Nekróza

Nekróza (ze starořeckého νέκρωσις , nekróza , „smrt“) je poškození buněk, které vede k jejich předčasné smrti v živé tkáni autolýzou . [jeden]

Nekróza je výsledkem vnějších faktorů ovlivňujících buňku nebo tkáň, jako je infekce nebo poranění, které nepříznivě ovlivňují vitální funkce buněk. Naproti tomu apoptóza je přirozeně naprogramovaná a cílevědomá příčina buněčné smrti. Zatímco apoptóza má na tělo často příznivý účinek, nekróza je téměř vždy škodlivá a může být smrtelná. [2]

Buněčná smrt v důsledku nekrózy neprobíhá cestou apoptotické signální transdukce, ale jsou aktivovány různé receptory, což vede ke ztrátě integrity buněčné membrány [3] a nekontrolovanému uvolňování produktů buněčné smrti do extracelulárního prostoru . [1] To iniciuje zánětlivou reakci v okolních tkáních , která přitahuje leukocyty a blízké fagocyty , které eliminují mrtvé buňky fagocytózou . Škodlivé mikrobiální látky uvolňované leukocyty však vytvářejí vedlejší poškození okolních tkání. [4] Toto nadměrné vedlejší poškození brzdí proces hojení. Neléčená nekróza tedy vede k akumulaci rozkládající se mrtvé tkáně a buněčných zbytků v místě buněčné smrti nebo v jeho blízkosti. Klasickým příkladem je gangréna . Z tohoto důvodu musí být mrtvá tkáň často chirurgicky odstraněna, což je postup známý jako debridement .

Klasifikace

Strukturální znaky ukazující na nevratné poškození buněk a progresi nekrózy jsou vyjádřeny jako hustá masa a progresivní destrukce genetického materiálu, stejně jako destrukce buněčných membrán a organel . [5]

Morfologické vzory

Existuje šest charakteristických morfologických vzorů nekrózy: [6]

  1. Koagulační nekróza je charakterizována tvorbou želatinové (gelovité) látky v mrtvých tkáních, ve které je zachována architektura tkáně, [6] a lze ji pozorovat pomocí světelné mikroskopie. Koagulace nastává v důsledku denaturace proteinu , což vede k přeměně albuminu na pevný a neprůhledný stav. [5] Tento vzor nekrózy je běžně vidět v hypoxických prostředích (s nízkým obsahem kyslíku), jako je infarkt . Koagulační nekróza se vyskytuje převážně v tkáních, jako jsou ledviny, srdce a nadledvinky. [5] Těžká ischemie způsobuje nejčastěji nekrózu této formy. [7]
  2. Kolikvační nekróza (neboli zkapalňovací nekróza) je na rozdíl od koagulační nekrózy charakterizována rozkladem odumřelých buněk za vzniku viskózní kapalné hmoty. [6] To je typické pro bakteriální a někdy i mykotické infekce kvůli jejich schopnosti stimulovat zánětlivou reakci. Hmota nekrotické tekutiny je často krémově žlutá kvůli přítomnosti mrtvých bílých krvinek a je běžně známá jako hnis . [6] Hypoxické infarkty v mozku představují tento typ nekrózy, protože mozek obsahuje málo pojivové tkáně, ale velké množství trávicích enzymů a lipidů, a proto mohou být buňky snadno tráveny vlastními enzymy. [5]
  3. Gangrenózní nekrózu lze považovat za typ koagulační nekrózy připomínající mumifikovanou tkáň. To je typické pro ischemii dolních končetin a gastrointestinálního traktu. Pokud dojde k uložení infekce na mrtvé tkáně, dochází ke zkapalnění nekrózy (vlhké gangrény). [osm]
  4. Kaseózní nekrózu lze považovat za kombinaci koagulační a zkapalněné nekrózy [5] , obvykle způsobenou mykobakteriemi (např. tuberkulózou ), houbami a některými cizími látkami. Nekrotická tkáň vypadá bílá a uvolněná, jako hrudkovitý sýr. Mrtvé buňky se rozpadají, ale úplně se nerozkládají a zanechávají zrnité částice. [5] Mikroskopické vyšetření ukazuje amorfní granulární zbytky uzavřené v charakteristickém zánětlivém vaku. [6] Některé granulomy obsahují tento vzor nekrózy. [9]
  5. Tuková nekróza je výlučně nekróza tukové tkáně [9] vyplývající z působení aktivovaných lipáz na tukové tkáně, jako je pankreas . Ve slinivce břišní to vede k akutní pankreatitidě , což je stav, kdy pankreatické enzymy prosakují do břišní dutiny a zkapalňují membránu a rozkládají triglyceridové estery na mastné kyseliny zmýdelněním tuku . [6] Vápník, hořčík nebo sodík se mohou vázat na tyto léze a vytvářet křídově bílou látku. [5] Usazeniny vápníku jsou mikroskopicky viditelné a mohou být dostatečně velké, aby byly viditelné na rentgenu. [7] Pouhým okem se vápenaté usazeniny jeví jako zrnité bílé skvrny. [7]
  6. Fibrinoidní nekróza je specifická forma nekrózy obvykle způsobená imunitně zprostředkovaným poškozením cév. Vyznačuje se komplexy antigenu a protilátek , nazývanými imunitní komplexy , uloženými ve stěnách tepen [6] spolu s fibrinem . [6]

Jiné klinické klasifikace nekrózy

  1. Existují také velmi specifické formy nekrózy, jako je gangréna (termín používaný klinicky pro silně hypoxické končetiny), gummatózní nekróza (v důsledku spirochetálních infekcí) a hemoragická nekróza (v důsledku obstrukce venózní drenáže orgánu nebo tkáně).
  2. Některé pavoučí kousnutí může vést k nekróze. Ve Spojených státech progredují spolehlivě k nekróze pouze pavoučí kousnutí od pavouka hnědého samotáře (rod Loxosceles ). V jiných zemích způsobují nekrózu také pavouci stejného rodu, jako je pavouk chilský poustevník v Jižní Americe. Tvrzení, že pavouk bodavý ve žlutém pytli a potulní pavouci mají nekrotický jed , nebyla podložená.
  3. U slepých krys (rod Mole rat ) proces nekrózy nahrazuje roli systematické apoptózy běžně používané v mnoha organismech. Podmínky s nízkým obsahem kyslíku, jako například v norách slepých krtků, obvykle indukují buněčnou apoptózu. Při adaptaci na vyšší sklon k buněčné smrti se u slepých krys vyvinula mutace v nádorovém supresorovém proteinu p53 (který mají také lidé), aby zabránili buněčné apoptóze. Lidé s rakovinou mají podobné mutace a slepé krysy byly považovány za náchylnější k rakovině, protože jejich buňky nemohou projít apoptózou. Po určité době (do 3 dnů, podle studie University of Rochester) však buňky slepých krys uvolňují interferon beta (který imunitní systém normálně používá k boji s viry) v reakci na nadměrnou proliferaci buněk způsobenou potlačením apoptóza. V tomto případě interferon-beta způsobuje nekrózu buněk a tento mechanismus také zabíjí rakovinné buňky u slepých krys. Kvůli těmto mechanismům potlačování nádorů jsou slepí krysy a další krysy odolní vůči rakovině. [10] [11]

Důvody

Nekróza může nastat v důsledku vnějších nebo vnitřních faktorů.

Vnější faktory

Vnější faktory mohou být mechanické trauma (fyzické poškození těla, které způsobuje destrukci buněk), poškození krevních cév (které může přerušit přívod krve do přidružených tkání) a ischemie . [12] Tepelná expozice (extrémně vysoká nebo nízká teplota) může také vést k nekróze v důsledku destrukce buněk.

Omrzlina tvoří krystaly, které natlakují zbývající tkáň a tekutinu, což způsobí prasknutí buněk. [12] V extrémních podmínkách dochází k odumírání tkání a buněk v důsledku nesprávného procesu destrukce membrán a cytosolu. [13]

Vnitřní faktory

Mezi vnitřní faktory způsobující nekrózu patří: trofoneurotické poruchy (onemocnění vyplývající z defektního nervového působení v části orgánu, které vede k podvýživě); poškození a paralýza nervových buněk. Pankreatické enzymy (lipázy) jsou hlavní příčinou nekrózy tuku. [12]

Nekrózu mohou aktivovat složky imunitního systému, jako je systém komplementu , bakteriální toxiny , aktivní přirození zabijáci a peritoneální makrofágy . [1] Program nekrózy indukující patogeny v buňkách s imunologickými bariérami ( intestinální sliznice ) může zmírnit jejich invazi přes zánětlivé povrchy. [1] Toxiny a patogeny mohou způsobit nekrózu; toxiny, jako je hadí jed , mohou inhibovat enzymy a způsobit buněčnou smrt. [12] Nekrotické rány byly také výsledkem bodnutí Vespa mandarinia . [čtrnáct]

Nedostatečná sekrece cytokinů způsobuje patologické stavy. Oxid dusnatý (NO) a reaktivní formy kyslíku (ROS) také ovlivňují intenzivní nekrotickou buněčnou smrt. [12] Klasickým příkladem nekrotického stavu je ischemie, která vede k prudkému vyčerpání kyslíku , glukózy a dalších příčin dystrofie a indukuje masivní nekrotickou smrt endotelových buněk a neproliferujících buněk okolních tkání (neurony, kardiomyocyty ledvinové buňky atd.). [1] Nedávná cytologická data naznačují, že nekrotická smrt nastává nejen během patologických událostí, ale je také nedílnou součástí některých fyziologických procesů. [12]

Aktivací indukovaná smrt primárních T-lymfocytů a dalších důležitých složek imunitní odpovědi je na kaspáze nezávislá a nekrotická v morfologii; proto moderní výzkumníci prokázali, že nekrotická buněčná smrt může nastat nejen během patologických procesů, ale také během normálních procesů, jako je obnova tkáně, embryogeneze a imunitní reakce. [12]

Patogeneze

Cesty

Donedávna byla nekróza považována za neregulovaný proces. Existují však dvě hlavní cesty, kterými může v těle dojít k nekróze.

První je zpočátku spojena s onkózou , při které dochází k otoku buněk. Postižené buňky pak začnou puchýřovat a to je následováno pyknózou , při které dochází ke smršťování jádra. V posledním kroku této dráhy se buněčná jádra rozpustí v cytoplazmě, což se nazývá karyolýza .

Druhá cesta je sekundární forma nekrózy, která se zdá nastat po apoptóze a pučení. Při těchto změnách buněčné nekrózy se jádro rozpadá na fragmenty (známé jako karyorrhexis ). [patnáct]

Histopatologické změny

Změny v jádře během nekrózy a charakteristiky této změny jsou určeny tím, jak je zničena jeho DNA:

Mezi další typické buněčné změny v nekróze patří:

Ve větším histologickém měřítku jsou pseudorozety (falešné rozety ) hypercelulární oblasti, které typicky obklopují nekrotickou tkáň. Pseudorozetová nekróza ukazuje na agresivní nádor. [17]

Léčba

Existuje mnoho příčin nekrózy a léčba jako taková závisí na tom, jak k nekróze došlo. Léčba nekrózy obvykle zahrnuje dva odlišné procesy: jako obecné pravidlo musí být odstraněna základní příčina nekrózy předtím, než může být léčena samotná mrtvá tkáň.

V rostlinách

Pokud je vápníku málo, pektin nemůže být syntetizován, a proto se buněčné stěny nemohou vázat a tím bránit meristémům. To povede k nekróze špiček stonku, kořenů a okrajů listů. [24] Například v stélce může dojít k nekróze tkáně v důsledku rostlinných patogenů.

Kaktusy jako Saguaro a Cardon v Sonorské poušti pravidelně zažívají tvorbu nekrotických skvrn; dvoukřídlý ​​druh zvaný Drosophila mettleri vyvinul detoxikační systém p450, který mu umožňuje používat exsudáty vylučované z těchto skvrn jak pro hnízdění, tak pro krmení larev.

Poznámky

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Proskuryakov SY, Konoplyannikov AG, Gabai VL (2003). "Nekróza: specifická forma programované buněčné smrti?". Exp. Cell Res . 283 (1): 1-16. DOI : 10.1016/S0014-4827(02)00027-7 . PMID  12565815 .
  2. ↑ Plynová gangréna, kolitida spojená s antibiotiky a další klostridiové infekce // Harrisonovy principy vnitřního lékařství sebehodnocení a hodnocení rady / Stone RM. — 15. — New York: McGraw-Hill, Medical Pub. Divize, 2001. — S. 922–927. — ISBN 978-0071386784 .
  3. ↑ Nirmala GJ, Lopus M (2020). „Mechanismy buněčné smrti u eukaryot“. Cell Biol Toxicol . 36 (2): 145-164. DOI : 10.1007/s10565-019-09496-2 . PMID  31820165 . S2CID  208869679 .
  4. ↑ Rock, Kenneth (2008). „Zánětlivá reakce na buněčnou smrt“ . Výroční přehled patologie . 3 :99-126. doi : 10.1146/annurev.pathmechdis.3.121806.151456 . PMC  3094097 . PMID  18039143 .
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Pochopení patofyziologie. — 1. - Chatswood, NSW: Elsevier Australia, 2010. - ISBN 978-0729539517 .
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Robbins a Cotran patologický základ onemocnění. — 8. - Philadelphia, PA : Saunders/Elsevier, 2010. - S. 12–41. — ISBN 978-1416031215 .
  7. ↑ 1 2 3 McConnell T.H. Povaha nemoci: patologie pro zdravotnické profese. – Baltimore, Mar. : Lippincott Williams & Wilkins, 2007. - ISBN 978-0781753173 .
  8. ↑ Satar. Základy patologie. — 2015. - Chicago, IL : Pathoma LLC, 2015. - S. 5. - ISBN 978-0-9832246-2-4 .
  9. ↑ 1 2 Wheaterova základní histopatologie: barevný atlas a text. — 4. — Edinburgh: Churchill Livingstone, 2002. — ISBN 978-0443070013 .
  10. ↑ Saey, Tina Hesman Rakovinové buňky se samy zničí u slepých krys . vědecké novinky . Společnost pro vědu a veřejnost (5. 11. 2012). Získáno 27. listopadu 2012. Archivováno z originálu 19. června 2013.
  11. ↑ Gorbunova V, Hine C, Tian X, Ablaeva J, Gudkov AV, Nevo E, Seluanov A (2012). "Rezistence na rakovinu u slepých krys je zprostředkována společným mechanismem smrti nekrotických buněk . " Proč. Natl. Akad. sci. USA . 109 (47): 19392-6. Bibcode : 2012PNAS..10919392G . DOI : 10.1073/pnas.1217211109 . PMC  3511137 . PMID  23129611 .
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Raffray M, Cohen GM; Cohen (1997). "Apoptóza a nekróza v toxikologii: kontinuum nebo odlišné způsoby buněčné smrti?". Pharmacol. Ther . 75 (3): 153-77. DOI : 10.1016/s0163-7258(97)00037-5 . PMID  9504137 .
  13. ↑ Nazarian RM, Van Cott EM, Zembowicz A, Duncan LM (2009). „Warfarinem vyvolaná nekróza kůže“. J. Am. Akad. Dermatol . 61 (2): 325-32. DOI : 10.1016/j.jaad.2008.12.039 . PMID  19615543 .
  14. ↑ Yanagawa, Youichi (10. října 1980). "Nálezy kožního krvácení nebo nekrózy po bodnutí Vespa mandarinia (vosou) mohou předpovídat výskyt poranění více orgánů: Kazuistika a přehled literatury." klinická toxikologie . 45 (7): 803-807. DOI : 10.1080/15563650701664871 . PMID  17952752 . S2CID  11337426 .
  15. ↑ Kroemer G, Galluzzi L, Vandenabeele P, Abrams J, Alnemri ES, Baehrecke EH, Blagosklonny MV, El-Deiry WS, Golstein P, Green DR, Hengartner M, Knight RA, Kumar S, Lipton SA, Malorni W, Nuñez G , Peter ME, Tschopp J, Yuan J, Piacentini M, Zhivotovsky B, Melino G, Nomenclature Committee on Cell Death 2009 (leden 2009). „Klasifikace buněčné smrti: doporučení Nomenklaturního výboru pro buněčnou smrt 2009“ . Cell Death Differ . 16 (1): 3-11. DOI : 10.1038/cdd.2008.150 . PMC2744427  . _ PMID  18846107 .
  16. ↑ strana 320 Archivováno 4. srpna 2020 na Wayback Machine v: Alberto M Marchevsky. E-kniha o intraoperačních konzultacích: svazek ze série: Základy diagnostické patologie  / Alberto M. Marchevsky, Bonnie Balzer, Fadi W Abdul-Karim. - Elsevier Health Sciences, 17. října 2014. - ISBN 978-0-323-32299-7 . Archivováno 7. srpna 2020 na Wayback Machine
  17. ↑ Wippold FJ, Lämmle M, Anatelli F, Lennerz J, Perry A (2006). „Neuropatologie pro neuroradiologa: palisády a pseudopalisády“. AJNR Am J Neuroradiol . 27 (10): 2037-41. PMID  17110662 .
  18. ↑ Singhal A, Reis ED, Kerstein MD (2001). „Možnosti nechirurgického debridementu nekrotických ran“. Adv Péče o kůži na rány . 14 (2): 96-100, kvíz 102-3. DOI : 10.1097/00129334-200103000-00014 . PMID  11899913 .
  19. ↑ Horobin AJ, Shakesheff KM, Pritchard D.I. (2005). „Červy a hojení ran: zkoumání účinků sekretů z larev Lucilia sericata na migraci lidských dermálních fibroblastů přes povrch potažený fibronektinem“. Regenerace hojení ran . 13 (4): 422-33. DOI : 10.1111/j.1067-1927.2005.130410.x . PMID  16008732 .
  20. ↑ Eum HA, Cha YN, Lee SM (2007). „Nekróza a apoptóza: sekvence poškození jater po reperfuzi po 60 minutách ischemie u potkanů“. Biochem. Biophys. Res. komunální . 358 (2): 500-5. DOI : 10.1016/j.bbrc.2007.04.153 . PMID  17490613 .
  21. ↑ Cooper KL (2012). „Drogová reakce, péče o pleť, ztráta kůže“ . Zdravotní sestra Crit . 32 (4): 52-9. DOI : 10.4037/ccn2012340 . PMID  22855079 .
  22. ↑ Chotenimitkhun R, Rojnuckarin P; Rojnuckarin (2008). „Systémový protijed a nekróza kůže po uštknutí zmijí zelenou“ . Clin Toxicol . 46 (2): 122-5. DOI : 10.1080/15563650701266826 . PMID  18259959 . S2CID  6827421 .
  23. ↑ Edinger AL, Thompson CB; Thompson (2004). „Smrt podle návrhu: apoptóza, nekróza a autofagie“. Curr. Opin. Cell Biol . 16 (6): 663-9. DOI : 10.1016/j.ceb.2004.09.011 . PMID  15530778 .
  24. ↑ Capon B. Botanika pro zahradníky . — 3. — Portland, Or. : Timber Press, 2010. - ISBN 978-1-60469-095-8 .

Viz také

 Typy buněčné smrti
neprogramovatelnéNekróza
Programovatelné