Гистохимия

Гистохимические исследования используются для определения в тканях различных веществ. На самом деле обычная окраска гематоксилином и эозином является также гистохимическим методом. В настоящий момент разработано огромное количество красителей, специфически окрашивающих различные компоненты, входящие в состав клеток: ферменты, различные классы жиров, белки и гликопротеины, металлы, углеводы. Например: окраска по методу Ван-Гизон на коллагеновые волокна, альциановым синим на кислые гликозаминогликаны, импрегнация солями нитрата серебра по методу Гамори на ретикулярные волокна и т.д.

Морфология повреждения. Смерть клетки - определение, классификация, морфологические проявления. Причины повреждения клеток. Механизмы повреждения клеток. Морфология повреждения и смерти клеток. Обратимые и необратимые повреждения.

Повреждение органов начинается на молекулярном или кле­точном уровне, поэтому изучение патологии начинается с позна­ния причин и молекулярных механизмов структурных изменений, возникающих в клетках при их повреждении.
Структура нормальной клетки генетически направлена на осуществление определенного метаболизма, дифференцировку и специализацию. В ответ на воздействие различных факторов в клетках развивается процесс адаптации. В результате этого про­цесса клетки могут достигать нового устойчивого состояния, по­зволяющего им приспособиться к подобным воздействиям. Если лимиты адаптивного ответа клетки исчерпаны, а адаптация не­возможна, то возникает повреждение клетки, до определенного предела обратимое. Однако, если неблагоприятный фактор дей­ствует постоянно или его интенсивность очень велика, развивает­ся необратимое повреждение, или смерть, клетки.

Смерть клетки — конечный результат ее повреждения, глав­ное следствие ишемии, инфекции, интоксикации, иммунных ре­акций. Кроме того, это естественное событие в процессе нор­мального эмбриогенеза, развития лимфоидной ткани, инволюции органа под действием гормонов, а также желаемый результат ра­дио- и химиотерапии при раке.
Существует два типа клеточной смерти — некроз и апоптоз.
Некроз — наиболее распространенный тип смерти клетки. Он проявляется ее резким набуханием и разрывом клеточной мембраны, денатурацией и коагуляцией цитоплазматических белков, разрушением клеточных органелл. Апоптоз необходим для нормальной элиминации ненужных клеточных популяций в процессе эмбриогенеза и при различных физиологических про­цессах. Апоптоз встречается и при патологических процессах; в этом случае он сопровождается некрозом.

ПРИЧИНЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК Различают следующие причины повреждения клеток. 1. Гипоксия. Она является исключительно важной и распро­страненной причиной повреждения и смерти клеток. Уменьше­ние кровотока (ишемия), возникающее при появлении препятст­вий в артериях, обычно при атеросклерозе или тромбозе, являет­ся основной причиной гипоксии. Другой причиной может быть неадекватная оксигенация крови при сердечно-сосудистой недос­таточности. Снижение способности крови к транспортировке ки­слорода, например при анемии и отравлении СО2 — третья и наи­более редкая причина гипоксии. В зависимости от тяжести гипо­ксии клетки могут адаптироваться к ней, повреждаться или поги­бать. 2. Физические агенты. К ним относят механическую травму, чрезмерное снижение или повышение температуры окружаю­щей среды, внезапные колебания атмосферного давления, радиа­цию и электрический шок. 3. Химические агенты и лекарства. Даже простые химические соединения, такие как глюкоза и поваренная соль, в повышенных концентрациях могут вызвать повреждение клеток непосредст­венно или путем нарушения их электролитного гомеостаза. Кис­лород в высоких концентрациях очень токсичен. Разрушительным действием обладают также многие факто­ры окружающей среды: пыль, инсектициды и гербициды; про­мышленные и природные факторы, например уголь и асбест; со­циальные факторы: алкоголь, курение и наркотики; высокие до­зы лекарств. 4. Инфекционные агенты. Они включают как субмикроско­пические вирусы, так и ленточных червей. К инфекционным агентам относятся риккетсии, бактерии, грибы, а также более высоко организованные формы паразитов. 5. Иммунные реакции. Могут защищать организм, но могут вызвать и его смерть. Хотя иммунная система защищает орга­низм от воздействия биологических агентов, тем не менее иммун­ные реакции могут привести к повреждению клеток. Развитие некоторых иммунных реакций лежит в основе аутоиммунных бо­лезней. 6. Генетические нарушения. Многие врожденные нарушения метаболизма связаны с энзимопатиями, чаще отсутствием фер­мента. 7. Дисбаланс питания. Нередко является основной причиной повреждения клеток. Дефицит белковой пищи и витаминов оста­ется распространенным явлением. МЕХАНИЗМЫ ПОВРЕЖДЕНИЯ КЛЕТОК

Наиболее важными для развития повреждения и смерти клет­ки считают следующие четыре механизма.
1. При недостаточном поступлении кислорода в ткани образу­ются его свободные радикалы, вызывающие свободнорадикальное пероксидное окисление липидов (СПОЛ), что оказывает разрушительное действие на клетки.
2. Особую роль в повреждении клетки играет нарушение гомеостаза кальция. Свободный кальций в цитозоле присутствует в исключительно низких концентрациях по сравне­нию с таковым вне клетки. Это состояние поддерживается свя­занными с клеточной мембраной энергозависимыми Са2+, Mg2+-АТФазами. Ишемия и некоторые токсины вызывают увеличение концентрации кальция в цитозоле путем его избыточного посту­пления через плазматическую мембрану и высвобождения из ми­тохондрий и эндоплазматической сети. Повышенное содержание
кальция в клетке ведет к активации ряда ферментов, повреждаю­щих клетку: фосфолипаз (повреждение клеточной мембраны), протеаз (разрушение мембраны и белков цитоскелета), АТФаз (истощение запасов АТФ) и эндонуклеаз (фрагментация хрома­тина).

3. Потеря митохондриями пиридиннуклеотидов и последующая недостаточность АТФ, а также снижение синтеза АТФ являются характер­ными как для ишемического, так и для токсического поврежде­ния клеток. Высокоэнергетические фосфаты в форме АТФ тре­буются для многих процессов синтеза и расщепления, происходя­щих в клетках. К этим процессам относятся мембранный транс­порт, синтез белка, липогенез и реакции деацилирования — реацилирования, необходимые для фосфолипидного обмена. Имеет­ся много данных о том, что недостаточность АТФ играет роль в потере целости плазматической мембраны, что характерно для смерти клетки.
4. Ранняя потеря плазматической мембра­ной избирательной проницаемости — постоян­ный признак всех видов повреждения клеток. Такие дефекты мо­гут возникать вследствие ряда событий, связанных с потерей АТФ и активацией фосфолипаз. Кроме того, плазматическая мембрана может быть повреждена в результате прямого воз­действия некоторых бактериальных токсинов, вирусных бел­ков, компонентов комплемента, веществ из лизированных лимфоцитов (перфоринов), а также ряда физических и хими­ческих агентов.

Морфология повреждения клеток.

В классической морфологии нелетальное повреждение кле­ток называется дистрофией (см. лекции 4—7). В большинстве случаев она относится к обратимым повреждениям.
Некроз наряду с апоптозом является одним из двух морфоло­гических выражений смерти клетки.
Апоптоз ответствен за многочисленные физиологические и патологические процессы, происходящие в организме. (инволюция органов, опухоли и т д)

Некроз. Причины, механизм развития, морфологическая характеристика. Клинико-морфологические формы некроза (коагуляционный, колликвационный, казеозный, жировой, гангрена): пато- и морфогенез, клинико-морфологическая характеристика, методы диагностики, исходы.

Некроз (от греч. nekros - мертвый) - омертвение, гибель клеток и тканей в живом организме; при этом жизнедеятельность их полностью прекращается. Некротический процесс проходит ряд стадий, что позволяет говорить о морфогенезе некроза: 1) паранекроз - подобные некротическим, но обратимые изменения; 2) некробиоз - необратимые дистрофические изменения, характеризующиеся преобладанием катаболических реакций над анаболическими; 3) смерть клетки, время наступления которой установить трудно; 4) аутолиз - разложение мертвого субстрата под действием гидролитических ферментов погибших клеток и макрофагов. В морфологическом выражении некроз равнозначен аутолизу. Своеобразной формой некроза является апоптоз (от греч. аро - разделение и ptosis - опущение, падение). В основе апоптоза лежат разделение клетки на части с образованием апоптозных тел (фрагменты клетки, окруженные мембраной и способные к жизнедеятельности) и последующий фагоцитоз этих тел макрофагами.

Некробиотические и некротические процессы (некроз, апоптоз) происходят постоянно как проявление нормальной жизнедеятельности организма, так как отправление любой функции требует затрат материального субстрата, восполняемых физиологической регенерацией. Кроме того, большая часть клеток организма постоянно подвергается старению, естественной смерти с последующим их разрушением путем апоптоза и физиологического аутолиза.

Таким образом, в организме постоянно совершаются процессы физиологической деструкции, т.е. некротические, аутолитические и восстановительные, т.е. репаративные, регенераторные процессы, что обеспечивает нормальную его жизнедеятельность.

Некроз возникает чаще и раньше в функционально-активных паренхиматозных структурах (функционально отягощенные отделы миокарда, проксимальные и дистальные отделы почек, нейроны головного мозга и т.д.). Некрозу могут подвергаться часть клетки, клетка, группа клеток, участок ткани, органа, целый орган или часть тела. Поэтому в одних случаях он определяется лишь при микроскопическом исследовании, в других - хорошо различим невооруженным глазом.

Механизмы возникновения некроза сложны и определяются характером патогенных факторов, структурнофункциональными особенностями ткани, в которой развивается некроз, реактивностью организма, наследственно-конституциональными факторами. В зависимости от механизма действия патогенного фактора различают прямой некроз, обусловленный непосредственным воздействием (травматический и токсический некрозы), и непрямой некроз, возникающий опосредованно через сосудистую и нервно-эндокринную системы (трофоневротический, аллергический, сосудистый некрозы).

Во внутриутробном периоде и в детском возрасте преобладает прямой некроз, связанный с непосредственным воздействием инфекционного агента или токсического вещества на ткани (множественные ареактивные некрозы внутренних органов и слизистых оболочек у плодов, новорожденных и недоношенных при генерализованной ветряной оспе, генерали-

зованной оспенной вакцине, сепсисе, токсоплазмозе) или вследствие побочного токсического воздействия некоторых лекарственных препаратов (цитостатические средства, аминазин и др.). Непрямые некрозы, часто встречающиеся у взрослых, наблюдаются у детей в виде исключения при пороках развития сосудистого русла того или иного органа или нарушениях обмена электролитов.

Внешние (макроскопические) признаки некроза:

1) структура тканей в зоне некроза нарушена, ткань бесструктурная;

2) консистенция тканей может быть плотной, когда ткань сухая; это возникает в тех случаях, когда ткань богата белками и содержит мало воды и активность гидролитических ферментов незначительна (в миокарде, печени, селезенке и почках); зона некроза может быть мягкой, когда ткань содержит большое количество влаги, белка мало, активны гидролитические ферменты (головной мозг, кишечник); сухой некроз может перейти во влажный при появлении

инфекции;

3) цвет ткани в зоне некроза может быть черным или грязно-зеленым (при гангрене), что связано с образованием пигмента под влиянием гнилостных микробов; вид сероватой массы

имеет ткань головного мозга, желтосерый цвет при туберкулезе и в кишечнике, красный или красносиний цвет при инфаркте легкого;

4) запах в зоне некроза при гангрене связан с тем, что гнилостные микроорганизмы (синегнойная палочка, клостридии) способны вырабатывать сероводород, который взаимодействует с сульфидом железа.

Микроскопические признаки некроза: изменения возникают в паренхиме и строме. В ядре происходит кариопикноз (уплотнение хроматина и уменьшение ядра), кариорексис (распад ядра на

отдельные фрагменты) и кариолизис (ядро полностью растворяется).

В цитоплазме клеток происходит коагуляция белка, плазморексис (разрыв цитоплазмы на отдельные фрагменты) и плазмолизис.

В строме под действием активных ферментов (коллогеназы и эластазы) происходит гибель коллагеновых структур. Они пропитываются белками плазмы и возникает фибриноидный

некроз