Nekrose

Nekrose (fra oldgræsk νέκρωσις , nekrose , "død") er celleskade, der fører til deres for tidlige død i levende væv ved autolyse . [en]

Nekrose er resultatet af eksterne faktorer, der påvirker en celle eller væv, såsom infektion eller skade, som negativt påvirker cellernes vitale funktioner. I modsætning hertil er apoptose en naturligt programmeret og målrettet årsag til celledød. Mens apoptose ofte har en gavnlig effekt på kroppen, er nekrose næsten altid skadelig og kan være dødelig. [2]

Celledød på grund af nekrose følger ikke vejen for apoptotisk signaltransduktion, men forskellige receptorer aktiveres, hvilket fører til tab af cellemembranintegritet [3] og ukontrolleret frigivelse af celledødsprodukter til det ekstracellulære rum . [1] Dette initierer en inflammatorisk reaktion i omgivende væv , der tiltrækker leukocytter og nærliggende fagocytter , som eliminerer døde celler ved fagocytose . Skadelige mikrobielle stoffer, der frigives af leukocytter, skaber imidlertid sideskader på omgivende væv. [4] Denne overskydende sideskade hæmmer helingsprocessen. Ubehandlet nekrose resulterer således i akkumulering af henfaldende dødt væv og cellerester på eller nær stedet for celledød. Det klassiske eksempel er koldbrand . Af denne grund skal dødt væv ofte fjernes kirurgisk , en procedure kendt som debridement .

Klassifikation

Strukturelle tegn, der indikerer irreversibel celleskade og progression af nekrose, udtrykkes som en tæt masse og progressiv ødelæggelse af genetisk materiale, såvel som ødelæggelse af cellemembraner og organeller . [5]

Morfologiske mønstre

Der er seks karakteristiske morfologiske mønstre for nekrose: [6]

  1. Koagulativ nekrose er karakteriseret ved dannelsen af ​​et gelatinøst (gelagtigt) stof i dødt væv, hvor vævets arkitektur er bevaret, [6] og kan observeres ved hjælp af lysmikroskopi. Koagulation opstår som et resultat af proteindenaturering , hvilket resulterer i, at albumin bliver til en fast og uigennemsigtig tilstand. [5] Dette mønster af nekrose ses almindeligvis i hypoxiske (lavt ilt) miljøer såsom infarkt . Koagulativ nekrose forekommer overvejende i væv såsom nyrer, hjerte og binyrer. [5] Alvorlig iskæmi forårsager oftest nekrose af denne form. [7]
  2. Kollikationsnekrose (eller likvefaktionsnekrose) er i modsætning til koagulativ nekrose karakteriseret ved nedbrydning af døde celler med dannelsen af ​​en viskøs flydende masse. [6] Dette er typisk for bakterielle og nogle gange svampeinfektioner på grund af deres evne til at stimulere en inflammatorisk reaktion. Den nekrotiske væskemasse er ofte cremet gul på grund af tilstedeværelsen af ​​døde hvide blodlegemer og er almindeligvis kendt som pus . [6] Hypoksiske infarkter i hjernen repræsenterer denne type nekrose, fordi hjernen indeholder lidt bindevæv, men høje mængder af fordøjelsesenzymer og lipider, og derfor kan cellerne let fordøjes af deres egne enzymer. [5]
  3. Gangrenøs nekrose kan betragtes som en type koagulativ nekrose, der ligner mumificeret væv. Dette er typisk for iskæmi i underekstremiteterne og mave-tarmkanalen. Hvis der er en pålæggelse af infektion på dødt væv, opstår flydende nekrose (våd koldbrand). [otte]
  4. Caseøs nekrose kan opfattes som en kombination af koagulativ og flydende nekrose [5] , normalt forårsaget af mykobakterier (f.eks. tuberkulose ), svampe og visse fremmede stoffer. Det nekrotiske væv ser hvidt og løst ud, som klumpet ost. Døde celler desintegrerer, men nedbrydes ikke fuldstændigt og efterlader granulære partikler. [5] Mikroskopisk undersøgelse viser amorfe granulære rester indesluttet i en karakteristisk inflammatorisk sæk. [6] Nogle granulomer indeholder dette mønster af nekrose. [9]
  5. Fedtnekrose er udelukkende fedtvævsnekrose [9] som følge af virkningen af ​​aktiverede lipaser på fedtvæv såsom bugspytkirtlen . I bugspytkirtlen fører dette til akut pancreatitis , en tilstand, hvor bugspytkirtelenzymer lækker ind i bughulen og gør membranen flydende, og nedbryder triglyceridestre til fedtsyrer ved at forsæbe fedtet . [6] Calcium, magnesium eller natrium kan binde sig til disse læsioner og danne et kridhvidt stof. [5] Calciumaflejringer er mikroskopisk synlige og kan være store nok til at være synlige på røntgen. [7] For det blotte øje vises calciumaflejringer som granulære hvide pletter. [7]
  6. Fibrinoid nekrose er en specifik form for nekrose, der normalt forårsages af immunmedieret vaskulær skade. Det er præget af komplekser af antigen og antistoffer , kaldet immunkomplekser , aflejret i arteriernes vægge [6] sammen med fibrin . [6]

Andre kliniske klassifikationer af nekrose

  1. Der er også meget specifikke former for nekrose, såsom koldbrand (et begreb, der bruges klinisk om svært hypoksiske lemmer), gummatøs nekrose (på grund af spirochetale infektioner) og hæmoragisk nekrose (på grund af obstruktion af den venøse dræning af et organ eller væv).
  2. Nogle edderkoppebid kan føre til nekrose. I USA er det kun edderkoppebid fra den brune eneboeredderkop (slægten Loxosceles ) som udvikler sig pålideligt til nekrose. I andre lande forårsager edderkopper af samme slægt, såsom den chilenske eremitedderkop i Sydamerika, også nekrose. Påstande om, at den gule pose-stikkende edderkop og omstrejfende edderkopper har nekrotisk gift , er ikke blevet underbygget.
  3. Hos blinde muldvarpe rotter (slægten Mole rotte ) erstatter nekroseprocessen rollen som systematisk apoptose, der almindeligvis anvendes i mange organismer. Lave iltforhold, såsom i blinde muldvarpsgrave, inducerer normalt celleapoptose. Ved at tilpasse sig en højere tilbøjelighed til celledød udviklede blinde muldvarpe rotter en mutation i p53 -tumorsuppressorproteinet ( som mennesker også har) for at forhindre celleapoptose. Mennesker med kræft har lignende mutationer, og blinde muldvarpe rotter blev anset for at være mere modtagelige for kræft, fordi deres celler ikke kan gennemgå apoptose. Efter en vis tid (inden for 3 dage ifølge en undersøgelse fra University of Rochester) frigiver rotteceller fra blind mole interferon beta (som immunsystemet normalt bruger til at bekæmpe vira) som reaktion på overdreven celleproliferation forårsaget af suppression af apoptose. I dette tilfælde forårsager interferon-beta cellenekrose, og denne mekanisme dræber også kræftceller i blinde muldvarpe rotter. På grund af disse tumorundertrykkelsesmekanismer er blinde muldvarpe rotter og andre muldvarpe rotter resistente over for kræft. [10] [11]

Årsager

Nekrose kan opstå på grund af eksterne eller interne faktorer.

Eksterne faktorer

Eksterne faktorer kan være mekaniske traumer (fysisk skade på kroppen, der forårsager celleødelæggelse), beskadigelse af blodkar (som kan afbryde blodtilførslen til tilhørende væv) og iskæmi . [12] Termisk eksponering (ekstremt høj eller lav temperatur) kan også føre til nekrose på grund af celledestruktion.

Forfrysninger danner krystaller, der sætter det resterende væv og væske under tryk, hvilket får celler til at briste. [12] Under ekstreme forhold dør væv og celler som følge af den forkerte proces med ødelæggelse af membraner og cytosol. [13]

Interne faktorer

Interne faktorer, der forårsager nekrose omfatter: trofonurotiske lidelser (sygdomme som følge af defekt nervevirkning i en del af et organ, der fører til underernæring); beskadigelse og lammelse af nerveceller. Bugspytkirtelenzymer (lipaser) er hovedårsagen til fedtnekrose. [12]

Nekrose kan aktiveres af komponenter i immunsystemet såsom komplementsystemet , bakterielle toksiner , aktive naturlige dræbere og peritoneale makrofager . [1] Et nekroseprogram, der inducerer patogener i celler med immunologiske barrierer ( tarmslimhinden ) kan afbøde deres invasion gennem inflammatoriske overflader. [1] Toksiner og patogener kan forårsage nekrose; toksiner, såsom slangegift , kan hæmme enzymer og forårsage celledød. [12] Nekrotiske sår er også et resultat af Vespa mandarinia -stik . [fjorten]

Utilstrækkelig sekretion af cytokiner forårsager patologiske tilstande. Nitrogenoxid (NO) og reaktive oxygenarter (ROS) påvirker også intens nekrotisk celledød. [12] Et klassisk eksempel på en nekrotisk tilstand er iskæmi, som fører til en skarp udtømning af ilt , glukose og andre årsager til dystrofi og inducerer massiv nekrotisk død af endotelceller og ikke-prolifererende celler i omgivende væv (neuroner, kardiomyocytter). , nyreceller osv.). [1] Nyere cytologiske data tyder på, at nekrotisk død ikke kun forekommer under patologiske hændelser, men også er en integreret del af en fysiologisk proces. [12]

Aktiveringsinduceret død af primære T-lymfocytter og andre vigtige komponenter i immunresponset er caspase - uafhængig og nekrotisk i morfologi; Derfor har moderne forskere påvist, at nekrotisk celledød ikke kun kan forekomme under patologiske processer, men også under normale processer såsom vævsfornyelse, embryogenese og immunrespons. [12]

Patogenese

Stier

Indtil for nylig blev nekrose betragtet som en ureguleret proces. Der er dog to hovedveje, hvorved nekrose kan forekomme i kroppen.

Den første er oprindeligt forbundet med oncosis , hvor hævelse af cellerne opstår. De berørte celler begynder derefter at danne blærer , og dette efterfølges af pyknose , hvor der sker kernesvind. I det sidste trin af denne vej opløses cellekernerne i cytoplasmaet, som kaldes karyolyse .

Den anden vej er en sekundær form for nekrose, der ser ud til at forekomme efter apoptose og knopskydning. I disse cellulære nekroseændringer bryder kernen op i fragmenter (kendt som karyorrhexis ). [femten]

Histopatologiske ændringer

Ændringerne i kernen under nekrose og egenskaberne ved denne ændring bestemmes af, hvordan dens DNA ødelægges:

Andre typiske cellulære ændringer i nekrose omfatter:

På en større histologisk skala er pseudoroetter (falske rosetter ) hypercellulære områder, der typisk omgiver nekrotisk væv. Pseudorosette-nekrose indikerer en aggressiv tumor. [17]

Behandling

Der er mange årsager til nekrose, og som sådan afhænger behandlingen af, hvordan nekrosen opstod. Behandlingen af ​​nekrose involverer normalt to adskilte processer: Som en generel regel skal den underliggende årsag til nekrosen behandles, før selve det døde væv kan behandles.

I planter

Hvis der ikke er nok calcium, kan pektin ikke syntetiseres, og cellevæggene kan derfor ikke bindes og dermed hindre meristemer. Dette vil føre til nekrose af stængelspidser, rødder og bladkanter. [24] For eksempel kan vævsnekrose forekomme i thallus på grund af plantepatogener.

Kaktusser som Saguaro og Cardon i Sonoran-ørkenen oplever jævnligt dannelse af nekrotisk pletter; en dipteran-art kaldet Drosophila mettleri har udviklet et p450-afgiftningssystem, der gør det muligt for den at bruge ekssudater, der udskilles fra disse pletter til både rede og larvefodring.

Noter

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Proskuryakov SY, Konoplyannikov AG, Gabai VL (2003). "Nekrose: en specifik form for programmeret celledød?". Exp. Cell Res . 283 (1): 1-16. DOI : 10.1016/S0014-4827(02)00027-7 . PMID  12565815 .
  2. ↑ Gas koldbrand, antibiotika associeret colitis og andre Clostridiale infektioner // Harrisons principper for intern medicin selvevaluering og bestyrelsesgennemgang / Stone RM. — 15. — New York: McGraw-Hill, Medical Pub. Division, 2001. — S. 922–927. — ISBN 978-0071386784 .
  3. ↑ Nirmala GJ, Lopus M (2020). "Celledødsmekanismer i eukaryoter". Cell Biol Toxicol . 36 (2): 145-164. DOI : 10.1007/s10565-019-09496-2 . PMID  31820165 . S2CID  208869679 .
  4. ↑ Rock, Kenneth (2008). "Den inflammatoriske reaktion på celledød" . Årlig gennemgang af patologi . 3 :99-126. doi : 10.1146/annurev.pathmechdis.3.121806.151456 . PMC  3094097 . PMID  18039143 .
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Forståelse af patofysiologi. — 1. - Chatswood, NSW: Elsevier Australien, 2010. - ISBN 978-0729539517 .
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Robbins og Cotran patologisk sygdomsgrundlag. — 8. - Philadelphia, PA : Saunders/Elsevier, 2010. - S. 12–41. — ISBN 978-1416031215 .
  7. ↑ 1 2 3 McConnell T.H. Sygdommens natur: patologi for sundhedsprofessionerne. - Baltimore, mar. : Lippincott Williams & Wilkins, 2007. - ISBN 978-0781753173 .
  8. ↑ Satar. Grundlæggende om patologi. - 2015. - Chicago, IL : Pathoma LLC, 2015. - S. 5. - ISBN 978-0-9832246-2-4 .
  9. ↑ 1 2 Wheaters grundlæggende histopatologi: et farveatlas og tekst. — 4. — Edinburgh: Churchill Livingstone, 2002. — ISBN 978-0443070013 .
  10. ↑ Saey, Tina Hesman Kræftceller selvdestruerer i blinde muldvarpe rotter . videnskabsnyheder . Selskab for Videnskab og Offentligheden (5. november 2012). Hentet 27. november 2012. Arkiveret fra originalen 19. juni 2013.
  11. ↑ Gorbunova V, Hine C, Tian X, Ablaeva J, Gudkov AV, Nevo E, Seluanov A (2012). "Kræftresistens hos den blinde muldvarp rotte er medieret af en samordnet nekrotisk celledødsmekanisme" . Proc. Natl. Acad. sci. USA . 109 (47): 19392-6. Bibcode : 2012PNAS..10919392G . DOI : 10.1073/pnas.1217211109 . PMC  3511137 . PMID  23129611 .
  12. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Raffray M, Cohen GM; Cohen (1997). "Apoptose og nekrose i toksikologi: et kontinuum eller forskellige former for celledød?". Pharmacol. Ther . 75 (3): 153-77. DOI : 10.1016/s0163-7258(97)00037-5 . PMID  9504137 .
  13. ↑ Nazarian RM, Van Cott EM, Zembowicz A, Duncan LM (2009). "Warfarin-induceret hudnekrose". J. Am. Acad. Dermatol . 61 (2): 325-32. DOI : 10.1016/j.jaad.2008.12.039 . PMID  19615543 .
  14. ↑ Yanagawa, Youichi (10. oktober 1980). "Kutane blødninger eller nekrosefund efter Vespa mandarinia (hvepse) stik kan forudsige forekomsten af ​​multipel organskade: En case-rapport og gennemgang af litteratur." klinisk toksikologi . 45 (7): 803-807. DOI : 10.1080/15563650701664871 . PMID  17952752 . S2CID  11337426 .
  15. ↑ 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 , Peter ME, Tschopp J, Yuan J, Piacentini M, Zhivotovsky B, Melino G, Nomenklaturudvalget for celledød 2009 (januar 2009). "Klassificering af celledød: anbefalinger fra nomenklaturudvalget for celledød 2009" . Celledød er forskellig . 16 (1): 3-11. DOI : 10.1038/cdd.2008.150 . PMC2744427  . _ PMID  18846107 .
  16. ↑ side 320 Arkiveret 4. august 2020 på Wayback Machine i: Alberto M Marchevsky. Intraoperativ konsultation E-bog: A Volume in the Series: Foundations in Diagnostic Pathology  / Alberto M Marchevsky, Bonnie Balzer, Fadi W Abdul-Karim. - Elsevier Health Sciences, 17. oktober 2014. - ISBN 978-0-323-32299-7 . Arkiveret 7. august 2020 på Wayback Machine
  17. ↑ Wippold FJ, Lämmle M, Anatelli F, Lennerz J, Perry A (2006). "Neuropatologi for neuroradiologen: palisader og pseudopalisader". AJNR Am J Neuroradiol . 27 (10): 2037-41. PMID  17110662 .
  18. ↑ Singhal A, Reis ED, Kerstein MD (2001). "Muligheder for ikke-kirurgisk debridering af nekrotiske sår". Adv Hudsårpleje . 14 (2): 96-100, quiz 102-3. DOI : 10.1097/00129334-200103000-00014 . PMID  11899913 .
  19. ↑ Horobin AJ, Shakesheff KM, Pritchard D.I. (2005). "Maggots og sårheling: en undersøgelse af virkningerne af sekreter fra Lucilia sericata larver på migration af humane dermale fibroblaster over en fibronectin-coated overflade". Sårreparation Regen . 13 (4): 422-33. DOI : 10.1111/j.1067-1927.2005.130410.x . PMID  16008732 .
  20. ↑ Eum HA, Cha YN, Lee SM (2007). "Nekrose og apoptose: sekvens af leverskade efter reperfusion efter 60 min iskæmi hos rotter". Biochem. Biofys. Res. commun . 358 (2): 500-5. DOI : 10.1016/j.bbrc.2007.04.153 . PMID  17490613 .
  21. ↑ Cooper KL (2012). "Medikamentreaktion, hudpleje, hudtab" . Crit Plejesygeplejerske . 32 (4): 52-9. DOI : 10.4037/ccn2012340 . PMID  22855079 .
  22. ↑ Chotenimitkhun R, Rojnuckarin P; Rojnuckarin (2008). "Systemisk antivenom og hudnekrose efter hugormebid" . Clin Toxicol . 46 (2): 122-5. DOI : 10.1080/15563650701266826 . PMID  18259959 . S2CID  6827421 .
  23. ↑ Edinger AL, Thompson CB; Thompson (2004). "Død ved design: apoptose, nekrose og autofagi". Curr. Opin. Cell Biol . 16 (6): 663-9. DOI : 10.1016/j.ceb.2004.09.011 . PMID  15530778 .
  24. ↑ Capon B. Botanik for gartnere . — 3. — Portland, Or. : Timber Press, 2010. - ISBN 978-1-60469-095-8 .

Se også

 Typer af celledød
ikke-programmerbarNekrose
Programmerbar