Митохондриальный транспорт кальция и повреждение клетки Одной из важных функций митохондрий является транспорт кальция. Кальций может
накапливаться митохондриями в весьма значительных количествах, особенно параллельно с
неорганическим фосфатом. Высвобождение кальция из митохондрий происходит двумя
путями. Один из путей накопления кальция (митохондрии клеток сердца, мозга, скелетных
мышц, экзокринных и эндокринных желез) стимулируется натрием и, видимо, представляет
собой обмен Са
2+
на Na
+
; другой путь (митохондрии клеток почек, печени, легких)
нечувствителен к натрию, механизм его неясен.
Морфологическим подтверждением транспорта кальция митохондриями является
обнаружение в митохондриальном матриксе электронноплотных гранул диаметром 20-50 нм,
которые, возможно, служат местом аккумуляции двухвалентных ионов. Увеличение размера,
плотности и числа этих гранул обнаружено не только при обработке тканей высокими
концентрациями Са
2+
, но и в интактных клетках тех тканей, которые вовлечены в активный
транспорт кальция - остеокластах, остеобластах и др. Та же ситуация обнаружена и при
гормонально-обусловленных гиперкальциемиях - кальцинозах. При некоторых болезнях
(коронарная болезнь сердца), синдромах (хроническая почечная недостаточность) и
патологических состояниях (отравления тиоацетатамидом, папаином, йодоформом и т.д.)
клетки отвечают на повреждение появлением в митохондриальном матриксе многочисленных
крупных плотных гранул кальция (см. рис. 16). При этом кальцификация митохондрий
предшествует некрозу клетки и часто бывает обратимой.
Внутримитохондриальная кальцификация может быть связана как с избыточным притоком
кальция в клетку вследствие первичного повреждения плазматической мембраны, так и с
первичными нарушениями транспорта кальция митохондриями. При первичном повреждении
плазматической мембраны избыточный приток кальция в клетку приводит к накоплению его в
митохондриях, что «отнимает» энергию АТФ и повреждает саму систему генерации энергии -
митохондрии. Первичные нарушения митохондриального транспорта кальция встречаются
при заболеваниях скелетных мышц - миопатиях (болезнь Люфта, синдром Кернса-Сайра).
При этих болезнях митохондрии, несмотря на высокий уровень эндогенного кальция, могут
дополнительно накапливать значительные его количества. В таких случаях можно говорить о
«болезнях» нарушенного митохондриального транспорта.
Лизосомы Лизосомы не только «органы» внутриклеточного пищеварения, о чем говорит их название, но
и «убийцы» клетки; они причастны как к фагоцитозу, так и аутофагии. Физиологическая и
патологическая активность лизосом зависит в основном от двух факторов: состояния
(стабилизации) мембран лизосом и активности их ферментов. Поэтому повреждения клетки, к
которым могут быть причастны лизосомы, возникают либо при дестабилизации лизосомных
мембран, позволяющей проявиться гидролазной активности
40
ферментов, либо при лизосомной ферментопатии, ведущей к накоплению в клетке ряда
исходных или промежуточных продуктов обмена.