The regulation of epithelial cells volume in norm and pathology

Abstract

ВВЕДЕНИЕКлетки животных характеризуются отсут-ствием нерастяжимой клеточной стенки (как, на-пример, клетки растений или бактерий) и высо-кой проницаемостью плазматической мембраны для воды. Неравномерное распределение осмо-литов или изменения внеклеточной тоничности создают осмотический градиент на плазматиче-ской мембране, согласно которому происходит движение воды, приводящее к набуханию или сжатию клетки. В ýтой связи клетки животных выработали способность адаптироваться к изме-нениям объема за счет систем его регуляторного восстановления, механизм которых, а также их физиологическое и патофизиологическое значе-ние в данном обзоре будут изложены на примере клеток ýпителиального происхождения. Выбор объекта настоящего обзора обусловлен тем, что * Орлов Сергей Николаевич, e-mail: sergeiorlov@yandex.ru. УДК 577.121:616-018.7-092.18 DOI: 10.20538/1682УДК 577.121:616-018.7-092.18 DOI: 10.20538/ -0363-2017 Для цитирования: Пономарчук О.О., Максимов Г.В., Орлов С.Н. Регуляция объема клеток ýпителия в норме и при пато-логии. Бюллетень сибирской медицины. 2017; 16 (4): 42-60. Регуляция объема клеток эпителия в норме и при патологииПономарчук О.О. 1, 2, Максимов Г.В.1 , Орлов С.Н. РЕЗЮМЕСпособность регулировать объем в ответ на изменения внутриклеточной и внеклеточной осмолярности среды является одной из фундаментальных функций клеток. Изменения клеточного объема приводят к запуску множества внутриклеточных сигнальных каскадов, активирующих защитные и адаптивные механизмы. Как правило, регулирование объема происходит за счет транспорта осмолитов, результатом которого является восстановление объема внутриклеточной воды и нормализация клеточных функций. В данном обзоре показано физиологическое значение процессов регуляторного уменьшения объема и регуляторного увеличения объема в ответ на флуктуации вне-и внутриклеточной осмолярности на примере эпителиальных клеток.Ключевые слова: регуляция объема, эпителиальные клетки, пролиферация, миграция, канцерогенез.процессы всасывания и выделения ионов и осмо-тически связанной воды как основные физиоло-гические функции ýпителия напрямую связаны с процессом изменения объема клетки. Кроме того, именно клетки ýпителия подвержены изменениям осмолярности внеклеточной жидкости, приводя-щим к изменению их объема. МЕХАНИЗМЫ РЕГУЛЯТОРНОГО ВОССТАНОВЛЕНИЯ ОБЪЕМАТак как мембрана клетки непроницаема для большинства органических молекул, но прони-цаема для ионов и воды, между внеклеточной и внутриклеточной средой создается значитель-ная осмотическая сила, движущая поток воды в клетку. В стационарных условиях накопленние воды компенсируется за счет выведения неорга-нических ионов (в основном Na + и Cl 43Обзоры и лекции кая проницаемость мембраны для K + определяют отрицательный потенциал на мембране, движущий Cl − вне клетки, что также компенсирует наличие отрицательно заряженных органических молекул внутри клетки. В результате вышеописанных про-цессов создается асимметричное распределение органических и неорганических ионов на мембра-не, что получило название «равновесие Гиббса -Доннана» [2...