Apoptosis vs. Nekrosis

Sedangkan apoptosis adalah bentuk kematian sel yang umumnya dipicu oleh proses normal dan sehat dalam tubuh, nekrosis adalah kematian sel yang dipicu oleh faktor eksternal atau penyakit, seperti trauma atau infeksi. Apoptosis, yang juga dapat terjadi sebagai mekanisme pertahanan selama proses penyembuhan, hampir selalu normal dan bermanfaat bagi suatu organisme, sedangkan nekrosis selalu abnormal dan berbahaya. Meskipun nekrosis sedang diteliti sebagai kemungkinan bentuk kematian sel yang diprogram (yaitu, proses yang terkadang alami), itu dianggap sebagai proses kematian sel yang "tidak diprogram" (tidak alami) saat ini. Sebagai bentuk siklus hidup sel yang biasanya sehat, apoptosis jarang menuntut segala bentuk perawatan medis, tetapi nekrosis yang tidak diobati dapat menyebabkan cedera serius atau bahkan kematian.

Grafik perbandingan

Proses apoptosis dan nekrotik

Baik apoptosis dan nekrosis dapat dilihat sebagai bagian dari spektrum peristiwa biokimia bersama yang keduanya menghasilkan beberapa bentuk kematian seluler.

Apoptosis, atau kematian sel terprogram (PCD), menyebabkan sel-sel menyusut, mengembangkan bleb (bintik-bintik seperti gelembung) pada membran sel, mengalami degradasi bahan genetik dan protein dalam nukleus, dan mintalah mitokondria mereka, melepaskan sitokrom sitokrom, dan mitokondria mereka rusak, dengan demikian melepaskan sitokromromromromrome mitokondria, dengan demikian, melepaskan sitokrom mitokondria, dengan demikian, dengan mitokondria, dengan demikian melepaskan sitokrom, dan mitokondria,. Fragmen masing -masing dibungkus dengan membran mereka sendiri, dengan bahan kimia lain (seperti ATP dan UTP) yang dilepaskan dengan bebas. Bahan kimia ini menyebabkan makrofag - badan pemakan sel - untuk menemukan dan menghilangkan sel mati dan fragmennya. Pesan "Eat Me" ini dipicu oleh fosfolipid yang biasanya lembam dalam membran sel, dan makrofag pada gilirannya melepaskan sitokin yang menghambat respons inflamasi.

Sebaliknya, sel -sel nekrotik membengkak atau dapat membentuk vakuola pada permukaannya, dengan struktur interior yang menonjol atau menyusut dengan cepat, menghancurkan proses sel dan struktur kimia. Pelepasan sitokrom yang tidak diatur dan fosfolipid membran sel (disebut fosfatidilserin) menyebabkan reaksi langsung pada jaringan di sekitarnya, yang menyebabkan pembengkakan (peradangan) dan edema; itu juga sering memicu kematian sel lainnya melalui apoptosis. Tidak seperti apoptosis, sel -sel nekrotik tidak ditargetkan oleh makrofag untuk membersihkan puing -puing selulernya, sehingga efek pecahnya sel dapat menyebar dengan cepat dan di seluruh tubuh untuk waktu yang lama.

Input Energi

Apoptosis tergantung pada energi, artinya membutuhkan input dari sel untuk kematian sel terjadi, yang mengarah pada istilah "bunuh diri sel sel"."Nekrosis tidak memerlukan input energi dari sel, karena faktor eksternal atau infeksi lokal adalah apa yang memicu nekrosis.

Caspases

Untuk jalur apoptosis yang menyebabkan bunuh diri sel, sinyal molekul primer adalah proenzim yang tidak aktif yang disebut caspases. Nekrosis terkadang menggunakan caspases, tetapi pada tingkat yang jauh lebih rendah, dan seringkali prosesnya membuat tidak ada gunanya dari mereka, karena sel itu sendiri dihancurkan dengan cara yang tidak terkendali selama peristiwa nekrotik. Misalnya, nekrosis adalah proses di balik jaringan yang sekarat, atau nekrotik, yang mengelilingi, katakanlah, gigitan laba -laba berbisa.

Penelitian telah mengidentifikasi sebanyak 13 caspases, secara luas dikategorikan sebagai inisiator, efektor, atau algojo (yang secara langsung memicu kematian sel), dan inflamasi. Terlepas dari apa yang mungkin terdengar, caspases radang sebenarnya menghalangi peradangan. Karena nekrosis tidak memiliki input caspase inflamasi, Peradangan selalu ada dalam kematian sel nekrotik.

Gejala apoptosis dan nekrotik

Karena apoptosis adalah bagian normal dari keseimbangan seluler organisme, tidak ada gejala nyata yang terkait dengan proses tersebut. Sebaliknya, nekrosis adalah perubahan yang tidak terkendali dalam keseimbangan sel organisme, sehingga selalu berbahaya, menghasilkan gejala negatif yang nyata.

Nekrosis disertai pada tahap awal dengan peradangan, karena komponen (termasuk struktur sel, sitoplasma, dan DNA/RNA) dari sel yang pecah atau rusak dilepaskan. Untuk suatu organisme, aliran protein, bahan kimia, dan bahan genetik yang tidak diatur ini memicu respons darurat, seperti peradangan untuk melindungi jaringan di sekitarnya, serta peningkatan sel darah putih, makrofag, dan produksi sel T untuk melawan infeksi. Reaksi ini sering disertai dengan dorongan metabolik dan demam, yang dapat menyebabkan kelelahan dan sistem kekebalan tubuh yang melemah secara keseluruhan.

Jika tidak diobati, jaringan nekrotik akan kehilangan vaskularisasi, artinya mereka akan kehilangan aliran darah, dan dengan demikian mulai sekarat. Ketika ini terjadi, nekrosis disebut gangrene, suatu kondisi di mana jaringan pada akhirnya mati dan harus dihilangkan untuk menghentikan nekrosis dari memperluas.

Saat apoptosis tidak sehat

Apoptosis menjadi tidak normal hanya ketika proses seluler yang menjaga keseimbangan tubuh menyebabkan terlalu banyak kematian sel atau menyebabkan terlalu sedikit. Banyak penyakit autoimun, seperti distrofi otot dan Alzheimer, diyakini terkait dengan apoptosis yang berlebihan, menyebabkan sel otot atau saraf mati sebelum waktu mereka. Sel yang tumbuh tanpa kontrol, yang berarti apoptosis tidak cukup sering terjadi, biasanya menyebabkan tumor, yang sendiri bisa menjadi kanker.

Penyebab umum apoptosis dan nekrosis

Ada tiga mekanisme yang menyebabkan kematian sel:

1. Sinyal yang dihasilkan sendiri dalam sel, yang mungkin timbul dari usia, infeksi, mitosis tidak teratur (pembelahan sel), atau penyebab lain. Mekanisme ini dikenal sebagai jalur intrinsik atau mitokondria, sedangkan dua jenis kematian sel berikut adalah jalur ekstrinsik.
2. Pemicu aktivator kematian, reseptor di permukaan sel yang merespons sinyal eksternal seperti hormon atau pembawa pesan kimia lainnya.
3. Pemicu eksternal oleh spesies oksigen reaktif, seperti radikal bebas, yang berbahaya bagi tubuh.

Secara umum, apoptosis adalah bagian dari kehidupan, kelanjutan siklus seluler yang diprakarsai oleh mitosis. Namun, apoptosis dapat dipicu oleh berbagai rangsangan berbahaya, seperti panas, radiasi, kurangnya oksigen (hipoksia), obat -obatan dan trauma, antara lain. Dalam kasus ini, apoptosis menyingkirkan tubuh sel atau sel yang rusak yang tidak dapat lagi berkinerja normal dan membantu menyembuhkan area yang rusak. Derajat kerusakan yang lebih tinggi dari rangsangan yang sama dapat menyebabkan nekrosis. Misalnya, luka bakar ringan dapat menyebabkan lepuh kecil yang sembuh dalam seminggu, tetapi luka bakar tingkat ketiga akan menyebabkan nekrosis di daerah yang terkena.

Apoptosis juga dapat disebabkan oleh perubahan hormonal dan kimia pada tubuh, suatu proses yang paling sering terlihat dalam perkembangan embrionik. Baik sistem kekebalan tubuh dan saraf berkembang dengan produksi sel yang berlebihan yang berkurang sebelum lahir melalui proses selektif yang dilakukan dengan apoptosis. Misalnya, janin mengembangkan tangan dan kaki tanpa digit individu; Setelah messenger kimia dilepaskan, jaringan berselaput antara jari dan jari kaki mati, memisahkan setiap digit. Proses serupa terjadi dengan diferensiasi seksual, karena hormon memandu perkembangan janin untuk menekan atau menghilangkan jaringan dan struktur tertentu yang mendukung pengembangan orang lain. Di sisi lain, jika nekrosis hadir selama perkembangan janin, beberapa bentuk intervensi medis sering diperlukan, dan deformasi atau keguguran dapat terjadi.

Jenis nekrosis dan penyebabnya

Dalam nekrosis, kematian sel biasanya disebabkan oleh pecahnya mendadak dan tidak terkendali berdasarkan dua mekanisme:

1. Gangguan dengan pasokan energi sel (darah, plasma, oksigen, dll.).
2. Kerusakan langsung pada membran sel.

Necrosis dikategorikan dalam lima cara, tergantung pada penyebabnya:

1. Infeksi bakteri atau jamur dapat menyebabkan nekrosis liquefactive. Ini adalah nekrosis yang mencakup massa cair jaringan mati yang dikenal sebagai "nanah."
2. Nekrosis yang muncul dari protein terdenaturasi yang menghambat sirkulasi yang tepat disebut nekrosis koagulatif. Jenis ini paling sering terlihat di jantung setelah infark, serta pada ginjal dan kelenjar adrenal.
3. Infeksi jamur dan mikobakteri, seperti tuberkulosis, dapat menyebabkan nekrosis gas. Kombinasi nekrosis likuefaktif dan koagulatif ini disebabkan oleh sel -sel mati yang tidak sepenuhnya dicerna oleh mikrofag; Mereka meninggalkan residu granular yang menghambat sirkulasi.
4. Nekrosis yang hanya terjadi pada jaringan lemak disebut nekrosis lemak. Bentuk paling umum dari nekrosis ini dikaitkan dengan pankreatitis, peradangan pankreas yang parah.
5. Deposit antigen dan antibodi yang dikombinasikan dengan fibrin dapat melekat pada dan akhirnya memblokir arteri dan menghancurkan strukturnya. Ini disebut nekrosis fibrinoid.

Perlakuan

Apoptosis dan nekrosis diperlakukan dengan cara yang sangat berbeda, terutama berdasarkan fakta bahwa satu proses sering normal dan yang lainnya jelas abnormal.

Meskipun banyak proses apoptosis diidentifikasi, mekanisme dan kaskade aktivasi belum sepenuhnya dipahami. Penelitian ke jalur ini tersebar luas dan berkembang karena temuan klinis memiliki aplikasi langsung untuk penyakit autoimun, seperti Parkinson, Huntington's, Amyotrophic Lateral Sclerosis, dan HIV/AIDS, serta hampir semua jenis kanker. Karena apoptosis adalah proses kesehatan dan penyakit, semakin dipahami, semakin baik peluang mengembangkan perawatan yang lebih efektif dan bertarget lebih baik. Dalam semua kasus, nekrosis yang tidak diobati berbahaya dan dapat menyebabkan kematian.

Dalam kasus penyakit autoimun, di mana apoptosis menyebabkan terlalu banyak kematian sel, pengobatan terdiri dari menghambat pemicu caspase atau mengurangi pemicu eksternal yang mungkin memicu peningkatan bunuh diri sel bunuh sel yang meningkat sel yang meningkat sel yang meningkat sel yang meningkat sel yang meningkat sel yang meningkat sel yang meningkat sel yang meningkat sel yang meningkat sel yang meningkat sel yang meningkat sel. Untuk kanker, sebaliknya diperlukan, jadi pengobatan untuk menginduksi apoptosis pada sel tumor, membuat sel lebih rentan terhadap obat dan radiasi, adalah bagian penting dari sebagian besar terapi. Perawatan baru yang menjanjikan melibatkan senyawa generik dichloroacetic acid (DCA), yang telah terbukti sangat efektif dalam apoptosis "menyalakan kembali" pada tumor kanker tertentu.

Perawatan umum untuk nekrosis adalah:

1. Antibiotik/NSAID: Ini melawan sifat nekrosis yang menular dan radang dan seringkali merupakan garis pertahanan pertama melawan kerusakannya. Dalam kasus yang ekstrem, obat penekan imun dapat diresepkan untuk mengurangi respons inflamasi.
2. Debridement: Penghapusan jaringan mati, dari pembersihan sederhana area hingga operasi, termasuk amputasi. Larva terbang (belatung) juga digunakan secara cukup efektif dalam beberapa bentuk debridemen.
3. Antioksidan: Dapat digunakan untuk mengobati jaringan nekrotik internal, paling sering terkait dengan iskemia, hasil akhir dari vaskularitas kehilangan jaringan jantung setelah infark (serangan jantung).

Kejadian

Dengan lebih dari 50 miliar sel secara alami sekarat dalam tubuh manusia dewasa setiap hari, apoptosis sangat umum dan biasanya jinak, jika tidak sepenuhnya bermanfaat. Nekrosis relatif jarang dibandingkan, dan tingkat kematian seluler sangat tergantung pada apakah perawatan yang efektif, seperti antibiotik dan obat anti-inflamasi, diterapkan.