Apoptosis vs Nekrosis
Share
Sedangkan apoptosis adalah bentuk kematian sel yang umumnya dipicu oleh proses normal dan sehat dalam tubuh, nekrosis adalah kematian sel itu
Isi: Apoptosis vs Nekrosis
- 1 Proses Apoptosis dan Nekrotik
- 1.1 Input Energi
- 1.2 Caspases
- 2 Gejala Apoptosis dan Nekrotik
- 2.1 Ketika Apoptosis Tidak Sehat
- 3 Penyebab Umum Apoptosis dan Nekrosis
- 3.1 Jenis Nekrosis dan Penyebabnya
- 4 Perawatan
- 5 Kejadian
- 6 Referensi
Proses Apoptosis dan Nekrotik
Baik apoptosis dan nekrosis dapat dilihat sebagai bagian dari spektrum kejadian biokimia bersama yang keduanya menghasilkan beberapa bentuk kematian sel..
Apoptosis, atau kematian sel terprogram (PCD), menyebabkan sel menyusut, mengembangkan blebs (bintik-bintik seperti gelembung) pada membran sel, mengalami degradasi bahan genetik dan protein dalam nukleus, dan memiliki mitokondria mereka rusak, sehingga melepaskan sitokrom. Fragmen-fragmen tersebut masing-masing dibungkus dalam membrannya sendiri, dengan bahan kimia lain (seperti ATP dan UTP) dilepaskan secara bebas. Bahan kimia ini menyebabkan makrofag - badan pemakan sel - untuk menemukan dan menghilangkan sel-sel mati dan fragmennya. Pesan "makan saya" ini dipicu oleh fosfolipid yang biasanya lembam dalam membran sel, dan makrofag pada gilirannya melepaskan sitokin yang menghambat respons peradangan..
Sebaliknya, sel-sel nekrotik membengkak atau dapat membentuk vakuola pada permukaannya, dengan struktur interior yang buncit 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, 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 seluler mereka, sehingga efek dari pecahnya sel dapat menyebar dengan cepat dan ke seluruh tubuh untuk jangka waktu yang lama.
Input Energi
Apoptosis tergantung pada energi, artinya memerlukan input dari sel untuk kematian sel terjadi, yang mengarah ke istilah "bunuh diri sel." Nekrosis tidak memerlukan input energi dari sel, karena faktor eksternal atau infeksi lokal yang memicu nekrosis.
Caspases
Untuk jalur apoptosis yang menyebabkan bunuh diri sel, sinyal molekuler primer adalah proenzim tidak aktif yang disebut caspases. Nekrosis kadang-kadang memanfaatkan caspases, tetapi pada tingkat yang jauh lebih rendah, dan sering kali prosesnya terjadi tidak ada gunanya dari mereka, sebagai sel itu sendiri dihancurkan dengan cara yang tidak terkendali selama acara nekrotik. Misalnya, nekrosis adalah proses di balik sekarat, atau jaringan nekrotik, yang mengelilingi, katakanlah, gigitan laba-laba berbisa.
Penelitian telah mengidentifikasi sebanyak 13 kasus, yang secara luas dikategorikan sebagai inisiator, efektor, atau algojo (yang secara langsung memicu kematian sel), dan inflamasi. Terlepas dari apa itu terdengar, caspases inflamasi sebenarnya menghalangi peradangan. Karena nekrosis kekurangan input inflamasi caspase, peradangan selalu hadir pada kematian sel nekrotik.
Gejala Apoptosis dan Nekrotik
Nekrosis setelah gigitan laba-laba pertapa coklat. Karena apoptosis adalah bagian normal dari keseimbangan seluler suatu organisme, tidak ada gejala nyata yang berkaitan dengan proses tersebut. Sebaliknya, nekrosis adalah perubahan yang tidak terkontrol dalam keseimbangan sel organisme, sehingga selalu berbahaya, menghasilkan gejala negatif yang nyata..
Nekrosis disertai pada tahap awal oleh peradangan, karena komponen (termasuk struktur sel, sitoplasma, dan DNA / RNA) dari sel yang rusak atau rusak dilepaskan. Bagi suatu organisme, aliran protein, bahan kimia, dan materi 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-reaksi ini sering disertai dengan peningkatan metabolisme dan demam, yang dapat menyebabkan kelelahan dan sistem kekebalan tubuh secara keseluruhan melemah.
Jika tidak diobati, jaringan nekrotik akan kehilangan vaskularisasi, yang berarti mereka akan kehilangan aliran darah, dan dengan demikian mulai sekarat. Ketika ini terjadi, nekrosis disebut gangren, suatu kondisi di mana jaringan akhirnya mati dan harus dikeluarkan untuk menghentikan nekrosis berkembang.
Ketika Apoptosis Tidak Sehat
Apoptosis menjadi abnormal hanya ketika proses seluler yang menjaga keseimbangan tubuh menyebabkan kematian sel yang terlalu banyak atau menyebabkan terlalu sedikit. Banyak penyakit autoimun, seperti distrofi otot dan Alzheimer, diyakini terkait dengan apoptosis berlebihan, menyebabkan sel otot atau saraf mati sebelum waktunya. Sel yang tumbuh tanpa terkendali, artinya apoptosis tidak cukup sering terjadi, biasanya menyebabkan tumor, yang dengan sendirinya dapat menjadi kanker..
Penyebab Umum Apoptosis dan Nekrosis
Ada tiga mekanisme yang menyebabkan kematian sel:
- Sinyal yang dihasilkan sendiri dalam sel, yang mungkin timbul dari usia, infeksi, mitosis tidak teratur (pembelahan sel), atau penyebab lainnya. Mekanisme ini dikenal sebagai jalur intrinsik atau mitokondria, sedangkan dua jenis kematian sel berikut adalah jalur ekstrinsik.
- Pemicu aktivator kematian, reseptor pada permukaan sel yang merespons sinyal eksternal seperti hormon atau pembawa pesan kimiawi lainnya..
- Pemicu eksternal oleh spesies oksigen reaktif, seperti radikal bebas, yang berbahaya bagi tubuh.
Secara umum, apoptosis adalah bagian dari kehidupan, kelanjutan dari siklus seluler yang diprakarsai oleh mitosis. Namun, apoptosis dapat dipicu oleh berbagai rangsangan berbahaya, seperti panas, radiasi, kekurangan oksigen (hipoksia), obat-obatan, dan trauma. Dalam kasus ini, apoptosis menyerang sel-sel tubuh yang rusak atau sel-sel yang tidak dapat lagi bekerja secara normal dan membantu menyembuhkan daerah yang rusak. Tingkat 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 tiga akan menyebabkan nekrosis di daerah yang terkena.
Apoptosis juga dapat disebabkan oleh perubahan hormon dan kimiawi dalam tubuh, suatu proses yang paling sering terlihat dalam perkembangan embrionik. Baik sistem kekebalan dan saraf berkembang dengan produksi berlebih sel besar yang berkurang sebelum kelahiran melalui proses selektif yang dilakukan oleh apoptosis. Sebagai contoh, janin mengembangkan tangan dan kaki tanpa angka individu; begitu kurir kimia dilepaskan, jaringan berselaput di antara jari tangan dan kaki mati, memisahkan setiap digit. Proses serupa terjadi dengan diferensiasi seksual, karena hormon memandu perkembangan janin untuk menekan atau menghilangkan jaringan dan struktur tertentu demi mengembangkan yang lain. Di sisi lain, jika nekrosis hadir selama perkembangan janin, beberapa bentuk intervensi medis sering diperlukan, dan deformasi atau keguguran dapat terjadi.
Jenis-jenis Nekrosis dan Penyebabnya
Pada nekrosis, kematian sel biasanya disebabkan oleh pecah mendadak dan tidak terkontrol berdasarkan dua mekanisme:
- Gangguan dengan pasokan energi sel (darah, plasma, oksigen, dll.).
- Kerusakan langsung pada membran sel.
Nekrosis dikategorikan dalam lima cara, tergantung pada penyebabnya:
- Infeksi bakteri atau jamur dapat menyebabkan nekrosis likuifaktif. Ini adalah nekrosis yang mencakup massa jaringan mati yang dikenal sebagai "nanah".
- 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.
- Infeksi jamur dan mikobakteri, seperti TBC, dapat menyebabkan nekrosis gas. Kombinasi nefrosis cair dan koagulatif ini disebabkan oleh sel-sel mati yang tidak sepenuhnya dicerna oleh mikrofag; mereka meninggalkan residu butiran yang menghambat sirkulasi.
- Nekrosis yang hanya terjadi pada jaringan lemak disebut fat necrosis. Bentuk paling umum dari nekrosis ini berhubungan dengan pankreatitis, peradangan pankreas yang parah.
- Deposit antigen dan antibodi yang dikombinasikan dengan fibrin dapat melekat dan pada akhirnya menyumbat arteri dan menghancurkan strukturnya. Ini disebut nekrosis fibrinoid.
Pengobatan
Apoptosis dan nekrosis diperlakukan dengan cara yang sangat berbeda, terutama didasarkan pada kenyataan bahwa satu proses sering normal dan yang lainnya jelas tidak normal.
Meskipun banyak proses apoptosis diidentifikasi, mekanisme dan kaskade aktivasi belum sepenuhnya dipahami. Penelitian jalur ini tersebar luas dan berkembang karena temuan klinis memiliki aplikasi langsung pada penyakit autoimun, seperti Parkinson, Huntington, amyotrophic lateral sclerosis, dan HIV / AIDS, serta hampir semua jenis kanker. Karena apoptosis adalah proses kesehatan dan penyakit, semakin dipahami, semakin besar peluang untuk mengembangkan perawatan yang lebih efektif dan tepat sasaran. 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. Untuk kanker, kebalikannya diperlukan, jadi perawatan untuk menginduksi apoptosis pada sel tumor, membuat sel lebih rentan terhadap obat dan radiasi, adalah bagian kunci dari kebanyakan terapi. Sebuah pengobatan baru yang menjanjikan melibatkan generic compound dichloroacetic acid (DCA), yang telah terbukti sangat efektif dalam "menyalakan kembali" apoptosis pada tumor kanker tertentu..
Perawatan umum untuk nekrosis adalah:
- Antibiotik / NSAID: obat ini memerangi sifat infeksi dan inflamasi nekrosis dan seringkali merupakan garis pertahanan pertama melawan kerusakannya. Dalam kasus ekstrim, obat penekan kekebalan mungkin diresepkan untuk mengurangi respon inflamasi.
- Debridemen: pengangkatan jaringan yang mati, dari pembersihan sederhana area tersebut hingga pembedahan, termasuk amputasi. Larva lalat (belatung) juga digunakan cukup efektif dalam beberapa bentuk debridemen.
- Antioksidan: dapat digunakan untuk mengobati jaringan nekrotik internal, paling sering terkait dengan iskemia, hasil akhir dari jaringan jantung kehilangan vaskularisasi setelah infark (serangan jantung).
Kejadian
Dengan lebih dari 50 miliar sel mati secara alami dalam tubuh manusia dewasa setiap hari, apoptosis sangat umum dan biasanya jinak, jika tidak sepenuhnya bermanfaat. Nekrosis relatif jarang dibandingkan, dan tingkat kematian sel sangat tergantung pada apakah perawatan yang efektif, seperti antibiotik dan obat anti-inflamasi, diterapkan.
Referensi
- Apoptosis - Halaman Biologi Kimball
- Apoptosis: Tinjauan Kematian Sel yang Diprogram - Patologi Toksikologi
- Nekrosis: bentuk spesifik dari kematian sel terprogram? - ScienceDirect
- Kematian Sel yang Diprogram - NIH.gov
- Wikipedia: Apoptosis
- Wikipedia: Nekrosis
