Резидуальные тельца

Считается, что резидуальные тельца – материал, не поддающийся действию гидролаз, локализованный в лизосомальных структурах, своеобразные «останки», «мусор».

Липофусцин – желто-коричневый в световом микроскопе, электронно-плотный материал, обладающий аутофлюоресценцией. Он считается «пигментом старения» и накапливается в клетках по мере старения организма (нейроны, мускулатура и др.). Липофусцин накапливается в лизосомах при распаде самых разных клеточных структур. Было показано, что он не переваривается гидролазами, и не выводится из клеток путем экзоцитоза.

Липофусцин накапливается при воздействии на клетку факторов окислительного стресса. Значительные количества липофусцина связаны с деградацией митохондрий.

Другой тип резидуальных телец – миелиноподобные структуры (фигуры, тельца), которые являются продуктом деструкции клеточных мембран. Миелиноподобные структуры могут выбрасываться из клетки, при этом в организме они попадают в лимфоток и затем выделяются наружу.

Аутофагия – катаболический процесс, посредством которого клетки разрушают собственные органоиды и отдельные белки лизосомальными ферментами и, таким образом, обеспечивают нужда метаболизма при различных видах стресса, особенно – при голодании. «Аутофагия» в переводе с греческого «само-поедание».

Разрушение и деструкция компонентов клетки посредством лизосом, наблюдается у всех эукариот, но лучше изучена в клетках млекопитающих. Аутофагия направлена на элиминацию структур, которые утратили свои функции, либо повреждены. Важную роль аутофагия играет при кратковременном голодании, поставляя клетке аминокислоты из разрушенных структур. Аутофагия обеспечивает нормальное функционирование тканей и органов, блокирует патологические изменения клеток при раке, нейродегенеративных заболеваниях. Может аутофагия играть и негативную роль, например, при заболеваниях печени, когда в клетках происходит массовая гибель митохондрий и других структур.

Аутофагию делят на три вида: макроаутофагия, микроаутофагия и чаперон-зависимая аутофагия. Макроаутофагия – «прототип» аутофагии, именно о ней обычно и идет речь в статьях, это – изоляция участка цитоплазмы посредством двойной мембраны.

Микроаутофагия – секвестрация участка цитоплазмы происходит за счет инвагинации мембраны лизосомы, которая захватывает участок цитоплазмы, который затем разрушают лизосомальные ферменты.

Чаперон-зависимая аутофагия запускается при связывании белков цитозоля, которые нужно разрушить, с белком теплового шока heat shock cognate protein of 70 kDa (hsc70), затем посредством взаимодействия с мембранным белком, связанным с лизосомами (LAMP-2A), попадают путем транслокации в просвет лизосомы, где быстро деградируют.

В основном аутофагия обеспечивает неселективную деградацию сравнительно крупных массивов цитоплазмы, однако, есть данные о возможности и специфического «выбора» структур для разрушения.

Посредством аутофагии элиминируются поврежденные митохондрии, которые являются источником перекисных соединений, повреждающих клетку и способных вызвать ее гибель. Митохондрии и окислительный стресс – активно развивающееся направление исследований, поскольку перекисные соединения и активные формы кислорода вызывают повреждения и гибель клеток. Элиминация поврежденных или неправильно функционирующих митохондрий – важный элемент поддержания гомеостаза клетки.

Пероксисомы разрушаются путем микроаутофагии.

Блокирование аутофагии приводит к накоплению в клетке масс белка и поврежденных органоидов, что нарушает работу клеток и может привести к её гибели. Такие процессы описаны при некоторых заболеваниях печени, считаются патогенетическим компонентом нейродегенеративных заболеваний.

В процессе аутофагии участвуют десятки белков, и его регуляция сложна. Современные представления о механизмах регуляции аутофагии отводят важную роль реактивным соединениям кислорода и азота. В зависимости от ситуации, аутофагия либо разрушает клетку, либо очищает её от поврежденных структур. Блокирование аутофагии приводит к гибели клетки.

Аутофагия на начальных стадиях опухолевого процесса может уничтожить раковые клетки, однако на фоне развитой опухоли она играет «позитивную» роль, позволяя опухолевым клеткам выживать на фоне стрессовых воздействий. Роль аутофагии и возможность её «использования» для борьбы с раком – активно развивающееся направление исследований.

На морфологическом уровне аутофагия известна с конца 50-х годов прошлого столетия, тогда как её молекулярные механизмы изучены недостаточно. Аутофагия индуцируется голоданием, воздействием на клетку глюкагона и ряда цитокинов, в частности, гамма-интерферона и фактора некроза опухолей -альфа.

Аутофагия была открыта с помощью электронной микроскопии, которая до сих пор служит основным инструментом её исследования. По существу, аутофагия – везикулярный процесс.

После сигнала, на первой стадии аутофагии происходит формирование мембранных цистерн, природа которых до сих пор окончательно не установлена, их называют фагофорами. Фагофоры отграничивают участок цитоплазмы или органоид, подлежащий деградации (секвестрация) органоида. Образуется структура, которую называют аутофагосомой, которая заключена в двойную мембранную оболочку. Аутофагосома не содержит лизосомальных ферментов. Секвестрация участка цитоплазмы является уникальным процессом, при котором этот участок элиминируется и подвергается деградации.

Затем происходит поэтапное «созревание» аутофагосомы. В результате созревания сегрегированный участок цитоплазмы, окруженный мембранами, попадает в просвет лизосомально-эндосомальной системы: происходит слияние наружной мембраны аутофагосом с лизосомами или эндосомами, происходит деструкция материала цитоплазмы и окружающей мембраны гидролазами, после чего продукты деградации могут быть возвращены в цитоплазму для дальнейшего использования. Аутолизосома – это аутофагосома, слившаяся с лизосомой. Некоторые авторы выделяют стадию амфисомы – когда аутофагосома сливается с эндосомами.

Перемещение аутофагосом происходит при участии актиновых филаментов и микротрубочек, т.е., цитоскелет принимает непосредственное участие в процессе аутофагии.

Аутофагия может быть специфической и неспецифической. В настоящее время накапливается все больше данных, что мембраны фагофора несут белки, распознающие органоиды, подлежащие деградации, например, митохондрии.

Включения –

транзиторные структуры, наличие которых не является обязательным и необходимым для жизни клеток. Включения могут появляться в определенные периоды развития клетки, либо быть связанными с функциональной активностью клетки.

Гликоген

Капли липидов

Кристаллы солей

«Вирусные включения» - правильный термин для обозначения вирус-репликативнх комплексов.

Гликоген — полисахарид, образованный остатками глюкозы; основной запасной углевод человека и животных. Гликоген (также иногда называемый животным крахмалом, несмотря на неточность этого термина) является основной формой хранения глюкозы в животных клетках. Откладывается в виде гранул в цитоплазме во многих типах клеток (главным образом печени и мышц). Гликоген образует энергетический резерв, который может быть быстро мобилизован при необходимости восполнить внезапный недостаток глюкозы. Гликогеновый запас, однако, не столь ёмок в калориях на грамм, как запас триглицеридов (жиров). Только гликоген, запасённый в клетках печени (гепатоциты) может быть переработан в глюкозу для питания всего организма, при этом гепатоциты способны накапливать до 8 процентов своего веса в виде гликогена, что является максимальной концентрацией среди всех видов клеток. Общая масса гликогена в печени может достигать 100—120 граммов у взрослых. В мышцах гликоген перерабатывается в глюкозу исключительно для локального потребления и накапливается в гораздо меньших концентрациях (не более 1 % от общей массы мышц), в то же время его общий мышечный запас может превышать запас, накопленный в гепатоцитах. Небольшое количество гликогена обнаружено в почках, и ещё меньшее — в определённых видах клеток мозга (глиальных) и лейкоцитах.

В качестве запасного углевода гликоген присутствует также в клетках грибов.

Вирусные включения – скопления вирусных белков и вирусных частиц в клетке.

Поиск по сайту: