Sedang apoptosis adalah satu bentuk kematian sel yang biasanya dicetuskan oleh proses normal dan sihat dalam tubuh, nekrosis adalah kematian sel
Kedua-dua apoptosis dan nekrosis boleh dilihat sebagai sebahagian daripada spektrum peristiwa biokimia yang dikongsi yang kedua-duanya menghasilkan beberapa bentuk kematian selular.
Apoptosis, atau kematian sel yang diprogramkan (PCD), menyebabkan sel-sel mengecut, membina blebs (bintik-bintik seperti bintik-bintik) pada membran sel, mengalami kemerosotan bahan-bahan genetik dan protein dalam nukleus, dan memecahkan mitokondria mereka. Serpihan masing-masing dibalut dengan membran mereka sendiri, dengan bahan kimia lain (seperti ATP dan UTP) dikeluarkan dengan bebas. Bahan kimia ini memimpin makrofag - badan pemakan sel - untuk mencari dan menghapus sel-sel mati dan serpihan mereka. Mesej "makan saya" ini dicetuskan oleh fosfolipid yang biasanya lengai dalam membran sel, dan makrofag pula membebaskan sitokin yang menghalang tindak balas keradangan.
Sebaliknya, sel-sel nekrotik membengkak atau mungkin membentuk vakum pada permukaan mereka, dengan struktur dalaman sama ada membendung atau mengecut dengan cepat, memusnahkan proses sel dan struktur kimia. Pembebasan cytochrome dan fosfolipid membran sel (dipanggil phosphatidylserine) menyebabkan tindak balas segera pada tisu di sekeliling, yang membawa kepada pembengkakan (radang) dan edema; Ia juga sering mencetuskan kematian sel lain melalui apoptosis. Tidak seperti apoptosis, sel-sel nekrotik tidak disasarkan oleh makrofag untuk membersihkan serpihan selular mereka, jadi kesan pecah sel boleh menyebar dengan cepat dan seluruh tubuh untuk jangka masa yang panjang.
Apoptosis bergantung kepada tenaga, bermakna ia memerlukan input dari sel untuk kematian sel yang berlaku, yang membawa kepada istilah "sel bunuh diri." Nekrosis tidak memerlukan apa-apa input tenaga dari sel, sebagai faktor luaran atau jangkitan setempat adalah apa yang mencetuskan nekrosis.
Untuk laluan apoptosis yang menyebabkan bunuh diri sel, isyarat molekul utama adalah proenzim tidak aktif yang disebut caspases. Nekrosis kadangkala menggunakan kegunaan caspases, tetapi pada tahap yang jauh lebih rendah, dan selalunya prosesnya dibuat tidak ada gunanya daripada mereka, sebagai sel sendiri dimusnahkan dalam fesyen yang tidak terkawal semasa peristiwa nekrotik. Sebagai contoh, nekrosis adalah proses di sebalik mati, atau nekrotik, tisu yang mengelilingi, katakan, gigitan labah-labah yang berbisa.
Penyelidikan telah mengenal pasti sebanyak 13 caspases, secara meluas dikategorikan sebagai pemula, penyerang, atau eksekusi (yang secara langsung mencetuskan kematian sel), dan keradangan. Walaupun apa yang ia mungkin berbunyi, pelangi keradangan sebenarnya menghalang keradangan. Oleh kerana nekrosis tidak mempunyai input caspase keradangan, keradangan sentiasa ada dalam kematian sel nekrotik.
Oleh kerana apoptosis adalah bahagian normal dari keseimbangan selular organisma, tidak ada tanda-tanda yang berkaitan dengan proses. Sebaliknya, nekrosis adalah perubahan tidak terkawal dalam keseimbangan sel organisme, oleh itu ia sentiasa berbahaya, mengakibatkan gejala-gejala negatif.
Nekrosis disertai dengan peringkat awal dengan keradangan, kerana komponen (termasuk struktur sel, sitoplasma, dan DNA / RNA) sel-sel pecah atau rosak dibebaskan. Untuk organisma, aliran protein, bahan kimia dan bahan genetik yang tidak terkawal ini mencetuskan tindak balas kecemasan, seperti keradangan untuk melindungi tisu sekeliling, serta peningkatan sel darah putih, makrofag, dan pengeluaran sel T untuk melawan jangkitan. Reaksi ini sering disertai oleh peningkatan metabolik dan demam, yang boleh mengakibatkan keletihan dan sistem kekebalan secara keseluruhan yang lemah.
Sekiranya tidak dirawat, tisu nekrotik akan kehilangan vaskulariti, bermakna mereka akan kehilangan aliran darah, dan dengan itu mula mati. Apabila ini berlaku, nekrosis dipanggil gangren, suatu keadaan di mana tisu akhirnya mati dan mesti dikeluarkan untuk menghentikan nekrosis daripada berkembang.
Apoptosis menjadi tidak normal hanya apabila proses selular yang menjaga keseimbangan badan sama ada menyebabkan terlalu banyak kematian sel atau menyebabkan terlalu sedikit. Banyak penyakit autoimun, seperti distrofi otot dan Alzheimer, dipercayai berkaitan dengan apoptosis yang berlebihan, menyebabkan sel-sel otot atau saraf mati sebelum waktu mereka. Sel-sel yang tumbuh tanpa kawalan, yang bermaksud apoptosis tidak sering berlaku, biasanya menyebabkan tumor, yang boleh menjadi kanser.
Terdapat tiga mekanisme yang menyebabkan kematian sel:
Secara umum, apoptosis adalah sebahagian daripada kehidupan, kesinambungan kitaran selular yang dimulakan oleh mitosis. Walau bagaimanapun, apoptosis boleh dicetuskan oleh pelbagai rangsangan berbahaya, seperti haba, radiasi, kekurangan oksigen (hipoksia), dadah dan trauma, antara lain. Dalam kes ini, apoptosis merapatkan sel-sel atau sel-sel yang rosak yang tidak dapat berfungsi normal dan membantu menyembuhkan kawasan yang rosak. Tahap kerosakan yang lebih tinggi dari rangsangan yang sama boleh membawa kepada nekrosis. Sebagai contoh, pembakaran ringan boleh menyebabkan lepuh kecil yang menyembuhkan dalam seminggu, tetapi pembakaran tahap ketiga akan menyebabkan nekrosis di kawasan yang terjejas.
Apoptosis juga boleh disebabkan oleh perubahan hormon dan kimia dalam badan, suatu proses yang paling sering dilihat dalam perkembangan embrio. Kedua-dua sistem imun dan saraf berkembang dengan pengeluaran lebih besar sel-sel yang dikurangkan sebelum dilahirkan melalui proses selektif yang dijalankan oleh apoptosis. Sebagai contoh, janin mengembangkan tangan dan kaki tanpa digit individu; sekali utusan kimia dibebaskan, tisu webbed antara jari-jari tangan dan jari kaki mati, memisahkan setiap digit. Proses yang sama berlaku dengan pembezaan seksual, kerana hormon membimbing perkembangan janin untuk menekan atau menghilangkan tisu dan struktur tertentu yang memihak kepada pembangunan orang lain. Sebaliknya, jika terdapat nekrosis semasa perkembangan janin, beberapa bentuk campur tangan perubatan sering diperlukan, dan kecacatan atau keguguran mungkin berlaku.
Dalam nekrosis, kematian sel biasanya disebabkan oleh pecah secara tiba-tiba dan tidak terkawal berdasarkan dua mekanisme:
Nekrosis dikategorikan dalam lima cara, bergantung kepada punca:
Apoptosis dan nekrosis dirawat dengan cara yang sangat berbeza, terutamanya berdasarkan fakta bahawa satu proses selalunya normal dan yang lainnya tidak normal.
Walaupun kebanyakan proses apoptosis dikenalpasti, mekanisme dan lata pengaktifan masih belum difahami sepenuhnya. Penyelidikan ke dalam laluan adalah meluas dan berkembang kerana penemuan klinikal mempunyai aplikasi langsung kepada penyakit autoimmune, seperti Parkinson, Huntington, sklerosis lateral amyotrophic, dan HIV / AIDS, serta hampir semua jenis kanser. Oleh kerana apoptosis adalah proses kesihatan dan penyakit, lebih banyak difahami, semakin baik kemungkinan untuk mengembangkan rawatan yang lebih berkesan dan lebih baik. Dalam semua kes, nekrosis yang tidak dirawat adalah berbahaya dan boleh mengakibatkan kematian.
Dalam kes penyakit autoimun, di mana apoptosis menyebabkan terlalu banyak kematian sel, rawatan terdiri daripada menghalang pencetus caspase atau mengurangkan pencetus luaran yang mungkin merangsang bunuh diri sel yang meningkat. Untuk kanser, sebaliknya diperlukan, jadi rawatan untuk menguatkan apoptosis dalam sel-sel tumor, menjadikan sel-sel lebih rentan terhadap narkoba dan radiasi, merupakan bahagian penting dari kebanyakan terapi. Satu rawatan baru yang menjanjikan melibatkan sebatian generik dichloroacetic acid (DCA), yang telah terbukti sangat berkesan dalam apoptosis "memeram" dalam tumor kanser tertentu.
Rawatan biasa untuk nekrosis adalah:
Dengan lebih 50 bilion sel secara semulajadi mati dalam tubuh manusia dewasa setiap hari, apoptosis adalah sangat biasa dan biasanya jinak, jika tidak sepenuhnya bermanfaat. Nekrosis agak jarang dibandingkan dengan perbandingan, dan tahap kematian sel-sel bergantung sangat kepada sama ada rawatan yang berkesan, seperti antibiotik dan ubat anti-radang, digunakan.