Apoptose vs Nekrose

mens apoptose er en form for celledød som vanligvis utløses av normale, sunne prosesser i kroppen, nekrose er celledød som utløses av eksterne faktorer eller sykdommer, som for eksempel traumer eller infeksjoner. Apoptose, som også kan forekomme som en forsvarsmekanisme under helbredelsesprosesser, er nesten alltid normal og gunstig for en organisme, mens nekrose alltid er unormal og skadelig. Selv om nekrose undersøkes som en mulig form for programmert celledød (det vil si en noen ganger naturlig prosess), betraktes det som en "uprogrammet" (unaturlig) celledødsprosess på dette tidspunktet. Som en vanlig sunn form av en celle livssyklus krever apoptose sjelden noen form for medisinsk behandling, men ubehandlet nekrose kan føre til alvorlig skade eller til og med død.

Sammenligningstabell

Apoptose versus Nekrose sammenligning diagram

apoptose	nekrose
Introduksjon	Apoptose, eller programmert celledød, er en form for celledød som vanligvis utløses av normale, sunne prosesser i kroppen.	Nekrose er for tidlig død av celler og levende vev. Selv om nekrose undersøkes som en mulig form for programmert celledød, betraktes det som en "uprogrammert" celledødsprosess på dette tidspunktet.
Naturlig	Ja	Forårsaket av faktorer som er utenfor cellen eller vevet, for eksempel infeksjon, giftstoffer eller traumer.
effekter	Vanligvis gunstig. Bare unormal når cellulære prosesser som holder kroppen i balanse, forårsaker for mange celledød eller for få.	Alltid skadelig
Prosess	Membranblokking, krymping av celle, atomkollaps (atomfragmentering, kromatinkondensasjon, kromosomal DNA-fragmentering), apoptopisk kroppsdannelse. Derefter engulf av hvite blodlegemer.	Membranforstyrrelser, åndedrettsgift og hypoksi som forårsaker ATP-utarmning, metabolsk sammenbrudd, cellehevelse og ruptur som fører til betennelse.
symptomer	Vanligvis ingen merkbare symptomer knyttet til prosessen.	Inflammasjon, redusert blodgass på berørt sted, vevdød (gangrene).
Fører til	Selvgenererte signaler i en celle. Vanligvis naturlig del av livet, fortsettelsen av den cellulære syklusen initiert av mitose.	Bakterielle eller soppinfeksjoner, denaturerte proteiner som hindrer sirkulasjon, sopp- og mykobakterielle infeksjoner, pankreatitt, forekomster av antigener og antistoffer kombinert med fibrin.
Medisinsk behandling	Sjelden trenger behandling.	Alltid krever medisinsk behandling. Ubehandlet nekrose er farlig og kan føre til døden.

Innhold: Apoptose vs nekrose

• 1 apoptotiske og nekrotiske prosesser
  • 1.1 Energiinngang
  • 1,2 caspaser
• 2 Apoptotiske og nekrotiske symptomer
  • 2.1 Når apoptose er usunn
• 3 Generelle årsaker til apoptose og nekrose
  • 3.1 Typer av nekrose og deres årsaker
• 4 Behandling
• 5 forekomst
• 6 Referanser

Apoptotiske og nekrotiske prosesser

Både apoptose og nekrose kan ses som en del av et spektrum av delte biokjemiske hendelser som begge resulterer i en form for celledød.

Apoptose, eller programmert celledød (PCD), forårsaker at celler krympes, utvikler blebs (boblelignende flekker) på cellemembranen, gjennomgår nedbrytning av genetiske og proteinmaterialer i kjernen, og har deres mitokondrier nedbrudd og frigjør dermed cytokrom. Fragmentene er hver innpakket i sin egen membran, med andre kjemikalier (som ATP og UTP) frigjort fritt. Disse kjemikaliene fører makrofager - celle-spise kropper - å finne og eliminere de døde celler og deres fragmenter. Denne "spiser meg" meldingen utløses av en fosfolipid som normalt er inert i en cellemembran, og makrofager frigjør i sin tur cytokiner som hemmer inflammatoriske responser.

I motsetning hevder nekrotiske celler eller kan danne vakuoler på overflaten, med innvendige strukturer, enten å fjerne eller krympe raskt, ødelegge cellens prosesser og kjemiske strukturer. Den uregulerte frigjøring av cytokrom og cellemembranets fosfolipid (kalt fosfatidylserin) forårsaker umiddelbare reaksjoner i omgivende vev, noe som fører til hevelse (betennelse) og ødem; det utløser også ofte andre celle dødsfall gjennom apoptose. I motsetning til apoptose er nekrotiske celler ikke målrettet mot makrofager for rengjøring av deres cellulære rusk, slik at effektene av cellebruddet kan spre seg raskt og over hele kroppen i lange perioder.

Energiinngang

Apoptose er energibasert, noe som betyr at det krever input fra en celle for celledød, og det fører til begrepet "celle selvmord". Nekrose krever ingen energiinngang fra en celle, da eksterne faktorer eller lokaliserte infeksjoner er det som utløser nekrose.

kaspaser

For de apoptotiske veiene som forårsaker celle selvmord, er de primære molekylære signaler inaktive proenzymer kalt caspaser. Nekrose gjør noen ganger bruk av caspaser, men i mye mindre grad, og ofte gjør prosessen nytter ikke av dem, som en celle i seg selv blir ødelagt på ukontrollert måte under nekrotiske hendelser. For eksempel er nekrose prosessen bak å dø, eller nekrotisk, vev som omgir, sier en giftig edderkoppbit.

Forskning har identifisert så mange som 13 caspaser, bredt kategorisert som initiatorer, effektorer eller bøtter (de som direkte utløser celledød) og inflammatorisk. Til tross for hva det kan høres ut, er inflammatoriske caspaser faktisk hemme betennelse. Som nekrose mangler den inflammatoriske caspaseinngangen, betennelse er alltid tilstede i nekrotisk celledød.

Apoptotiske og nekrotiske symptomer

Nekrose etter en bit av en brun recluse edderkopp.

Fordi apoptose er en normal del av en organismes cellulære balanse, er det ingen merkbare symptomer knyttet til prosessen. I kontrast er nekrose en ukontrollert forandring i en organisms cellebalanse, så det er alltid skadelig, noe som resulterer i merkbare negative symptomer.

Nekrose blir ledsaget i tidlig stadium av betennelse, da komponenter (inkludert cellekonstruksjoner, cytoplasma og DNA / RNA) av de brutte eller skadede cellene slippes ut. Til en organisme utløser denne uregulerte strømmen av proteiner, kjemikalier og genetisk materiale beredskapsreaksjoner, for eksempel betennelse for å beskytte omgivende vev, samt økning i hvite blodlegemer, makrofager og T-celleproduksjon for å bekjempe infeksjon. Disse reaksjonene blir ofte ledsaget av en metabolsk boost og feber, noe som kan føre til tretthet og et generelt svekket immunsystem.

Hvis ikke behandlet vil nekrotisk vev miste vaskularitet, noe som betyr at de vil miste blodstrømmen og dermed begynne å dø. Når dette skjer, kalles nekrose gangren, en tilstand hvor vev til slutt dør og må fjernes for å stoppe nekrose fra å ekspandere.

Når apoptose er usunn

Apoptose blir unormalt bare når cellular prosesser som holder kroppen i balanse heller forårsaker for mange celle dødsfall eller forårsaker for få. Mange autoimmune sykdommer, som muskeldystrofi og Alzheimers, antas å være relatert til overdreven apoptose, noe som fører til at muskel- eller nerveceller dør før tiden deres. Celler som vokser uten kontroll, betyr at apoptose ikke skjer ofte ofte, fører vanligvis til svulster, som selv kan bli kreftige.

Generelle årsaker til apoptose og nekrose

Det er tre mekanismer som forårsaker celledød:

1. Self-genererte signaler i en celle, som kan oppstå fra alder, infeksjon, uregelmessig mitose (celledeling) eller andre årsaker. Denne mekanismen er kjent som den indre eller mitokondriske banen, mens de følgende to typer celledød er ekstrinsiske veier.
2. Utløsningen av dødsaktivatorer, reseptorer på en celleoverflate som reagerer på eksterne signaler som hormoner eller andre kjemiske budbringere.
3. Ekstern utløsning av reaktive oksygenarter, som fria radikaler, som er farlige for kroppen.

Generelt er apoptose en del av livet, fortsettelsen av den cellulære syklusen initiert av mitose. Imidlertid kan apoptose utløses av en rekke skadelige stimuli, som for eksempel varme, stråling, mangel på oksygen (hypoksi), narkotika og traumer, blant andre. I slike tilfeller slår apoptose kroppen av skadede celler eller celler som ikke lenger kan utføre normalt, og hjelper med å helbrede skadede områder. Høyere grader av skade fra samme stimuli kan føre til nekrose. For eksempel kan en mild brann forårsake en liten blister som helbreder i en uke, men en brøk i tredje grad vil forårsake nekrose i det berørte området.

Apoptose kan også skyldes hormonelle og kjemiske forandringer i kroppen, en prosess som oftest settes i embryonisk utvikling. Både immun- og nervesystemet utvikles med stor overproduksjon av celler som reduseres før fødselen gjennom selektive prosesser utført av apoptose. Foster utvikler for eksempel hender og føtter uten individuelle siffer; Når en kjemisk messenger er utgitt, dør det vevde vevet mellom fingrene og tærne av og separerer hvert siffer. En lignende prosess oppstår med seksuell differensiering, idet hormoner styrer fosterutvikling for å undertrykke eller eliminere visse vev og strukturer til fordel for å utvikle andre. På den annen side, hvis nekrose er tilstede under fosterutvikling, er det ofte nødvendig med en form for medisinsk inngrep, og deformasjon eller abort kan forekomme.

Typer av nekrose og deres årsaker

I nekrose er en celles død vanligvis forårsaket av en plutselig og ukontrollert brudd basert på to mekanismer:

1. Forstyrrelse av cellens energiforsyning (blod, plasma, oksygen, etc.).
2. Direkte skade på cellemembranen.

Nekrose er kategorisert på fem måter, avhengig av årsaken:

1. Bakterielle eller soppinfeksjoner kan forårsake væskeaktiv nekrose. Dette er nekrose som inkluderer den flytende massen av dødt vev kjent som "pus".
2. Nekrosen som oppstår fra denaturerte proteiner som hindrer riktig sirkulasjon kalles koagulativ nekrose. Denne typen er sett oftest i hjertet etter et infarkt, så vel som i nyrer og binyrene.
3. Svampe- og mykobakterielle infeksjoner, som tuberkulose, kan forårsake gassformet nekrose. Denne kombinasjonen av væskeaktiv og koagulativ nekrose er forårsaket av døde celler som ikke er fullstendig fordøyd av mikrofager; De forlater en granulær rest som hindrer sirkulasjon.
4. Nekrose som oppstår bare i fettvev kalles fett nekrose. Den vanligste formen for denne nekrose er forbundet med pankreatitt, alvorlig betennelse i bukspyttkjertelen.
5. Innskudd av antigener og antistoffer kombinert med fibrin kan feste seg til og til slutt blokkere arterier og ødelegge strukturen. Dette kalles fibrinoid nekrose.

Behandling

Apoptose og nekrose behandles på svært forskjellige måter, hovedsakelig basert på det faktum at en prosess er ofte vanlig og den andre er unormalt unormal.

Selv om mye av apoptoseprosessen er identifisert, er mekanismer og aktiveringskaskade ennå ikke fullt ut forstått. Forskning i banene er utbredt og utvides da de kliniske funnene har direkte søknader til autoimmune sykdommer, som Parkinsons, Huntingtons, amyotrofisk lateralsklerose og HIV / AIDS, samt nesten alle typer kreft. Fordi apoptose er en prosess med helse og sykdom, jo ​​mer er det forstått, desto bedre er sjansene for å utvikle mer effektive og bedre målrettede behandlinger. I alle tilfeller er ubehandlet nekrose farlig og kan føre til døden.

I tilfelle av autoimmune sykdommer, hvor apoptose forårsaker for mange celledødsfall, består behandlingen av å hemme caspase-utløserne eller redusere de eksterne utløsere som kan utfelle de økte cellemordene. For kreft er motsatt nødvendig, så behandling for å indusere apoptose i tumorcellene, noe som gjør cellene mer utsatt for rusmidler og stråling, er en viktig del av de fleste terapier. En lovende ny behandling involverer den generiske sammensatte dikloreddiksyre (DCA), som har vist seg å være svært effektiv i "reigniting" apoptose hos visse kreftvulster.

De vanlige behandlinger for nekrose er:

1. Antibiotika / NSAIDs: Disse bekjemper infeksiøs og betennelsessykdom av nekrose og er ofte den første forsvarslinjen mot skadene. I ekstreme tilfeller kan immunosuppressive legemidler foreskrives for å redusere inflammatorisk respons.
2. Debridement: fjerning av det døde vevet, fra enkel rengjøring av området til kirurgi, inkludert amputasjon. Fly larver (maggots) brukes også ganske effektivt i noen former for debridement.
3. Antioksidanter: kan brukes til å behandle indre nekrotiske vev, oftest relatert til iskemi, sluttresultatet av hjertevev som mister vascularitet etter et infarkt (hjerteinfarkt).

Hendelse

Med over 50 milliarder celler som dør naturlig i en voksen menneskekropp hver dag, er apoptose svært vanlig og typisk godartet, om ikke helt gunstig. Nekrose er relativt sjelden ved sammenligning, og graden av celledød avhenger sterkt av om effektive behandlinger, som for eksempel antibiotika og antiinflammatoriske stoffer, blir anvendt.

referanser

• apoptose - Kimball's Biology Pages
• Apoptose: En gjennomgang av programmert celledød - Toksikologisk patologi
• Nekrose: En spesifikk form for programmert celledød? - Science
• Programmert celledød - NIH.gov
• Wikipedia: Apoptose
• Wikipedia: Nekrose