Přehled patologie lysosomálního systému buňky

Obsah

1 Deposice železa (siderosomy)

Deposice železa (siderosomy)

hypersaturace b. cytosolu těžkým kovem indukuje tvorbu reziduálních lysosomálních tělísek, ve kt. jsou těžké kovy sekvestrovány (asi autofagocytózou)
železo (dále Fe) se dostává do buňky vázané na transferin mechanismem receptorově zprostředkované endocytosy
- v endosomu dojde k odbourání transferinu a průniku Fe do cytosolu - zde je vázán v nitru mlk. ferritinu, do kt. penetruje jako Fe2+ a je oxidován na Fe3+ a přítomen ve formě hydroxidu železitého
v případě chronicky zvýšené zátěže buňky plasmatickým Fe dochází k jeho kumulaci v cytosolu ve formě feritinu, kt. postupem času přechází do lysosomálního oddílu, což vede ke vzniku lysosomálního hemosiderinu (siderosomů)
Fe se v lysosomech ukládá ve formě hemosiderinu - vziká postupnou degradací intralysosomálně akumulovaného ferritin-Fe komplexu, ze kt. zůstává jen oxid železitý (ferritin není nahrazen jiným nosičem)
stavy kdy dochází k tvorbě soderosomů:
- resorpce hematomu
- opakované transfuze krve při nemožnosti reutilizovat Fe (insuficience kostní dřeně)
- hemochromatosa (porušený střevní blok resorpce Fe)
- hemolytické stavy (hemoglobinemie - endocytosa Hb)

měď (dále Cu) je v buňce vázána na proteiny bohaté cysteinem (zároveň udržují Cu v redukovaném stavu a brání tak jeho toxickému oxidačnímu vlivu) - z nich je Cu odebírána pro vazbu na ceruloplasmin
stavy, kdy dochází k patologickému hromadění Cu - Wilsonova nemoc (hepatolentikulární degenerace) s maximem akumulace Cu v jaterní tkáni
- blokáda sekrece Cu do žluče (geneticky podmíněný defekt transportní ATPasy v oblasti biliárního pólu hepatocytu) - akumulace Cu v cytosolu hepatocytu (nekrosa, steatosa...)
- snížení hladiny ceruloplasminu v plasmě - sekundární fenomén

histiocyty - fagocytují lipidní látky nebo buněčné struktury bohaté na strukturální lipidy - vytvářejí nahnědlý pigment ceroid (silně hydrofobní)
- jde o sekundární nálezy u různých onemocnění spojených s lysosomální dysfunkcí (především lysosomální enzymopatie)

v postmitotických tkáních (neurony, koster. sval, myokard), v tkáních s minimální obměnou buněk (hl. sval), i v epiteliích - další lysosomálně lokolizovaný pigment - lipofuscin (asi také derivovaný z lipidů nebo lipoproteinů)
- lipofuscin se kumuluje progresivně s procesem stárnutí - jeho zvýšená akumulace podmiňuje hnědou barvu orgánů starých lidí

relativní insuficience - příklady:
- hyalinní zkapénkovatění epitelií ledvin. tubulů při glomerulárních poruchách - proteinurie - nadměrné množství proteinů v primární moči se dostává endocytózou do lysosom. systému epitelií proximálního kanálku, kt. je přeplněn a hydrolytická degradace proteinů zaostává za přísunem
- cholemická nefrosa - intralysosomálně v epitelu prox. kanálků ledvin se hromadí konjugovaný bilirubin
- lysosomální steatosa v prox. tubulech ledvin při hyperlipidémiích a průniku lipidů do glomerulárního filtrátu
- Councilmanova tělíska jsou apoptotické hepatocyty fagocytované jinými hepatocyty nebo Kupfferovou buňkou

akumulace enzymového substrátu u dědičných enzymopatií (střádací onem.)
lysosomální enzymopatie, jejichž následkem je hromadění substrátu příslušného deficitního enzymu, vedoucí k progresivní expanzi lysosomálního sys. na úkor ostatních součástí cytoplasmy
- nerozštěpený substrát se hromadí - zvětšování buněk a orgánů - střádací onemocnění
chybným genovým produktem je ve většině případů samotný enzymový protein - lysosomální insuficience
špatný enzym. protein:
- porucha v primární struktuře enzymu
- nedostatek enzymového aktivátoru (saposiny)
- nedostatek protektivních proteinů, které zamezují urychlenou proteolysu enzymové molekuly (kathepsiny)
- chybná distribuce enzymových proteinů následkem defektní fosforylace
akumulovaný substrát může být:
- celá původní molekula (lipid)
- mezistupeň v souvislé degradační řadě (typické u glykosfingolopidů s delším oligosacharidovým řetězcem)