Apoptose versus necrose

Terwijl apoptose is een vorm van celdood die meestal wordt veroorzaakt door normale, gezonde processen in het lichaam, necrose is celdood die wordt veroorzaakt door externe factoren of ziekte, zoals trauma of infectie. Apoptose, die ook kan optreden als afweermechanisme tijdens genezingsprocessen, is bijna altijd normaal en gunstig voor een organisme, terwijl necrose altijd abnormaal en schadelijk is. Hoewel necrose wordt onderzocht als een mogelijke vorm van geprogrammeerde celdood (dat wil zeggen een soms natuurlijk proces), wordt het op dit moment als een "niet-geprogrammeerd" (onnatuurlijk) celdoodproces beschouwd. Als een gewoonlijk gezonde vorm van de levenscyclus van een cel, eist apoptose zelden enige vorm van medische behandeling, maar onbehandelde necrose kan leiden tot ernstig letsel of zelfs de dood..

Vergelijkingstabel

Vergelijkingstabel van apoptose versus necrose

apoptosis	necrosis
Invoering	Apoptose, of geprogrammeerde celdood, is een vorm van celdood die in het algemeen wordt veroorzaakt door normale, gezonde processen in het lichaam.	Necrose is de voortijdige dood van cellen en levend weefsel. Hoewel necrose wordt onderzocht als een mogelijke vorm van geprogrammeerde celdood, wordt het op dit moment beschouwd als een "niet-geprogrammeerd" celdoodproces.
natuurlijk	Ja	Veroorzaakt door factoren buiten de cel of het weefsel, zoals infectie, toxines of trauma.
Bijwerkingen	Meestal gunstig. Alleen abnormaal wanneer cellulaire processen die het lichaam in evenwicht houden te veel celsterfte of te weinig veroorzaken.	Altijd schadelijk
Werkwijze	Membraanbobbels, krimp van de cel, nucleaire ineenstorting (nucleaire fragmentatie, chromatine-condensatie, chromosomale DNA-fragmentatie), apoptopische lichaamsformatie. Versluier vervolgens door witte bloedcellen.	Membraamruptuur, ademhalingsvergiften en hypoxie die ATP-uitputting, metabolische ineenstorting, celzwelling en breuk veroorzaken die tot ontsteking leiden.
symptomen	Meestal geen merkbare symptomen gerelateerd aan het proces.	Ontsteking, afnemende bloedstroom op aangedane plaats, weefselsterfte (gangreen).
Oorzaken	Zelf gegenereerde signalen in een cel. Over het algemeen natuurlijk deel van het leven, de voortzetting van de cellulaire cyclus geïnitieerd door mitose.	Bacteriële of schimmelinfecties, gedenatureerde eiwitten die circulatie, schimmel- en mycobacteriële infecties, pancreatitis, afzettingen van antigenen en antilichamen in combinatie met fibrine belemmeren.
Medische behandeling	Zeer zelden heeft behandeling nodig.	Vereist altijd een medische behandeling. Onbehandelde necrose is gevaarlijk en kan tot de dood leiden.

Inhoud: apoptose versus necrose

• 1 Apoptotische en necrotische processen
  • 1.1 Energie-input
  • 1.2 Caspasen
• 2 Apoptotische en necrotische symptomen
  • 2.1 Wanneer apoptose ongezond is
• 3 Algemene oorzaken van apoptose en necrose
  • 3.1 Typen necrose en hun oorzaken
• 4 Behandeling
• 5 Voorval
• 6 Referenties

Apoptotische en necrotische processen

Zowel apoptose als necrose kunnen worden gezien als onderdeel van een spectrum van gedeelde biochemische gebeurtenissen die beide resulteren in een vorm van cellulaire dood.

Apoptose of geprogrammeerde celdood (PCD) zorgt ervoor dat cellen krimpen, bolletjesachtige plekken op het celmembraan ontwikkelen, degradatie van genetische en eiwitmaterialen in de kern ondergaan en hun mitochondriën afbreken, waardoor cytochroom vrijkomt. De fragmenten worden elk verpakt in hun eigen membraan, met andere chemicaliën (zoals ATP en UTP) die vrij worden vrijgegeven. Deze chemicaliën leiden macrofagen - celetende lichamen - om de dode cellen en hun fragmenten te vinden en te elimineren. Dit "eet mij" -bericht wordt geactiveerd door een fosfolipide dat normaal inert is in het membraan van een cel, en de macrofagen geven op hun beurt cytokinen vrij die ontstekingsreacties remmen.

Daarentegen zwellen necrotische cellen op of kunnen vacuolen vormen op hun oppervlak, waarbij inwendige structuren snel uitzetten of krimpen, waardoor de processen en chemische structuren van de cel worden vernietigd. De ongeregelde afgifte van cytochroom en het fosfolipide van het celmembraan (fosfatidylserine genaamd) veroorzaakt onmiddellijke reacties in de omliggende weefsels, wat leidt tot zwelling (ontsteking) en oedeem; het veroorzaakt ook vaak andere celsterfte door apoptose. In tegenstelling tot apoptose zijn necrotische cellen niet het doelwit van macrofagen voor het reinigen van hun celafval, zodat de effecten van de celbreuk zich snel en door het lichaam kunnen verspreiden gedurende lange tijdsperioden..

Energie-input

Apoptose is energieafhankelijk, wat betekent dat er input van een cel nodig is voor celdood, wat leidt tot de term 'zelfmoordcel'. Necrose vereist geen energie-input van een cel, omdat externe factoren of lokale infecties trigger-necrose zijn.

caspasen

Voor de apoptotische routes die celzelfmoord veroorzaken, zijn de primaire moleculaire signalen inactieve pro-enzymen die caspasen worden genoemd. Necrose maakt soms gebruik van caspases, maar in veel mindere mate, en vaak maakt het proces geen gebruik van hen, zoals een cel zelf op een ongecontroleerde manier tijdens necrotische gebeurtenissen wordt vernietigd. Necrose is bijvoorbeeld het proces achter sterven of necrotisch weefsel dat bijvoorbeeld een giftige spinnenbeet omgeeft.

Onderzoek heeft wel 13 caspases geïdentificeerd, in grote lijnen gecategoriseerd als initiators, effectors of executioners (degenen die direct celdood veroorzaken) en ontstekingsreacties. Hoe het ook klinkt, ontstekingsprocessen in feite verhinderen ontsteking. Omdat bij necrose de inflammatoire caspase-invoer ontbreekt, ontsteking is altijd aanwezig in necrotische celdood.

Apoptotische en necrotische symptomen

Necrose na een beet van een bruine kluizenaarsspin.

Omdat apoptose een normaal onderdeel is van de cellulaire balans van een organisme, zijn er geen merkbare symptomen gerelateerd aan het proces. Daarentegen is necrose een ongecontroleerde verandering in de celbalans van een organisme, dus het is altijd schadelijk, met als gevolg merkbare, negatieve symptomen.

Necrose wordt in de vroege stadia vergezeld door een ontsteking, omdat componenten (inclusief celstructuren, cytoplasma en DNA / RNA) van de gescheurde of beschadigde cellen vrijkomen. Voor een organisme veroorzaakt deze ongereguleerde stroom van eiwitten, chemicaliën en genetisch materiaal noodrespons, zoals een ontsteking om omliggende weefsels te beschermen, evenals een toename in witte bloedcellen, macrofagen en de productie van T-cellen om infecties te bestrijden. Deze reacties gaan vaak gepaard met een metabolische boost en koorts, wat kan leiden tot vermoeidheid en een algemeen verzwakt immuunsysteem.

Indien niet behandeld, zullen necrotische weefsels vasculariteit verliezen, wat betekent dat ze de bloedstroom zullen verliezen en dus zullen sterven. Wanneer dit gebeurt, wordt de necrose gangreen genoemd, een aandoening waarbij het weefsel uiteindelijk sterft en moet worden verwijderd om te voorkomen dat necrose uitbreidt.

Wanneer apoptose ongezond is

Apoptose wordt alleen abnormaal wanneer de cellulaire processen die het lichaam in balans houden, ofwel te veel celsterfte veroorzaken of te weinig veroorzaken. Van veel auto-immuunziekten, zoals spierdystrofie en Alzheimer, wordt aangenomen dat ze verband houden met overmatige apoptose, waardoor spieren of zenuwcellen voor hun tijd sterven. Cellen die groeien zonder controle, wat betekent dat apoptose niet vaak genoeg gebeurt, meestal leiden tot tumoren, die zelf kanker kunnen worden.

Algemene oorzaken van apoptose en necrose

Er zijn drie mechanismen die celdood veroorzaken:

1. Zelf gegenereerde signalen in een cel, die kunnen ontstaan ​​door ouderdom, infectie, onregelmatige mitose (celdeling) of andere oorzaken. Dit mechanisme staat bekend als de intrinsieke of mitochondriale route, terwijl de volgende twee soorten celdood extrinsieke routes zijn.
2. Het triggeren van doodactivatoren, receptoren op het celoppervlak die reageren op externe signalen zoals hormonen of andere chemische boodschappers.
3. Externe activering door reactieve zuurstofspecies, zoals vrije radicalen, die gevaarlijk zijn voor het lichaam.

Over het algemeen maakt apoptose deel uit van het leven, de voortzetting van de cellulaire cyclus geïnitieerd door mitose. Apoptose kan echter worden veroorzaakt door een verscheidenheid aan schadelijke stimuli, zoals hitte, straling, gebrek aan zuurstof (hypoxie), medicijnen en trauma, onder andere. In deze gevallen ontdoet apoptose het lichaam van beschadigde cellen of cellen die niet langer normaal kunnen functioneren en helpt beschadigde gebieden te herstellen. Een hogere mate van beschadiging door dezelfde stimuli kan leiden tot necrose. Een lichte verbranding kan bijvoorbeeld een kleine blaar veroorzaken die binnen een week geneest, maar een brandwond in de derde graad veroorzaakt necrose in het getroffen gebied.

Apoptose kan ook worden veroorzaakt door hormonale en chemische veranderingen in het lichaam, een proces dat het vaakst wordt gezien tijdens de embryonale ontwikkeling. Zowel het immuunsysteem als het zenuwstelsel ontwikkelen zich met een grote overproductie van cellen die vóór de geboorte worden verminderd door selectieve processen die worden uitgevoerd door apoptose. Zo ontwikkelen foetussen handen en voeten zonder individuele cijfers; zodra een chemische boodschapper wordt vrijgegeven, sterft het weefsel met het weefsel tussen de vingers en tenen af, waarbij elk cijfer wordt gescheiden. Een soortgelijk proces vindt plaats met seksuele differentiatie, omdat hormonen de ontwikkeling van de foetus begeleiden om bepaalde weefsels en structuren te onderdrukken of te elimineren ten gunste van het ontwikkelen van anderen. Als aan de andere kant necrose aanwezig is tijdens de ontwikkeling van de foetus, is vaak een vorm van medische interventie vereist en kan misvorming of miskraam optreden.

Typen necrose en hun oorzaken

Bij necrose wordt de dood van een cel meestal veroorzaakt door een plotselinge en ongecontroleerde breuk op basis van twee mechanismen:

1. Interferentie met de energievoorziening van de cel (bloed, plasma, zuurstof, etc.).
2. Directe schade aan het celmembraan.

Necrose is op vijf manieren gecategoriseerd, afhankelijk van de oorzaak:

1. Bacteriële of schimmelinfecties kunnen liquefactive necrose veroorzaken. Dit is een necrose die de vloeibaar gemaakte massa van het dode weefsel omvat, bekend als "pus."
2. De necrose die ontstaat uit gedenatureerde eiwitten die een goede circulatie belemmeren, wordt coagulatieve necrose genoemd. Dit type wordt het vaakst gezien in het hart na een infarct, maar ook in de nieren en de bijnieren.
3. Schimmel- en mycobacteriële infecties, zoals tuberculose, kunnen gasachtige necrose veroorzaken. Deze combinatie van liquefactive en coagulatieve necrose wordt veroorzaakt door dode cellen die niet volledig worden verteerd door microfoons; ze laten een korrelig residu achter dat de bloedsomloop belemmert.
4. Necrose die alleen in vetweefsel voorkomt, wordt vetnecrose genoemd. De meest voorkomende vorm van deze necrose is geassocieerd met pancreatitis, ernstige ontsteking van de pancreas.
5. Afzettingen van antigenen en antilichamen in combinatie met fibrine kunnen zich hechten aan en uiteindelijk bloedvaten blokkeren en hun structuur vernietigen. Dit wordt fibrinoïde necrose genoemd.

Behandeling

Apoptose en necrose worden op heel verschillende manieren behandeld, voornamelijk op basis van het feit dat één proces vaak normaal is en de andere abnormaal abnormaal is.

Hoewel veel van het apoptoseproces is geïdentificeerd, zijn de mechanismen en activatiecascade nog niet volledig begrepen. Onderzoek naar de paden is wijdverspreid en neemt toe naarmate de klinische bevindingen directe toepassingen hebben voor auto-immuunziekten, zoals Parkinson, Huntington, amyotrofische laterale sclerose en HIV / AIDS, evenals bijna alle soorten kanker. Omdat apoptose een proces van gezondheid en ziekte is, hoe meer het wordt begrepen, hoe groter de kans is dat er effectievere en beter gerichte behandelingen worden ontwikkeld. In alle gevallen is onbehandelde necrose gevaarlijk en kan de dood tot gevolg hebben.

In het geval van auto-immuunziekten, waarbij apoptose te veel celsterfte veroorzaakt, bestaat de behandeling uit het remmen van de caspase-triggers of het verminderen van de externe triggers die de verhoogde zelfmoorden bij de cellen kunnen versnellen. Voor kanker is het tegenovergestelde nodig, dus behandeling om apoptose in de tumorcellen te induceren, waardoor de cellen gevoeliger worden voor geneesmiddelen en bestraling, is een belangrijk onderdeel van de meeste therapieën. Een veelbelovende nieuwe behandeling omvat de generieke verbinding dichloorazijnzuur (DCA), waarvan is aangetoond dat het zeer effectief is in "herontstekenende" apoptose bij bepaalde kankerachtige tumoren.

De gebruikelijke behandelingen voor necrose zijn:

1. Antibiotica / NSAID's: deze bestrijden het infectieuze en inflammatoire karakter van necrose en zijn vaak de eerste verdedigingslinie tegen de schade. In extreme gevallen kunnen immunosuppressieve geneesmiddelen worden voorgeschreven om de ontstekingsreactie te verminderen.
2. Debridement: verwijdering van het dode weefsel, van eenvoudige reiniging van het gebied tot chirurgie, inclusief amputatie. Vlieglarven (maden) worden ook behoorlijk effectief gebruikt bij sommige vormen van debridement.
3. Antioxidanten: kunnen worden gebruikt om inwendige necrotische weefsels te behandelen, meestal gerelateerd aan ischemie, het eindresultaat van hartweefsel dat vasculariteit verliest na een infarct (hartaanval).

voorval

Met meer dan 50 miljard cellen die dagelijks in een volwassen menselijk lichaam sterven, is apoptose heel gebruikelijk en meestal goedaardig, zo niet geheel nuttig. Necrose is relatief zeldzaam in vergelijking, en de mate van cellulaire dood hangt sterk af van de vraag of effectieve behandelingen, zoals antibiotica en ontstekingsremmende geneesmiddelen, worden toegepast.

Referenties

• apoptosis - Kimball's Biology Pages
• Apoptose: een overzicht van geprogrammeerde celdood - Toxicologische pathologie
• Necrose: een specifieke vorm van geprogrammeerde celdood? - ScienceDirect
• Geprogrammeerde celdood - NIH.gov
• Wikipedia: apoptose
• Wikipedia: Necrose