Apoptosis vs. Nekrosis

Sedangkan apoptosis adalah bentuk kematian sel yang biasanya dicetuskan oleh proses yang normal dan sihat di dalam badan, nekrosis Adakah kematian sel yang dicetuskan oleh faktor luaran atau penyakit, seperti trauma atau jangkitan. Apoptosis, yang juga boleh berlaku sebagai mekanisme pertahanan semasa proses penyembuhan, hampir selalu normal dan bermanfaat untuk organisma, sementara nekrosis selalu tidak normal dan berbahaya. Walaupun nekrosis sedang diteliti sebagai kemungkinan bentuk kematian sel yang diprogramkan (iaitu proses kadang -kadang semula jadi), ia dianggap sebagai proses kematian sel "tidak diprogramkan" (tidak wajar) pada masa ini. Sebagai bentuk kitaran hayat sel yang biasanya sihat, apoptosis jarang menuntut sebarang bentuk rawatan perubatan, tetapi nekrosis yang tidak dirawat boleh menyebabkan kecederaan serius atau bahkan kematian.

Carta Perbandingan

Proses apoptotik dan nekrotik

Kedua -dua apoptosis dan nekrosis dapat dilihat sebagai sebahagian daripada spektrum peristiwa biokimia yang dikongsi yang kedua -duanya mengakibatkan beberapa bentuk kematian selular.

Apoptosis, atau kematian sel yang diprogramkan (PCD), menyebabkan sel-sel mengecut, mengembangkan blebs (bintik-bintik seperti gelembung) pada membran sel, menjalani kemerosotan bahan genetik dan protein dalam nukleus, dan mitokondria mereka pecah, dengan itu melepaskan cytochrome mereka. Serpihan masing -masing dibalut dengan membran mereka sendiri, dengan bahan kimia lain (seperti ATP dan UTP) dikeluarkan dengan bebas. Bahan kimia ini membawa makrofaj - badan pemakan sel - untuk mencari dan menghapuskan sel -sel mati dan serpihan mereka. Mesej "Makan Saya" dicetuskan oleh fosfolipid yang biasanya masak dalam membran sel, dan makrofag seterusnya melepaskan sitokin yang menghalang tindak balas keradangan.

Sebaliknya, sel -sel nekrotik membengkak atau boleh membentuk vakum di permukaannya, dengan struktur dalaman sama ada jauh atau mengecut dengan cepat, memusnahkan proses sel dan struktur kimia. Pelepasan cytochrome yang tidak terkawal dan fosfolipid membran sel (dipanggil phosphatidylserine) menyebabkan reaksi segera di sekitar tisu, yang membawa kepada bengkak (keradangan) dan edema; Ia juga sering mencetuskan kematian sel lain melalui apoptosis. Tidak seperti apoptosis, sel nekrotik tidak disasarkan oleh makrofaj untuk pembersihan serpihan selular mereka, jadi kesan pecah sel dapat tersebar dengan cepat dan di seluruh badan untuk jangka masa yang panjang.

Input tenaga

Apoptosis bergantung kepada tenaga, yang bermaksud ia memerlukan input dari sel untuk kematian sel berlaku, yang membawa kepada istilah "bunuh diri sel."Nekrosis tidak memerlukan sebarang input tenaga dari sel, kerana faktor luaran atau jangkitan setempat adalah apa yang mencetuskan nekrosis.

Caspases

Untuk laluan apoptosis yang menyebabkan bunuh diri sel, isyarat molekul utama adalah proenzim yang tidak aktif yang dipanggil caspases. Nekrosis kadang -kadang membuat kegunaan caspases, tetapi pada tahap yang lebih rendah, dan selalunya proses membuat Tiada penggunaan daripada mereka, sebagai sel sendiri dimusnahkan dalam fesyen yang tidak terkawal semasa peristiwa nekrotik. Sebagai contoh, nekrosis adalah proses di sebalik tisu mati, atau nekrotik yang mengelilingi, katakan, gigitan labah -labah berbisa.

Penyelidikan telah mengenal pasti sebanyak 13 caspases, secara meluas dikategorikan sebagai pemula, effectors, atau executioners (yang secara langsung mencetuskan kematian sel), dan keradangan. Walaupun apa yang mungkin seperti itu, caspases keradangan sebenarnya menghalang Keradangan. Kerana nekrosis tidak mempunyai input caspase keradangan, Keradangan selalu ada dalam kematian sel nekrotik.

Gejala apoptotik dan nekrotik

Kerana apoptosis adalah bahagian biasa dari keseimbangan sel organisma, tidak ada gejala yang ketara yang berkaitan dengan prosesnya. Sebaliknya, nekrosis adalah perubahan yang tidak terkawal dalam keseimbangan sel organisma, jadi ia sentiasa berbahaya, mengakibatkan gejala negatif yang ketara.

Nekrosis disertai pada peringkat awal dengan keradangan, sebagai komponen (termasuk struktur sel, sitoplasma, dan DNA/RNA) sel pecah atau rosak dikeluarkan. Kepada organisma, aliran protein, bahan kimia, dan bahan genetik yang tidak terkawal ini mencetuskan tindak balas kecemasan, seperti keradangan untuk melindungi tisu sekitar, serta peningkatan sel darah putih, makrofag, dan pengeluaran sel T untuk melawan jangkitan. Reaksi ini sering disertai dengan rangsangan metabolik dan demam, yang boleh menyebabkan keletihan dan sistem imun yang lemah.

Sekiranya tidak dirawat, tisu nekrotik akan kehilangan vaskulariti, bermakna mereka akan kehilangan aliran darah, dan dengan itu mula mati. Apabila ini berlaku, nekrosis dipanggil gangren, keadaan di mana tisu akhirnya mati dan mesti dikeluarkan untuk menghentikan nekrosis dari berkembang.

Apabila apoptosis tidak sihat

Apoptosis menjadi tidak normal hanya apabila proses selular yang menjaga badan seimbang sama ada menyebabkan terlalu banyak kematian sel atau menyebabkan terlalu sedikit. Banyak penyakit autoimun, seperti distrofi otot dan Alzheimer, dipercayai berkaitan dengan apoptosis yang berlebihan, menyebabkan sel otot atau saraf mati sebelum masa mereka. Sel yang tumbuh tanpa kawalan, yang bermaksud apoptosis tidak sering berlaku, biasanya membawa kepada tumor, yang sendiri boleh menjadi kanser.

Penyebab umum apoptosis dan nekrosis

Terdapat tiga mekanisme yang menyebabkan kematian sel:

1. Isyarat diri yang dihasilkan dalam sel, yang mungkin timbul dari umur, jangkitan, mitosis yang tidak teratur (pembahagian sel), atau sebab lain. Mekanisme ini dikenali sebagai laluan intrinsik atau mitokondria, sedangkan dua jenis kematian sel berikut adalah laluan ekstrinsik.
2. Pencetus pengaktif kematian, reseptor di permukaan sel yang bertindak balas terhadap isyarat luaran seperti hormon atau utusan kimia lain.
3. Pencetus luaran oleh spesies oksigen reaktif, seperti radikal bebas, yang berbahaya kepada badan.

Secara umum, apoptosis adalah sebahagian daripada kehidupan, kesinambungan kitaran selular yang dimulakan oleh mitosis. Walau bagaimanapun, apoptosis boleh dicetuskan oleh pelbagai rangsangan berbahaya, seperti haba, radiasi, kekurangan oksigen (hipoksia), ubat dan trauma, antara lain. Dalam kes ini, apoptosis membangkitkan badan sel atau sel yang rosak yang tidak lagi dapat dilakukan secara normal dan membantu menyembuhkan kawasan yang rosak. Tahap kerosakan yang lebih tinggi dari rangsangan yang sama boleh menyebabkan nekrosis. Sebagai contoh, pembakaran ringan boleh menyebabkan lepuh kecil yang sembuh dalam seminggu, tetapi pembakaran darjah ketiga akan menyebabkan nekrosis di kawasan yang terjejas.

Apoptosis juga boleh disebabkan oleh perubahan hormon dan kimia dalam badan, proses yang paling sering dilihat dalam perkembangan embrio. Kedua-dua sistem imun dan saraf berkembang dengan pengeluaran sel-sel yang lebih besar yang dikurangkan sebelum lahir melalui proses selektif yang dijalankan oleh apoptosis. Sebagai contoh, janin mengembangkan tangan dan kaki tanpa digit individu; Sebaik sahaja utusan kimia dilepaskan, tisu webbed di antara jari dan jari kaki mati, memisahkan setiap digit. Proses yang sama berlaku dengan pembezaan seksual, kerana hormon membimbing perkembangan janin untuk menindas atau menghapuskan tisu dan struktur tertentu yang memihak kepada orang lain. Sebaliknya, jika nekrosis hadir semasa perkembangan janin, beberapa bentuk campur tangan perubatan sering diperlukan, dan ubah bentuk atau keguguran mungkin berlaku.

Jenis nekrosis dan sebab mereka

Dalam nekrosis, kematian sel biasanya disebabkan oleh pecahnya tiba -tiba dan tidak terkawal berdasarkan dua mekanisme:

1. Gangguan dengan bekalan tenaga sel (darah, plasma, oksigen, dll.).
2. Kerosakan langsung ke membran sel.

Nekrosis dikategorikan dalam lima cara, bergantung kepada punca:

1. Jangkitan bakteria atau kulat boleh menyebabkan nekrosis cecair. Ini adalah nekrosis yang merangkumi jisim cecair tisu mati yang dikenali sebagai "nanah."
2. Nekrosis yang timbul dari protein denatured yang menghalang peredaran yang betul dipanggil nekrosis koagulatif. Jenis ini paling kerap dilihat di hati selepas infarksi, serta di buah pinggang dan kelenjar adrenal.
3. Jangkitan kulat dan mikobakteria, seperti tuberkulosis, boleh menyebabkan nekrosis gas. Gabungan nekrosis cecair dan koagulatif ini disebabkan oleh sel -sel mati yang tidak dicerna sepenuhnya oleh mikrofon; Mereka meninggalkan sisa berbutir yang menghalang peredaran.
4. Nekrosis yang berlaku hanya dalam tisu lemak dipanggil nekrosis lemak. Bentuk nekrosis ini yang paling biasa dikaitkan dengan pankreatitis, keradangan teruk pankreas.
5. Deposit antigen dan antibodi yang digabungkan dengan fibrin boleh mematuhi dan akhirnya menyekat arteri dan memusnahkan struktur mereka. Ini dipanggil nekrosis fibrinoid.

Rawatan

Apoptosis dan nekrosis dirawat dengan cara yang sangat berbeza, terutamanya berdasarkan fakta bahawa satu proses sering normal dan yang lain tidak normal.

Walaupun banyak proses apoptosis dikenalpasti, mekanisme dan lata pengaktifan belum difahami sepenuhnya. Penyelidikan ke laluan adalah meluas dan berkembang kerana penemuan klinikal mempunyai aplikasi langsung untuk penyakit autoimun, seperti Parkinson, Huntington, sclerosis lateral amyotrophic, dan HIV/AIDS, serta hampir semua jenis kanser. Kerana apoptosis adalah proses kesihatan dan penyakit, semakin difahami, lebih baik kemungkinannya mengembangkan rawatan yang lebih efektif dan lebih baik. Dalam semua kes, nekrosis yang tidak dirawat adalah berbahaya dan boleh menyebabkan kematian.

Dalam kes penyakit autoimun, di mana apoptosis menyebabkan terlalu banyak kematian sel, rawatan terdiri daripada menghalang pencetus caspase atau mengurangkan pencetus luaran yang mungkin menimbulkan peningkatan bunuh diri sel. Untuk kanser, sebaliknya diperlukan, jadi rawatan untuk mendorong apoptosis dalam sel -sel tumor, menjadikan sel -sel lebih terdedah kepada dadah dan radiasi, adalah bahagian penting dari kebanyakan terapi. Rawatan baru yang menjanjikan melibatkan asid dikloroaketik kompaun generik (DCA), yang telah terbukti sangat efektif dalam apoptosis "menghidupkan semula" dalam tumor kanser tertentu.

Rawatan biasa untuk nekrosis adalah:

1. Antibiotik/NSAID: Ini melawan sifat nekrosis yang berjangkit dan keradangan dan sering menjadi barisan pertahanan pertama terhadap kerosakannya. Dalam kes yang melampau, ubat imunosupresi boleh ditetapkan untuk mengurangkan tindak balas keradangan.
2. Debridement: penyingkiran tisu mati, dari pembersihan mudah kawasan ke pembedahan, termasuk amputasi. Larva terbang (ulat) juga digunakan dengan berkesan dalam beberapa bentuk debridement.
3. Antioksidan: boleh digunakan untuk merawat tisu nekrotik dalaman, yang paling sering berkaitan dengan iskemia, hasil akhir tisu jantung kehilangan vaskulariti selepas infark (serangan jantung).

Kejadian

Dengan lebih daripada 50 bilion sel secara semulajadi mati dalam tubuh manusia dewasa setiap hari, apoptosis sangat biasa dan biasanya jinak, jika tidak sepenuhnya bermanfaat. Nekrosis agak jarang berlaku dengan perbandingan, dan tahap kematian selular sangat bergantung pada sama ada rawatan yang berkesan, seperti antibiotik dan ubat anti-radang, digunakan.