Некроз - Necrosis

Для использования в других целях см. Некроз (значения).
Не путать с Наркоз.
Структурные изменения клеток, подвергающихся некрозу и апоптоз

Некроз (из Древнегреческий νέκρωσις, Nékrōsis, «смерть») - это форма клеточное повреждение что приводит к преждевременному смерть из клетки в жизни ткань к автолиз.[1] Некроз вызывается внешними по отношению к клетке или тканям факторами, такими как инфекция или травма, которые приводят к нерегулируемому перевариванию клеточных компонентов. В отличие, апоптоз является естественной запрограммированной и целевой причиной гибели клеток. В то время как апоптоз часто оказывает благотворное влияние на организм, некроз почти всегда приносит вред и может быть фатальным.[2]

Гибель клеток из-за некроза не следует по пути передачи апоптотического сигнала, а скорее активируются различные рецепторы, что приводит к потере клеточная мембрана честность[3] и неконтролируемый выброс продуктов гибели клеток в внеклеточное пространство.[1] Это вызывает в окружающих тканях воспалительная реакция, что привлекает лейкоциты и рядом фагоциты которые устраняют мертвые клетки фагоцитоз. Однако микробиологические повреждающие вещества, выделяемые лейкоцитами, могут вызвать побочный ущерб окружающим тканям.[4] Это избыточное сопутствующее повреждение тормозит процесс заживления. Таким образом, невылеченный некроз приводит к накоплению разлагающийся мертвая ткань и остатки клеток на месте гибели клеток или рядом с ним. Классический пример: гангрена. По этой причине часто бывает необходимо удалить некротизированную ткань. хирургическим путем, а процедура известный как обработка раны.

Классификация

Структурные признаки, указывающие на необратимое повреждение клеток и прогрессирование некроза, включают плотное скопление и прогрессирующее разрушение генетический материал, а также разрушение мембран клеток и органеллы.[5]

Морфологические закономерности

Существует шесть отличительных морфологических моделей некроза:[6]

  1. Коагуляционный некроз характеризуется образованием гелеобразного (гелеобразного) вещества в мертвых тканях, в которых сохраняется структура ткани,[6] и может наблюдаться с помощью световой микроскопии. Коагуляция происходит за счет белка денатурация, вызывая альбумин превратиться в твердое и непрозрачное состояние.[5] Этот образец некроза обычно наблюдается у гипоксический (с низким содержанием кислорода), например инфаркт. Коагуляционный некроз возникает прежде всего в таких тканях, как почки, сердце и надпочечники.[5] Суровый ишемия чаще всего вызывает некроз этой формы.[7]
  2. Разжижающийся некроз (или колликвативный некроз), в отличие от коагуляционного некроза, характеризуется перевариванием мертвых клеток с образованием вязкой жидкой массы.[6] Это типично для бактериальных, а иногда и грибковых инфекций из-за их способности стимулировать воспалительную реакцию. Некротическая жидкая масса часто имеет кремово-желтый цвет из-за наличия мертвых лейкоциты и широко известен как гной.[6] Гипоксический инфаркты в мозге представляет собой этот тип некроза, потому что мозг содержит мало соединительной ткани, но большое количество пищеварительных ферментов и липидов, и поэтому клетки могут легко перевариваться собственными ферментами.[5]
  3. Гангренозный некроз можно рассматривать как разновидность коагуляционного некроза, напоминающего мумифицированную ткань. Это характерно для ишемии нижних конечностей и желудочно-кишечного тракта. Если происходит наложенное инфицирование мертвых тканей, наступает разжижающийся некроз (влажная гангрена).[8]
  4. Казеозный некроз можно рассматривать сочетание коагуляционного и разжижающего некроза,[5] обычно вызвано микобактерии (например. туберкулез ), грибки и некоторые посторонние вещества. Некротическая ткань выглядит белой и рыхлый, как комковатый сыр. Мертвые клетки распадаются, но не перевариваются полностью, оставляя зернистые частицы.[5] Микроскопическое исследование показывает аморфный гранулированный мусор, заключенный в отчетливую воспалительную границу.[6] Немного гранулемы содержат этот образец некроза.[9]
  5. Некроз жира специализированный некроз жировой ткани,[9] в результате действия активированных липазы на жировых тканях, таких как поджелудочная железа. В поджелудочной железе это приводит к острой панкреатит, условие, при котором ферменты поджелудочной железы просачиваться в перитонеальный полости и разжижают мембрану, расщепляя триглицерид сложные эфиры в жирные кислоты через жир омыление.[6] Кальций, магний или натрий могут связываться с этими поражениями, образуя мелово-белое вещество.[5] Отложения кальция различимы под микроскопом и могут быть достаточно большими, чтобы их можно было увидеть при рентгенологических исследованиях.[7] Невооруженным глазом отложения кальция выглядят как песчаные белые пятна.[7]
  6. Фибриноидный некроз это особая форма некроза, обычно вызываемая иммунным поражением сосудов. Он отмечен комплексами антиген и антитела, именуемой иммунные комплексы депонировано в артериальный стены[6] вместе с фибрин.[6]

Другие клинические классификации некроза

  1. Существуют также очень специфические формы некроза, такие как гангрена (термин, используемый в клинической практике для конечностей, перенесших тяжелую гипоксию), гумматический некроз (из-за спирохетальный инфекции) и геморрагический некроз (из-за блокировки венозного оттока органа или ткани).
  2. Немного укусы паука может привести к некрозу. В Соединенных Штатах только пауки кусают коричневый паук-отшельник (род Локсобедренный сустав )) достоверно прогрессируют до некроза. В других странах пауки того же рода, такие как Чилийский отшельник в Южной Америке также известны некрозы. Заявляет, что желтые пауки-мешочки и пауки-бродяги иметь некротический яд не были обоснованы.
  3. У слепых землекопов (род Спалакс ) процесс некроза заменяет роль систематического апоптоз обычно используется во многих организмах. Условия с низким содержанием кислорода, такие как обычные в норках слепых землекопов, обычно вызывают апоптоз клеток. При адаптации к более высокой тенденции гибели клеток у слепых землекопов возникла мутация в подавитель опухолей белок p53 (который также используется у людей), чтобы предотвратить апоптоз клеток. Больные раком человека имеют аналогичные мутации, и считалось, что слепые землекопы более восприимчивы к раку, потому что их клетки не могут подвергаться апоптозу. Однако через определенное время (согласно исследованию, проведенному в Университете Рочестера, в течение 3 дней) клетки слепых землекопов выделяют интерферон-бета (который иммунная система обычно использует для борьбы с вирусами) в ответ на чрезмерное распространение клеток, вызванное подавлением апоптоза. В этом случае бета-интерферон запускает некроз клеток, и этот механизм также убивает раковые клетки у слепых землекопов. Из-за таких механизмов подавления опухолей слепые землекопы и другие спалациды устойчивы к раку.[10][11]

Причины

Некротическая рана ноги, вызванная Укус коричневого паука-отшельника

Некроз может возникнуть из-за внешних или внутренних факторов.

Внешние факторы

Внешние факторы могут включать механическую травму (физическое повреждение тела, вызывающее разрушение клеток), повреждение кровеносных сосудов (которое может нарушить кровоснабжение связанных тканей) и ишемия.[12] Тепловые воздействия (чрезвычайно высокая или низкая температура) могут привести к некрозу из-за разрушения клеток.

В обморожение, образуются кристаллы, увеличивая давление оставшейся ткани и жидкости, вызывая разрыв клеток.[12] В экстремальных условиях ткани и клетки умирают в результате нерегулируемого процесса разрушения мембран и цитозоля.[13]

Внутренние факторы

Внутренние факторы, вызывающие некроз, включают: трофоневротические расстройства (заболевания, которые возникают из-за нарушения работы нервов в части органа, что приводит к нарушению питания); травмы и паралич нервных клеток. Ферменты поджелудочной железы (липазы) являются основной причиной некроза жира.[12]

Некроз может быть активирован компонентами иммунной системы, такими как система комплемента; бактериальные токсины; активирован естественные клетки-киллеры; и перитонеальный макрофаги.[1] Программы патоген-индуцированного некроза в клетках с иммунологическими барьерами (слизистая оболочка кишечника ) может облегчить вторжение патогены через поверхности, пораженные воспалением.[1] Токсины и патогены могут вызывать некроз; токсины, такие как змеиный яд может подавлять ферменты и вызывать гибель клеток.[12] Некротические раны также возникли в результате укусов Vespa mandarinia.[14]

Патологический условия характеризуются недостаточной секрецией цитокины. Оксид азота (НЕТ) и активные формы кислорода (АФК) также сопровождаются интенсивной некротической гибелью клеток.[12] Классический пример некротического состояния: ишемия что приводит к резкому истощению кислород, глюкоза, и другие трофические факторы и вызывает массивную некротическую смерть эндотелиальных клеток и непролиферирующих клеток окружающих тканей (нейронов, кардиомиоцитов, почечных клеток и т. д.).[1] Недавний цитологический данные показывают, что некротическая смерть наступает не только во время патологических событий, но также является компонентом некоторых физиологический процесс.[12]

Смерть первичного Т-лимфоциты и другие важные составляющие иммунного ответа: каспаза -независимые и некротические по морфологии; следовательно, современные исследователи продемонстрировали, что некротическая гибель клеток может происходить не только во время патологических процессов, но и во время нормальных процессов, таких как обновление тканей, эмбриогенез, и иммунный ответ.[12]

Патогенез

Пути

До недавнего времени некроз считался нерегулируемым процессом.[15] Однако есть два основных пути, по которым в организме может возникнуть некроз.[15]

Первый из этих двух путей изначально включает онкоз, где происходит набухание клеток.[15] Затем пораженные клетки переходят к пузыри, а затем следует пикноз, при котором происходит ядерная усадка.[15] На заключительном этапе этого пути ядра клеток растворяются в цитоплазме, что обозначается как кариолизис.[15]

Второй путь - это вторичная форма некроза, которая, как показано, возникает после апоптоза и отпочкования.[15] В этих клеточных изменениях некроза ядро ​​распадается на фрагменты (известные как кариорексис ).[15]

Патогистологические изменения

Дальнейшая информация: Диагностика инфаркта миокарда

Кариолизис (и некроз полосы сокращения ) в инфаркт миокарда (острое сердечно-сосудистое заболевание).

Изменения ядра при некрозе и характеристики этого изменения определяются способом разрушения его ДНК:

Другие типичные клеточные изменения при некрозе включают:

В более крупном гистологическом масштабе псевдопализады (ложный палисады ) представляют собой гиперклеточные зоны, которые обычно окружают некротическую ткань. Псевдопериодический некроз указывает на агрессивную опухоль.[17]

  • Пикноз при инфаркте желчи

  • Цитоплазматическая гиперэозинофилия (видно в левой половине изображения).

  • Псевдопалисадинг наблюдается вокруг некроза в глиобластома.

Уход

Существует множество причин некроза, и поэтому лечение основано на его происхождении. Лечение некроза обычно включает два различных процесса: обычно необходимо вылечить первопричину некроза до того, как можно будет заняться самой мертвой тканью.

  • Удаление раны, относящийся к удалению мертвой ткани хирургическим или нехирургическим путем, является стандартной терапией некроза. В зависимости от тяжести некроза это может быть как удаление небольших участков кожи, так и полное ампутация пораженных конечностей или органов. Химическое удаление некротической ткани - еще один вариант, при котором ферментные очищающие агенты, классифицируемые как протеолитический, фибринолитический или же коллагеназы, используются для нацеливания на различные компоненты мертвой ткани.[18] В отдельных случаях особые личинка терапия с помощью Люцилия сериката личинки использовались для удаления некротической ткани и инфекции.[19]
  • В случае ишемия, который включает инфаркт миокарда, ограничение кровоснабжения тканей вызывает гипоксия и создание активные формы кислорода (АФК), которые вступают в реакцию с белками и мембранами и повреждают их. Антиоксидант для удаления АФК могут применяться лечебные процедуры.[20]
  • Раны, нанесенные физическими агентами, в том числе физическими травма и химические ожоги, можно лечить антибиотики и противовоспалительное средство препараты для предотвращения бактериальной инфекции и воспаления. Поддержание чистоты раны от инфекции также предотвращает некроз.
  • Химические и токсичные вещества (например, фармацевтические препараты, кислоты, основания) вступают в реакцию с кожей, что приводит к потере кожи и, в конечном итоге, к ее некрозу. Лечение включает выявление и прекращение действия вредного агента с последующим лечением раны, включая предотвращение инфекции и, возможно, использование иммунодепрессивный методы лечения, такие как противовоспалительные препараты или иммунодепрессанты.[21] На примере укус змеи, использование противоядие останавливает распространение токсинов во время приема антибиотики чтобы предотвратить заражение.[22]

Даже после того, как первоначальная причина некроза была устранена, некротическая ткань останется в теле. Иммунный ответ организма на апоптоз, который включает автоматическое разрушение и переработку клеточного материала, не запускается некротической гибелью клеток из-за того, что путь апоптоза отключен.[23]

В растениях

Если кальция не хватает, пектин не могут быть синтезированы, и поэтому клеточные стенки не могут быть связаны и, таким образом, являются препятствием для меристем. Это приведет к некрозу верхушек стебля, корней и краев листьев.[24] Например, некроз тканей может произойти в Arabidopsis thaliana за счет патогенов растений.

Кактусы, такие как Сагуаро и Кардон в пустыне Сонора, регулярно испытывают некротические пятна; вид двукрылых называется Дрозофила Mettleri разработала систему детоксикации p450, позволяющую использовать экссудаты, выделяемые в этих участках, как для гнездования, так и для кормления личинок.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б c d е Проскуряков С.Ю., Коноплянников А.Г., Габай В.Л. (2003). «Некроз: особая форма запрограммированной гибели клеток?». Exp. Cell Res. 283 (1): 1–16. Дои:10.1016 / S0014-4827 (02) 00027-7. PMID  12565815.
  2. ^ Каспер Д.Л., Залезник Д.Ф. (2001). «Газовая гангрена, колит, связанный с приемом антибиотиков, и другие клостридиальные инфекции». В Stone RM (ред.). Принципы Харрисона по самооценке внутренних болезней и обзору совета (15-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill, Medical Pub. Разделение. С. 922–927. ISBN  978-0071386784.
  3. ^ Нирмала Г.Дж., Лопус М (2020). «Механизмы гибели клеток у эукариот». Cell Biol Toxicol. 36 (2): 145–164. Дои:10.1007 / s10565-019-09496-2. PMID  31820165. S2CID  208869679.
  4. ^ Рок, Кеннет (2008). «Воспалительный ответ на гибель клеток». Ежегодный обзор патологии. 3: 99–126. Дои:10.1146 / annurev.pathmechdis.3.121806.151456. ЧВК  3094097. PMID  18039143.
  5. ^ а б c d е ж грамм Крафт Дж., Гордон С., Тициани А., Хьютер С. Е., Макканс К. Л., Брашерс В. Л. (2010). Понимание патофизиологии (1-е изд.). Чатсвуд, штат Нью-Йорк: Elsevier Australia. ISBN  978-0729539517.
  6. ^ а б c d е ж грамм час я j k л Кумар В., Аббас А.К., Астер Дж. К., Фаусто Н. (2010). Патологические основы болезни Роббинса и Котрана (8-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Saunders / Elsevier. С. 12–41. ISBN  978-1416031215.
  7. ^ а б c МакКоннелл TH (2007). Природа болезни: патология для медицинских профессий. Балтимор, март: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN  978-0781753173.
  8. ^ Саттар (2015). Основы патологии (2015-е изд.). Чикаго, Иллинойс: Pathoma LLC. п. 5. ISBN  978-0-9832246-2-4.
  9. ^ а б Стивенс А., Лоу Дж. С., Янг Б., Дикин П. Дж. (2002). Основная гистопатология Уитера: цветной атлас и текст (4-е изд.). Эдинбург: Черчилль Ливингстон. ISBN  978-0443070013.
  10. ^ Сэй, Тина Хесман (5 ноября 2012 г.). «Самоуничтожение раковых клеток у слепых землекопов». Новости науки. Общество науки и общественности. Получено 27 ноября 2012.
  11. ^ Горбунова В., Хайн С., Тиан Х, Аблаева Дж., Гудков А.В., Нево Е., Селуанов А. (2012). «Устойчивость к раку у слепых землекопов опосредуется согласованным механизмом некротической гибели клеток». Proc. Natl. Акад. Sci. СОЕДИНЕННЫЕ ШТАТЫ АМЕРИКИ. 109 (47): 19392–6. Bibcode:2012PNAS..10919392G. Дои:10.1073 / pnas.1217211109. ЧВК  3511137. PMID  23129611.
  12. ^ а б c d е ж грамм Раффрей М., Коэн GM; Коэн (1997). «Апоптоз и некроз в токсикологии: континуум или различные способы гибели клеток?». Pharmacol. Ther. 75 (3): 153–77. Дои:10.1016 / s0163-7258 (97) 00037-5. PMID  9504137.
  13. ^ Назарян Р.М., Ван Котт Е.М., Зембович А., Дункан Л.М. (2009). «Варфарин-индуцированный некроз кожи». Варенье. Акад. Дерматол. 61 (2): 325–32. Дои:10.1016 / j.jaad.2008.12.039. PMID  19615543.
  14. ^ Янагава, Юичи (10 октября 1980 г.). «Кожные кровотечения или некрозы после укусов Vespa mandarinia (осы) могут предсказать возникновение множественных повреждений органов: отчет о болезни и обзор литературы». Клиническая токсикология. 45 (7): 803–807. Дои:10.1080/15563650701664871. PMID  17952752. S2CID  11337426.
  15. ^ а б c d е ж грамм 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, Питер М.Э., Чопп Дж., Юань Дж., Пьячентини М., Животовский Б., Мелино Г., Номенклатурный комитет по клеточной смерти 2009 (январь 2009 г.). «Классификация клеточной смерти: рекомендации Номенклатурного комитета по клеточной смерти 2009». Разница в гибели клеток. 16 (1): 3–11. Дои:10.1038 / cdd.2008.150. ЧВК  2744427. PMID  18846107.
  16. ^ стр. 320 в: Альберто М. Марчевский; Бонни Бальзер; Фади В. Абдул-Карим (17 октября 2014 г.). Электронная книга интраоперационных консультаций: Том из серии: Основы диагностической патологии. Elsevier Health Sciences. ISBN  978-0-323-32299-7.
  17. ^ Wippold FJ, Lämmle M, Anatelli F, Lennerz J, Perry A (2006). «Невропатология для нейрорадиолога: палисады и псевдопалисады». AJNR Am J Neuroradiol. 27 (10): 2037–41. PMID  17110662.
  18. ^ Сингхал А., Рейс Э.Д., Керштейн М.Д. (2001). «Варианты нехирургической обработки некротических ран». Уход за кожей Adv. 14 (2): 96–100, викторина 102–3. Дои:10.1097/00129334-200103000-00014. PMID  11899913.
  19. ^ Горобин А.Ю., Шакешев К.М., Причард Д.И. (2005). «Личинки и заживление ран: исследование эффектов выделений личинок Lucilia sericata на миграцию фибробластов кожи человека по поверхности, покрытой фибронектином». Восстановление заживления ран. 13 (4): 422–33. Дои:10.1111 / j.1067-1927.2005.130410.x. PMID  16008732.
  20. ^ Eum HA, Cha YN, Lee SM (2007). «Некроз и апоптоз: последовательность повреждения печени после реперфузии после 60-минутной ишемии у крыс». Biochem. Биофиз. Res. Сообщество. 358 (2): 500–5. Дои:10.1016 / j.bbrc.2007.04.153. PMID  17490613.
  21. ^ Купер К.Л. (2012). «Реакция на лекарства, уход за кожей, потеря кожи». Критическая медсестра. 32 (4): 52–9. Дои:10,4037 / ccn2012340. PMID  22855079.
  22. ^ Чотенимитхун Р., Ройнукарин П.; Ройнукарин (2008). «Системное противоядие и некроз кожи после укусов зеленой гадюки». Clin Toxicol. 46 (2): 122–5. Дои:10.1080/15563650701266826. PMID  18259959. S2CID  6827421.
  23. ^ Эдингер А.Л., Томпсон CB; Томпсон (2004). «Смерть по умыслу: апоптоз, некроз и аутофагия». Curr. Мнение. Cell Biol. 16 (6): 663–9. Дои:10.1016 / j.ceb.2004.09.011. PMID  15530778.
  24. ^ Каплун Б. (2010). Ботаника для садоводов (3-е изд.). Портленд, штат Орегон: Timber Press. ISBN  978-1-60469-095-8.

внешняя ссылка