Участие лизосом в патогенезе заболеваний связано с тремя следующими механизмам: болезни накопления, разрыв лизосом и секреция ферментов.
   Болезни накопления обусловлены врожденной недостаточностью одного из лизосомальных ферментов, отвечающих за разрушение или метаболизм целого ряда молекул. Вещества, которые не разрушились, накапливаются в лизосомах преимущественно фагоцитов, а также в клетках печени, нейронах, фибробластах, эпителии почечных канальцев.
   Таким образом накапливаются углеводы (гликоген), комплексные мукополисахариды, целый ряд сфинголипидов и других веществ, обусловливая широкий спектр клинических и патологических синдромов. Обычно метаболические аномалии воспроизводятся и в лабораторных условиях на культуре клеток больного. В некоторых случаях (например, синдром Хюрлера, мукополисахаридоз) пересадка донорского гистосовместимого костного мозга позволяет контролировать прогрессирующее развитие болезни.
   Разрыв лизосом приводит к массивному поступлению лизосомальных ферментов в клеточную цитоплазму. Разрыв лизосомальной мембраны наблюдают при двух совершенно различных заболеваниях: подагре и силикозе. В первом случае поражаются нейтрофилы, во втором - макрофаги. В обоих случаях фагоцитоз кристаллического материала приводит к образованию аномальных водородных связей между поверхностью фагоцитированной частицы и лизосомальной мембраной. Изменение структуры мембраны приводит к ее разрыву и выходу содержимого лизосом в цитоплазму клетки.
   Секрецию лизосомальных ферментов в окружающее пространство обычно осуществляют макрофаги. Установлена связь этого механизма с развитием некоторых видов артрита. При избытке витамина А разрушаются гликозаминогликаны хрящевой ткани, хотя хондроциты остаются вполне жизнеспособными. В эксперименте на животных введение избытка папаина или витамина А (дестабилизатор лизосомальных мембран) приводило к тому, что у кроликов, например, уши становились обвислыми. Это связано с потерей одного из комплексных углеводов в хрящевом матриксе. У больных ревматоидным артритом суставная жидкость содержит лизосомальные ферменты. Очевидно, что в этом случае лизосомальное повреждение участвует в патогенезе заболевания.

Стрессовые протеины

   Повреждающие механизмы стрессовых протеинов
   При воздействии на клетку внешних стрессовых факторов наблюдают увеличение концентрации высокоагрессивных протеинов в межклеточном пространстве. Этот механизм повреждения клетки наилучшим образом изучен на культуре тканей при температурных повреждениях (т.е. при температурах, на 5 - 1000С превышающих оптимальную для клетки). Поэтому группу повреждающих белков назвали протеинами теплового шока. Название это неточное, поскольку протеины данной группы накапливаются при целом ряде стрессовых (для клетки) состояний, таких как:

• лихорадка;
• ишемия;
• повреждение радикалами кислорода;
• некоторые инфекционные заболевания;
• рак;
• различные химические повреждения, включая повреждения металлами с переменной валентностью (они являются генераторами свободных радикалов), ионами кальция, алкоголем, метаболическими ядами, такими как азиды и различные оксиданты.

   На сегодняшний день получены доказательства того, что накопление стресс-протеинов является защитным механизмом, помогающим клетке пережить стресс гораздо более сильный, чем тот, что инициировал синтез самих стресс-протеинов. Например, в случае ишемии миокарда стресс-белки помогают миокарду адаптироваться к состоянию ишемии. Увеличение синтеза различных классов стресс-протеинов наблюдают на многих стадиях развития заболевания.
   Общие функции стресс-протеинов:

• участие в сборке всех продуцируемых клеткой белков;
• участие в разборке некоторых структур, например тех, которые вовлечены в процессы репликации ДНК.

Классификация стресс-протеинов
   Различают 4 основных класса стресс-протеинов в зависимости от молекулярной массы и скорости миграции в процессе электрофореза (см. таблицу).  

Классификация стресс-протеинов