Лизосомы и чужеродные частицы

Большинство исследованных до сих пор нарушений, в которые вовлечены лизосомы, сводится к преждевременному разрыву лизосомной мембраны, что ведет к тем или иным повреждениям клеток. Мы затратили немало времени на изучение действия на клетки кремнезема, асбеста и других веществ. Судьбу этих частиц сравнительно легко проследить под микроскопом, и теперь мы можем с уверенностью сказать, что первичные изменения в данном случае связаны именно с лизосомами.

Кроме того, частицы кремнезема и асбеста имеют простой химический состав и могут вызывать ограниченное число химических реакций. Полученные нами результаты имеют отношение не только к таким заболеваниям, как силикоз или асбестоз, но и к подагре, а возможно, и к воспалительным процессам вообще. Можно еще добавить, что наличие в воздухе асбестовой пыли считают причиной развития некоторых форм рака, так что здесь мы можем усмотреть связь между лизосомами и процессами канцерогенеза.

Большинство инородных частиц, вдыхаемых человеком, существенного вреда не приносит. Например, на протяжении многих лет в фагоцитах легких остаются частицы угля, попавшие туда из загрязненного дымом воздуха. Однако частицы некоторых веществ, например кристаллики кремнезема (двуокиси кремния), попадая в легкие, приводят к более серьезным последствиям, в конечном счете вызывая развитие в легких фиброзной ткани, а это в значительной степени отражается на их функции.

Реакция на частицы кремнезема протекает в две стадии. Сначала оказавшиеся в легких частицы кремнезема заглатываются фагоцитами. Фагоциты погибают, частицы высвобождаются и вновь заглатываются другими клетками с тем же результатом (смотрите рисунок ниже).


Силикоз

Силикоз

Силикоз, заболевание легких, начинается с захватывания (путем эндоцитоза) частиц кремнезема (двуокиси кремния) фагоцитами легких (2). После того как частицы кремнезема попадают в лизосомы, кремневая кислота образует водородные связи с соединениями, из которых состоит мембрана лизосом. В результате мембрана разрушается (2). Лизосомные ферменты убивают клетку, и из нее высвобождаются частицы кремнезема, которые захватываются другими клетками (3). Гибнущие фагоциты вырабатывают соединение, каким-то образом стимулирующее синтез коллагеновых волокон в специализированных клетках. Эти волокна затрудняют нормальную работу легких.


В ходе этой первой стадии гибель большого числа фагоцитов вызывает реакцию со стороны фибробластов — эти клетки начинают синтезировать коллагеновые волокна, которые отлагаются в виде пучков.


«Молекулы и клетки», под ред. акад. Г.М.Франка

Вперед →