Nekros

Nekros (från antikens grekiska νέκρωσις , nekros , "död") är cellskador som leder till deras förtida död i levande vävnad genom autolys . [ett]

Nekros är resultatet av yttre faktorer som påverkar en cell eller vävnad, såsom infektion eller skada, som negativt påverkar cellernas vitala funktioner. Däremot är apoptos en naturligt programmerad och målmedveten orsak till celldöd. Medan apoptos ofta har en gynnsam effekt på kroppen, är nekros nästan alltid skadlig och kan vara dödlig. [2]

Celldöd på grund av nekros följer inte vägen för apoptotisk signaltransduktion, men olika receptorer aktiveras, vilket leder till förlust av cellmembranintegritet [3] och okontrollerad frisättning av celldödsprodukter till det extracellulära utrymmet . [1] Detta initierar ett inflammatoriskt svar i omgivande vävnader som attraherar leukocyter och närliggande fagocyter , som eliminerar döda celler genom fagocytos . Skadliga mikrobiella ämnen som frigörs av leukocyter skapar dock sidoskador på omgivande vävnader. [4] Denna överskottsskada hämmar läkningsprocessen. Således resulterar obehandlad nekros i ackumulering av ruttnande död vävnad och cellrester vid eller nära platsen för celldöd. Det klassiska exemplet är kallbrand . Av denna anledning måste död vävnad ofta avlägsnas kirurgiskt , en procedur som kallas debridering .

Klassificering

Strukturella tecken som indikerar irreversibel cellskada och progression av nekros uttrycks som en tät massa och progressiv förstörelse av genetiskt material, såväl som förstörelse av cellmembran och organeller . [5]

Morfologiska mönster

Det finns sex distinkta morfologiska mönster av nekros: [6]

  1. Koagulativ nekros kännetecknas av bildandet av en gelatinös (gelliknande) substans i döda vävnader, där vävnadens arkitektur bevaras, [6] och kan observeras med hjälp av ljusmikroskopi. Koagulering uppstår som ett resultat av proteindenaturering , vilket resulterar i att albumin förvandlas till ett fast och ogenomskinligt tillstånd. [5] Detta mönster av nekros ses vanligen i hypoxiska (lågt syre) miljöer som infarkt . Koagulativ nekros förekommer främst i vävnader som njurar, hjärta och binjurar. [5] Svår ischemi orsakar oftast nekros av denna form. [7]
  2. Kollikationsnekros (eller liquefaction necrosis), i motsats till koagulativ nekros, kännetecknas av nedbrytning av döda celler med bildandet av en viskös flytande massa. [6] Detta är typiskt för bakteriella och ibland svampinfektioner på grund av deras förmåga att stimulera ett inflammatoriskt svar. Den nekrotiska vätskemassan är ofta krämgul på grund av närvaron av döda vita blodkroppar och är allmänt känd som pus . [6] Hypoxiska infarkter i hjärnan representerar denna typ av nekros eftersom hjärnan innehåller lite bindväv men höga mängder matsmältningsenzymer och lipider, och därför kan cellerna lätt smältas av sina egna enzymer. [5]
  3. Gangrenös nekros kan betraktas som en typ av koagulativ nekros som liknar mumifierad vävnad. Detta är typiskt för ischemi i de nedre extremiteterna och mag-tarmkanalen. Om det finns en påläggning av infektion på döda vävnader, uppstår flytande nekros (våt kallbrand). [åtta]
  4. Caseous nekros kan ses som en kombination av koagulativ och flytande nekros [5] , vanligtvis orsakad av mykobakterier (t.ex. tuberkulos ), svampar och vissa främmande ämnen. Den nekrotiska vävnaden ser vit och lös ut, som knölig ost. Döda celler sönderdelas, men sönderdelas inte helt och lämnar granulära partiklar. [5] Mikroskopisk undersökning visar amorfa granulära rester inneslutna i en karakteristisk inflammatorisk säck. [6] Vissa granulom innehåller detta mönster av nekros. [9]
  5. Fettnekros är uteslutande fettvävnadsnekros [9] som härrör från verkan av aktiverade lipaser på fettvävnader som bukspottkörteln . I bukspottkörteln leder detta till akut pankreatit , ett tillstånd där bukspottkörtelenzymer läcker in i bukhålan och gör membranet flytande och bryter ner triglyceridestrar till fettsyror genom att förtvåla fettet . [6] Kalcium, magnesium eller natrium kan binda till dessa lesioner och bilda en kritvit substans. [5] Kalciumavlagringar är mikroskopiskt synliga och kan vara tillräckligt stora för att synas på röntgen. [7] För blotta ögat uppträder kalciumavlagringar som granulära vita fläckar. [7]
  6. Fibrinoidnekros är en specifik form av nekros som vanligtvis orsakas av immunförmedlad vaskulär skada. Det markeras av komplex av antigen och antikroppar , kallade immunkomplex , avsatta i artärernas väggar [6] tillsammans med fibrin . [6]

Andra kliniska klassificeringar av nekros

  1. Det finns också mycket specifika former av nekros, såsom gangren (en term som används kliniskt för allvarligt hypoxiska lemmar), gummatös nekros (på grund av spiroketala infektioner) och hemorragisk nekros (på grund av obstruktion av den venösa dräneringen av ett organ eller vävnad).
  2. Vissa spindelbett kan leda till nekros. I USA är det bara spindelbett från den bruna enstöringsspindeln (släktet Loxosceles ) som utvecklas tillförlitligt till nekros. I andra länder orsakar även spindlar av samma släkte, som den chilenska eremitspindeln i Sydamerika, nekros. Påståenden om att den gula påsen stickande spindlar och lösdrivande spindlar har nekrotisk gift har inte styrkts.
  3. Hos blinda mullvadsråttor (släktet mullvad råtta ) ersätter nekrosprocessen rollen av systematisk apoptos som vanligtvis används i många organismer. Låg syretillstånd, såsom i blinda mullvadshålor, inducerar vanligtvis cellapoptos. Genom att anpassa sig till en högre benägenhet för celldöd utvecklade blindmullvadsråttor en mutation i p53 -tumörsuppressorproteinet ( som människor också har) för att förhindra cellapoptos. Människor med cancer har liknande mutationer, och blindmullvadsråttor ansågs vara mer mottagliga för cancer eftersom deras celler inte kan genomgå apoptos. Efter en viss tid (inom 3 dagar, enligt en studie från University of Rochester) frisätter råttceller från blinda mol interferon beta (som immunsystemet normalt använder för att bekämpa virus) som svar på överdriven cellproliferation orsakad av undertryckande av apoptos. I det här fallet orsakar interferon-beta cellnekros, och denna mekanism dödar även cancerceller hos blindmullvadsråttor. På grund av dessa tumörundertryckande mekanismer är blinda mullvadsråttor och andra mullvadsråttor resistenta mot cancer. [10] [11]

Skäl

Nekros kan uppstå på grund av yttre eller inre faktorer.

Externa faktorer

Yttre faktorer kan vara mekaniskt trauma (fysisk skada på kroppen som orsakar cellförstöring), skador på blodkärl (vilket kan stänga av blodtillförseln till tillhörande vävnader) och ischemi . [12] Termisk exponering (extremt hög eller låg temperatur) kan också leda till nekros på grund av celldestruktion.

Frostbite bildar kristaller som trycksätter den återstående vävnaden och vätskan, vilket gör att cellerna spricker. [12] Under extrema förhållanden dör vävnader och celler som ett resultat av fel process av förstörelse av membran och cytosol. [13]

Interna faktorer

Interna faktorer som orsakar nekros inkluderar: trofonurotiska störningar (sjukdomar som uppstår på grund av defekt nervverkan i en del av ett organ som leder till undernäring); skada och förlamning av nervceller. Bukspottkörtelenzymer (lipaser) är den främsta orsaken till fettnekros. [12]

Nekros kan aktiveras av komponenter i immunsystemet såsom komplementsystemet , bakteriella toxiner , aktiva naturliga mördare och peritoneala makrofager . [1] Ett nekrosprogram som inducerar patogener i celler med immunologiska barriärer ( tarmslemhinna ) kan mildra deras invasion genom inflammatoriska ytor. [1] Toxiner och patogener kan orsaka nekros; toxiner, såsom ormgift , kan hämma enzymer och orsaka celldöd. [12] Nekrotiska sår har också resulterat från Vespa mandarinia stick . [fjorton]

Otillräcklig utsöndring av cytokiner orsakar patologiska tillstånd. Kväveoxid (NO) och reaktiva syrearter (ROS) påverkar också intensiv nekrotisk celldöd. [12] Ett klassiskt exempel på ett nekrotiskt tillstånd är ischemi, som leder till en kraftig utarmning av syre , glukos och andra orsaker till dystrofi, och inducerar massiv nekrotisk död av endotelceller och icke-prolifererande celler i omgivande vävnader (neuroner, kardiomyocyter). njurceller, etc.). [1] Nya cytologiska data tyder på att nekrotisk död inte bara inträffar under patologiska händelser, utan också är en integrerad del av någon fysiologisk process. [12]

Aktiveringsinducerad död av primära T-lymfocyter och andra viktiga komponenter i immunsvaret är kaspasoberoende och nekrotisk i morfologin; Därför har moderna forskare visat att nekrotisk celldöd inte bara kan inträffa under patologiska processer, utan också under normala processer som vävnadsförnyelse, embryogenes och immunsvar. [12]

Patogenes

Sökvägar

Tills nyligen ansågs nekros vara en oreglerad process. Det finns dock två huvudvägar genom vilka nekros kan uppstå i kroppen.

Den första är initialt associerad med onkos , där svullnad av cellerna uppstår. De drabbade cellerna börjar sedan bli blåsor , och detta följs av pyknos , där kärnkraften krymper. I det sista steget av denna väg löses cellkärnorna upp i cytoplasman, vilket kallas karyolys .

Den andra vägen är en sekundär form av nekros som verkar inträffa efter apoptos och knoppning. I dessa cellulära nekrosförändringar bryts kärnan upp i fragment (känd som karyorrhexis ). [femton]

Histopatologiska förändringar

Förändringarna i kärnan under nekros och egenskaperna hos denna förändring bestäms av hur dess DNA förstörs:

Andra typiska cellulära förändringar i nekros inkluderar:

I en större histologisk skala är pseudorosetter (falska rosetter ) hypercellulära områden som vanligtvis omger nekrotisk vävnad. Pseudorosette-nekros indikerar en aggressiv tumör. [17]

Behandling

Det finns många orsaker till nekros, och som sådan beror behandlingen på hur nekrosen uppstod. Behandlingen av nekros involverar vanligtvis två distinkta processer: som en allmän regel måste den bakomliggande orsaken till nekrosen åtgärdas innan själva den döda vävnaden kan behandlas.

I växter

Om det inte finns tillräckligt med kalcium kan pektin inte syntetiseras och därför kan cellväggarna inte bindas och hindrar därmed meristemen. Detta kommer att leda till nekros av stjälkspetsar, rötter och bladkanter. [24] Till exempel kan vävnadsnekros förekomma i tallus på grund av växtpatogener.

Kaktusar som Saguaro och Cardon i Sonoranöknen upplever regelbundet nekrotisk fläckbildning; en dipteranart som heter Drosophila mettleri har utvecklat ett p450-avgiftningssystem som gör det möjligt för den att använda utsöndringarna som utsöndras från dessa fläckar för både häckande och larvermatning.

Anteckningar

  1. ↑ 1 2 3 4 5 Proskuryakov SY, Konoplyannikov AG, Gabai VL (2003). "Nekros: en specifik form av programmerad celldöd?". Exp. Cell Res . 283 (1): 1-16. DOI : 10.1016/S0014-4827(02)00027-7 . PMID  12565815 .
  2. ↑ Gasgangrän, antibiotikaassocierad kolit och andra Clostridial-infektioner // Harrisons principer för internmedicinsk självutvärdering och styrelsegranskning / Stone RM. — 15:e. — New York: McGraw-Hill, Medical Pub. Division, 2001. — S. 922–927. — ISBN 978-0071386784 .
  3. ↑ Nirmala GJ, Lopus M (2020). "Celldödsmekanismer i eukaryoter". Cell Biol Toxicol . 36 (2): 145-164. DOI : 10.1007/s10565-019-09496-2 . PMID  31820165 . S2CID  208869679 .
  4. ↑ Rock, Kenneth (2008). "Det inflammatoriska svaret på celldöd" . Årlig översyn av patologi . 3 :99-126. doi : 10.1146/annurev.pathmechdis.3.121806.151456 . PMC  3094097 . PMID  18039143 .
  5. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 Förstå patofysiologi. — 1:a. - Chatswood, NSW: Elsevier Australien, 2010. - ISBN 978-0729539517 .
  6. ↑ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Robbins och Cotran patologisk grund för sjukdom. — 8:a. - Philadelphia, PA : Saunders/Elsevier, 2010. - S. 12–41. — ISBN 978-1416031215 .
  7. ↑ 1 2 3 McConnell T.H. Sjukdomens natur: patologi för sjukvården. — Baltimore, Mar. : Lippincott Williams & Wilkins, 2007. - ISBN 978-0781753173 .
  8. ↑ Satar. Grunderna i patologi. – 2015:e. - Chicago, IL : Pathoma LLC, 2015. - P. 5. - ISBN 978-0-9832246-2-4 .
  9. ↑ 1 2 Wheaters grundläggande histopatologi: en färgatlas och text. — 4:a. — Edinburgh: Churchill Livingstone, 2002. — ISBN 978-0443070013 .
  10. ↑ Saey, Tina Hesman Självförstörelse av cancerceller hos blinda mullvadsråttor . vetenskapsnyheter . Society for Science and the Public (5 november 2012). Hämtad 27 november 2012. Arkiverad från originalet 19 juni 2013.
  11. ↑ Gorbunova V, Hine C, Tian X, Ablaeva J, Gudkov AV, Nevo E, Seluanov A (2012). "Cancerresistens hos den blinda mullvadsråttan förmedlas av en samordnad nekrotisk celldödsmekanism" . 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). "Apoptos och nekros i toxikologi: ett kontinuum eller distinkta sätt för celldöd?". 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-inducerad hudnekros". J. Am. Acad. Dermatol . 61 (2): 325-32. DOI : 10.1016/j.jaad.2008.12.039 . PMID  19615543 .
  14. ↑ Yanagawa, Youichi (10 oktober 1980). "Fynd av kutan blödning eller nekros efter Vespa mandarinia (geting) stick kan förutsäga förekomsten av multipel organskada: en fallrapport och genomgång av litteratur." klinisk toxikologi . 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, Nomenklaturkommittén för celldöd 2009 (januari 2009). "Klassificering av celldöd: rekommendationer från nomenklaturkommittén för celldöd 2009" . Celldöd skiljer sig åt . 16 (1): 3-11. DOI : 10.1038/cdd.2008.150 . PMC2744427  . _ PMID  18846107 .
  16. ↑ sida 320 Arkiverad 4 augusti 2020 på Wayback Machine i: Alberto M Marchevsky. Intraoperativ Consultation E-Book: 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 . Arkiverad 7 augusti 2020 på Wayback Machine
  17. ↑ Wippold FJ, Lämmle M, Anatelli F, Lennerz J, Perry A (2006). "Neuropatologi för neuroradiologen: palisader och pseudopalisader". AJNR Am J Neuroradiol . 27 (10): 2037-41. PMID  17110662 .
  18. ↑ Singhal A, Reis ED, Kerstein MD (2001). "Alternativ för icke-kirurgisk debridering av nekrotiska sår". Adv Hudsårvård . 14 (2): 96-100, frågesport 102-3. DOI : 10.1097/00129334-200103000-00014 . PMID  11899913 .
  19. ↑ Horobin AJ, Shakesheff KM, Pritchard D.I. (2005). "Maggots och sårläkning: en undersökning av effekterna av sekret från Lucilia sericata-larver på migrationen av mänskliga dermala fibroblaster över en fibronektinbelagd yta". 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). "Nekros och apoptos: sekvens av leverskada efter reperfusion efter 60 min ischemi hos råttor". Biochem. Biophys. Res. kommun . 358 (2): 500-5. DOI : 10.1016/j.bbrc.2007.04.153 . PMID  17490613 .
  21. ↑ Cooper KL (2012). "Läkemedelsreaktion, hudvård, hudförlust" . Crit Vårdsköterska . 32 (4): 52-9. DOI : 10.4037/ccn2012340 . PMID  22855079 .
  22. ↑ Chotenimithun R, Rojnuckarin P; Rojnuckarin (2008). "Systemisk motgift och hudnekros efter huggormsbett" . Clin Toxicol . 46 (2): 122-5. DOI : 10.1080/15563650701266826 . PMID  18259959 . S2CID  6827421 .
  23. ↑ Edinger AL, Thompson CB; Thompson (2004). "Death by design: apoptos, nekros och autofagi". Curr. Opin. Cell Biol . 16 (6): 663-9. DOI : 10.1016/j.ceb.2004.09.011 . PMID  15530778 .
  24. ↑ Capon B. Botanik för trädgårdsmästare . — 3:a. — Portland, Or. : Timber Press, 2010. - ISBN 978-1-60469-095-8 .

Se även

 Typer av celldöd
ej programmerbarNekros
Programmerbar