Метахондрия — особая структура в клетках¶

Метахондрия — это видоизменённая, патологически увеличенная митохондрия, представляющая собой гранулярное плотное тело, возникающее в клетках при ряде наследственных и приобретённых заболеваний. Метахондрии впервые были описаны в 1962 году немецким патологом Генрихом Энделем (H. G. Endele) в биоптатах печени пациентов с различными митохондриальными нарушениями. Структуры получили название «metachondria» — от греческого «meta (организация признана экстремистской, деятельность запрещена в РФ)» (за, позади, изменённый) и «chondrion» (зерно, гранула).

¶Морфология и ультраструктура

Метахондрии представляют собой электронно-плотные тела округлой или овальной формы, диаметр которых может достигать 3–5 мкм и более, что значительно превышает размеры обычных митохондрий (0,5–1 мкм). Внутри метахондрий обнаруживается гранулярная (зернистая) матрица, лишённая чётких крист. Мембранные структуры — наружная и внутренняя мембраны — как правило, разрушены или не различимы. Внутри митохондрий могут определяться кристаллические включения, аморфные плотные гранулы, а также липидные капли.

Электронно-микроскопическое исследование показывает, что метахондрии формируются в результате прогрессирующего набухания и деструкции митохондрий с последующим слиянием их фрагментов. Процесс сопровождается утратой нормальной кристальной архитектуры и накоплением аморфного электронно-плотного материала.

¶Патогенез

В основе образования метахондрий лежит нарушение функционирования митохондрий, прежде всего — дефекты ферментов дыхательной цепи, транспорта электронов или синтеза АТФ. При повреждении митохондрий, вызванном генетическими мутациями или токсическими факторами, нарушается их нормальный цикл деления и слияния (митофузия и фрагментация). В результате митохондрии подвергаются набуханию, их внутренняя мембрана деградирует, а матрица приобретает гранулярный характер.

Параллельно активируются механизмы митохондриального аутофагия (митофагии) — процесса, при котором повреждённые митохондрии удаляются из клетки с помощью аутофагосом. При выраженном повреждении и недостаточной активности митофагии деструктивные митохондриальные структуры накапливаются в цитоплазме, формируя метахондрии.

¶Клиническое значение

Метахондрии обнаруживаются преимущественно в клетках печени (гепатоцитах), миокарда, скелетных мышц, почек и нейронах. Их наличие служит морфологическим маркером тяжёлого митохондриального повреждения и сопровождается функциональной недостаточностью соответствующих органов.

¶Заболевания, при которых выявляются метахондрии

• Синдром Рея — острая энцефалопатия и жировая дистрофия печени у детей, развивающаяся на фоне вирусных инфекций при приёме аспирина. Характерно массивное накопление метахондрий в гепатоцитах.
• Митохондриальные миопатии — группа наследственных заболеваний, обусловленных дефектами митохондриального ДНК или ядерных генов, кодирующих компоненты дыхательной цепи. Метахондрии выявляются в мышечных волокнах.
• Синдром Алперса — прогрессирующая нейродегенерация с нарушением функции печени, обусловленная мутацией гена POLG (полимеразы гамма митохондриального ДНК).
• Болезнь Вильсона — нарушение обмена меди, приводящее к токсическому повреждению митохондрий в гепатоцитах.
• Отравления — тетрахлорметаном, фосфором, этанолом и рядом других гепатотоксических веществ, вызывающих деструкцию митохондрий.
• СиндромPEARSONа — синдром, обусловленный делециями в митохондриальном ДНК, проявляющийся сидеробластной анемией и экзокринной недостаточностью поджелудочной железы.

¶Диагностическое значение

Выявление метахондрий в биоптатах печени или мышц имеет важное значение в диагностике митохондриальных заболеваний. Морфологическая картина — обилие гранулярных электронно-плотных тел в цитоплазме гепатоцитов — является косвенным признаком тяжёлого повреждения митохондрий и требует проведения дополнительных исследований: электронной микроскопии, количественного определения активности ферментов дыхательной цепи в биоптатах, генетического тестирования.

¶Отличие от других структур

Метахондрии следует отличать от пероксисом — цитоплазматических органелл, участвующих в окислении жирных кислот и детоксикации перекиси водорода. Пероксисомы имеют одинарную мембрану и кристаллическое плотное ядро, что отличает их от гранулярных метахондрий. Также метахондрии не следует путать с миелоидными телами (тельцами Галла — Гранвилля), которые представляют собой скопления лизосом в клетках крови при миелопролиферативных заболеваниях.

¶История

Термин «метахондрия» был предложен Генрихом Энделем в 1962 году после описания аномальных митохондриальных структур в гепатоцитах пациентов с хроническими заболеваниями печени. Ранее подобные структуры описывались под различными названиями — «гранулярные тельца», «плотные тела», «деструктивные митохондрии». В 1970–1980-х годах, с развитием электронной микроскопии и молекулярной биологии, метахондрии были связаны с конкретными формами митохондриальных миопатий и наследственных заболеваний обмена.

¶Источники

• Г. G. Endele. Über Mitochondrienveränderungen in menschlichen Geweben bei verschiedenen pathologischen Zuständen. — 1962.
• Структурная патология клетки: руководство / под ред. В. Н. Зиновьева. — СПб.
• Митохондриальные заболевания: клиника, диагностика, лечение / под ред. И. А. Зиновьевой.
• Морфологическая диагностика в гастроэнтерологии / под ред. В. Т. Ивашкина.
• Robbins and Cotran Pathologic Basis of Disease.