Апоптоз против некроза
Share
В то время как апоптоз это форма гибели клеток, которая обычно запускается нормальными, здоровыми процессами в организме, некроз это смерть клетки, которая
Содержание: Апоптоз против некроза
- 1 Апоптотические и некротические процессы
- 1.1 Ввод энергии
- 1.2 каспазы
- 2 апоптотических и некротических симптомов
- 2.1 Когда апоптоз вреден для здоровья
- 3 Общие причины апоптоза и некроза
- 3.1 Типы некроза и их причины
- 4 Лечение
- 5 Происшествие
- 6 Ссылки
Апоптотические и некротические процессы
Апоптоз и некроз могут рассматриваться как часть спектра общих биохимических событий, которые оба приводят к некоторой форме клеточной гибели.
Апоптоз, или запрограммированная гибель клеток (PCD), заставляет клетки сокращаться, образовывать пузырьки (пузырьковые пятна) на клеточной мембране, подвергаться деградации генетических и белковых материалов в ядре и разрушать их митохондрии, высвобождая таким образом цитохром. Каждый из фрагментов обернут в свою собственную мембрану, а другие химические вещества (такие как АТФ и UTP) высвобождаются свободно. Эти химические вещества приводят макрофаги - питающиеся клетками тела - к обнаружению и уничтожению мертвых клеток и их фрагментов. Это сообщение «съешь меня» запускается фосфолипидом, обычно инертным в клеточной мембране, а макрофаги в свою очередь выделяют цитокины, которые ингибируют воспалительные реакции.
Напротив, некротические клетки набухают или могут образовывать вакуоли на своей поверхности, при этом внутренние структуры либо быстро расширяются, либо сжимаются, разрушая клеточные процессы и химические структуры. Нерегулируемое высвобождение цитохрома и фосфолипида клеточной мембраны (называемого фосфатидилсерином) вызывает немедленные реакции в окружающих тканях, что приводит к опуханию (воспалению) и отеку; это также часто вызывает гибель других клеток через апоптоз. В отличие от апоптоза, некротические клетки не являются мишенями для очистки их клеточного мусора, поэтому последствия разрыва клеток могут быстро распространяться по всему организму в течение длительных периодов времени..
Ввод энергии
Апоптоз зависит от энергии, то есть для его гибели требуется вклад от клетки, что приводит к термину «самоубийство клетки». Некроз не требует какой-либо энергии от клетки, так как внешние факторы или локализованные инфекции вызывают некроз.
Каспазы
Для путей апоптоза, которые вызывают самоубийство клетки, первичными молекулярными сигналами являются неактивные проферменты, называемые каспазами. Некроз иногда использует каспазы, но в гораздо меньшей степени, и часто процесс делает бесполезно из них, как сама клетка разрушается неконтролируемым образом во время некротических событий. Например, некроз - это процесс смерти или некротической ткани, которая окружает, скажем, ядовитый укус паука.
Исследования выявили 13 каспаз, широко классифицированных как инициаторы, эффекторы или палачи (те, которые непосредственно вызывают гибель клеток) и воспалительные. Несмотря на то, как это может звучать, воспалительные каспазы на самом деле Блокировка воспаление. Поскольку у некроза отсутствует воспалительный каспазный ввод, воспаление всегда присутствует при смерти некротических клеток.
Апоптотические и некротические симптомы
Некроз после укуса коричневого отшельника. Поскольку апоптоз является нормальной частью клеточного баланса организма, заметных симптомов, связанных с этим процессом, нет. Напротив, некроз - это неконтролируемое изменение клеточного баланса организма, поэтому он всегда вреден, что приводит к заметным негативным симптомам..
Некроз сопровождается воспалением на ранних стадиях, когда высвобождаются компоненты (включая клеточные структуры, цитоплазму и ДНК / РНК) разорванных или поврежденных клеток. Для организма этот нерегулируемый поток белков, химикатов и генетического материала вызывает экстренные реакции, такие как воспаление для защиты окружающих тканей, а также увеличение лейкоцитов, макрофагов и продукции Т-клеток для борьбы с инфекцией. Эти реакции часто сопровождаются повышением метаболизма и повышением температуры, что может привести к усталости и ослаблению иммунной системы..
Если не лечить, некротические ткани потеряют васкуляризацию, что означает, что они потеряют кровоток и, таким образом, начнут умирать. Когда это происходит, некроз называется гангреной, состояние, при котором ткань в конечном итоге умирает и должна быть удалена, чтобы остановить расширение некроза..
Когда апоптоз вреден для здоровья
Апоптоз становится ненормальным только тогда, когда клеточные процессы, которые поддерживают баланс в организме, вызывают слишком много гибели клеток или вызывают слишком мало. Считается, что многие аутоиммунные заболевания, такие как мышечная дистрофия и болезнь Альцгеймера, связаны с чрезмерным апоптозом, приводящим к гибели мышечных или нервных клеток раньше времени. Клетки, которые растут без контроля, что означает, что апоптоз не происходит достаточно часто, обычно приводит к опухолям, которые сами могут стать злокачественными.
Общие причины апоптоза и некроза
Существует три механизма, которые вызывают гибель клеток:
- Самогенерируемые сигналы в клетке, которые могут быть вызваны возрастом, инфекцией, нерегулярным митозом (делением клетки) или другими причинами. Этот механизм известен как внутренний или митохондриальный путь, тогда как следующие два типа гибели клеток являются внешними путями..
- Запуск активаторов смерти, рецепторов на поверхности клетки, которые реагируют на внешние сигналы, такие как гормоны или другие химические мессенджеры.
- Внешний запуск активными формами кислорода, такими как свободные радикалы, которые опасны для организма.
В общем, апоптоз является частью жизни, продолжением клеточного цикла, инициируемого митозом. Тем не менее, апоптоз может быть вызван различными вредными стимулами, такими как тепло, радиация, недостаток кислорода (гипоксия), наркотики и травмы, среди других. В этих случаях апоптоз избавляет организм от поврежденных клеток или клеток, которые больше не могут нормально функционировать, и помогает исцелить поврежденные участки. Более высокие степени повреждения от тех же раздражителей могут привести к некрозу. Например, легкий ожог может вызвать небольшой пузырь, который заживает в течение недели, но ожог третьей степени вызовет некроз в пораженной области..
Апоптоз также может быть вызван гормональными и химическими изменениями в организме, процесс, наиболее часто наблюдаемый в эмбриональном развитии. И иммунная, и нервная системы развиваются с большим перепроизводством клеток, которые снижаются до рождения благодаря избирательным процессам, осуществляемым апоптозом. Например, у плода развиваются руки и ноги без индивидуальных цифр; как только химический посланник высвобождается, перепончатая ткань между пальцами рук и ног отмирает, отделяя каждую цифру. Подобный процесс происходит с половой дифференциацией, поскольку гормоны направляют развитие плода, подавляя или уничтожая определенные ткани и структуры в пользу развития других. С другой стороны, если некроз присутствует во время развития плода, часто требуется некоторая форма медицинского вмешательства, и может произойти деформация или выкидыш.
Типы некроза и их причины
При некрозе гибель клетки обычно вызывается внезапным и неконтролируемым разрывом, основанным на двух механизмах:
- Вмешательство в энергоснабжение клетки (кровь, плазма, кислород и т. Д.).
- Прямое повреждение клеточной мембраны.
Некроз классифицируется пятью способами в зависимости от причины:
- Бактериальные или грибковые инфекции могут вызывать разжижающий некроз. Это некроз, который включает в себя разжиженную массу мертвой ткани, известную как «гной».
- Некроз, возникающий из-за денатурированных белков, препятствующих правильному кровообращению, называется коагуляционным некрозом. Этот тип чаще всего наблюдается в сердце после инфаркта, а также в почках и надпочечниках.
- Грибковые и микобактериальные инфекции, такие как туберкулез, могут вызвать газообразный некроз. Эта комбинация разжижающего и коагуляционного некроза вызвана мертвыми клетками, которые не полностью перевариваются микрофагами; они оставляют зернистый остаток, который препятствует циркуляции.
- Некроз, возникающий только в жировой ткани, называется жировым некрозом. Наиболее распространенная форма этого некроза связана с панкреатитом, тяжелым воспалением поджелудочной железы.
- Отложения антигенов и антител в сочетании с фибрином могут прилипать и в конечном итоге блокировать артерии и разрушать их структуру. Это называется фибриноидным некрозом.
лечение
Апоптоз и некроз лечатся по-разному, в первую очередь исходя из того факта, что один процесс часто нормальный, а другой явно ненормальный.
Хотя большая часть процесса апоптоза идентифицирована, механизмы и каскад активации еще не полностью поняты. Исследования путей распространения широко распространены и расширяются, поскольку клинические данные имеют непосредственное применение к аутоиммунным заболеваниям, таким как болезнь Паркинсона, Хантингтона, боковой амиотрофический склероз и ВИЧ / СПИД, а также почти ко всем типам рака. Поскольку апоптоз - это процесс здоровья и болезни, чем больше его понимают, тем выше шансы на разработку более эффективных и более целенаправленных методов лечения. Во всех случаях нелеченный некроз опасен и может привести к смерти.
В случае аутоиммунных заболеваний, когда апоптоз вызывает слишком много гибели клеток, лечение состоит из ингибирования триггеров каспазы или уменьшения внешних триггеров, которые могут ускорять увеличение числа самоубийств в клетках. Для рака необходимо обратное, поэтому лечение, чтобы вызвать апоптоз в опухолевых клетках, делая клетки более уязвимыми к лекарствам и радиации, является ключевой частью большинства методов лечения. Новое многообещающее лечение включает в себя дженерическое соединение дихлоруксусной кислоты (DCA), которое, как было показано, является высокоэффективным для «повторного заживления» апоптоза в некоторых раковых опухолях..
Общие методы лечения некроза:
- Антибиотики / НПВП: они борются с инфекционной и воспалительной природой некроза и часто являются первой линией защиты от его повреждения. В крайних случаях, иммуносупрессивные препараты могут быть назначены для уменьшения воспалительной реакции.
- Санация: удаление мертвой ткани, от простой очистки области до операции, включая ампутацию. Личинки мух (личинки мух) также довольно эффективно используются при некоторых формах санации..
- Антиоксиданты: могут использоваться для лечения внутренних некротических тканей, чаще всего связанных с ишемией, конечным результатом потери сердечной ткани после инфаркта (сердечный приступ).
Вхождение
Более 50 миллиардов клеток естественным образом умирают в организме взрослого человека каждый день, поэтому апоптоз является очень распространенным и обычно доброкачественным, если не совсем полезным. Некроз сравнительно редок, и степень гибели клеток в значительной степени зависит от того, применяются ли эффективные методы лечения, такие как антибиотики и противовоспалительные препараты..
Ссылки
- апоптоз - Страницы биологии Кимбалла
- Апоптоз: обзор запрограммированной гибели клеток - Токсикологическая патология
- Некроз: специфическая форма запрограммированной гибели клеток? - ScienceDirect
- Запрограммированная смерть клетки - NIH.gov
- Википедия: Апоптоз
- Википедия: Некроз
