Нарушение обмена протеиногенных пигментов
Смешанные дистрофии
Смешанные дистрофии – морфологическое проявление нарушенного метаболизма, выявляемое как в паренхиме, так и в строме органов и тканей, а также в стенках сосудов.
Как правило, они возникают при нарушении обмена сложных белков:
1) хромопротеидов
2) нуклеопротеидов
3) липопротеидов
4) минералов
1. Хромопротеиды или эндогенные пигменты играют очень важную роль в организме человека:
– процесс переноса кислорода (Нb, цитохромы);
– выработка секретов (желчь);
– выработка инкретов (серотонин);
– защита от солнечных лучей (меланин);
– баланс витаминов.
Обмен регулируется нейроэндокринной системой.
Классификация хромопротеидов:
1) гемоглобиногенные
2) протеиногенные
3) липидогенные
I. Гемоглобиногенные пигменты – пигменты, которые образуются при распаде или синтезе гемоглобина – бывают 2 видов:
1 вид – образуются в физиологических условиях:
ферритин
гемосидерин
билирубин
2 вид – образуются в патологических условиях в результате интраваскулярного и экстраваскулярного гемолиза
гематоидин
гематин
порфирин
Гемоглобиногенные пигменты, которые образуются в физиологических условиях.
Ферритин и гемосидерин являются донаторами железа в организме. Это так называемые «депо» железа. В норме уровень железа поддерживается регуляцией всасывания, а не выделения. Ежедневно выделяется из организма 0,7 мг железа – 0,5 с калом + 0,2 с мочой. У женщин ежемесячно потеря железа составляет 1,5 мг. Железо всасывается в 12-ти перстной кишке. После всасывания 20% откладывается в слизистой в виде ферритина и гемосидерина, а 80% связывается с трансферрином и поступает в кровь ® гемоглобин. Это так называемый анаболический ферритин и гемосидерин. Ещё есть катаболический ферритин и гемосидерин, образующийся при распаде эритроцитов.
Ферритин – растворимое в воде соединение, молекула которого состоит из апоферритина и гидроокиси Fe3. Имеет вид ореха. Скорлупа – белок, а внутри железо. В норме ферритин обладает дисульфидной группой S-S (неактивный), при гипоксии переходит в активную форму и S-S сменяется на S-H – активная форма обладает вазопаралитическим и гипотензивным действиями.
В норме ферритина много в печени (200 – 300 мг), в ретикулярных клетках селезёнки, лимфатических узлов, костного мозга, в слизистой оболочке ЖКТ, в поджелудочной железе.
Для определения ферритина – реакция Перлса «+» (железосинеродистый калий + соляная кислота + железо = «берлинская лазурь», зеленовато-синее окрашивание за счёт образования синеродистого железа).
Гемосидерин – нерастворимый в воде жёлто-коричневый пигмент.
Образуется в мезенхимальных и эпителиальных клетках. Чаще это фагоциты, которые поглощают Hb. В цитоплазме гемоглобин расщепляется на гем и глобин, гем теряет железо, которое окисляется и присоединяет к себе свои составные части.
Химически ® коллоидная окись железа + белки + фосфор, сера, азот + гликозаминогликаны + липиды. Клетки, в которых происходит образование гемосидерина, называются сидеробластами. Это ретикуло-эндотелиальные клетки. В межуточной ткани он поглощается макрофагами ® сидерофаги.
Для определения – реакция Перлса «+».
Нарушение обмена гемосидерина получило название гемосидероз.
Гемосидероз – избыточное образование гемосидерина и отложение его в тканях.
Может быть местным и общим.
Общий наблюдается при различных причинах, наиболее частые:
– массивное разрушение эритроцитов;
– повышенное всасывание железа;
– гемотрансфузии;
– анемии;
– лейкозы;
– интоксикации гемолитическими ядами;
– инфекционные заболевания (возвратный тиф, малярия).
Макроскопически: Органы приобретают ржаво-коричневый цвет, плотные на ощупь, чаще всего поражаются печень, селезёнка, костный мозг, лимфатические узлы, лёгкие.
Местный гемосидероз возможен при пороках сердца, недостаточном кровообращении, то есть в тех органах, которые депонируют кровь. Чаще всего это печень при левожелудочковой недостаточности и печень при правожелудочковой недостаточности.
Возникает застой, диапедезные кровоизлияния, преобразования в клетках эндотелия, а затем захват гемосидерина АФ – мокрота ® «клетки сердечных пороков»
В итоге ® бурая индурация легких.
Близким к гемосидерозу является гемохроматоз.
Гемохроматоз – пигментный цирроз, бронзовый диабет, сидерофилия, синдром Труазье-Ано-Шоффара – наследственное заболевание (дефект ферментов в тонкой кишке), характеризуется повышенным всасыванием в кишечнике железа и накоплением его в тканях и органах с развитием в них органических изменений.
Этиология: представлен как доминантно, так и рецессивно наследуемыми формами. Чаще болеют мужчины. Женщины крайне редко, за счет потери железа.
Патогенез: наблюдается избыточное всасывание железа. Количество его в 30-100 раз выше нормы, резко возрастает лабильная фракция. При этом срок жизни эритроцитов не изменен. Внутриклеточно уменьшение мукополисахаридов и РНК. Играет роль нарушение функции печени и белковая недостаточность.
Клинические проявления: Болеют в 35-60 лет. В клинике – цирроз печени, сахарный диабет, пигментация кожи, боли в животе и сердце. Заболевание начинается с патологии печени, затем кожа и сахарный диабет. У детей изменения со стороны кожи.
Пат.анатомия: при осмотре трупа – кахексия, буровато-ржавая окраска внутренних органов и их уплотнение. Поражена печень, кожа, лимфоузлы, надпочечники, селезенка, сердце, щитовидная железа, половые железы, поджелудочная железа.
При микроскопическом исследовании – в клетках дистрофия, а также гемосидерин, липофусцин, меланин.
Гематоидин – не содержащий железа пигмент, в виде ярко оранжевых зерен, ромбиков, иголок. Он образуется внутриклеточно, а при гибели клетки в следствии ее некроза располагается свободно. Он близок к билирубину.
Встречается при гематомах, инфарктах, вдали от живых тканей.
Гематины– образуются при гидролизе оксигемоглобина. Имеет вид темно-коричневых или черных кристаллов или зерен.
Различают – гемомеланин, солянокислый гематин, формалиновый пигмент.
Гемомеланин – возникает из простетической части Нв под влиянием плазмодиев малярии, паразитирующих в эритроците. В результате гидролиза Нв в теле плазмодия образует гемомеланин, который накапливается в клетке. При гемолизе эритроцита пигмент попадает в кровь и фагацитируется клетками РЭС. Органы приобретают серо-аспидную окраску.
Солянокислый гематин (гемин) в эрозиях и язвах желудка – буро-черный цвет.
Формалиновый пигмент – темно-коричневый пигмент в виде игл и гранул при фиксации кислым формалином.
Порфирины– предшественники простетической части Нв, то есть тетрапиррольное кольцо, но без железа. Подобны билирубину. Они дают красную окраску в ультрафиолетовом цвете. Являются антагонистами меланина. Повышают чувствительность кожи к свету.
Порфирины синтезируются в костном мозге и печени. В костном мозге они используются для синтеза Нв, в печени – для синтеза цитохромов, каталазы, пероксидазы и др.
Нарушения обмена порфиринов называют порфирии. Порфирии делятся на:
- эритропоэтическую
- печеночную.
Раньше делили на врожденную и приобретенную, сейчас считают, что приобретенная – это симптоматическая.
В основе заболевания лежит дефицит фермента уропорфириноген–III косинтетаза или высокая активность синтетазы a-аминолевулиновой кислоты. При этом порфиринов много, а дальнейшего их превращения нет. (Шульц, 1874; Гунтер, 1910).
Глицин - янтарная кислота ® аминолевулиновая кислота ® порфобилиноген ®(уропорфириноген-III-косинтетаза) протопорфирин ® Hb
Болезнь проявляется светобоязнью, изменениями со стороны кожи, язвы, рубцы – склеродермоподобные изменения. Лицо обезображено, видны темные зубы, которые светятся красным цветом в ультрафиолете.
Гемолитическая анемия, отсутствие волос, ногтей, неврологические и психические расстройства (в виде полинейропатии, наряду с этим судороги, бред, галлюцинации).
Все это: «вампиризм»
При приобретенной – алкоголь, снотворные, свинец – в ходе заболевания возникают ионы амония и гидроксиламин. Они и блокируют фермент уропорфириноге–III косинтетазу.
Нарушения обмена билирубина связаны с нарушением образования и выведения билирубина.
Желтуха – это чрезвычайно серьезная проблема. Этот симптом – очень “тревожный”, вызывает беспокойство, поскольку это признак тяжёлых патологических изменений («печень Прометея»).
Желтуха – это окраска в желтый, желто-зеленый цвет кожи, склер, слизистых оболочек, внутренних органов, вызванное отложением билирубина, вследствие избыточного накопления его в крови. Желтуха проявляется при уровне билирубина в плазме 34,2 мкмоль/л (2 мг/100мл), а значительная – при 120 мкмоль/л( или 7 мг на 100 мл).
В норме в крови есть прямой и непрямой билирубин. Общая масса его составляет 20,5 мкмоль/л.
Прямого ¼ = 0,86-4,3 мкмоль/л 25%
Непрямого ¾ = 1,7-17,1 мкмоль/л 75%
Билирубин – кристаллическое вещество, которое состоит из ромбовидных пластинок светло-оранжевого и красно-коричневого цвета – синтезируется в клетках РЭС (селезенка, костный мозг, купферовские к-ки)
80% его образуется из эритроцитов крови.
За сутки распадается 1% эритроцитов, которые дают 7,5г Нb. Одновременно есть билирубин шунтовый, который образуется в костном мозге из эритробластов, а также из цитохромов, миоглобина. За сутки в общем количестве получается от 100-300 мг билирубина.
Распад Нв начинается с образования комплекса с гаптоглобином, то есть получается Hb–гаптоглобиновый комплекс. Далее он окисляется под влиянием оксидазы, вследствие чего разворачивается порфирновое кольцо и образуется вердоглобин. От вердоглобина отсоединяется железо и глобин и образуется биливердин. К биливердину присоединяется Н2 ® билирубин. Это тканевой цикл. Потом билирубин попадает в кровь, в крови он соединяется с альбумином и получает название непрямого билирубина. Непрямой билирубин попадает в печень. На сосудистом полюсе гепатоцита билирубин отсоединяется от альбумина и проходит через мембрану с помощью фермента лигандина. В гепатоците билирубин соединяется с глюкуроновой кислотой с помощью фермента глюкуронилтрансферазы. Далее ® в тонкую кишку через желчные протоки. Потом под действием микрофлоры образуется мезобилиноген ® стеркобилиноген в толстой кишке ® стеркобилин. Часть всасывается и через портальную вену снова в печень. Часть выделяется с мочой через почки в виде уробилина, который обеспечивает цвет мочи.
Нарушение обмена билирубина связано с расстройством его образования и выделения. Это ведет к желтому окрашиванию кожи, слизистых оболочек , серозных оболочек и внутренних органов – это желтуха.
Различают 3 вида желтух:
- надпеченочную (гемолитическая)
- печеночную (паренхиматозная)
- подпеченочную (механическую)
1) Причины гемолиза эритроцитов (сепсис, малярия, резус-конфликт, несовместимость групп крови, ферментопатии, интоксикации). В крови преобладание непрямого билирубина, но может быть и прямой вследствие загрузки транспортной системы гепатоцита.
2) Нарушается захват и конъюгация билирубина. Кроме того, «сумасшествие клеток». Мало лигандина. Часто при голодании, парахолия – билирубин из гепатоцита сразу в кровь. Считают, что если 50% прямого билирубина, то это печёночная желтуха.
3) Механическая закупорка или сдавление жёлчных протоков. Эта желтуха чаще возникает при камнях или опухолях. Желтуху на фоне закупорки необходимо ликвидировать на протяжении 3 – 5 дней, иначе может возникнуть острая печёночная недостаточность. Жёлчные кислоты в крови это индикатор состояния гепатоцитов. В крови билирубин, холалемия, геморрагический синдром.
Нарушение обмена протеиногенных пигментов.
К протеиногенным пигментам относят меланин, пигмент гранул энтерохромаффинных клеток Кульчицкого (APUD – система) и адренохром (продукт окисления адреналина).
Накопление этих пигментов в тканях служит проявлением некоторых заболеваний.
Меланин – греч. чёрный – буро-чёрный пигмент, с которым связана окраска кожи, волос и глаз. Пигмент восстанавливается AgNO3 в металлическое серебро. Это реакция для гистохимического выявления.
Синтез меланина происходит в меланосомах меланоцитов – клеток нейроэктодермального происхождения.
Тирозин ® тирозиназа в меланосомах ® ДОФА (диоксифенилаланин или промеланин).
Обмен меланина регулируется нейроэндокринной системой. Стимулирует выработку: АКТГ надпочечников, медиаторы симпатической нервной системы, меланоцитстимулирующий гормон гипофиза, половые гормоны. Угнетают выработку меланина медиаторы парасимпатической вегетативной нервной системы, мелатонин.
Нарушение обмена меланина выражается в его избыточном накоплении или исчезновении. Эти нарушения могут быть как общими, так и местными, приобретенными и наследственными.
Распространённый приобретенный меланоз бывает при Аддисоновой болезни, дефиците витамина РР, кахексии, интоксикации углеводородами.
Аддисоновая болезнь – туберкулёз, опухоль. Клиника: гиперпигментация, кахексия, адинамия, гипотония. В основе 2 механизма: 1)усиленный синтез за счёт АКТГ и стимуляция симпатической вегетативной нервной системы в связи с низким содержанием адреналина. Пример «Живые мощи» из Тургенева.
Местный приобретенный гипермеланоз отмечается у людей, страдающих хроническим запором. Меланоз толстой кишки.
Встречается чёрный акантоз – гиперпигментация участка кожи.
Веснушки – лентиго- пигментные пятна и пигментные невусы. Из последних может быть меланома.
Распространённый гипомеланоз – альбинизм – связан с недостаточностью тирозиназы. Внешний вид, глаза «кролика».
Очаговый гипомеланоз – лейкодерма или витилиго (лепра, сахарный диабет, гиперпаратиреоидизм, сифилис и в случае зоба Хашимото – антитела.
Нарушение обмена нуклеопротеидов.
Нуклеопротеиды построены из белка + ДНК и РНК. ДНК – основа хромосом, РНК – ядрышки и шерох. эндоплазматического ретикулуума. ДНК – по методу Фельгена, РНК – по методу Браше.
Продуктом распада нуклеиновых кислот является мочевая кислота.
При нарушении обмена нуклеопротеидов возникает следующая патология :
– подагра
– мочекаменная болезнь
– мочекислый инфаркт