Apoptoză vs. necroză

Întrucât apoptoza este o formă de moarte celulară care este în general declanșată de procese normale și sănătoase din organism, necroză este moartea celulară care este declanșată de factori sau boli externe, cum ar fi trauma sau infecția. Apoptoza, care poate apărea și ca mecanism de apărare în timpul proceselor de vindecare, este aproape întotdeauna normală și benefică pentru un organism, în timp ce necroza este întotdeauna anormală și dăunătoare. Deși necroza este cercetată ca o posibilă formă de moarte celulară programată (adică un proces natural uneori), este considerată în acest moment un proces de "neprogramare" (nefiresc) de moarte celulară. Ca o formă de obicei sănătoasă a ciclului de viață a celulei, apoptoza cere rareori orice formă de tratament medical, dar necroza netratată poate duce la vătămări grave sau chiar la deces.

Diagramă de comparație

Diagrama apoptozei comparativ cu tabloul de necroză

apoptoza	Necroză
Introducere	Apoptoza sau moartea celulară programată este o formă de moarte celulară care este declanșată, în general, de procese normale și sănătoase din organism.	Necroza este moartea prematură a celulelor și țesutului viu. Deși necroza este cercetată ca o posibilă formă de moarte celulară programată, este considerată în acest moment un proces de "moarte celulară" neprogramată ".
Natural	da	Cauzate de factori externi la celulă sau țesut, cum ar fi infecție, toxine sau traume.
Efecte	De obicei benefică. Numai anormale atunci când procesele celulare care mențin corpul în echilibru cauzează prea multe decese celulare sau prea puține.	Întotdeauna dăunătoare
Proces	Blefierea în membrană, contracția celulelor, colapsul nuclear (fragmentarea nucleară, condensarea cromatinei, fragmentarea ADN-ului cromozomal), formarea corpului apoptopic. Apoi, înghițiți de celulele albe din sânge.	Distrugerea membranei, otrăvurile respiratorii și hipoxia care determină epuizarea ATP, colapsul metabolic, umflarea celulelor și ruptura care duc la inflamație.
Simptome	De obicei, nu există simptome vizibile legate de proces.	Inflamația, scăderea fluxului sanguin la locul afectat, moartea țesutului (gangrena).
cauze	Semnale generate singular într-o celulă. În general parte naturală a vieții, continuarea ciclului celular inițiat de mitoză.	Infecții bacteriene sau fungice, proteine ​​denaturate care împiedică circulația, infecții fungice și micobacteriene, pancreatită, depozite de antigene și anticorpi combinate cu fibrină.
Tratament medical	Foarte rar este nevoie de tratament.	Întotdeauna necesită un tratament medical. Necroza netratată este periculoasă și poate duce la moarte.

Cuprins: Apoptoza vs Necroza

• 1 Procese apoptotice și necrotice
  • 1.1 Intrarea energiei
  • 1.2 Caspase
• 2 Simptome apoptotice și necrotice
  • 2.1 Când apoptoza este nesănătoasă
• 3 Cauzele generale ale apoptozei și necrozei
  • 3.1 Tipuri de necroză și cauzele lor
• 4 Tratament
• 5 Apariția
• 6 Referințe

Procesele apoptotice și necrotice

Atât apoptoza, cât și necroza pot fi văzute ca parte a unui spectru de evenimente biochimice împărtășite, care duc la o formă de moarte celulară.

Apoptoza, sau moartea celulară programată (PCD), cauzează micșorarea celulelor, dezvoltarea blezurilor (pete cu bule) pe membrana celulară, degradarea materialelor genetice și proteice din nucleu și distrugerea mitocondriilor, eliberând astfel citocromul. Fragmentele sunt fiecare învelite în membrana proprie, cu alte substanțe chimice (cum ar fi ATP și UTP) eliberate liber. Aceste substanțe chimice conduc macrofagele - organismele care mănâncă celulă - pentru a găsi și elimina celulele moarte și fragmentele lor. Acest mesaj "mă mănâncă" este declanșat de o fosfolipidă inertă în mod normal în membrana celulară, iar macrofagele la rândul ei eliberează citokine care inhibă răspunsurile inflamatorii.

Spre deosebire de acestea, celulele necrotice se umflă sau pot forma vacuole pe suprafața lor, structurile interioare dispersându-se sau se diminuează rapid, distrugând procesele și structurile chimice ale celulei. Eliberarea nereglementată a citocromului și a fosfolipidei membranei celulare (numită fosfatidilserină) determină reacții imediate în țesuturile înconjurătoare, ceea ce duce la umflarea (inflamația) și edemul; de asemenea, declanșează adesea alte decese celulare prin apoptoză. Spre deosebire de apoptoza, celulele necrotice nu sunt vizate de macrofage pentru curatarea resturilor celulare, astfel incat efectele rupturii celulelor se pot raspandi rapid si pe tot corpul pentru perioade lungi de timp.

Introducerea energiei

Apoptoza este dependentă de energie, adică necesită o intrare dintr-o celulă pentru moartea celulară, ceea ce duce la termenul de "sinucidere de celule". Necroza nu necesită nici o introducere de energie dintr-o celulă, deoarece factorii externi sau infecțiile localizate sunt ceea ce declanșează necroza.

caspazele

Pentru căile apoptotice care provoacă suicidul celular, semnalele moleculare primare sunt proenzimele inactive numite caspaze. Necroza face uneori folosirea caspazelor, dar într-o măsură mult mai mică și deseori procesul face nefolosit din ele, ca o celula in sine este distrus intr-un mod necontrolat in timpul evenimentelor necrotice. De exemplu, necroza este procesul din spatele umezelii sau țesutului necrotic care înconjoară, de exemplu, o muscatura veninoasă a păianjenului.

Cercetările au identificat cel mult 13 caspaze, în general clasificate ca inițiatori, efectori sau executanți (aceia care declanșează direct moartea celulelor) și inflamatorii. În ciuda a ceea ce s-ar putea să semene, de fapt, caspase inflamatorii inhiba inflamaţie. Deoarece necroza nu are o intrare inflamatorie a caspazei, inflamația este întotdeauna prezentă în moartea celulelor necrotice.

Simptomele apoptotice și necrotice

Necroza după o mușcătură de la un păianjen de refugiu maro.

Deoarece apoptoza este o parte normală a echilibrului celular al organismului, nu există simptome vizibile legate de proces. În schimb, necroza este o schimbare necontrolată a echilibrului celular al organismului, deci este întotdeauna dăunătoare, rezultând simptome vizibile, negative.

Necroza este însoțită în stadiile incipiente de inflamație, deoarece componentele (inclusiv structurile celulare, citoplasma și ADN / ARN) ale celulelor rupte sau deteriorate sunt eliberate. Pentru un organism, acest flux neregulat de proteine, substanțe chimice și material genetic declanșează răspunsuri de urgență, cum ar fi inflamația pentru a proteja țesuturile înconjurătoare, precum și o creștere a celulelor albe din sânge, a macrofagelor și a producerii de celule T pentru combaterea infecțiilor. Aceste reacții sunt adesea însoțite de un stimul metabolic și de febră, ceea ce poate duce la oboseală și la un sistem imunitar general slăbit.

Dacă sunt lăsate netratate, țesuturile necrotice vor pierde vascularitatea, ceea ce înseamnă că vor pierde fluxul de sânge și, astfel, vor începe să moară. Când se întâmplă acest lucru, necroza se numește gangrena, o condiție în care țesutul moare în cele din urmă și trebuie îndepărtat pentru a opri necroza din extinderea.

Când apoptoza este nesănătoasă

Apoptoza devine anormală numai atunci când procesele celulare care mențin corpul în echilibru fie provoacă prea multe moartea celulelor, fie cauzează prea puține. Multe boli autoimune, cum ar fi distrofia musculară și Alzheimer, se presupune că sunt legate de apoptoza excesivă, determinând mucoasa sau celulele nervoase să moară înainte de timpul lor. Celulele care cresc fără control, adică apoptoza nu se întâmplă destul de des, de obicei conduc la tumori, care ele însele pot deveni canceroase.

Cauzele generale ale apoptozei și necrozei

Există trei mecanisme care determină moartea celulelor:

1. Semnalele generate într-o celulă, generate de vârstă, infecție, mitoză neregulată (diviziune celulară) sau alte cauze. Acest mecanism este cunoscut sub numele de cale intrinsecă sau mitocondrială, în timp ce următoarele două tipuri de moarte celulară sunt căi extrinseci.
2. Declanșarea activatorilor de moarte, a receptorilor de pe suprafața unei celule care răspund la semnale externe cum ar fi hormoni sau alți mesageri chimici.
3. Declanșarea externă de către speciile reactive de oxigen, cum ar fi radicalii liberi, care sunt periculoase pentru organism.

În general, apoptoza este o parte a vieții, continuarea ciclului celular inițiat de mitoză. Totuși, apoptoza poate fi declanșată de o varietate de stimuli dăunători, cum ar fi căldura, radiația, lipsa de oxigen (hipoxie), droguri și traume, printre altele. În aceste cazuri, apoptoza conduce corpul celulelor sau celulelor deteriorate care nu mai pot funcționa în mod normal și ajută la vindecarea zonelor afectate. Grade mai mari de daune cauzate de aceiași stimuli pot duce la necroză. De exemplu, o arsură ușoară poate provoca un blister mic care se vindecă într-o săptămână, dar o arsură de gradul trei va cauza necroza în zona afectată.

Apoptoza poate fi de asemenea cauzată de modificări hormonale și chimice în organism, un proces cel mai adesea observat în dezvoltarea embrionară. Atât sistemul imun cât și cel nervos se dezvoltă cu o mare supra-producție de celule care sunt reduse înainte de naștere prin procese selective efectuate prin apoptoză. De exemplu, fetușii dezvoltă mâini și picioare fără cifre individuale; odată ce se eliberează un mesager chimic, țesutul cu membrană între degete și degete se stinge, separând fiecare cifră. Un proces similar apare cu diferențierea sexuală, deoarece hormonii orientează dezvoltarea fătului pentru a suprima sau elimina anumite țesuturi și structuri în favoarea dezvoltării altora. Pe de altă parte, dacă necroza este prezentă în timpul dezvoltării fetale, este adesea necesară o anumită formă de intervenție medicală și poate apărea deformare sau avort spontan.

Tipuri de necroză și cauzele lor

În necroză, moartea unei celule este de obicei cauzată de o ruptură bruscă și necontrolată bazată pe două mecanisme:

1. Interferența cu alimentarea cu energie a celulei (sânge, plasmă, oxigen etc.).
2. Daune directe la membrana celulară.

Necroza este clasificată în cinci moduri, în funcție de cauză:

1. Infecțiile bacteriene sau fungice pot provoca necroze lichefiatoare. Aceasta este necroza care include masa lichefiata a tesuturilor moarte cunoscuta sub numele de "puroi".
2. Necroza care provine din proteinele denaturate care împiedică circulația adecvată se numește necroză coagulativă. Acest tip este văzut cel mai adesea în inimă după un infarct, precum și în rinichi și glandele suprarenale.
3. Infecțiile fungice și micobacteriene, cum ar fi tuberculoza, pot cauza necroza gazoasă. Această combinație de necroză lichefctivă și coagulativă este cauzată de celule moarte care nu sunt digerate complet de microfage; ele lasă un reziduu granular care împiedică circulația.
4. Necroza care apare numai în țesutul gras se numește necroză grasă. Cea mai comună formă a acestei necroze este asociată cu pancreatită, inflamație severă a pancreasului.
5. Depunerile de antigeni și anticorpi combinați cu fibrină pot să adere la și, eventual, să blocheze arterele și să distrugă structura lor. Aceasta se numește necroză fibrinoidă.

Tratament

Apoptoza și necroza sunt tratate în moduri foarte diferite, în primul rând pe baza faptului că un proces este adesea normal și celălalt este evident anormal.

Deși este identificată o mare parte a procesului de apoptoză, mecanismele și cascada de activare nu sunt încă pe deplin înțelese. Cercetările privind căile sunt larg răspândite și se extind deoarece rezultatele clinice au aplicații directe la boli autoimune, cum ar fi Parkinson, Huntington, scleroza laterală amiotrofică și HIV / SIDA, precum și aproape toate tipurile de cancer. Deoarece apoptoza este un proces de sănătate și boli, cu atât este mai bine înțeleasă, cu atât mai bune sunt șansele de a dezvolta tratamente mai eficiente și mai bine direcționate. În toate cazurile, necroza netratată este periculoasă și poate duce la deces.

În cazul bolilor autoimune, în care apoptoza provoacă prea multe decese celulare, tratamentul constă în inhibarea declanșatoarelor de caspază sau reducerea declanșatorilor externi care pot precipita sinuciderea crescută a celulelor. Pentru cancer, este necesar contrariul, astfel încât tratamentul pentru a induce apoptoza în celulele tumorale, făcând celulele mai vulnerabile la medicamente și radiații, este o parte esențială a majorității terapiilor. Un nou tratament promițător implică acidul dicloracetic generic (DCA), care s-a dovedit a fi foarte eficient în apoptoza "reignificatoare" în anumite tumori canceroase.

Tratamentele comune pentru necroză sunt:

1. Antibiotice / AINS: acestea luptă împotriva naturii infecțioase și inflamatorii a necrozei și sunt adesea prima linie de apărare împotriva daunelor. În cazuri extreme, pot fi prescrise medicamente imunosupresoare pentru a reduce răspunsul inflamator.
2. Debridement: îndepărtarea țesutului mort, de la curățarea simplă a zonei la operație, inclusiv amputarea. Frunzele larve (viermi) sunt, de asemenea, utilizate destul de eficient în unele forme de debridare.
3. Antioxidanții: pot fi utilizați pentru a trata țesuturile necrotice interne, cel mai adesea legate de ischemie, rezultatul final al pierderii vasculare a țesutului cardiac după un infarct (atac de cord).

Apariţie

Cu peste 50 de miliarde de celule care mor în mod natural într-un corp uman adult, apoptoza este foarte frecventă și de obicei benignă, dacă nu chiar în întregime benefică. Necroza este relativ rară prin comparație, iar gradul de moarte celulară depinde foarte mult de faptul că se aplică tratamente eficiente, cum ar fi antibioticele și medicamentele antiinflamatorii.

Referințe

• apoptoza - Paginile Biologiei lui Kimball
• Apoptoza: o revizuire a moartea programată a celulelor - Patologie toxicologică
• Necroza: o formă specifică de moarte celulară programată? - ScienceDirect
• Moartea celulară programată - NIH.gov
• Wikipedia: Apoptoza
• Wikipedia: Necroza