Механизмы повреждения ДНК и белков клетки
В клетках есть механизмы восстановления ДНК. Но при очень тяжелом, не поддающемся коррекции повреждении (например, после действия на ДНК разрушающих препаратов, радиации или окислительного стресса) клетка запускает программу самоуничтожения, которая в итоге приводит к апоптозу.
Подобная реакция запускается неправильно свернутыми белками, которые появились в результате наследственных мутаций или воздействия внешних факторов, например свободных радикалов.
При каких условиях повреждение клетки из обратимого становится необратимым и заканчивается смертью клетки? Клиническая значимость этого вопроса очевидна: зная ответ на него, можно выбрать стратегию лечения, предотвращающую такой вариант развития событий.
Тем не менее молекулярные механизмы, приводящие в результате повреждения к смерти клетки, достаточно иллюзорны по нескольким причинам. «Точка невозврата», в которой повреждение становится необратимым, еще не определена в большинстве случаев, и не найдено ни морфологических, ни клинических взаимосвязей необратимости процесса.
Суть необратимости отражают два феномена: неспособность восстановить функцию митохондрий (нарушения окислительного фосфорилирования и генерации АТФ) даже после прекращения действия фактора повреждения и обширные нарушения функции мембран. Как описывалось ранее, повреждение мембран лизосом приводит к ферментативному расплавлению поврежденных клеток, что является характерным признаком некроза.
Выход внутриклеточных белков через поврежденную клеточную мембрану в окружающее пространство, а затем в кровоток дает возможность определить специфическое повреждение клетки и некроз, используя образцы сыворотки крови. Например, сердечная мышца содержит особые изоформы фермента креатинкиназы и сократительного белка тропонина, печень (и особенно эпителий желчных протоков) — изоформу фермента щелочной фосфатазы и гепатоциты — трансаминазы.
Необратимое повреждение клетки и ее смерть в этих тканях отражаются подъемом уровней белков в крови, поэтому для оценки обширности повреждения в клинике используют измерение биомаркеров.
АТФ — аденозинтрифосфат; АФК -активные формы кислорода; ДНК — дезоксирибонуклеиновая кислота.
- Вернуться в оглавление раздела "Патофизиология"
Оглавление темы "Патофизиология (патология) клетки":- Этапы обратимого повреждения клеток и ее морфология
- Что такое некроз? Морфология некроза
- Варианты некроза и их виды
- Механизмы повреждения клетки (патогенез)
- Истощение запасов АТФ как механизм повреждения клетки
- Повреждение митохондрий клеток и их последствия
- Приток кальция как механизм повреждения клетки
- Накопление свободных радикалов как механизм повреждения клетки
- Механизмы повреждения мембраны клетки
- Механизмы повреждения ДНК и белков клетки