Apoptosi vs. Necrosi

Mentre apoptosi è una forma di morte cellulare che è generalmente innescata da normali processi sani nel corpo, necrosi la morte cellulare è scatenata da fattori esterni o malattie, come traumi o infezioni. L'apoptosi, che può anche verificarsi come meccanismo di difesa durante i processi di guarigione, è quasi sempre normale e benefica per un organismo, mentre la necrosi è sempre anormale e dannosa. Sebbene la necrosi venga ricercata come una possibile forma di morte cellulare programmata (cioè un processo a volte naturale), è considerata un processo di morte cellulare "non programmato" (innaturale) in questo momento. Come una forma solitamente sana del ciclo di vita di una cellula, l'apoptosi richiede raramente qualsiasi forma di trattamento medico, ma la necrosi non trattata può portare a lesioni gravi o addirittura alla morte.

Grafico comparativo

Apoptosis contro il grafico di comparazione della necrosi

L'apoptosi	Necrosi
introduzione	L'apoptosi, o morte cellulare programmata, è una forma di morte cellulare che è generalmente innescata da normali processi sani nel corpo.	La necrosi è la morte prematura delle cellule e dei tessuti viventi. Sebbene la necrosi venga ricercata come possibile forma di morte cellulare programmata, è considerata un processo di morte cellulare "non programmato" in questo momento.
Naturale	sì	Causato da fattori esterni alla cellula o al tessuto, come infezioni, tossine o traumi.
effetti	Di solito benefico. Solo anomalo quando i processi cellulari che mantengono il corpo in equilibrio causano troppe morti cellulari o troppo pochi.	Sempre dannoso
Processi	Espulsione della membrana, restringimento della cellula, collasso nucleare (frammentazione nucleare, condensazione della cromatina, frammentazione del DNA cromosomico), formazione del corpo apoptopico. Quindi, inghiottire dai globuli bianchi.	Disturbi della membrana, veleni respiratori e ipossia che causano deplezione di ATP, collasso metabolico, gonfiore delle cellule e rottura con conseguente infiammazione.
Sintomi	Di solito nessun sintomo evidente relativo al processo.	Infiammazione, diminuzione del flusso sanguigno nel sito interessato, morte del tessuto (cancrena).
Le cause	Segnali autogenerati in una cella. Generalmente parte naturale della vita, la continuazione del ciclo cellulare iniziata dalla mitosi.	Infezioni batteriche o fungine, proteine denaturate che impediscono la circolazione, infezioni fungine e micobatteriche, pancreatite, depositi di antigeni e anticorpi combinati con fibrina.
Trattamento medico	Molto raramente ha bisogno di cure.	Richiede sempre un trattamento medico. La necrosi non curata è pericolosa e può portare alla morte.

Contenuto: apoptosi vs necrosi

1 processi apoptotici e necrotici
- 1.1 Ingresso energia
- 1.2 Caspasi
2 sintomi apoptotici e necrotici
- 2.1 Quando l'apoptosi non è salutare
3 cause generali di apoptosi e necrosi
- 3.1 Tipi di necrosi e loro cause
4 trattamento
5 Evento
6 riferimenti

Processi apoptotici e necrotici

Sia l'apoptosi che la necrosi possono essere viste come parte di uno spettro di eventi biochimici condivisi che provocano entrambi una qualche forma di morte cellulare.

L'apoptosi, o morte cellulare programmata (PCD), fa sì che le cellule si restringano, sviluppino blebs (macchie simili a bolle) sulla membrana cellulare, subiscano la degradazione dei materiali genetici e proteici nel nucleo e i loro mitocondri si disgregano, rilasciando così il citocromo. I frammenti sono ciascuno avvolto nella propria membrana, con altri prodotti chimici (come ATP e UTP) rilasciati liberamente. Queste sostanze chimiche portano i macrofagi - i corpi che mangiano le cellule - a trovare ed eliminare le cellule morte e i loro frammenti. Questo messaggio "mangiami" è attivato da un fosfolipide normalmente inerte nella membrana di una cellula, ei macrofagi a loro volta rilasciano citochine che inibiscono le risposte infiammatorie.

Al contrario, le cellule necrotiche si gonfiano o possono formare vacuoli sulla loro superficie, con strutture interne che si distendono o si restringono rapidamente, distruggendo i processi e le strutture chimiche della cellula. Il rilascio non regolato del citocromo e del fosfolipide della membrana cellulare (chiamato fosfatidilserina) provoca reazioni immediate nei tessuti circostanti, portando a gonfiore (infiammazione) ed edema; spesso innesca anche altre morti cellulari attraverso l'apoptosi. A differenza dell'apoptosi, le cellule necrotiche non sono mirate dai macrofagi per la pulizia dei loro detriti cellulari, quindi gli effetti della rottura cellulare possono diffondersi rapidamente e in tutto il corpo per lunghi periodi di tempo.

Ingresso energia

L'apoptosi è dipendente dall'energia, nel senso che richiede l'input da una cellula perché avvenga la morte cellulare, portando al termine "suicidio cellulare". La necrosi non richiede alcun apporto di energia da una cellula, poiché fattori esterni o infezioni localizzate sono la causa della necrosi.

caspases

Per i percorsi apoptotici che causano il suicidio cellulare, i segnali molecolari primari sono proenzimi inattivi chiamati caspasi. La necrosi a volte fa uso di caspasi, ma in misura molto minore, e spesso il processo lo rende inutile di loro, come una cellula stessa viene distrutta in modo incontrollato durante eventi necrotici. Ad esempio, la necrosi è il processo dietro il morente, o necrotico, tessuto che circonda, per esempio, un morso di ragno velenoso.

La ricerca ha identificato fino a 13 caspasi, ampiamente classificate come iniziatori, effettori o carnefici (quelli che provocano direttamente la morte cellulare) e infiammatorie. Nonostante quello che può sembrare, caspasi infiammatorie in realtà inibire infiammazione. Poiché la necrosi manca dell'input infiammatorio della caspasi, l'infiammazione è sempre presente nella morte delle cellule necrotiche.

Sintomi apoptotici e necrotici

Necrosi dopo un morso da un ragno recluso marrone.

Poiché l'apoptosi è una parte normale dell'equilibrio cellulare di un organismo, non vi sono sintomi evidenti correlati al processo. Al contrario, la necrosi è un cambiamento incontrollato nell'equilibrio cellulare di un organismo, quindi è sempre dannoso, causando sintomi evidenti e negativi.

La necrosi è accompagnata nelle sue fasi iniziali dall'infiammazione, quando vengono rilasciati componenti (incluse strutture cellulari, citoplasma e DNA / RNA) delle cellule rotte o danneggiate. Per un organismo, questo flusso non regolato di proteine, sostanze chimiche e materiale genetico attiva risposte di emergenza, come l'infiammazione per proteggere i tessuti circostanti, nonché un aumento dei globuli bianchi, dei macrofagi e della produzione di cellule T per combattere l'infezione. Queste reazioni sono spesso accompagnate da un aumento del metabolismo e febbre, che può portare a fatica e un sistema immunitario indebolito generale.

Se non trattati, i tessuti necrotici perderanno la vascolarizzazione, il che significa che perderanno il flusso sanguigno e quindi inizieranno a morire. Quando ciò accade, la necrosi è chiamata gangrena, una condizione in cui il tessuto muore alla fine e deve essere rimosso per impedire la crescita della necrosi.

Quando l'apoptosi non è salutare

L'apoptosi diventa anormale solo quando i processi cellulari che mantengono il corpo in equilibrio causano troppe morti cellulari o ne causano troppi pochi. Molte malattie autoimmuni, come la distrofia muscolare e il morbo di Alzheimer, sono ritenute correlate all'apoptosi eccessiva, causando la morte di cellule muscolari o nervose prima del loro tempo. Le cellule che crescono senza controllo, che significa apoptosi, non si verificano abbastanza spesso, di solito portano a tumori, che a loro volta possono diventare cancerosi.

Cause generali di apoptosi e necrosi

Esistono tre meccanismi che causano la morte cellulare:

Segnali autogenerati in una cellula, che possono derivare da età, infezione, mitosi irregolare (divisione cellulare) o altre cause. Questo meccanismo è noto come la via intrinseca o mitocondriale, mentre i seguenti due tipi di morte cellulare sono vie estrinseche.
L'attivazione di attivatori della morte, i recettori sulla superficie di una cellula che rispondono a segnali esterni come ormoni o altri messaggeri chimici.
Attivazione esterna di specie reattive dell'ossigeno, come i radicali liberi, che sono pericolosi per il corpo.

In generale, l'apoptosi è parte della vita, la continuazione del ciclo cellulare iniziata dalla mitosi. Tuttavia, l'apoptosi può essere innescata da una varietà di stimoli dannosi, come calore, radiazioni, mancanza di ossigeno (ipossia), droghe e traumi, tra gli altri. In questi casi, l'apoptosi libera il corpo dalle cellule o dalle cellule danneggiate che non possono più funzionare normalmente e aiuta a guarire le aree danneggiate. I più alti gradi di danno dagli stessi stimoli possono condurre alla necrosi. Ad esempio, una lieve bruciatura può causare un piccolo blister che guarisce in una settimana, ma una bruciatura di terzo grado causerà necrosi nella zona interessata.

L'apoptosi può anche essere causata da cambiamenti ormonali e chimici nel corpo, un processo molto spesso visto nello sviluppo embrionale. Sia il sistema immunitario che quello nervoso si sviluppano con una grande sovrapproduzione di cellule che si riduce prima della nascita attraverso processi selettivi condotti dall'apoptosi. Ad esempio, i feti sviluppano mani e piedi senza cifre individuali; una volta che un messaggero chimico viene rilasciato, il tessuto palmato tra le dita delle mani e dei piedi muore, separando ogni cifra. Un processo simile si verifica con la differenziazione sessuale, poiché gli ormoni guidano lo sviluppo fetale per sopprimere o eliminare certi tessuti e strutture a favore dello sviluppo degli altri. D'altra parte, se la necrosi è presente durante lo sviluppo fetale, è spesso necessaria una qualche forma di intervento medico e possono verificarsi deformazioni o aborti spontanei..

Tipi di necrosi e loro cause

Nella necrosi, la morte di una cellula è solitamente causata da una rottura improvvisa e incontrollata basata su due meccanismi:

Interferenza con l'approvvigionamento energetico della cellula (sangue, plasma, ossigeno, ecc.).
Danno diretto alla membrana cellulare.

La necrosi è classificata in cinque modi, a seconda della causa:

Le infezioni batteriche o fungine possono causare necrosi liquefattiva. Questa è la necrosi che include la massa liquefatta di tessuto morto noto come "pus".
La necrosi che deriva dalle proteine denaturate che impediscono una corretta circolazione è chiamata necrosi coagulativa. Questo tipo è visto più spesso nel cuore dopo un infarto, così come nei reni e nelle ghiandole surrenali.
Infezioni fungine e micobatteriche, come la tubercolosi, possono causare necrosi gassosa. Questa combinazione di necrosi liquefattiva e coagulativa è causata da cellule morte che non vengono completamente digerite dai microfagi; lasciano un residuo granulare che impedisce la circolazione.
La necrosi che si verifica solo nel tessuto adiposo è chiamata necrosi adiposa. La forma più comune di questa necrosi è associata a pancreatite, grave infiammazione del pancreas.
I depositi di antigeni e anticorpi combinati con fibrina possono aderire e infine bloccare le arterie e distruggere la loro struttura. Questo è chiamato necrosi fibrinoide.

Trattamento

L'apoptosi e la necrosi sono trattate in modi molto diversi, principalmente in base al fatto che un processo è spesso normale e l'altro è patologicamente anormale.

Sebbene gran parte del processo di apoptosi sia identificato, i meccanismi e la cascata di attivazione non sono ancora del tutto chiari. La ricerca sui percorsi è molto diffusa e in espansione poiché i risultati clinici hanno applicazioni dirette alle malattie autoimmuni, come il Parkinson, l'Huntington, la sclerosi laterale amiotrofica e l'HIV / AIDS, oltre a quasi tutti i tipi di cancro. Poiché l'apoptosi è un processo di salute e malattia, più si comprende, maggiori sono le possibilità di sviluppare trattamenti più efficaci e mirati. In tutti i casi, la necrosi non curata è pericolosa e può portare alla morte.

Nel caso delle malattie autoimmuni, in cui l'apoptosi causa troppe morti cellulari, il trattamento consiste nell'inibire i fattori scatenanti della caspasi o nel ridurre i fattori scatenanti esterni che potrebbero causare l'aumento dei suicidi cellulari. Per il cancro, è necessario il contrario, quindi il trattamento per indurre l'apoptosi nelle cellule tumorali, rendendo le cellule più vulnerabili ai farmaci e alle radiazioni, è una parte fondamentale della maggior parte delle terapie. Un nuovo trattamento promettente riguarda l'acido dicloroacetico composto generico (DCA), che ha dimostrato di essere altamente efficace nell'apoptosi "riaccendente" in alcuni tumori cancerosi.

I trattamenti comuni per la necrosi sono:

Antibiotici / FANS: questi combattono la natura infettiva e infiammatoria della necrosi e sono spesso la prima linea di difesa contro il suo danno. In casi estremi, possono essere prescritti farmaci immunosoppressori per ridurre la risposta infiammatoria.
Sbrigliamento: rimozione del tessuto morto, dalla semplice pulizia dell'area alla chirurgia, compresa l'amputazione. Le larve di mosca (larve) sono anche usate in modo abbastanza efficace in alcune forme di sbrigliamento.
Antiossidanti: possono essere usati per trattare i tessuti necrotici interni, il più delle volte legati all'ischemia, il risultato finale del tessuto cardiaco che perde la vascolarizzazione dopo un infarto (infarto).

avvenimento

Con oltre 50 miliardi di cellule che muoiono naturalmente in un corpo umano adulto ogni giorno, l'apoptosi è molto comune e tipicamente benigna, se non del tutto benefica. La necrosi è relativamente rara al confronto e il grado di morte cellulare dipende in larga misura dall'applicazione di trattamenti efficaci, come antibiotici e farmaci antiinfiammatori.

Riferimenti

L'apoptosi - Le pagine di biologia di Kimball
Apoptosi: una revisione della morte cellulare programmata - Patologia tossicologica
Necrosi: una forma specifica di morte cellulare programmata? - ScienceDirect
Morte cellulare programmata - NIH.gov
Wikipedia: apoptosi
Wikipedia: necrosi

Scienza