Բջջի վնասում

Բջջի վնասումը նրա կառուցվածքի, մետաբոլիկ, ֆիզիկաքիմիական հատկությունների և ֆունկցիաների այնպիսի փոփոխություններն են, որոնք

բերում են կենսագործունեության խանգարման և որը նորմալ կամ ադապտիվ կայուն հավասարակշիռ վիճակը պահպանելու անկարողությունն է, որն առաջ է գալիս վնասաբեր գործոնի ազդեցության հետևանքով։ Ախտածին գործոնը բջջի վրա ազդում է՝

-Ուղղակի կամ անմիջական ազդեցություն (վնասման առաջնային գործոններ)

-Միջնորդված ազդեցություն (վնասման միջնորդների միջոցով)

Բջջի վնասման պատճառները

Ֆիզիկական

-մեխանիկական

-ջերմային

-բջջում օսմոտիկ ճնշման փոփոխություն

Քիմիական

-օրգանական և անօրգանական թթուներ և հիմքեր

-Ծանր մետաղների աղեր

-Ցիտոտոքսիկ նյութեր

-Դեղորայք

Կենսաբանական

-Մանրէներ

-Ցիտոտոքսիկ իմունագլոբուլիններ

-Ցիտոտոքսիկ բջիջներ

-Կենսաբանական ակտիվ նյութերի պակաս կամ ավելցուկ Բջջի վնասման պատճառներ են նաև՝ հիպօքսիա, միկրոցիրկուլյատոր հունի խանգարումներ (իշեմիա, թրոմբոզ), իմունոլոգիական ռեակցիաներ, սննդավիտամինային հաշվեկշռի խանգարումներ, ժառանգական և ծերացում

Բջջի վնասման հիմնական մեխանիզմները

1. Բջջի էներգաապահովման խանգարումներ
2. Բջջի թաղանթային և ֆերմենտային համակարգերի վնասում
3. Բջջում իոնների և ջրի հաշվեկռի խանգարումներ
4. Բջջի ժառանգական ծրագրի և/կամ նրա իրացման մեխանիզմների խանգարումներ
5. Բջջի գործունեության կանոնավորման խանգարումներ։

Բջջի վնասմանը մասնակցող գլխավոր ազատ ռադիկալներ O₂^-, H₂O₂, OH, ONOO^-

O₂^-ը հիմնականում առաջանում է օքսիդատիվ ֆոսֆորիլացման ժամանակ Օ²-ի ոչ լրիվ վերականգնման և ֆագոցիտներում օքսիդազի ազդեցությամբ։ O₂^-ը խթանում է լեյկոցիտներում և այլ բջիջներում քայքայիչ ֆերմենտների սինթեզը, կարող է անմիջականորեն վնասել լիպիդները, սպիտակուցները, ԴՆԹ-ն և գործում է վայրից ոչ հեռու։ Չեզոքանում է ՍՕԴ-ի ազդեցությամբ վեր է ածվում H₂O₂ և O₂։

H₂O₂ը առաջանում է ՍՕԴ-ի ազդեցությամբ սուպերօքսիդից և պերօքսիսոմներում օքսիդազաների ազդեցությամբ։ Այն վերածվում է OH OCl^-, որոնք քայքայում են մանրէները և բջիջները, կարող են գործել արտադրման վայրից հեռու։ Կատալազի ազդեցությամբ չեզոքանալով վեր է ածվում H₂O և O₂։

OHը ամենաուժեղ թթվածնայինազատ ռադիկալն է, առաջանում 1.H₂O₂-ից Ֆենտոնի ռեակցիայով, 2.ջրի ռադիոլիզից, 3.սուպերօքսիդից և քայքայում է լիպիդները, սպիտակուցները, ԴՆԹ-ն։ Գլյուտաթիոն պերօքսիդազայի միջոցով վեր է ածվում H₂Oի։

ONOO^-ն առաջանում է սուպերօքսիդի և NO-ի փոխազդեցությունից։ Քայքայում է լիպիդները, սպիտակուցները, ԴՆԹ-ն։ Չեզոքացնում է պերօքսիռեդօքսինների միջոցով կերածելով HNO₂։

NO-ի դերը բջջի վնասման մեջ

NO-ի երկակի դերը բջջի վնասման մեջ կատարվում է պրոպաթոգեն և ադապտիվ մեխանիզմներով։

Պրոպաթոգեն ազդեցություններն են՝

1. Առաջացնում է պերօքսինիտրիտ, որն օժտված է առանձնահատուկ բարձր օքսիդացնող պոտենցիալով
2. Ինակտիվացնում է ֆերմենտները
3. Վնասում է ԴՆԹ-ն
4. Մեծացնում է թաղանթների թափանցելիությունը

Ադապտիվ ազդեցություններն են՝

1. Պրոտեինկինազի ակտիվության↑, իոնային պոմպերի սպիտակուցների ակտիվացում
2. Բջջից Ca-ի դուրս բերում
3. Ապոպտոզի կանխարգելում
4. «Ջերմային շոկի սպիտակուցների»՝ HSP70, HSP90 սինթեզի ակտիվացում։ Պաշտպանում են բջիջը վնասումից և կանխում նրա մահը։

Ca²⁺-ի ներբջջային քանակի մեծացման հետևանքները

1. Խթանում է աուտոկատալիտիկ պրոցեսները (բարձրացնում է ֆոսֆոլիպազների, պրոտեազների, էնդոնուկլեազների և այլ ֆերմենտների ակտիվությունը)։ Արդյունքում քայքայվում են թաղանթային ֆոսֆոլիպիդները և բջջակմախքի սպիտակուցները։
2. Ակտիվացնում է ճարպերի գերօքսիդային օքսիդացումը (ուժեղացնում է Pg-ի, էնդոպերօքսիդների առաջացումը)։
3. Մեծացնում է Na+, K+, H+ իոնների նկատմամբ թաղանթի թափանցելիությունը։
4. Փոքրացնում է մակրոէրգերի գոյացումը։ Միտոքոնդրիումներում Ca2+-ի կրիտիկական մակարդակի դեպքում ցիտոքրոմները և այլ ֆերմենտներն ինակտիվանում են։ Միտոքոնդրիումների մատրիքսում և կրիստաներում գոյանում են սպիտակուցների ամորֆ կալցինատներ։
5. Ակտիվացնում է կծկման գործընթացը և հետաձգում կծկողական սպիտակուցների թուլացումը։

Բջջի ժառանգական ծրագրի և/կամ նրա իրացման մեխանիզմների խանգարումներ

1. Ախտածին գործոնների ազդեցություններ, որոնց պատճառով բջջի կենսագործունեությունը խանգարվում է

-Մուտացիա

-Պաթոգեն գենի էքսպրեսիա

-«Նորմալ գենի» էքսպրեսիայի խանգարում

-Տրանսֆեկցիա (օտար ԴՆԹ-ի ներդրում, օրինակ՝ վիրուսի)

-ԴՆԹ-ի ռեպլիկացիայի, տրանսկրիպցիայի, տրանսլյացիայի և ռեպարացիայի խանգարումներ

-Բջջային ցիկլի խանգարումներ

Ներբջջային ացիդոզի զարգացման պատճառներ

1. Արտաբջջային տարածությունից նրա ավելցուկային մուտք
2. Բջջում թթու նյութերի առաջացման ուժեղացում
3. Բուֆերային համակարգերի անլիարժեքությանհետևանքով նրա կապման անբավարարություն
4. Na-H փոխանակային մեխանիզմի խանգարում

Ներբջջային ացիդոզի հետևանքներ

1. Խաթարվում է սպիտակուցների ֆունկցիոնալ հատկությունները
2. Ակտիվանում են լիզոսոմալ հիդրոլիտիկ ֆերմենտները
3. Մեծանում է կենսաթաղանթների թափանցելիությունը։

Բջջի վնասման դրսևորումեր

Սպեցիֆիկ դրսևորումներ՝

• տվյալ (որոշակի) բջջին
• տվյալ (որոշակի) գործոնին

Ոչ սպեցիֆիկ դրսևորումներ՝

• տարբեր գործոններին
• տարբեր տեսակի բջիջներին

Բջջի մահվան չափորոշիչներ

Բջջի մահվան մոլեկուլյար կամ մորֆոլոգիական չափորոշիչները

1. Բջջի պլազմատիկ թաղանթի ամբողջականության կորուստ
2. Բջջի, ինչպես նաև նրա կորիզի ամբողջական հատվածավորում։ Արդյունքում ձևավորվում են առանձին մարմնիկներ, որոնց հաճախ կոչում են, ապոպտոտիկ մարմնիկներ
3. In vivo պայմաններում հարևան բջիջների կողմից բջջի, դիակի (կամ նրա հատվածների) կլանում

Բջիջը համարվում է մահացած, եթե դիտվում են վերոնշյալ չափորոշիչներից որևէ մեկը։

Բջջի մահվան տարբերակներ

Նեկրոզ. “բռնի մահ”

Ապոպտոզ

Աուտոֆագիա

Պարթանատոս

• Ապոպտոզը (հին հունարեն՝ apoptosis նշանակում է տերևաթափ) բջիջների գենետիկորեն ծրագրավորված մահվան ձևերից է։

Ապոպտոզի առանձնահատկություններից են՝

Բջջի կլորավուն տեսք

Կեղծ ոտիկների ներքաշում

Բջջի և կորիզի ծավալի փոքրացում (պիկնոզ)

Կորիզի հատվածավորում (կարիոռեքսիս)

Ցիտոպլազմատիկ օրգանելների աննշան փոփոխություններ

Պլազմատիկ թաղանթի բշտիկավորում

Հարևան ֆագոցիտների կողմից կլանում

• Աուտոֆագիան բջջի սեփական բաղադրյալների լիզոսոմալ մարսումն է, բնութագրվում է աուտոֆագոսոմներում ցիտոպլազմատիկ նյութի

սեկվեստրացիայով։ Աուտոֆագոսոմները պարունակում են օրգանելներ ու ցիտոպլազմ։ Աուտոֆագոսոմների և լիզոսոմների միաձուլումից գոյանում են աուտոլիզոսոմներ, որոնցում նրա պարունակությունը քայքայում են լիզոսոմալ թթու հիդրոլազները։ Արդյունքում սննդանյութերի դեֆիցիտի պայմաններում բջիջները հնարավորություն են ստանում վերապրել՝ մինչև սննդանյութերի ստացումը դրսից։ Սննդանյութերի երկարատև դեֆիցիտի դեպքում աուտոֆագիան կարող է դառնալ բջջի մահվան եղանակ։ Առանձնահատկություններն են՝

Քրոմատինի կոնդենսացիայի բացակայություն

Ցիտոպլազմի զանգվածային վակուոլիզացիա

Աուտոֆագիկ բշտիկների կուտակում

Ֆագոցիտների կողմից աննշան կլանում կամ կլանման բացակայություն

• Նեկրոզի առանձնահատկությունները՝

Ցիտոպլազմայի այտուց

Պլազմատիկ թաղանթի պատռվածք

Ցիտոպլազմատիկ օրգանելների այտուց

Քրոմատինի չափավոր կոնդենսացիա

Բջիջների ադապտիվ ռեակցիաներ

Բջիջների ադապտիվ ռեակցիաների միջոցով տեղի է ունենում բջջի վնասման և նրա հետևանքների վերացում կամ սահմանափակում։ Ռեակցիաները իրականացվում է՝

• Ներբջջային
• Միջբջջային կամ համակարգային

Ներբջջային ադապտիվ մեխանիզմներ

1. Բջջի խանգարված էներգոապահովման կոմպենսացիա
2. Բջջի թաղանթի և ֆերմենտների պաշտպանություն
3. Բջջում իոնների և ջրի դիսբալանսի վերացում կամ արտահայտվածության փոքրացում
4. Բջջի ժառանգական ծրագրի և նրա իրացման մեխանիզմների դեֆեկտների վերացում
5. Ներբջջային պրոցեսների կանոնավորման խանգարված մեխանիզմների կոմպենսացիա
6. Բջջի ֆունկցիոնալ ակտիվության իջեցում
7. Ռեգեներացիա
8. Հիպերտրոֆիա

Բջջի խանգարված էներգաապահովման կոմպենսացիա

1. Գլիկոլիզի ակտիվացում
2. Օքսիդացման և ֆոսֆորիլացման գործընթացներին մասնակցող ֆերմենտների ակտիվության բարձրացում (թույլ կամ չափավոր վնասման դեպքում)
3. ԱԵՖ-ի էներգիայի տեղափոխմանը մասնակցող ֆերմենտների ակտիվացում
4. ԱԵՖ-ազների գործունեության արդյունավետության բարձրացում
5. Բջջի ակտիվության սահմանափակում
6. Բջջում պլաստիկ պրոցեսների ակտիվության իջեցում

Բջջի թաղանթի և ֆերմենտների պաշտպանություն

1. Հակաօքսիդանտային գործոնների ակտիվացում
2. Բջջի բուֆերային համակարգերի ակտիվացման միջոցով ներբջջային ացիդոզի համուղղում
3. Միկրոսոմի դետոքսիկացիոն համակարգի (ֆերմենտների) ակտիվացում
4. Ենթաբջջային կառույցների վերականգնման գործընթացների ակտիվացում