Νέκρωση

Η νέκρωση είναι μια μορφή βλάβης του κυττάρου η οποία οδηγεί στον πρόωρο θάνατο κυττάρων σε ένα ζωντανό ιστό με τη διαδικασία της αυτόλυσης.^[1] Η νέκρωση προκαλείται από εξωτερικούς παράγοντες για το κύτταρο ή τον ιστό, όπως φλεγμονή, τοξίνες ή τραυματισμό, οι οποίοι μπορεί να προκαλέσουν ακανόνιστη πέψη των κυτταρικών οργανιδίων. Αντίθετα, η απόπτωση προκαλεί προγραμματισμένα και στοχευμένα κυτταρικό θάνατο. Ενώ η απόπτωση συχνά έχει ευεργετικά αποτελέσματα για τον οργανισμό, η νέκρωση σχεδόν πάντα έχει αρνητικά αποτελέσματα και μπορεί να είναι θανάσιμη.^[2]

Τα κύτταρα τα οποία πεθαίνουν λόγω νέκρωσης δεν ακολουθούν το σηματοδοτικό μονοπάτι της απόπτωσης αλλά περισσότερο διάφορους υποδοχείς που ενεργοποιούνται σε απώλεια της ακεραιότητας της κυτταρικής μεμβράνης και σε ανεξέλεγχτη απελευθέρωση προϊόντων του κυτταρικού θανάτου στον ενδοκυττάριο χώρο.^[1] Αυτό αρχίζει στον περιβάλλοντα ιστό μια φλεγμονώδη αντίδραση η οποία εμποδίζει τα μακροφάγα να εντοπίσουν και να φαγοκυτταρώσουν τα νεκρά κύτταρα.^[2] Γι' αυτό το λόγο, συχνά είναι απαραίτητο να αφαιρεθεί ο νεκρωτικός ιστός χειρουργικά. Η νέκρωση η οποία μένει χωρίς θεραπεία έχει ως αποτέλεσμα τη συσσώρευση νεκρού ιστού σε αποσύνθεση στο ή κοντά στο σημείο του κυτταρικού θανάτου. Ένα κλασικό παράδειγμα είναι η γάγγραινα.

Ταξινόμηση

Μορφολογικά μοτίβα

Υπάρχουν πέντε ξεχωριστά μορφολογικά μοτίβα:

1. Η πηκτική νέκρωση χαρακτηρίζεται από τη δημιουργία ζελατινοειδούς ουσίας στους νεκρούς ιστούς στην οποία διατηρείται η αρχιτεκτονική του ιστού^[3] και μπορεί να παρατηρηθεί με οπτικό μικροσκόπιο. Η πήξη δημιουργείται ως αποτέλεσμα της μετουσίωσης των πρωτεϊνών, με την αλβουμίνη να μετουσιώνεται σε μια σκληρή και αδιαφανή ουσία.^[4] Αυτός ο τύπος νέκρωσης συνήθως παρατηρείται σε υποξικά περιβάλλοντα, όπως στο έμφρακτο. Η πηκτική νέκρωση συμβαίνει συνήθως σε ιστούς όπως το νεφρό, η καρδιά και τα επινεφρίδια.^[4] Η σοβαρή ισχαιμία προκαλεί συνήθως αυτό το τύπο νέκρωσης.^[5]
2. Η ρευστοποιός νέκρωση, σε αντίθεση με την πηκτική, χαρακτηρίζεται από τη πέψη των νεκρών κυττάρων με αποτέλεσμα το σχηματισμό μιας υδαρούς μάζας.^[3] Αυτό είναι σύνηθες σε βακτηριακές, και μερικές φορές μυκητιασικές, λοιμώξεις εξαιτίας της ικανότητάς του να επάγουν την φλεγμονώδη αντίδραση. Το νεκροτικό υγρό είναι συνήθως κρεμώδες κίτρινο εξαιτίας της παρουσίας νεκρών λευκών αιμοσφαιρίων και είναι γνωστό ως πύον.^[3] Το υποξικά έμφρακτα στον εγκέφαλο προκαλούν συνήθως αυτό το τύπο νέκρωσης επειδή ο εγκέφαλος έχει μικρή ποσότητα συνδετικού ιστού αλλά πολλά πεπτικά ένζυμα και λιπίδια και έτσι τα κύτταρα πέπτονται από τα ίδια τους τα ένζυμα.^[4]
3. Η τυροειδής νέκρωση θεωρείται ένας συνδυασμός πηκτικής και ρευστοποιού νεκρώσης,^[4] και προκαλείται από τα μυκοβακτήρια (π.χ. σε φυματίωση), μύκητες και κάποιες ξένες ουσίες. Ο νεκρωτικός ιστός μοιάζει λευκός και εύθρυπτος, σα τυρί. Τα νεκρά κύτταρα αποσυντίθενται αλλά δεν πέπτονται τελείως, αφήνοντας πίσω κοκκιώδη σωμάτια.^[4] Η μικροσκοπική εξέταση δείχνει άμορφα κοκκιώδη υπολείμματα που περικλείονται από σαφώς ορισμένη φλεγμονή.^[3] Το κοκκίωμα έχει αυτό το χαρακτηριστικό.^[6]
4. Η λιπονέκρωση είναι ειδική νέκρωση του λιπώδους ιστού,^[6] αποτέλεσμα της δράσης ενεργοποιημένων λιπασών σε λιπαρούς ιστούς όπως το πάγκρεας. Στο πάγκρεας προκαλεί οξεία παγκρεατίτιδα, με κατάσταση στην οποία τα παγκρεατικά ένζυμα διαρρέουν στην περιτοναϊκή κοιλότητα και ρευστοποιούν τη μεμβράνη διασπώντας τους εστέρες των τριγλυκεριδίων σε λιπαρά οξέα μέσω της σαπωνοποίησης του λίπους.^[3] Το ασβέστιο, μαγνήσιο ή το νάτριο μπορεί να συνδεθούν σε αυτές τις βλάβες δημιουργώντας μια λευκή ουσία που μοιάζει με κιμωλία.^[4] Τα αποθέματα ασβεστίου είναι μικροσκοπικά διακριτά και μπορεί να είναι αρκετά μεγάλα ώστε να είναι ορατά σε ακτινογραφίες.^[5]
5. Η ινιδοειδής νέκρωση είναι ειδική μορφή νέκρωσης η οποία προκαλείται από ανοσοεπαγώμενη αγγειακή βλάβη. Χαρακτηρίζεται από σύμπλοκα αντιγόνου και αντισώματος που εναποτίθενται στα αρτηριακά τοιχώματα μαζί με ινική.^[3]

Αίτια

Νεκρωτική βλάβη σε πόδι μετά από δήγμα αράχνης του γένους λοξοσκελής

Η νέκρωση μπορεί να δημιουργηθεί εξαιτίας της δράσης εξωτερικών και εσωτερικών παραγόντων. Εξωτερικοί παράγοντες μπορεί να περιλαμβάνουν μηχανικό τραύμα (το οποίο μπορεί να προκαλέσει καταστροφή των κυττάρων), καταστροφή των αιμοφόρων αγγείων (με αποτέλεσμα διαταραχή της αιμάτωσης των ιστών) και η ισχαιμία.^[7] Ακραίες θερμοκρασίες (εξαιρετικά υψηλές ή χαμηλές) μπορούν να προκαλέσουν νέκρωση εξαιτίας της διαταραχής των κυττάρων. Στο κρυοπάγημα, σχηματίζονται κρύσταλλοι οι οποίοι αυξάνουν τη πίεση στον εναπομείναντα ιστό και υγρό με αποτέλεσμα το κύτταρο να εκρηγνύεται.^[7] Κάτω από ακραίες καταστάσεις, οι ιστοί και τα κύτταρα πεθαίνουν μέσω μιας ανεξέλεγκτης διαδικασίας καταστροφής των μεμβρανών και του κυτταροπλάσματος.^[8]

Εσωτερικοί παράγοντες που προκαλούν νέκρωση παραλαμβάνουν τροφονευρωτικές διαταραχές: τραυματισμός και παράλυση των νευρικών κυττάρων. Τα παγκρεατικά ένζυμα (λιπάσες) είναι η κύρια αιτία λιπονέκρωσης.^[7] Η νέκρωση μπορεί να ενεργοποιηθεί από συστατικά του ανοσοποιητικού συστήματος, όπως το σύστημα του συμπληρώματος, οι βακτηριακές τοξίνες, τα ενεργοποιημένα κύτταρα φυσικοί φονείς και τα μακροφάγα των περιτονιών.^[1] Διαδικασίες νέκρωσης οι οποίες προκαλούνται από παθογόνα σε κύτταρα με ανοσολογικά εμπόδια (π.χ. εντετικός βλεννογόνος) μπορούν να ελαττώσουν την εισβολή παθογόνων από τις φλεγμένουσες επιφάνειες.^[1]

Παθολογικές καταστάσεις χαρακτηρίζονται από την ανεπαρκή έκκριση κυτταροκινών. Το μονοξείδιο του αζώτου (ΝΟ) και οι αντιδραστικές ρίζες οξυγόνου συνοδεύονται επίσης από κυτταρικό θάνατο.^[7] Ένα κλασσικό παράδειγμα νεκρωτικής κατάστασης είναι η ισχαιμία, η οποία οδηγεί σε έλλειψη οξυγόνου, γλυκόζης και άλλων τροφικών παραγόντων και επάγει μαζικό κυτταρικό θάνατο ενδοθηλιακών και άλλων κυττάρων.^[1]

Επιπλέον, η νέκρωση μπορεί να είναι τμήμα μια φυσιολογικής διεργασίας του αγωνισμού. Ο συνδεσμοεπαγόμενος θάνατος των πρώιμων Τ-λεμφοκυττάρων είναι ανεξάρτητος από τη δράση των κασπασών και έχει νεκρωτική μορφολογία.^[7]

Παθογένεση

Μέχρι πρόσφατα, η νέκρωση θεωρούταν ότι ήταν μια ανεξέλεγχτη διαδικασία. Υπάρχουν δύο κύρια μονοπάτια μέσω των οποίων μπορεί να λάβει χώρα η νέκρωση.^[9]

Το πρώτο από αυτά τα μονοπάτια αρχικά περιλαμβάνει τη διόγκωση του κυττάρου. Στη συνέχεια δημιουργούνται εξογκώματα (ζείωση) και μετά λαμβάνει χώρα η πύκνωση, στην οποία ο πυρήνας συρρικνώνεται. Στο τελευταίο στάδιο αυτού του μονοπατιού, ο πυρήνας διαλύεται στο κυτταρόπλασμα, γεγονός το οποίο ονομάζεται καρυόλυση.^[9]

Το δεύτερο μονοπάτι είναι μια δευτερεύουσα μορφή νέκρωσης η οποία λαμβάνει χώρα μετά την απόπτωση και τη δημιουργία εξογκωμάτων. Κυτταρικές αλλαγές της νέκρωσης λαμβάνουν χώρα σε αυτή τη δεύτερη μορφή απόπτωσης, με τον πυρήνα να διασπάται σε κομμάτια, γεγονός το οποίο ονομάζεται καρυορρηξία.^[9]

Οι αλλαγές του πυρήνα κατά τη νέκρωση και τα χαρακτηριστικών αυτών των αλλαγών καθορίζονται από το τρόπο με τον οποίο διασπάται το DNA:

1. Καρυόλυση: η χρωματίνη του πυρήνα εξασθενεί εξαιτίας της απώλειας DNA^[3]
2. Πύκνωση: ο πυρήνας συρρικνώνεται και η χρωματίνη συμπιέζεται^[3]
3. Καρυορρηξία: ο συρρικνωμένος πυρήνας διασπάται και εξαφανίζεται πλήρως^[3]

Επιπλέον έχει παρατηρηθεί στο ηλεκτρονικό μικροσκόπιο ότι οι πλασματικές μεμβράνες εμφανίζονται ασυνεχείς, εξαιτίας της απώλειας των βλεφαριδών και των εξογκωμάτων.^[3]

Παραπομπές

1. Proskuryakov SY, Konoplyannikov AG, Gabai VL (2003). «Necrosis: a specific form of programmed cell death?». Exp. Cell Res. 283 (1): 1–16. doi:10.1016/S0014-4827(02)00027-7. PMID 12565815.
2. Kasper DL, Zaleznik DF (2001). «Gas gangrene, antibiotic associated colitis, and other Clostridial infections». Στο: Stone RM, επιμ. Harrison's principles of internal medicine self-assessment and board review (15th έκδοση). New York: McGraw-Hill, Medical Pub. Division. σελίδες 922–927. ISBN 0071386785.
3. Kumar V, Abbas AK,Aster JC, Fausto N (2010). Robbins and Cotran pathologic basis of disease (8th έκδοση). Philadelphia, PA: Saunders/Elsevier. σελ. 12–41. ISBN 1416031219.
4. Craft J, Gordon C, Tiziani A, Huether SE, McCance KL, Brashers VL (2010). Understanding pathophysiology (1st έκδοση). Chatswood, N.S.W.: Elsevier Australia. ISBN 0729539512.
5. McConnell TH (2007). The nature of disease: pathology for the health professions. Baltimore, Mar.: Lippincott Williams & Wilkins. ISBN 0781753171.
6. Stevens A, Lowe JS, Young B, Deakin PJ (2002). Wheater's basic histopathology: a colour atlas and text (4th έκδοση). Edinburgh: Churchill Livingstone. ISBN 0443070016.
7. Raffray M, Cohen GM (1997). «Apoptosis and necrosis in toxicology: a continuum or distinct modes of cell death?». Pharmacol. Ther. 75 (3): 153–77. doi:10.1016/s0163-7258(97)00037-5. PMID 9504137. https://archive.org/details/sim_pharmacology-therapeutics_1997-09_75_3/page/153.
8. Nazarian RM, Van Cott EM, Zembowicz A, Duncan LM (2009). «Warfarin-induced skin necrosis». J. Am. Acad. Dermatol. 61 (2): 325–32. doi:10.1016/j.jaad.2008.12.039. PMID 19615543.
9. 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 (January 2009). «Classification of cell death: recommendations of the Nomenclature Committee on Cell Death 2009». Cell Death Differ. 16 (1): 3–11. doi:10.1038/cdd.2008.150. PMID 18846107. PMC 2744427. http://www.nature.com/cdd/journal/v16/n1/pdf/cdd2008150a.pdf.