Какво представлява некрозата?
Некрозата представлява необратимо клетъчно увреждане и клетъчна смърт поради патологични процеси. Неконтролираната клетъчна смърт предизвиква подуване на клетъчните органели, разкъсване на плазмената мембрана и в крайна сметка лизис (разрушаване) на клетката и изливане на вътреклетъчното съдържимо в околната тъкан, което води до увреждане на тъканта.
За разлика от програмираната клетъчна смърт, известна като апоптоза, която се предизвиква от присъщи сигнали, некрозата възниква поради силен вреден стимул отвън на клетката и почти винаги е свързана с възпалителни реакции, дължащи се на освобождаването на протеини на топлинния шок, пикочна киселина, аденозинтрифосфат (АТФ), ДНК и ядрени протеини, които причиняват активиране на инфламазома (молекулен сензор в клетките, част от механизмите на вродения имунен отговор) и секреция на провъзпалителен цитокин интерлевкин-1 бета (IL1).
Обикновено некрозата не е свързана с активиране на каспаза (ефекторен протеин на апоптозата или програмиран път на клетъчна смърт) или нормално развитие, но са описани различни видове регулирана некроза, като некроптоза (некротична форма на програмирана клетъчна смърт), пироптоза (проинфламаторна програмирана клетъчна смърт) и фероптоза (вид клетъчна смърт, която се медиира от желязозависима липидна пероксидация - процес, увреждащ липидите чрез окисление), подобно на апоптозата, ензимните пътища като каспази, кинази и полиубиквитиновата система имат основна роля в некроптозата и пироптозата.
Некроптозата споделя няколко ключови процеса както с апоптозата, така и с автофагията (естественият, регулиран механизъм на клетката, при който се разграждат ненужните или дисфункционални компоненти). Синхронизираната регулирана некроза е резултат от специфична липидна пероксидация при фероптоза.
Какви са причините за некроза?
Причините за клетъчното увреждане може да варират от външно нараняване до вътрешни аномалии. Най-честите причини за вредни стимули включват:
- Хипоксия (намалено доставяне на кислород до тъканите и клетките) - поради исхемия, шок или дихателна недостатъчност;
- Физически агенти - външни наранявания като травма, екстремни температури, излагане на радиация или електрически удар;
- Химически агенти - отрови, професионална експозиция, лекарствена токсичност или прием на забранени субстанции;
- Биологични агенти - бактерии, вируси или гъбички;
- Имунологични реакции - автоимунни реакции
Клетъчният механизъм, който води до некроза, е загубата на целостта на клетъчната мембрана в резултат на излагане на вреден стимул; това позволява на извънклетъчните йони да навлязат вътре в клетката, последвано от течност, което накрая води до подуване на клетката и нейните органели.
Друг клетъчен механизъм при некрозата е разрушаването на лизозомната мембрана, което води до освобождаване на протеолитични ензими в клетката, като протеази, РНКаза, ДНКаза и фосфатаза. Когато тези ензими се активират в цитозола, те водят до увреждане на ДНК, РНК и протеини. Ензимите причиняват смилането на клетъчните компоненти, което води до разрушаване на клетките.
И двата механизма водят до разрушаване на плазмената мембрана, водещо до изливане на вътреклетъчно съдържание в околната тъкан. Основните характеристики на некрозата са:
- Подуване на клетката;
- Подуване на клетъчното ядро;
- Кариолиза (ядрено разтваряне);
- Кариорексис (ядрена фрагментация);
- Ядрена пикноза (кондензация на хроматин и свиване на ядрото);
- Бледа еозинофилна цитоплазма;
- Цитоплазмените вакуоли могат да присъстват в зоните на некроза
Съседни клетъчни остатъци и възпалителни клетки могат да присъстват, ако има изтичане на клетъчната мембрана.
Референции:
1. Linkermann A. The pathological features of regulated necrosis. J Pathol
2. D'Arcy MS. Cell death: a review of the major forms of apoptosis, necrosis and autophagy
3. Lockshin RA, Zakeri Z. Programmed cell death and apoptosis: origins of the theory
4. Festjens N, Vanden Berghe T, Vandenabeele P. Necrosis, a well-orchestrated form of cell demise: signalling cascades, important mediators and concomitant immune response
