Nekrose - Necrosis

For anden anvendelse, se Nekrose (disambiguation) .
For ikke at forveksle med narkose .
Strukturelle ændringer af celler, der gennemgår nekrose og apoptose

Nekrose (fra oldgræsk νέκρωσις , nékrōsis , "død") er en form for celleskade, der resulterer i for tidlig død af celler i levende væv ved autolyse . Nekrose er forårsaget af faktorer uden for cellen eller vævet, såsom infektion eller traumer, der resulterer i ureguleret fordøjelse af cellekomponenter. I modsætning hertil er apoptose en naturligt forekommende programmeret og målrettet årsag til celledød. Selvom apoptose ofte giver gavnlige virkninger for organismen, er nekrose næsten altid skadelig og kan være dødelig.

Mobildød på grund af nekrose følger ikke den apoptotiske signaltransduktionsvej, men derimod aktiveres forskellige receptorer og resulterer i tab af cellemembranintegritet og en ukontrolleret frigivelse af produkter af celledød i det ekstracellulære rum . Dette initierer i det omgivende væv en inflammatorisk reaktion , som tiltrækker leukocytter og nærliggende fagocytter, som eliminerer de døde celler ved fagocytose . Imidlertid ville mikrobielle skadelige stoffer frigivet af leukocytter skabe kollateral skade på omgivende væv. Denne overskydende sikkerhedsskade hæmmer helingsprocessen. Således resulterer ubehandlet nekrose i en opbygning af nedbrydning af dødt væv og celleaffald på eller nær stedet for celledøden. Et klassisk eksempel er gangren . Af denne grund er det ofte nødvendigt at fjerne nekrotisk væv kirurgisk , en procedure kendt som debridering .

Klassifikation

Strukturelle tegn, der indikerer irreversibel celleskade og progression af nekrose, omfatter tæt klumpning og progressiv afbrydelse af genetisk materiale og forstyrrelse af membraner i celler og organeller .

Morfologiske mønstre

Der er seks karakteristiske morfologiske mønstre af nekrose:

  1. Koagulativ nekrose er kendetegnet ved dannelsen af ​​et gelatinøst (gelignende) stof i døde væv, hvor vævsarkitekturen opretholdes, og kan observeres ved lysmikroskopi. Koagulation opstår som et resultat af proteindenaturering , hvilket får albumin til at omdanne til en fast og uigennemsigtig tilstand. Dette nekrose-mønster ses typisk i hypoksiske (iltfattige) miljøer, såsom infarkt . Koagulativ nekrose forekommer primært i væv såsom nyre, hjerte og binyrer. Alvorlig iskæmi forårsager oftest nekrose af denne form.
  2. Liquefactive nekrose (eller kollikativ nekrose), i modsætning til koagulativ nekrose, er karakteriseret ved fordøjelse af døde celler til dannelse af en viskøs flydende masse. Dette er typisk for bakterielle eller undertiden svampeinfektioner på grund af deres evne til at stimulere en inflammatorisk reaktion. Den nekrotiske flydende masse er ofte cremegul på grund af tilstedeværelsen af ​​døde leukocytter og er almindeligt kendt som pus . Hypoksiske infarkt i hjernen præsenteres som denne type nekrose, fordi hjernen indeholder lidt bindevæv, men store mængder fordøjelsesenzymer og lipider, og cellerne kan derfor let fordøjes af deres egne enzymer.
  3. Gangrenøs nekrose kan betragtes som en type koagulativ nekrose, der ligner mumificeret væv. Det er karakteristisk for iskæmi i underekstremiteterne og mave -tarmkanalen. Hvis der opstår overlejret infektion af døde væv, opstår der flydende aktiv nekrose (våd gangren).
  4. Caseøs nekrose kan betragtes som en kombination af koagulativ og flydende aktiv nekrose, typisk forårsaget af mycobakterier (f.eks. Tuberkulose ), svampe og nogle fremmede stoffer. Det nekrotiske væv fremstår som hvidt og sprødt , som klumpet ost. Døde celler opløses, men fordøjes ikke fuldstændigt og efterlader granulære partikler. Mikroskopisk undersøgelse viser amorft granulært affald, der er lukket inden for en karakteristisk inflammatorisk grænse. Nogle granulomer indeholder dette mønster af nekrose.
  5. Fedtnekrose er specialiseret nekrose af fedtvæv, der skyldes virkningen af ​​aktiverede lipaser på fedtvæv, såsom bugspytkirtlen . I pancreas fører det til akut pancreatitis , en tilstand, hvor de pancreatiske enzymer sive ud i peritoneale hulrum, og flydende membranen ved spaltning af triglycerid estere i fedtsyrer gennem fedt forsæbning . Calcium, magnesium eller natrium kan binde til disse læsioner for at producere et kridhvidt stof. Calciumaflejringerne er mikroskopisk karakteristiske og kan være store nok til at være synlige ved røntgenundersøgelser. For det blotte øje fremstår kalciumaflejringer som hvide pletter.
  6. Fibrinoid nekrose er en særlig form for nekrose, der normalt skyldes immunmedieret vaskulær skade. Det er præget af komplekser af antigen og antistoffer , omtalt som immunkomplekser deponeret inden for arterielle vægge sammen med fibrin .

Andre kliniske klassifikationer af nekrose

  1. Der er også meget specifikke former for nekrose såsom gangren (udtryk brugt i klinisk praksis for lemmer, der har lidt alvorlig hypoxi), gummatøs nekrose (på grund af spirochetale infektioner) og hæmoragisk nekrose (på grund af blokering af venøs dræning af et organ eller væv) ).
  2. Nogle edderkoppebid kan føre til nekrose. I USA er det kun edderkoppebid fra den brune eneboer -edderkop (slægten Loxosceles ), der pålideligt udvikler sig til nekrose. I andre lande er edderkopper af samme slægt, såsom den chilenske eneboer i Sydamerika, også kendt for at forårsage nekrose. Påstande om, at gule sac edderkopper og hobo edderkopper besidder nekrotisk gift, er ikke blevet dokumenteret.
  3. Hos blinde molrotter (slægten Spalax ) erstatter processen med nekrose rollen som den systematiske apoptose, der normalt bruges i mange organismer. Lave iltforhold, som dem der er almindelige i blinde muldyrrotters huler, får normalt celler til at undergå apoptose. I tilpasning til højere tendens af celledød, blinde muldvarp rotter udviklet en mutation i tumorsuppressor protein p53 (som også anvendes i mennesker) for at forhindre celler i at undergå apoptose. Menneskelige kræftpatienter har lignende mutationer, og blinde molrotter blev antaget at være mere modtagelige for kræft, fordi deres celler ikke kan undergå apoptose. Efter en bestemt tidsperiode (inden for 3 dage ifølge en undersøgelse foretaget ved University of Rochester) frigiver cellerne i blinde molrotter interferon-beta (som immunsystemet normalt bruger til at modvirke vira) som reaktion på over- proliferation af celler forårsaget af undertrykkelse af apoptose. I dette tilfælde udløser interferon-beta cellerne til at undergå nekrose, og denne mekanisme dræber også kræftceller i blinde molrotter. På grund af tumorsuppressionsmekanismer som denne er blinde muldvarp rotter og andre spalacider resistente over for kræft.

Årsager

Nekrotisk bensår forårsaget af en brun eneboer edderkoppespids

Nekrose kan opstå på grund af eksterne eller interne faktorer.

Eksterne faktorer

Eksterne faktorer kan involvere mekanisk traume (fysisk skade på kroppen, der forårsager cellulær nedbrydning), skader på blodkar (som kan forstyrre blodtilførslen til tilhørende væv) og iskæmi . Termiske effekter (ekstremt høj eller lav temperatur) kan resultere i nekrose på grund af afbrydelse af celler.

Ved frostskader dannes krystaller, hvilket øger trykket af resterende væv og væske, der får cellerne til at briste. Under ekstreme forhold dør væv og celler gennem en ureguleret proces med ødelæggelse af membraner og cytosol.

Interne faktorer

Interne faktorer, der forårsager nekrose, omfatter: trophoneurotiske lidelser (sygdomme, der opstår på grund af defekt nervevirkning i en del af et organ, der resulterer i mangel på ernæring); skade og lammelse af nerveceller. Bukspyttkjertelens enzymer (lipaser) er hovedårsagen til fedtnekrose.

Nekrose kan aktiveres af komponenter i immunsystemet, såsom komplementsystemet ; bakterielle toksiner ; aktiverede naturlige dræberceller ; og peritoneale makrofager . Patogeninducerede nekroseprogrammer i celler med immunologiske barrierer ( tarmslimhinde ) kan lindre invasion af patogener gennem overflader påvirket af betændelse. Toksiner og patogener kan forårsage nekrose; toksiner såsom slangegift kan hæmme enzymer og forårsage celledød. Nekrotiske sår er også forårsaget af stikkene på Vespa mandarinia .

Patologiske tilstande er karakteriseret ved utilstrækkelig udskillelse af cytokiner . Nitrogenoxid (NO) og reaktive iltarter (ROS) ledsages også af intens nekrotisk død af celler. Et klassisk eksempel på en nekrotisk tilstand er iskæmi, der fører til en drastisk nedbrydning af ilt , glukose og andre trofiske faktorer og fremkalder massiv nekrotisk død af endotelceller og ikke-spredende celler i omgivende væv (neuroner, kardiomyocytter, nyreceller osv. ). Nylige cytologiske data indikerer, at nekrotisk død ikke kun forekommer under patologiske hændelser, men det er også en komponent i en eller anden fysiologisk proces.

Aktiveringsinduceret død af primære T -lymfocytter og andre vigtige bestanddele i immunresponset er caspase -uafhængig og nekrotisk ved morfologi; Derfor har nuværende forskere demonstreret, at nekrotisk celledød ikke kun kan forekomme under patologiske processer, men også under normale processer som vævsfornyelse, embryogenese og immunrespons.

Patogenese

Stier

Indtil for nylig blev nekrose antaget at være en ureguleret proces. Der er imidlertid to brede veje, hvor nekrose kan forekomme i en organisme.

Den første af disse to veje involverer i første omgang onkose , hvor der opstår hævelse af cellerne. Berørte celler blæser derefter , og dette efterfølges af pyknose , hvor atomkrympning sker. I det sidste trin i denne vej opløses cellekerner i cytoplasmaet, som omtales som karyolyse .

Den anden vej er en sekundær form for nekrose, der viser sig at forekomme efter apoptose og spirende. I disse cellulære ændringer af nekrose bryder kernen i fragmenter (kendt som karyorrhexis ).

Histopatologiske ændringer

Yderligere oplysninger: Diagnose af myokardieinfarkt

Karyolyse (og sammentrækningsbåndsnekrose ) ved myokardieinfarkt (hjerteanfald).

Kerneændringerne i nekrose og egenskaberne ved denne ændring bestemmes af den måde, hvorpå dets DNA nedbrydes:

  • Karyolyse : kromatin i kernen falmer på grund af tab af DNA ved nedbrydning.
  • Karyorrhexis : de krympede kernefragmenter for at fuldføre spredning.
  • Pyknose : kernen krymper, og kromatinet kondenserer.

Andre typiske cellulære ændringer i nekrose omfatter:

På en større histologisk skala er pseudopalisader (falske palisader ) hypercellulære zoner, der typisk omgiver nekrotisk væv. Pseudopaliserende nekrose indikerer en aggressiv tumor.

Behandling

Der er mange årsager til nekrose, og behandlingen er som sådan baseret på, hvordan nekrose opstod. Behandling af nekrose involverer typisk to forskellige processer: Normalt skal den underliggende årsag til nekrose behandles, før selve det døde væv kan behandles.

  • Debridement , der henviser til fjernelse af dødt væv med kirurgiske eller ikke-kirurgiske midler, er standardterapien for nekrose. Afhængigt af sværhedsgraden af ​​nekrose kan dette variere fra fjernelse af små hudpletter til fuldstændig amputation af berørte lemmer eller organer. Kemisk fjernelse af nekrotisk væv er en anden mulighed, hvor enzymatiske debrideringsmidler, kategoriseret som proteolytiske , fibrinolytiske eller collagenaser , bruges til at målrette de forskellige komponenter i dødt væv. I udvalgte tilfælde, særligt maggot terapi under anvendelse af Lucilia sericata er larver blevet anvendt til fjernelse af nekrotisk væv og infektion.
  • I tilfælde af iskæmi , som omfatter myokardieinfarkt , forårsager begrænsningen af ​​blodtilførsel til væv hypoxi og dannelsen af reaktive iltarter (ROS), der reagerer med og beskadiger proteiner og membraner. Antioxidantbehandlinger kan anvendes til at fjerne ROS.
  • Sår forårsaget af fysiske midler, herunder fysiske traumer og kemiske forbrændinger , kan behandles med antibiotika og antiinflammatoriske lægemidler for at forhindre bakteriel infektion og betændelse. At holde såret rent for infektion forhindrer også nekrose.
  • Kemiske og toksiske midler (f.eks. Farmaceutiske lægemidler, syrer, baser) reagerer med huden, hvilket fører til hudtab og til sidst nekrose. Behandlingen indebærer identifikation og afbrydelse af det skadelige middel, efterfulgt af behandling af såret, herunder forebyggelse af infektion og muligvis brug af immunsuppressive behandlinger, såsom antiinflammatoriske lægemidler eller immunsuppressive midler. I eksemplet med et slangebid stopper brugen af gift mod spredning af toksiner, mens de modtager antibiotika for at forhindre infektion.

Selv efter at den første årsag til nekrose er stoppet, forbliver det nekrotiske væv i kroppen. Kroppens immunrespons på apoptose, som indebærer automatisk nedbrydning og genbrug af cellulært materiale, udløses ikke af nekrotisk celledød på grund af den apoptotiske vej, der er deaktiveret.

I planter

Hvis calcium er mangelfuld, kan pektin ikke syntetiseres, og derfor kan cellevæggene ikke bindes og dermed en hindring for meristemerne. Dette vil føre til nekrose af stængel- og rodspidser og bladkanter. For eksempel kan nekrose af væv forekomme i Arabidopsis thaliana på grund af plantepatogener.

Kaktusser som Saguaro og Cardon i Sonoran -ørkenen oplever regelmæssigt nekrotisk plasterdannelse; en art af Dipterans kaldet Drosophila mettleri har udviklet et p450 afgiftningssystem, der gør det muligt at bruge ekssudater frigivet i disse pletter til både rede og fodre larver.

Se også

Referencer

eksterne links