Главное отличие - апоптоз против некроза

Апоптоз и некроз - два механизма, участвующих в гибели клеток в многоклеточных организмах. Апоптоз считается естественным физиологическим процессом, тогда как некроз - это патологический процесс, который вызывается внешними факторами, такими как токсины, травмы и инфекции. Апоптоз - это строго регулируемый, своевременный процесс, тогда как некроз - это нерегулируемый случайный процесс. При некрозе наблюдаются воспаление и повреждение тканей. В главное отличие между апоптозом и некрозом заключается в том, что апоптоз - это предопределенное самоубийство клетки, при котором клетка активно разрушает себя, поддерживая нормальное функционирование в организме, тогда как некроз - это случайная гибель клетки, происходящая из-за неконтролируемых внешних факторов во внешней среде клетки.

В этой статье исследуется,

1. Что такое апоптоз - Определение, характеристики, процесс 2. Что такое некроз - Определение, характеристики, процесс 3. В чем разница между апоптозом и некрозом?

Что такое апоптоз

Апоптоз - это запрограммированная гибель клеток (PCD), который представляет собой регулярный и контролируемый механизм роста и развития организма. Его также называют клеточное самоубийство; в этом процессе сама клетка принимает участие в ее гибели. Апоптоз позволяет поддерживать баланс размножения клеток. Это означает, что каждая клетка тела имеет самостоятельную жизнь. Типичный пример - красные кровяные тельца, которые живут всего 120 дней и разрушаются внутри тела путем апоптоза.

Апоптоз происходит в результате четко определенных, последовательных морфологических изменений. Клетка сжимается при высыхании, конденсируется и, наконец, становится фрагментированной. Конденсация хроматина в ядре - признак апоптоза. Образуются небольшие мембраносвязанные везикулы, называемые апоптотическими тельцами, содержащие содержимое клетки. Следовательно, во время апоптоза не наблюдается высвобождения содержимого клетки во внеклеточную среду без возникновения воспалительной реакции. Напротив, гибель клеток в ответ на повреждение ткани при некрозе демонстрирует отчетливые морфологические изменения апоптоза.

Рисунок 1: Структурные изменения во время апоптоза по сравнению с некрозом

Что такое некроз

Некроз - это еще один тип гибели клеток, происходящий в клетках из-за их высокого воздействия экстремальных условий, которые отличаются от нормальных. Экстремальные условия вызывают повреждение внутренней клеточной среды, а также быстрое повреждение клеток и тканей. Следовательно, некроз характеризуется пассивной случайной гибелью клеток. Во время некроза клеточное содержимое попадает во внеклеточную среду, оказывая вредное воздействие на соседние клетки.

Можно выделить шесть типов морфологически различных типов некроза:

- коагуляционный некроз - жидкий некроз - гангренозный некроз - казеозный некроз - жировой некроз - фибриноидный некроз

Некроз вызывается механической травмой, повреждением кровеносных сосудов, ишемией и тепловыми эффектами, такими как чрезвычайно высокая или низкая температура. Укусы пауков также могут вызвать некроз. Область в лимфатической зоне груди, демонстрирующая некроз жира, показана на рисунке 2. Некротические адипоциты окружены воспалительной реакцией с холестериновой расщелиной.

Рисунок 2: Некроз жира

Разница между апоптозом и некрозом

Определение

Апоптоз: Апоптоз - это «запрограммированная» гибель клеток.

Некроз: Некроз - это «преждевременная» гибель клеток.

Процесс

Апоптоз: Апоптоз происходит за счет сокращения цитоплазмы с последующей конденсацией ядра.

Некроз: Некроз возникает из-за набухания цитоплазмы вместе с митохондриями с последующим лизисом клеток.

Причина

Апоптоз: Апоптоз - это естественный физиологический процесс.

Некроз: Некроз - это патологический процесс, который вызывается внешними факторами, такими как токсины, травмы и инфекции.

Целостность мембраны

Апоптоз: Во время апоптоза наблюдается пузырение плазматической мембраны без потери ее целостности.

Некроз: Во время некроза нарушается целостность мембраны.

Хроматин

Апоптоз: Хроматин агрегируется во время апоптоза.

Некроз: При некрозе структурных изменений хроматина не наблюдается.

Органеллы

Апоптоз: Во время апоптоза митохондрии становятся протекающими, образуя поры на мембране. Органеллы в апоптотической клетке продолжают функционировать даже после гибели клетки.

Некроз: При некрозе органеллы распадаются путем набухания. Органеллы в некротической клетке не функционируют после гибели клетки.

Митохондрии и лизосомы

Апоптоз: Митохондрии становятся протекающими, а целостность лизосом сохраняется, как при апоптозе.

Некроз: Лизосомы становятся негерметичными, в то время как целостность митохондрий сохраняется, как при некрозе.

Формирование пузырьков

Апоптоз: Связанные с мембраной везикулы, которые называются апоптотическими тельцами, образуются в результате апоптоза, фрагментируя клетку на маленькие тельца.

Некроз: Везикулы не образуются, но происходит полный лизис клеток, высвобождая содержимое клетки во внеклеточную жидкость во время некроза.

Регулирование

Апоптоз: Апоптоз жестко регулируется активацией его пути ферментами.

Некроз: Некроз - это нерегулируемый процесс.

Caspase

Апоптоз: Апоптоз - это каспазозависимый путь.

Некроз: Некроз - это путь, независимый от каспаз.

Требования к энергии

Апоптоз: Апоптоз - это активный процесс, требующий энергии АТФ.

Некроз: Некроз - это неактивный процесс, поэтому для этого не требуется энергии.

Возникновение при 4 ° C

Апоптоз: Поскольку апоптоз - активный процесс, он не происходит при 4 ° C.

Некроз: Некроз возникает при 4 ° C.

Переваривание ДНК

Апоптоз: Неслучайная фрагментация ДНК по моно- и олигонуклеосомам происходит во время апоптоза. Эти фрагменты ДНК показывают рисунок полос при электрофорезе в агарозном геле.

Некроз: ДНК в клетке переваривается случайным образом во время некроза. Произвольно расщепленная ДНК показывает мазок при электрофорезе в агарозном геле.

Время для переваривания ДНК

Апоптоз: При апоптозе происходит прелитическая фрагментация ДНК.

Некроз: При некрозе происходит постлитическое расщепление ДНК.

Факторы, высвобождающие цитоплазму

Апоптоз: Во время апоптоза различные факторы, такие как цитохром C и AIF, высвобождаются в цитоплазму умирающей клетки ее митохондриями.

Некроз: Факторы не попадают в цитоплазму.

Вхождение

Апоптоз: Апоптоз - это локализованный процесс, при котором разрушаются отдельные клетки.

Некроз: Некроз поражает смежные группы клеток.

Фагоцитоз

Апоптоз: Апоптотические клетки фагоцитируются либо фагоцитами, либо соседними клетками.

Некроз: Некротические клетки фагоцитируются только фагоцитами.

Симптомы

Апоптоз: Апоптоз не вызывает ни воспаления, ни повреждения тканей.

Некроз: Во время некроза иммунная система организма вызывает значительный воспалительный ответ. Некроз может вызвать повреждение тканей.

Влиять

Апоптоз: Апоптоз часто бывает полезным. Но ненормальная активность может вызвать заболевания.

Некроз: Некроз всегда вредит организму. Нелеченный некроз может привести к летальному исходу.

Функция

Апоптоз: Апоптоз участвует в контроле количества клеток в организме многоклеточных организмов.

Некроз: Некроз участвует в повреждении тканей и индукции иммунной системы, защищая организм также от патогенов.

Заключение

Апоптоз и некроз - это две разновидности гибели клеток, обнаруживаемые у многоклеточных организмов. Основное различие между апоптозом и некрозом - это механизмы, участвующие в гибели клеток. Апоптоз - это естественный физиологический процесс, в то время как некроз - это патологический процесс, вызванный внешними факторами, такими как токсины, травмы и инфекции. Апоптоз участвует в контроле количества клеток в организме, в то время как некроз участвует в индукции иммунной системы, защищая организм от патогенов. Неапоптотические клетки приводят к образованию опухолей или рака. Повышенная скорость апоптоза приводит также к болезням сердца, печени и СПИДу. Некроз возникает, когда клетки повреждаются в результате воздействия экстремальных условий, таких как токсины, повышенная температура и пониженный уровень кислорода. Это также приводит к повреждению тканей и воспалению.

Ссылка: 1. Финк, Сьюзан Л. и Брэд Т. Куксон. «Апоптоз, пироптоз и некроз: механическое описание мертвых и умирающих эукариотических клеток». Инфекция и иммунитет. Американское общество микробиологии, апрель 2005 г. Web. 02 апреля 2017 г. 2. Лодиш, Харви. «Смерть клетки и ее регулирование». Молекулярная клеточная биология. 4-е издание. Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Web. 02 апреля 2017 г. 3. Альбертс, Брюс. «Запрограммированная смерть клетки (апоптоз)». Молекулярная биология клетки. 4-е издание. Национальная медицинская библиотека США, 1 января 1970 г. Web. 02 апреля 2017 г. 4. «Краткое изложение 6 типов некроза». Студент патологии. N.p., n.d. Интернет. 02 апреля 2017.

Изображение предоставлено: 1. «Структурные изменения клеток, подвергающихся некрозу или апоптозу» Национальным институтом злоупотребления алкоголем и алкоголизмом (NIAAA) - Файл: Структурные изменения клеток, подвергающихся некрозу или апоптозу. Gif; (pubs.niaaa.nih.gov), Public Domain) через Commons Wikimedia2. «Ткань груди показывает некроз жировой ткани в 4 раза». Отделение патологии Каликутского медицинского колледжа - Государственный медицинский колледж, Кожикоде (CC BY-SA 4.0) через Commons Wikimedia