Apoptose vs. Nekrose

Wohingegen Apoptose ist eine Form des Zelltods, die im Allgemeinen durch normale, gesunde Prozesse im Körper ausgelöst wird, Nekrose ist Zelltod, der durch externe Faktoren oder Krankheiten wie Trauma oder Infektion ausgelöst wird. Apoptose, die auch als Abwehrmechanismus während Heilungsprozessen auftreten kann, ist fast immer normal und vorteilhaft für einen Organismus, während Nekrose immer abnormal und schädlich ist. Obwohl Nekrose als mögliche Form des programmierten Zelltods (dh als manchmal natürlicher Prozess) erforscht wird, wird sie zu diesem Zeitpunkt als "unprogrammiert" (unnatürlicher) Zelltodprozess angesehen. Als normalerweise gesunde Form des Lebenszyklus einer Zelle erfordert die Apoptose selten jede Form einer medizinischen Behandlung, aber unbehandelte Nekrose kann zu schweren Verletzungen oder sogar zu Tod führen.

Vergleichstabelle

Apoptotische und nekrotische Prozesse

Sowohl Apoptose als auch Nekrose können als Teil eines Spektrums gemeinsamer biochemischer Ereignisse angesehen werden, die beide zu einer Form des zellulären Todes führen.

Apoptose oder programmierter Zelltod (PCD), die Zellen schrumpfen, Blasen (blasenartige Flecken) auf der Zellmembran entwickeln, sich im Kern abbauen und die Mitochondrien ausbricht, wodurch das Cytochrom veröffentlicht wird. Die Fragmente sind jeweils in ihre eigene Membran eingewickelt, mit anderen Chemikalien (wie ATP und UTP) frei. Diese Chemikalien führen Makrophagen - zellfressende Körper -, um die toten Zellen und deren Fragmente zu finden und zu eliminieren. Diese "Eat Me" -Meldung wird durch ein Phospholipid ausgelöst, das normalerweise in der Membran einer Zelle inertiert wird, und die Makrophagen sorgen für die Runde Zytokine, die entzündliche Reaktionen hemmen.

Im Gegensatz dazu schwellen nekrotische Zellen an oder können auf ihrer Oberfläche Vakuolen bilden, wobei Innenstrukturen entweder ausbrachen oder schnell schrumpfen, was die Prozesse der Zelle und chemische Strukturen zerstört. Die unregulierte Freisetzung von Cytochrom und der Phospholipid der Zellmembran (Phosphatidylserin) führt in umgebenden Geweben sofortige Reaktionen, was zu Schwellungen (Entzündungen) und Ödemen führt. Es löst auch oft andere Zelltod durch Apoptose aus. Im Gegensatz zur Apoptose werden nekrotische Zellen nicht durch Makrophagen zur Reinigung ihrer Zelltrümmer gezielt.

Energiezufluss

Die Apoptose ist energieabhängig, was bedeutet, dass sie einen Einsatz einer Zelle für den Zelltod benötigt, was zum Begriff "Selbstmord der Zelle" führt."Nekrose erfordert keinen Energieeintrag aus einer Zelle, da externe Faktoren oder lokalisierte Infektionen die Trigger -Nekrose auslösen.

Caspasen

Für die apoptotischen Wege, die Selbstmord von Zellen verursachen, sind die primären molekularen Signale inaktiv. Nekrose nutzt manchmal Caspasen, aber in viel geringerem Maße, und oft macht der Prozess aus keine Verwendung von ihnen, wie eine Zelle selbst auf unkontrollierte Weise während nekrotischer Ereignisse zerstört wird. Zum Beispiel ist Nekrose der Prozess hinter dem sterbenden oder nekrotischen Gewebe, das beispielsweise einen giftigen Spinnenbiss umgibt.

Untersuchungen haben bis zu 13 Caspasen identifiziert, die allgemein als Initiatoren, Effektoren oder Henker (diejenigen, die den Zelltod direkt auslösen), identifiziert haben, und entzündlich. Trotzdem, wie es klingen mag, entzündliche Caspasen tatsächlich hemmen Entzündung. Da Nekrose den entzündlichen Caspase -Input fehlt, Entzündung ist immer im nekrotischen Zelltod vorhanden.

Apoptotische und nekrotische Symptome

Da Apoptose ein normaler Bestandteil des zellulären Gleichgewichts eines Organismus ist, gibt es keine merklichen Symptome im Zusammenhang mit dem Prozess. Im Gegensatz dazu ist Nekrose eine unkontrollierte Veränderung des Zellausgleichs eines Organismus, daher ist sie immer schädlich, was zu spürbaren, negativen Symptomen führt.

Die Nekrose wird in ihren frühen Stadien durch Entzündung begleitet, da Komponenten (einschließlich Zellstrukturen, Zytoplasma und DNA/RNA) der gebrochenen oder beschädigten Zellen freigesetzt werden. An einem Organismus löst dieser nicht regulierte Fluss von Proteinen, Chemikalien und genetischen Material Notantworten wie Entzündungen aus, um die umgebenden Gewebe zu schützen, sowie eine Zunahme der weißen Blutkörperchen, der Makrophagen und der T -Zellproduktion, um die Infektion zu bekämpfen. Diese Reaktionen werden häufig von einem Stoffwechselschub und einem Fieber begleitet, was zu Müdigkeit und einem insgesamt geschwächten Immunsystem führen kann.

Wenn sie unbehandelt bleiben, verlieren nekrotische Gewebe die Vaskularität, was bedeutet, dass sie den Durchblutung verlieren und damit beginnen. In diesem Fall wird die Nekrose als Gangrän bezeichnet, ein Zustand, bei dem das Gewebe letztendlich stirbt und entfernt werden muss, um die Nekrose daran zu hindern.

Wenn die Apoptose ungesund ist

Apoptose wird nur dann abnormal, wenn die zellulären Prozesse, die den Körper im Gleichgewicht halten, entweder zu viele Zelltod oder zu wenig verursachen. Es wird angenommen. Zellen, die ohne Kontrolle wachsen, bedeutet, dass Apoptose nicht oft genug passt, normalerweise zu Tumoren, die selbst krebsartig werden können.

Allgemeine Ursachen für Apoptose und Nekrose

Es gibt drei Mechanismen, die den Zelltod verursachen:

1. Selbst erzeugte Signale in einer Zelle, die aus Alter, Infektion, unregelmäßiger Mitose (Zellteilung) oder anderen Ursachen entstehen kann. Dieser Mechanismus ist als intrinsischer oder mitochondrialer Weg bekannt, während die folgenden zwei Arten von Zelltod extrinsische Wege sind.
2. Die Auslösen von Todesaktivatoren, Rezeptoren auf der Oberfläche einer Zelle, die auf externe Signale wie Hormone oder andere chemische Boten reagieren.
3. Externe Auslösen durch reaktive Sauerstoffspezies wie freie Radikale, die für den Körper gefährlich sind.

Im Allgemeinen ist Apoptose Teil des Lebens, die Fortsetzung des durch Mitose initiierten Zellzyklus. Apoptose kann jedoch durch eine Vielzahl schädlicher Reize wie Wärme, Strahlung, Sauerstoffmangel (Hypoxie), Medikamente und Trauma ausgelöst werden. In diesen Fällen befreit Apoptose den Körper beschädigter Zellen oder Zellen, die nicht mehr normal funktionieren können und helfen, beschädigte Bereiche zu heilen. Ein höherer Schadensgrade derselben Reize kann zu Nekrose führen. Zum Beispiel kann eine milde Verbrennung eine kleine Blase verursachen, die in einer Woche heilt, aber ein Verbrennungsverbrennen dritten Grades führt zu Nekrose im betroffenen Bereich.

Apoptose kann auch durch hormonelle und chemische Veränderungen im Körper verursacht werden, ein Prozess, der am häufigsten bei der embryonalen Entwicklung zu sehen ist. Sowohl das Immun- als auch das Nervensystem entwickeln sich mit einer großen Überproduktion von Zellen, die vor der Geburt durch selektive Prozesse, die durch Apoptose durchgeführt werden. Zum Beispiel entwickeln Feten Hände und Füße ohne individuelle Ziffern; Sobald ein chemischer Bote freigesetzt wurde, stirbt das Webbettgewebe zwischen den Fingern und Zehen ab und trennt jede Ziffer. Ein ähnlicher Prozess tritt bei sexueller Differenzierung auf, da Hormone die fetale Entwicklung leiten, um bestimmte Gewebe und Strukturen zugunsten der Entwicklung anderer zu unterdrücken oder zu beseitigen. Wenn andererseits während der Entwicklung des Fötus eine Nekrose vorhanden ist, ist häufig irgendeine Form von medizinischer Intervention erforderlich, und es kann eine Verformung oder Fehlgeburt auftreten.

Arten von Nekrose und ihre Ursachen

Bei der Nekrose wird der Tod einer Zelle normalerweise durch einen plötzlichen und unkontrollierten Bruch verursacht, der auf zwei Mechanismen basiert:

1. Störung der Energieversorgung der Zelle (Blut, Plasma, Sauerstoff usw.).
2. Direkte Beschädigung der Zellmembran.

Die Nekrose wird je nach Ursache auf fünf Arten kategorisiert:

1. Bakterien- oder Pilzinfektionen können zu einer flüssigen Nekrose führen. Dies ist Nekrose, die die verflüssige Masse des toten Gewebes enthält, das als "Pus" bekannt ist."
2. Die Nekrose, die aus denaturierten Proteinen entsteht, die die ordnungsgemäße Kreislauf behindern, wird als koagulative Nekrose bezeichnet. Dieser Typ wird nach einem Infarkt sowie in Nieren und Nebennieren am häufigsten im Herzen gesehen.
3. Pilz- und Mykobakterieninfektionen wie Tuberkulose können eine gasförmige Nekrose verursachen. Diese Kombination von verflüssiger und koagulativer Nekrose wird durch tote Zellen verursacht, die durch Mikrofagen nicht vollständig verdaut werden. Sie hinterlassen einen körnigen Rückstand, der die Durchblutung behindert.
4. Nekrose, die nur im Fettgewebe auftritt, wird als Fettnekrose bezeichnet. Die häufigste Form dieser Nekrose ist mit Pankreatitis und schwerer Entzündung der Bauchspeicheldrüse verbunden.
5. Ablagerungen von Antigenen und Antikörpern in Kombination mit Fibrin können sich an Arterien halten und schließlich blockieren und ihre Struktur zerstören. Dies wird als Fibrinoidnekrose bezeichnet.

Behandlung

Apoptose und Nekrose werden auf sehr unterschiedliche Weise behandelt, hauptsächlich auf der Tatsache, dass ein Prozess oft normal ist und der andere offensichtlich abnormal ist.

Obwohl ein Großteil des Apoptoseprozesses identifiziert wird, sind die Mechanismen und die Aktivierungskaskade noch nicht vollständig verstanden. Die Erforschung der Wege ist weit verbreitet und erweitert, da die klinischen Befunde direkte Anwendungen für Autoimmunerkrankungen wie Parkinson, Huntington, Amyotrophe Lateralsklerose und HIV/AIDS sowie fast alle Arten von Krebs haben. Da Apoptose ein Prozess der Gesundheit und Krankheit ist, ist es umso besser, dass die Wahrscheinlichkeit effektivere und besser zielgerichtete Behandlungen entwickelt wird. In allen Fällen ist eine unbehandelte Nekrose gefährlich und kann zum Tod führen.

Bei Autoimmunerkrankungen, bei denen die Apoptose zu viele Zelltod führt. Für Krebs ist das Gegenteil erforderlich, so. Eine vielversprechende neue Behandlung beinhaltet die generische Verbindung Dichloressigsäure (DCA), die sich als hocheffektiv bei der "Wiedereinzehnung" der Apoptose in bestimmten Krebstumoren erwiesen hat.

Die üblichen Behandlungen für Nekrose sind:

1. Antibiotika/NSAIDs: Diese bekämpfen die ansteckende und entzündliche Natur der Nekrose und sind oft die erste Verteidigungslinie gegen ihren Schaden. In extremen Fällen können immunsuppressive Medikamente verschrieben werden, um die Entzündungsreaktion zu verringern.
2. Debridement: Entfernung des toten Gewebes von einfacher Reinigung des Bereichs bis zur Operation, einschließlich Amputation. Fliegenlarven (Maden) werden auch in einigen Formen des Debridements sehr effektiv eingesetzt.
3. Antioxidantien: Möglicherweise zur Behandlung von inneren nekrotischen Geweben, die meistens mit Ischämie verwandt ist, das Endergebnis des Herzgewebes verliert die Vaskularität nach einem Infarkt (Herzinfarkt).

Auftreten

Mit über 50 Milliarden Zellen, die täglich in einem erwachsenen menschlichen Körper sterben, ist die Apoptose sehr häufig und typischerweise gutartig, wenn nicht ganz vorteilhaft. Die Nekrose ist im Vergleich relativ selten, und der Grad des zellulären Todes hängt stark davon ab, ob wirksame Behandlungen wie Antibiotika und entzündungshemmende Medikamente angewendet werden.