1.1. SUBCELULÁRNÍ ZMĚNY PŘI POŠKOZENÍ BUŇKY
Autofagie (heterofagie) lyzosomů
Lyzosomy degradují nepotřebné nebo škodlivé látky, které se dostanou do cytosolu endocytózou (tj. u korpuskulárních částic fagocytózou, u makromolekul pinocytózou, kdy vzniklé fagocytové vakuoly se spojují s primárními lyzosomy za vzniku fagolyzosomu). Tomu se říká heterofagie. Lyzosomy také hydrolyzují intracelulární molekuly proteinů nebo sacharidů, vzniklých degradací organel při jejich poškození, obnově (remodelaci) nebo involuci. Děje se tak autofagovými vakuolami, které se oddělují z části drsného endoplasmatického retikula, které už neobsahuje ribosomy, a které se spojují s primárními lyzosomy nebo Golgiho elementy za vzniku autofagolyzosomu. Tomu se říká autofagie. Autofagie je obecný fenomén, vystupňovaný zejména při poškození buňky. Hydrolytické enzymy obsažené v lyzosomech jako je kyselá fosfatasa, glukuronidasa, sulfatasa, ribonukleasa, kolagenasa, kathepsiny apod. štěpí proteiny nebo sacharidy, nikoli lipidy. Nerozštěpené zbytky spolu s lyzosomy zůstávají v buňce jako reziduální tělíska. Nerozložené intracelulární hmoty, vzniklé peroxidací lipidů, vytvářejí lipofuscinová pigmentová tělíska. Lyzosomy jsou také jakýmsi odpadním košem pro substance, které buňka nemůže adekvátně metabolizovat; hromadí se v lyzosomech jako kupř. u některých dědičných metabolických poruch, které se souhrnně nazývají choroby z ukládání v lyzosomech. Existují však také získané nebo iatrogenní poruchy z ukládání v lyzosomech. Příkladem může být užívaní antiarytmika amiodaronu, který je vychytáván lyzosomy a váže se na fosfolipidy; v této formě se pak v lyzosomech hromadí.
Indukce (hypertrofie) hladkého endoplasmatického retikula
Je známo, že dlouhodobé podávání některých léků, kupř. barbiturátů navodí u pacienta stav jakési zvýšené tolerance a že příslušného účinku se dosáhne až zvyšováním dávek. Tato adaptace je způsobena indukcí zvýšené tvorby enzymů, které se podílejí na biotransformaci léků v endoplasmatickém retikulu hepatocytů. Současně též endoplasmatické retikulum hypertrofuje. Barbituráty jsou v játrech detoxikovány oxidační demethylací za katalýzy enzymového komplexu s cytochromem P-450. Ten má širokou působnost a podílí se na biotransformaci řady léků i jiných látek (ethanol, tetrachlormethan, kancerogenní uhlovodíky, insekticidy a další). Znamená to, že buňka takto adaptovaná na jednu látku může současně tolerovat vyšší množství i látek jiných, metabolizovaných tímto mechanismem.
Otázky
1. Vysoká reaktivita superoxidového aniontového radikálu participuje jako hlavní příčina na patogeneze nebo mechanismu následujících stavů nebo aktivit, vyjma :
A. Slepota u nedonošených novorozenců, kteří dýchali směs s vysokým obsahem kyslíku při perinatálních problémech s dýcháním.
B. Poškozuje buněčnou DNA.
C. Poškozuje buněčnou membránu.
D. Způsobuje chronickou granulomatózní chorobu.
E. Poskytuje neutrofilním leukocytům schopnost zničit bakterie.
Odpověď: Vyjma D. Chronická granulomatózní choroba je způsobena deficitem leukocytů produkovat superoxidový radikál, nikoliv tím, že by ji navodila vysoká koncentrace superoxidového radikálu.
2. Ethylenglykol (součást chladicích směsí) je-li omylem požit, způsobuje velmi závažnou otravu tím, že poškozuje ledviny a játra. Jako antidotum se podává ethanol. Jaký je mechanismus tohoto účinku? Vyber správnou odpověď:
A. Ethanol reaguje s ethylenglykolem a vytváří netoxický komplex
B. Ethanol je kompetitivní inhibitor alkoholdehydrogenasy
C. Ethanol je nonkompetitivní inhibitor alkoholdehydrogenasy
D. Alkoholdehydrogenasa má mnohem nižší Michaelisovu konstantu pro dehydrogenaci ethanolu než pro ethylenglykol
E. Ethanol navozuje syntézu jiného enzymu, který pak detoxikuje ethylenglykol
Odpověď: Správné je za D. Alkoholdehydrogenasa metabolizuje obě látky, ale má větší afinitu k ethanolu (nižší Km) než k ethylenglykolu, a proto preferuje dehydrogenaci ethanolu.