Порочный круг в патологии клетки

Характерная особенность развития патологических процессов в организме человека – это существование порочных кругов, то есть ситуаций, когда одно нарушение влечет за собой другое, которое, в свою очередь, усиливает первое, и т.д. С такой же ситуацией мы сталкиваемся в случае повреждения клетки при недостатке кислорода.

Это можно проиллюстрировать такой схемой:

При недостатке кислорода клетка начинает испытывать недостаток энергии (АТФ) и может попасть в порочный круг. Первое следствие энергетического голода – выключение насосов, выкачивающих из клетки ионы кальция и натрия, и как результат – увеличение содержания ионов кальция в клеточном соке. Это приводит к активации мембранных фосфолипаз, что сопровождается ростом ионной проницаемости мембран митохондрий и может привести (в частности, с участием механизма набухания) к полной потере их барьерных свойств. Это означает, что митохондрии будут вырабатывать меньше энергии в форме АТФ (или не вырабатывать ее вообще) и далее по кругу. Если клетка не сможет из него выйти, она обречена.

Войти в порочный круг клетка может, как и человек, многими способами. Один из них – чрезмерное увеличение концентрации кальция в клетке, которое может быть связано, например, с длительным и интенсивным воздействием на клеточные рецепторы таких медиаторов, как адреналин. Недаром для предупреждения повреждения клеток сердечной мышцы при стрессах применяют лекарственные препараты-адреноблокаторы. Многие токсины и вещества, усиливающие свободнорадикальное окисление липидов, также повреждают мембранные структуры, что может привести к нарушению процесса синтеза АТФ в митохондриях и / или входу кальция в клетку из окружающей среды или внутриклеточных депо.