Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
Для использования в других целях, см Некроз (значения) .
Не путать с наркозом .
Структурные изменения клеток, подвергающихся некрозу и апоптозу

Некроз (от Древнегреческий νέκρωσις , nékrōsis , «смерть») является одной из форм повреждения клеток , что приводит к преждевременной смерти из клеток в живой ткани с помощью автолиза . [1] Некроз вызывается внешними по отношению к клетке или тканям факторами, такими как инфекция или травма, которые приводят к нерегулируемому перевариванию клеточных компонентов. Напротив, апоптоз является естественной запрограммированной и целевой причиной гибели клеток. В то время как апоптоз часто оказывает благоприятное воздействие 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 целостности клеточной мембраны [3] и неконтролируемому высвобождению продуктов гибели клеток во внеклеточное пространство . [1] Это вызывает в окружающей ткани воспалительную реакцию , которая привлекает лейкоциты и близлежащие фагоциты, которые уничтожают мертвые клетки путем фагоцитоза . Однако микробные повреждающие вещества, выделяемые лейкоцитами, могут вызвать побочный ущерб окружающим тканям. [4]Этот избыточный побочный ущерб тормозит процесс заживления. Таким образом, невылеченный некроз приводит к накоплению разлагающейся мертвой ткани и клеточного дебриса в месте гибели клеток или рядом с ним. Классический пример - гангрена . По этой причине часто бывает необходимо удалить некротические ткани хирургическим путем , это процедура, известная как санация раны .

Классификация [ править ]

Структурные признаки, указывающие на необратимое повреждение клеток и прогрессирование некроза, включают плотное скопление и прогрессирующее разрушение генетического материала, а также разрушение мембран клеток и органелл . [5]

Морфологические паттерны [ править ]

Существует шесть отличительных морфологических моделей некроза: [6]

  1. Коагуляционный некроз характеризуется образованием гелеобразного (гелеобразного) вещества в мертвых тканях, в котором структура ткани сохраняется [6], и его можно наблюдать с помощью световой микроскопии. Коагуляция происходит в результате денатурации белка , в результате чего альбумин превращается в твердое и непрозрачное состояние. [5] Этот образец некроза обычно наблюдается в гипоксической (с низким содержанием кислорода) среде, такой как инфаркт . Коагуляционный некроз возникает в первую очередь в таких тканях, как почки, сердце и надпочечники. [5] Тяжелая 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 лейкоцитов и обычно известна как гной . [6] Гипоксический инфаркт мозга 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 разжижающий некроз (влажная гангрена). [8]
  4. Казеозный некроз можно рассматривать как комбинацию коагуляционного и разжижающего некроза [5], обычно вызываемого микобактериями (например, туберкулезом ), грибами и некоторыми чужеродными веществами. Некротическая ткань выглядит белой и рыхлой , как комок сыра. Мертвые клетки распадаются, но не перевариваются полностью, оставляя зернистые частицы. [5] При микроскопическом исследовании видны аморфные гранулированные частицы, заключенные внутри отчетливой воспалительной границы. [6] Некоторые гранулемы содержат этот образец некроза. [9]
  5. Некроз жира - это специализированный некроз жировой ткани [9], возникающий в результате действия активированных липаз на жировые ткани, такие как поджелудочная железа . В поджелудочной железе это приводит к острому панкреатиту , состоянию, при котором ферменты поджелудочной железы просачиваются в брюшную полость и разжижают мембрану, расщепляя сложные эфиры триглицеридов на жирные кислоты посредством омыления жиров . [6] Кальций, магний или натрий могут связываться с этими повреждениями, 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 иммуноопосредованным повреждением сосудов. Он отмечен комплексами антигена и антител , называемыми иммунными комплексами, депонированными в стенках артерий [6] вместе с фибрином . [6]

Другие клинические классификации некроза [ править ]

  1. Существуют также очень специфические формы некроза, такие как гангрена (термин, используемый в клинической практике для конечностей, перенесших тяжелую гипоксию), гумматический некроз (из-за спирохетных инфекций) и геморрагический некроз (из-за блокировки венозного оттока органа или ткани. ).
  2. Некоторые укусы пауков могут привести к некрозу. В Соединенных Штатах только укусы пауков коричневого паука-отшельника (род Loxosceles ) надежно прогрессируют до некроза. Известно, что в других странах пауки того же рода, такие как чилийский отшельник в Южной Америке, вызывают некроз. Требования, желтый мешочек пауки и бродяга пауки обладают некротическим ядом не были обоснованы.
  3. У слепых землекопов (род Spalax ) процесс некроза заменяет роль систематического апоптоза, обычно используемого у многих организмов. Условия с низким содержанием кислорода, например, в норках слепых землекопов, обычно вызывают апоптоз клеток. В процессе адаптации к более высокой тенденции к гибели клеток у слепых землекопов возникла мутация в белке- супрессоре опухоли p53.(который также используется у людей) для предотвращения апоптоза 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 по прошествии определенного времени (согласно исследованию, проведенному в Университете Рочестера, в течение 3 дней) клетки слепых землекопов выделяют бета-интерферон (который иммунная система обычно использует для борьбы с вирусами) в ответ на чрезмерное количество вирусов. разрастание клеток, вызванное подавлением апоптоза. В этом случае бета-интерферон заставляет клетки подвергаться некрозу, и этот механизм также убивает раковые клетки у слепых землекопов. Из-за таких механизмов подавления опухоли, слепых землекопов и других спалацидовустойчивы к раку. [10] [11]

Причины [ править ]

Некротическая рана на ноге, вызванная укусом коричневого паука-отшельника

Некроз может возникнуть из-за внешних или внутренних факторов.

Внешние факторы [ править ]

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

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

Внутренние факторы [ править ]

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 ; активированные естественные клетки-киллеры ; и перитонеальные макрофаги . [1] Программы некроза, вызванного патогенами, в клетках с иммунологическими барьерами ( слизистая оболочка кишечника ) могут уменьшить вторжение патогенов через поверхности, пораженные воспалением. [1] Токсины и патогены могут вызывать некроз; токсины, такие как змеиный яд, могут подавлять ферменты и вызывать гибель клеток. [12] Некротические раны также возникли в результате укусов Vespa mandarinia .[14]

Патологические состояния характеризуются недостаточной секрецией цитокинов . Оксид азота (NO) и активные формы кислорода (ROS) также сопровождаются интенсивной некротической гибелью клеток. [12] Классическим примером некротического состояния является ишемия, которая приводит к резкому истощению запасов кислорода , глюкозы и других трофических факторов и вызывает массовую некротическую смерть эндотелиальных клеток и непролиферирующих клеток окружающих тканей (нейронов, кардиомиоцитов, почечных клеток. , так далее.). [1] Недавние цитологическиеданные указывают на то, что некротическая смерть наступает не только во время патологических событий, но также является составной частью некоторого физиологического процесса. [12]

Индуцированная активацией смерть первичных Т-лимфоцитов и других важных составляющих иммунного ответа не зависит от каспазы и является некротической по морфологии; следовательно, современные исследователи продемонстрировали, что гибель некротических 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 [ править ]

Пути [ править ]

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 связан с онкозом , при котором происходит набухание клеток. [15] Пораженные клетки затем переходят к образованию пузырей , за которым следует пикноз , при котором происходит сокращение ядер. [15] На заключительном этапе этого пути ядра клеток растворяются в цитоплазме, что называется кариолизом . [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 (известный как кариорексис ). [15]

Патогистологические изменения [ править ]

Дополнительная информация: Диагностика инфаркта миокарда

Кариолизис (и некроз полосы сокращения ) при инфаркте миокарда (сердечном приступе).

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

  • Кариолиз : хроматин ядра блекнет из-за потери ДНК в результате деградации. [6]
  • Кариорексис : сморщенные фрагменты ядра до полного рассредоточения. [6]
  • Пикноз : ядро ​​сжимается, а хроматин конденсируется. [6]

Другие типичные клеточные изменения при некрозе включают:

  • Цитоплазматическая гиперэозинофилия на образцах с окрашиванием H&E . [16] Это выглядит как более темное пятно цитоплазмы .
  • При просмотре в электронный микроскоп клеточная мембрана кажется прерывистой . Эта прерывистая мембрана вызвана пузырчатостью клеток и потерей микроворсинок . [6]

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

  • Пикноз при инфаркте желчи

  • Цитоплазматическая гиперэозинофилия (видна в левой половине изображения).

  • Псевдопластика наблюдается вокруг некроза при глиобластоме .

Лечение [ править ]

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

  • Санация , относящаяся к удалению мертвой ткани хирургическим или нехирургическим путем, является стандартной терапией некроза. В зависимости от тяжести некроза это может варьироваться от удаления небольших участков кожи до полной ампутации пораженных конечностей или органов. Химическое удаление некротической ткани - еще один вариант, при котором ферментные очищающие агенты, классифицируемые как протеолитические , фибринолитические или коллагеназные , используются для воздействия на различные компоненты мертвой ткани. [18] В некоторых случаях, специальная личинка терапия с использованием sericata Lucilia личинок была использована для удаления некротических тканей и инфекции. [19]
  • В случае ишемии , которая включает инфаркт миокарда , ограничение кровоснабжения тканей вызывает гипоксию и образование активных форм кислорода (АФК), которые вступают в реакцию с белками и мембранами и повреждают их. Для удаления АФК могут применяться антиоксиданты . [20]
  • Раны, вызванные физическими агентами, включая физические травмы и химические ожоги , можно лечить антибиотиками и противовоспалительными препаратами для предотвращения бактериальной инфекции и воспаления. Сохранение раны чистой от инфекции также предотвращает некроз.
  • Химические и токсические 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 иммуносупрессивных методов лечения, таких как противовоспалительные препараты или иммунодепрессанты. [21] В примере с укусом змеи использование противоядия останавливает распространение токсинов во время приема антибиотиков для предотвращения инфекции. [22]

Даже после того, как первоначальная причина некроза будет 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 отключения пути апоптоза. [23]

В растениях [ править ]

Если кальция недостаточно, пектин не может быть синтезирован, и, следовательно, 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 ткани может возникать у Arabidopsis thaliana из-за патогенов растений.

Кактусы, такие как Сагуаро и Кардон в пустыне Сонора, регулярно испытывают некротические пятна; вид двукрылых под названием Drosophila mettleri разработал систему детоксикации p450, позволяющую использовать экссудаты, выделяемые в этих участках, как для гнездования, так и для кормления личинок.

См. Также [ править ]

  • Аваскулярный некроз
  • Обморожение
  • Гангрена
  • Некротический фасциит
  • Остеонекроз челюсти
  • Токсический эпидермальный некролиз

Ссылки [ править ]

  1. ^ а б в г д Проскуряков С.Ю., Коноплянников А.Г., Габай В.Л. (2003). «Некроз: особая форма запрограммированной гибели клеток?». Exp. Cell Res . 283 (1): 1–16. DOI : 10.1016 / S0014-4827 (02) 00027-7 . PMID  12565815 .
  2. ^ Kasper DL, Zaleznik DF (2001). «Газовая гангрена, колит, связанный с приемом антибиотиков, и другие клостридиальные инфекции». В Stone RM (ред.). Принципы самооценки внутренних болезней и обзор совета директоров Харрисона (15-е изд.). Нью-Йорк: McGraw-Hill, Medical Pub. Разделение. С. 922–927. ISBN 978-0071386784.
  3. ^ Нирмала GJ, lõpus M (2020). «Механизмы гибели клеток у эукариот». Cell Biol Toxicol . 36 (2): 145–164. DOI : 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. DOI : 10.1146 / annurev.pathmechdis.3.121806.151456 . PMC 3094097 . PMID 18039143 .  
  5. ^ Б с д е е г Craft J, Gordon C, A, Tiziani Huether SE, McCance KL, Brashers VL (2010). Понимание патофизиологии (1-е изд.). Чатсвуд, Новый Южный Уэльс: Эльзевьер, Австралия. ISBN 978-0729539517.
  6. ^ Б с д е е г ч я J K L Кумар V, Аббас А.К., астры JC, Фаусто N (2010). Патологические основы болезни Роббинса и Котрана (8-е изд.). Филадельфия, Пенсильвания: Saunders / Elsevier. С. 12–41. ISBN 978-1416031215.
  7. ^ a b c McConnell TH (2007). Природа заболевания: 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. ^ a b 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. ^ Saey, Тина Hesman (5 ноября 2012). «Самоуничтожение раковых клеток у слепых землекопов» . Новости науки . Общество науки и общественности . Проверено 27 ноября 2012 года .
  11. ^ Горбунова В, С Хайн, Тянь Х, Аблаева Дж, Гудкова А.В., Нево Е, Seluanov А (2012). «Устойчивость к раку у слепого землекопа опосредована согласованным механизмом гибели некротических клеток» . Proc. Natl. Акад. Sci. США . 109 (47): 19392–6. Bibcode : 2012PNAS..10919392G . DOI : 10.1073 / pnas.1217211109 . PMC 3511137 . PMID 23129611 .  
  12. ^ Б с д е е г Raffray M, Cohen GM; Коэн (1997). «Апоптоз и некроз в токсикологии: континуум или различные способы гибели клеток?». Pharmacol. Ther . 75 (3): 153–77. DOI : 10.1016 / s0163-7258 (97) 00037-5 . PMID 9504137 . 
  13. ^ Назарян Р., Ван Котт Е.М., Zembowicz A, Duncan LM (2009). «Варфарин-индуцированный некроз кожи». Варенье. Акад. Дерматол . 61 (2): 325–32. DOI : 10.1016 / j.jaad.2008.12.039 . PMID 19615543 . 
  14. ^ Yanagawa, Youichi (10 октября 1980). «Кожные кровоизлияния 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. DOI : 10.1080 / 15563650701664871 . PMID 17952752 . S2CID 11337426 .  
  15. ^ a b c d e f g Кремер Дж., Галлуцци Л., Ванденабеле П., Абрамс Дж., Алнемри Э. С., Бэреке Э. Х., Благосклонный М. В., Эль-Дейри В. С., Гольштейн П., Грин Д. Р., Хенгартнер М., Найт Р. А., Кумар С., Липтон С.А., Малорни В., Нуньес Г., 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» . Смерть клетки отличается . 16 (1): 3–11. DOI : 10.1038 / cdd.2008.150 . PMC 2744427 . PMID 18846107 .  
  16. ^ страница 320 в: Альберто М. Марчевский; Бонни Бальзер; Фади В. Абдул-Карим (2014). Электронная книга интраоперационных консультаций: Том из серии: Основы диагностической патологии . Elsevier Health Sciences. ISBN 978-0-323-32299-7.
  17. ^ Wippold FJ, Lämmle М, Anatelli Ж, Lennerz Дж, Перри (2006). «Невропатология для нейрорадиолога: палисады и псевдопалисады». AJNR Am J Neuroradiol . 27 (10): 2037–41. PMID 17110662 . 
  18. ^ Singhal A, ED Reis, Kerstein MD (2001). «Варианты нехирургической обработки некротических ран». Adv Уход за кожными ранами . 14 (2): 96–100, викторина 102–3. DOI : 10.1097 / 00129334-200103000-00014 . PMID 11899913 . 
  19. ^ Horobin AJ, Shakesheff KM, Притчард DI (2005). «Личинки и заживление ран: исследование эффектов секреции личинок Lucilia sericata на миграцию фибробластов кожи человека по поверхности, покрытой фибронектином». Регенерация заживления ран . 13 (4): 422–33. DOI : 10.1111 / j.1067-1927.2005.130410.x . PMID 16008732 . 
  20. ^ EUM HA, Cha Ю.Н., Ли С. (2007). «Некроз и апоптоз: последовательность повреждения печени после реперфузии после 60-минутной ишемии у крыс». Биохим. Биофиз. Res. Commun . 358 (2): 500–5. DOI : 10.1016 / j.bbrc.2007.04.153 . PMID 17490613 . 
  21. ^ Купер KL (2012). «Реакция на лекарства, уход за кожей, потеря кожи». Медсестра-критик . 32 (4): 52–9. DOI : 10.4037 / ccn2012340 . PMID 22855079 . 
  22. ^ Chotenimitkhun R, Rojnuckarin P; Ройнукарин (2008). «Системное противоядие и некроз кожи после укусов зеленой гадюки». Clin Toxicol . 46 (2): 122–5. DOI : 10.1080 / 15563650701266826 . PMID 18259959 . S2CID 6827421 .  
  23. ^ Эдингер А.Л., Томпсон CB; Томпсон (2004). «Смерть по умыслу: апоптоз, некроз и аутофагия». Curr. Opin. Cell Biol . 16 (6): 663–9. DOI : 10.1016 / j.ceb.2004.09.011 . PMID 15530778 . 
  24. ^ Каплун B (2010). Ботаника для садоводов (3-е изд.). Портленд, Орегон: Timber Press. ISBN 978-1-60469-095-8.

Внешние ссылки [ править ]

  • Жизнь на быстром переулке: головоломка токсикологии # 018
  • Общество подводной и гипербарической медицины. «Некротические инфекции мягких тканей» . Архивировано из оригинала 5 июля 2008 года . Проверено 25 июля 2008 года .
  • Вторичный некроз нейтрофила