Apoptóza vs. nekróza

kdežto apoptóza je forma bunkovej smrti, ktorá sa vo všeobecnosti spúšťa normálnymi, zdravými procesmi v tele, nekróza je bunková smrť apoptózanekrózaúvod Apoptóza alebo programovaná bunková smrť je forma bunkovej smrti, ktorá sa vo všeobecnosti spúšťa normálnymi, zdravými procesmi v tele.. Nekróza je predčasná smrť buniek a živého tkaniva. Hoci sa nekróza skúma ako možná forma programovanej bunkovej smrti, v tomto čase sa považuje za „neprogramovaný“ proces bunkovej smrti.. prírodné Áno Príčina je spôsobená vonkajšími faktormi bunky alebo tkaniva, ako sú infekcie, toxíny alebo trauma. účinky Zvyčajne prospešné. Neobvyklé, len keď bunkové procesy, ktoré udržujú telo v rovnováhe, spôsobujú príliš veľa úmrtí buniek alebo príliš málo. Vždy škodlivé proces Odvzdušňovanie membrány, zmršťovanie buniek, jadrový kolaps (nukleárna fragmentácia, kondenzácia chromatínu, fragmentácia chromozomálnej DNA), tvorba apoptického tela. Potom pohltte bielymi krvinkami. Narušenie membrány, respiračné jedy a hypoxia, ktoré spôsobujú vyčerpanie ATP, metabolický kolaps, opuch buniek a prasknutie vedúce k zápalu.. príznaky Zvyčajne nie sú spojené s týmto procesom žiadne viditeľné príznaky. Zápal, zníženie prietoku krvi v postihnutom mieste, odumretie tkaniva (gangréna). príčiny Samovygenerované signály v bunke. Všeobecne prirodzenou súčasťou života je pokračovanie bunkového cyklu iniciovaného mitózou. Bakteriálne alebo plesňové infekcie, denaturované bielkoviny, ktoré bránia krvnému obehu, plesňové a mykobakteriálne infekcie, pankreatitída, usadeniny antigénov a protilátok kombinované s fibrínom. Lekárske ošetrenie Veľmi zriedka potrebuje liečbu. Vyžaduje sa vždy lekárske ošetrenie. Neliečená nekróza je nebezpečná a môže viesť k smrti.

Obsah: Apoptóza verzus nekróza

• 1 Apoptotické a nekrotické procesy
  • 1.1 Vstup energie
  • 1.2 Kaspázy
• 2 Apoptotické a nekrotické symptómy
  • 2.1 Ak je apoptóza nezdravá
• 3 Všeobecné príčiny apoptózy a nekrózy
  • 3.1 Typy nekrózy a ich príčiny
• 4 Liečba
• 5 Výskyt
• 6 Referencie

Apoptotické a nekrotické procesy

Apoptóza aj nekróza sa môžu považovať za súčasť spektra zdieľaných biochemických udalostí, ktoré vedú k určitej forme bunkovej smrti..

Apoptóza alebo programovaná bunková smrť (PCD) spôsobuje, že sa bunky zmršťujú, vyvíjajú na bunkovej membráne bublinky (bublinkové škvrny), podliehajú degradácii genetických a proteínových materiálov v jadre a rozpadajú sa ich mitochondrie, čím sa uvoľňuje cytochróm. Každý z fragmentov je zabalený do vlastnej membrány a iné chemikálie (ako ATP a UTP) sa uvoľňujú voľne. Tieto chemikálie vedú makrofágy - telá prijímajúce bunky - k nájdeniu a odstráneniu mŕtvych buniek a ich fragmentov. Táto správa „jesť ma“ je vyvolaná fosfolipidom, ktorý je normálne inertný v bunkovej membráne, a makrofágy zase uvoľňujú cytokíny, ktoré inhibujú zápalové reakcie..

Na rozdiel od toho nekrotické bunky napučiavajú alebo môžu na svojom povrchu vytvárať vakuoly, pričom vnútorné štruktúry sa rýchlo rozpadajú alebo zmenšujú, čím sa ničia procesy bunky a chemické štruktúry. Neregulované uvoľňovanie cytochrómu a fosfolipidu bunkovej membrány (nazývaného fosfatidylserín) spôsobuje okamžité reakcie v okolitých tkanivách, čo vedie k opuchom (zápalom) a opuchom; často tiež spôsobuje apoptózu iné bunkové smrti. Na rozdiel od apoptózy nekrotické bunky nie sú makrofágmi cielené na čistenie bunkových zvyškov, takže účinky bunkovej ruptúry sa môžu šíriť rýchlo a do tela po dlhú dobu..

Vstup energie

Apoptóza je závislá od energie, čo znamená, že na to, aby došlo k bunkovej smrti, je potrebný vstup z bunky, čo vedie k pojmu „samovražda buniek“. Nekróza nevyžaduje žiadny prísun energie z bunky, pretože vonkajšie faktory alebo lokalizované infekcie spôsobujú nekrózu..

kaspázy

Pre apoptické dráhy, ktoré spôsobujú samovraždu buniek, sú primárnymi molekulárnymi signálmi neaktívne proenzýmy nazývané kaspázy. Nekróza niekedy využíva kaspázy, ale v oveľa menšej miere a často tento proces spôsobuje žiadne použitie z nich, pretože samotná bunka je počas nekrotických udalostí nekontrolovateľne ničená. Napríklad nekróza je proces za umierajúcim alebo nekrotickým tkanivom, ktoré obklopuje napríklad jedovaté uštipnutie pavúkom..

Výskum identifikoval až 13 kaspáz, ktoré sú všeobecne klasifikované ako iniciátory, efektory alebo vykonávatelia (tí, ktorí priamo spúšťajú bunkovú smrť), a zápalové. Napriek tomu, ako to môže znieť, zápalové kaspázy skutočne inhibujú zápal. Ako nekróza postráda vstup zápalovej kaspázy, zápal je vždy prítomný pri nekrotickej bunkovej smrti.

Apoptotické a nekrotické symptómy

Nekróza po uhryznutí z hnedého pavúka.

Pretože apoptóza je normálnou súčasťou bunkovej rovnováhy organizmu, s procesom nie sú spojené žiadne zjavné symptómy. Naopak, nekróza je nekontrolovateľnou zmenou v bunkovej rovnováhe organizmu, takže je vždy škodlivá, čo vedie k viditeľným negatívnym symptómom..

Nekróza je sprevádzaná v skorých štádiách zápalu, pretože sa uvoľňujú zložky (vrátane bunkových štruktúr, cytoplazmy a DNA / RNA) roztrhnutých alebo poškodených buniek. Pre organizmus tento neregulovaný tok proteínov, chemikálií a genetického materiálu spúšťa núdzové reakcie, ako je napríklad zápal na ochranu okolitých tkanív, ako aj zvýšenie počtu bielych krviniek, makrofágov a produkcie T buniek, aby sa zabránilo infekcii. Tieto reakcie sú často sprevádzané metabolickým zosilnením a horúčkou, čo môže viesť k únave a celkovo oslabenému imunitnému systému.

Ak sa nekrotické tkanivá neošetria, stratia vaskularitu, čo znamená, že stratia prietok krvi, a tak začnú umierať. Ak sa to stane, nekróza sa nazýva gangréna, stav, pri ktorom tkanivo nakoniec odumrie a musí sa odstrániť, aby sa zabránilo jeho nekróze..

Keď je apoptóza nezdravá

Apoptóza sa stáva abnormálnou iba vtedy, keď bunkové procesy, ktoré udržujú telo v rovnováhe, buď spôsobia príliš veľa úmrtí buniek alebo spôsobia príliš málo. Predpokladá sa, že veľa autoimunitných chorôb, ako je svalová dystrofia a Alzheimerova choroba, súvisí s nadmernou apoptózou, ktorá spôsobuje, že svalové alebo nervové bunky odumierajú pred časom. Bunky, ktoré rastú bez kontroly, čo znamená, že sa apoptóza nedeje dosť často, zvyčajne vedú k nádorom, ktoré samy o sebe môžu byť rakovinové..

Všeobecné príčiny apoptózy a nekrózy

Existujú tri mechanizmy, ktoré spôsobujú bunkovú smrť:

1. Samovygenerované signály v bunke, ktoré môžu vzniknúť z dôvodu veku, infekcie, nepravidelnej mitózy (bunkové delenie) alebo z iných príčin. Tento mechanizmus je známy ako vnútorná alebo mitochondriálna dráha, zatiaľ čo nasledujúce dva typy bunkovej smrti sú vonkajšie cesty..
2. Spúšťanie aktivátorov smrti, receptorov na povrchu bunky, ktoré reagujú na vonkajšie signály, ako sú hormóny alebo iné chemické posly..
3. Vonkajšie spúšťanie reaktívnymi druhmi kyslíka, ako sú voľné radikály, ktoré sú pre organizmus nebezpečné.

Vo všeobecnosti je apoptóza súčasťou života, pokračovaním bunkového cyklu iniciovaného mitózou. Apoptóza však môže byť vyvolaná celým radom škodlivých podnetov, ako sú napríklad teplo, žiarenie, nedostatok kyslíka (hypoxia), drogy a trauma. V týchto prípadoch apoptóza zbavuje telo poškodených buniek alebo buniek, ktoré už nemôžu normálne fungovať, a pomáha liečiť poškodené oblasti. Vyššie stupne poškodenia rovnakými stimulmi môžu viesť k nekróze. Napríklad mierne popálenie môže spôsobiť malý pľuzgier, ktorý sa za týždeň uzdraví, ale popálenie tretieho stupňa spôsobí v postihnutej oblasti nekrózu..

Apoptóza môže byť tiež spôsobená hormonálnymi a chemickými zmenami v tele, čo je proces najčastejšie pozorovaný v embryonálnom vývoji. Imunitný aj nervový systém sa vyvíja s veľkou nadprodukciou buniek, ktoré sú redukované pred pôrodom prostredníctvom selektívnych procesov uskutočňovaných apoptózou. Napríklad u plodov sa vyvíjajú ruky a chodidlá bez jednotlivých číslic; Akonáhle sa uvoľní chemický posol, tkanivo tkaniva medzi prstami a nohami odumrie a oddelí každú číslicu. Podobný proces sa vyskytuje pri sexuálnej diferenciácii, pretože hormóny vedú vývoj plodu k potlačeniu alebo odstráneniu určitých tkanív a štruktúr v prospech rozvoja iných. Na druhej strane, ak je nekróza prítomná počas vývoja plodu, často sa vyžaduje určitá forma lekárskeho zásahu a môže dôjsť k deformácii alebo potratu..

Druhy nekrózy a ich príčiny

Pri nekróze je smrť bunky zvyčajne spôsobená náhlym a nekontrolovaným prasknutím na základe dvoch mechanizmov:

1. Rušenie dodávok energie do bunky (krv, plazma, kyslík atď.).
2. Priame poškodenie bunkovej membrány.

Nekróza je kategorizovaná piatimi spôsobmi v závislosti od príčiny:

1. Bakteriálne alebo plesňové infekcie môžu spôsobiť tekutú nekrózu. Toto je nekróza, ktorá zahŕňa skvapalnenú hmotu odumretého tkaniva známeho ako „hnis“.
2. Nekróza, ktorá vzniká z denaturovaných proteínov, ktoré bránia správnej cirkulácii, sa nazýva koagulačná nekróza. Tento typ sa najčastejšie vyskytuje v srdci po infarkte, ako aj v obličkách a nadobličkách.
3. Plesňové a mykobakteriálne infekcie, ako je tuberkulóza, môžu spôsobiť plynnú nekrózu. Táto kombinácia skvapalnenej a koagulačnej nekrózy je spôsobená odumretými bunkami, ktoré nie sú úplne štiepené mikrofágmi; zanechávajú zrnitý zvyšok, ktorý bráni cirkulácii.
4. Nekróza, ktorá sa vyskytuje iba v tukovom tkanive, sa nazýva tuková nekróza. Najbežnejšia forma tejto nekrózy je spojená s pankreatitídou, závažným zápalom pankreasu.
5. Vklady antigénov a protilátok kombinované s fibrínom môžu priľnúť a prípadne blokovať artérie a zničiť ich štruktúru. Toto sa nazýva fibrinoidná nekróza.

liečba

Apoptóza a nekróza sa liečia veľmi odlišnými spôsobmi, predovšetkým na základe skutočnosti, že jeden proces je často normálny a druhý je zjavne abnormálny..

Aj keď je identifikovaná veľká časť procesu apoptózy, mechanizmy a aktivačná kaskáda ešte nie sú úplne objasnené. Výskum dráh je rozšírený a rozširuje sa, pretože klinické nálezy majú priame uplatnenie pri autoimunitných chorobách, ako sú Parkinsonova choroba, Huntingtonova choroba, amyotrofická laterálna skleróza a HIV / AIDS, ako aj takmer všetky typy rakoviny. Pretože apoptóza je procesom zdravia a chorôb, čím viac sa rozumie, tým je väčšia šanca na vývoj účinnejších a lepšie zacielených liečebných postupov. Vo všetkých prípadoch je neošetrená nekróza nebezpečná a môže viesť k smrti.

V prípade autoimunitných chorôb, kde apoptóza spôsobuje príliš veľa úmrtí buniek, liečba spočíva v inhibícii kaspázových spúšťačov alebo znížení vonkajších spúšťačov, ktoré môžu vyzrážať zvýšené samovraždy buniek. Pokiaľ ide o rakovinu, je potrebný opak, takže liečba na vyvolanie apoptózy v nádorových bunkách, ktorá robí bunky zraniteľnejšie voči liekom a ožarovaniu, je kľúčovou súčasťou väčšiny terapií. Sľubná nová liečba zahŕňa generickú zlúčeninu kyseliny dichlóroctovej (DCA), o ktorej sa ukázalo, že je vysoko účinná pri „panovaní“ apoptózy u určitých rakovinových nádorov..

Bežné spôsoby liečby nekrózy sú:

1. Antibiotiká / NSAID: bojujú proti infekčnej a zápalovej povahe nekrózy a sú často prvou obrannou líniou proti jej poškodeniu. V extrémnych prípadoch môžu byť na zníženie zápalovej odpovede predpísané lieky potlačujúce imunitu.
2. Debridement: odstránenie odumretého tkaniva, od jednoduchého vyčistenia oblasti po operáciu, vrátane amputácie. Lietavé larvy (červy) sa v niektorých formách debridementu používajú pomerne efektívne.
3. Antioxidanty: môžu sa používať na liečbu vnútorných nekrotických tkanív, najčastejšie súvisiacich s ischémiou, čo je konečný výsledok straty cievneho tkaniva po infarkte (srdcový infarkt)..

výskyt

S viac ako 50 miliardami buniek, ktoré každý deň prirodzene umierajú v dospelom ľudskom tele, je apoptóza veľmi častá a obvykle benígna, ak nie úplne prospešná. Pri porovnaní je nekróza pomerne zriedkavá a miera bunkovej smrti do značnej miery závisí od toho, či sa aplikujú účinné liečby, ako sú antibiotiká a protizápalové lieky..

Referencie

• apoptóza - Kimball's Biology Pages
• Apoptóza: prehľad programovanej bunkovej smrti - Toxikologická patológia
• Nekróza: špecifická forma programovanej bunkovej smrti? - ScienceDirect
• Programovaná bunková smrť - NIH.gov
• Wikipedia: Apoptosis
• Wikipedia: Nekróza