Механизмы повреждения мембран

1. Разрушение собственной фосфолипазой, активируемой ионами Са²⁺.

2. Перекисное окисление, активируемое ионами Fe²⁺, ультрафиолетовым облучением и кислородом.

3. Механическое повреждение, проявляющееся, например, при изменении осмотического давления в клетке.

4. Разрушающее действие антител.

Три первые болезни мембран: кальциевая, перекисная и осмотическая – относятся как к клеточным (цитоплазматическим), так и к внутриклеточным мембранам (митохондрии, эндоплазматический ретикулум, ядерная мембрана и т.д.). Четвертая болезнь (иммунологическая) относится преимущественно к клеточной мембране.

При острых отравлениях наиболее распространенной причиной повреждения является перекисное окисление липидов в мембранах митохондрий, липосом и т.д., в результате чего происходит увеличение проницаемости мембран для ионов Н⁺ (или ОН^-), K⁺, Na⁺, Ca²⁺. Следствием этого могут быть осмотические эффекты и разрывы мембран с выходом ферментов, в частности цитохрома С. Дальнейшее окисление липидов ведет к полному разрушению мембран и гибели клеток. Повреждение мембран при гипоксии, сопровождающей многие заболевания химической этиологии, происходит вследствие недостатка энергии, выделяющейся при метаболизме АТФ. Механизм повреждения, вероятно, таков: гипоксия, деэнергизация и падение мембранного потенциала митохондрий, выход Ca²⁺, активирование фосфолипазы, гидролиз фосфолипидов, увеличение ионной проницаемости, разобщение окислительного фосфорилирования.

В конечном итоге, повреждение мембранных структур приводит к изменению их проницаемости для ионов, что, в свою очередь, обусловлено изменениями поверхностного заряда на мембране и степени гидрофобности липидной фазы мембран. Причем оба эти фактора действуют одновременно, хотя их относительный вклад в итоговое изменение проницаемости мембран в разных случаях различен. Эти же факторы определяют, в конечном счете, неспецифическое действие на проницаемость мембран различных соединений.