Apoptosis vs. Necrosis

Mientras apoptosis es una forma de muerte celular que generalmente se desencadena por procesos normales y saludables en el cuerpo, necrosis es la muerte celular que se desencadena por factores o enfermedades externas, como trauma o infección. La apoptosis, que también puede ocurrir como mecanismo de defensa durante los procesos de curación, es casi siempre normal y beneficioso para un organismo, mientras que la necrosis siempre es anormal y dañina. Aunque la necrosis se está investigando como una posible forma de muerte celular programada (es decir, un proceso a veces natural), se considera un proceso de muerte celular (antinatural) "sin problemas" en este momento en este momento. Como una forma generalmente saludable del ciclo de vida de una célula, la apoptosis rara vez exige cualquier forma de tratamiento médico, pero la necrosis no tratada puede provocar lesiones graves o incluso la muerte.

Cuadro comparativo

Procesos apoptóticos y necróticos

Tanto la apoptosis como la necrosis pueden verse como parte de un espectro de eventos bioquímicos compartidos que dan como resultado alguna forma de muerte celular.

La apoptosis, o la muerte celular programada (PCD), hace que las células se retruzcan, desarrollen ampollas (manchas de burbujas) en la membrana celular, sufren degradación de los materiales genéticos y proteicos en el núcleo y tienen sus mitocondrias, librando así el citocromo. Los fragmentos están envueltos en su propia membrana, con otros productos químicos (como ATP y UTP) liberados libremente. Estos productos químicos conducen a los macrófagos, cuerpos que comen células, para encontrar y eliminar las células muertas y sus fragmentos. Este mensaje "Eat Me" se desencadena por un fosfolípido normalmente inerte en la membrana de una célula, y los macrófagos liberan citocinas que inhiben las respuestas inflamatorias.

En contraste, las células necróticas se hinchan o pueden formar vacuolas en su superficie, con estructuras interiores, ya sea distendientes o reducidas rápidamente, destruyendo los procesos y las estructuras químicas de la célula. La liberación no regulada de citocromo y el fosfolípido de la membrana celular (llamado fosfatidilserina) provoca reacciones inmediatas en los tejidos circundantes, lo que lleva a la hinchazón (inflamación) y el edema; También a menudo desencadena otras muertes celulares a través de la apoptosis. A diferencia de la apoptosis, las células necróticas no están atacadas por los macrófagos para la limpieza de sus restos celulares, por lo que los efectos de la ruptura celular pueden propagarse rápidamente y durante todo el cuerpo durante largos períodos de tiempo.

Entrada de energía

La apoptosis depende de la energía, lo que significa que requiere la entrada de una célula para que ocurra la muerte de la célula, lo que lleva al término "suicidio celular."La necrosis no requiere ningún aporte de energía de una célula, ya que los factores externos o las infecciones localizadas son lo que desencadena la necrosis.

Caspasas

Para las vías apoptóticas que causan suicidio celular, las señales moleculares primarias son proenzimas inactivas llamadas caspasas. La necrosis a veces hace usos de las caspasas, pero en menor grado, y a menudo el proceso hace es inútil de ellos, como una célula en sí se destruye de manera incontrolada durante los eventos necróticos. Por ejemplo, la necrosis es el proceso detrás de la muerte o necrótica, el tejido que rodea, por ejemplo, una picadura de araña venenosa.

La investigación ha identificado hasta 13 caspasas, ampliamente categorizadas como iniciadores, efectores o verdugos (los que desencadenan la muerte celular) e inflamatorio. A pesar de lo que puede sonar, las caspasas inflamatorias en realidad inhibir inflamación. Como la necrosis carece del aporte inflamatorio de caspasa, La inflamación siempre está presente en la muerte de células necróticas.

Síntomas apoptóticos y necróticos

Debido a que la apoptosis es una parte normal del equilibrio celular de un organismo, no hay síntomas notables relacionados con el proceso. En contraste, la necrosis es un cambio incontrolado en el equilibrio celular de un organismo, por lo que siempre es dañino, lo que resulta en síntomas notables y negativos.

La necrosis se acompaña en sus primeras etapas por inflamación, ya que se liberan componentes (incluidas las estructuras celulares, el citoplasma y el ADN/ARN) de las células rotas o dañadas. Para un organismo, este flujo no regulado de proteínas, productos químicos y material genético desencadena respuestas de emergencia, como la inflamación para proteger los tejidos circundantes, así como un aumento de los glóbulos blancos, los macrófagos y la producción de células T para combatir la infección. Estas reacciones a menudo van acompañadas de un impulso metabólico y fiebre, lo que puede provocar fatiga y un sistema inmune debilitado general.

Si no se tratan, los tejidos necróticos perderán la vascularización, lo que significa que perderán el flujo de sangre y, por lo tanto, comenzarán a morir. Cuando esto sucede, la necrosis se llama gangrena, una condición en la que el tejido finalmente muere y debe eliminarse para evitar que la necrosis se expanda.

Cuando la apoptosis no es saludable

La apoptosis se vuelve anormal solo cuando los procesos celulares que mantienen al cuerpo en equilibrio causan demasiadas muertes celulares o causan muy pocos. Se cree que muchas enfermedades autoinmunes, como la distrofia muscular y el Alzheimer, están relacionadas con la apoptosis excesiva, lo que hace que las células musculares o nerviosas mueran antes de su tiempo. Las células que crecen sin control, lo que significa que la apoptosis no ocurre con la frecuencia suficiente, generalmente conduce a tumores, que pueden volverse cancerosas.

Causas generales de apoptosis y necrosis

Hay tres mecanismos que causan la muerte celular:

1. Señales autogeneradas en una célula, que pueden surgir de la edad, la infección, la mitosis irregular (división celular) u otras causas. Este mecanismo se conoce como la vía intrínseca o mitocondrial, mientras que los siguientes dos tipos de muerte celular son las vías extrínsecas.
2. El desencadenante de los activadores de la muerte, receptores en la superficie de una célula que responden a señales externas como hormonas u otros mensajeros químicos.
3. Desencadenante externo por especies reactivas de oxígeno, como los radicales libres, que son peligrosos para el cuerpo.

En general, la apoptosis es parte de la vida, la continuación del ciclo celular iniciado por la mitosis. Sin embargo, la apoptosis puede ser desencadenada por una variedad de estímulos dañinos, como calor, radiación, falta de oxígeno (hipoxia), fármacos y trauma, entre otros, entre otros. En estos casos, la apoptosis elimina el cuerpo de células o células dañadas que ya no pueden funcionar normalmente y ayudan a sanar áreas dañadas. Grados más altos de daño por los mismos estímulos pueden provocar necrosis. Por ejemplo, una quemadura leve puede causar una pequeña ampolla que se cura en una semana, pero una quemadura de tercer grado causará necrosis en el área afectada.

La apoptosis también puede ser causada por cambios hormonales y químicos en el cuerpo, un proceso visto con mayor frecuencia en el desarrollo embrionario. Los sistemas inmunes y nerviosos se desarrollan con una gran producción excesiva de células que se reducen antes del nacimiento a través de procesos selectivos llevados a cabo por apoptosis. Por ejemplo, los fetos desarrollan manos y pies sin dígitos individuales; Una vez que se libera un mensajero químico, el tejido web entre las dedos y los dedos de los pies se apaga, separando cada dígito. Un proceso similar ocurre con la diferenciación sexual, ya que las hormonas guían el desarrollo fetal para suprimir o eliminar ciertos tejidos y estructuras a favor del desarrollo de otros. Por otro lado, si la necrosis está presente durante el desarrollo fetal, a menudo se requiere alguna forma de intervención médica, y la deformación o aborto espontáneo.

Tipos de necrosis y sus causas

En la necrosis, la muerte de una célula generalmente es causada por una ruptura repentina y no controlada basada en dos mecanismos:

1. Interferencia con el suministro de energía de la célula (sangre, plasma, oxígeno, etc.).
2. Daño directo a la membrana celular.

La necrosis se clasifica de cinco maneras, dependiendo de la causa:

1. Las infecciones bacterianas o fúngicas pueden causar necrosis licuada. Esta es la necrosis que incluye la masa licuada de tejido muerto conocido como "pus."
2. La necrosis que surge de proteínas desnaturalizadas que impiden la circulación adecuada se llama necrosis coagulativa. Este tipo se ve con mayor frecuencia en el corazón después de un infarto, así como en riñones y glándulas suprarrenales.
3. Las infecciones fúngicas y micobacterianas, como la tuberculosis, pueden causar necrosis gaseosa. Esta combinación de necrosis licuefactiva y coagulativa es causada por células muertas que no se digieren por completo por micrófagos; Dejan un residuo granular que impide la circulación.
4. La necrosis que ocurre solo en el tejido graso se llama necrosis de grasa. La forma más común de esta necrosis se asocia con pancreatitis, inflamación severa del páncreas.
5. Los depósitos de antígenos y anticuerpos combinados con fibrina pueden adherirse y eventualmente bloquear las arterias y destruir su estructura. Esto se llama necrosis fibrinoide.

Tratamiento

La apoptosis y la necrosis se tratan de maneras muy diferentes, principalmente en función del hecho de que un proceso a menudo es normal y el otro es evidentemente anormal.

Aunque se identifica gran parte del proceso de apoptosis, los mecanismos y la cascada de activación aún no se entienden completamente. La investigación en las vías está muy extendida y expansiva a medida que los hallazgos clínicos tienen aplicaciones directas a enfermedades autoinmunes, como Parkinson, Huntington, esclerosis lateral amiotrófica y VIH/SIDA, así como casi todo tipo de cáncer de cáncer. Debido a que la apoptosis es un proceso de salud y enfermedad, cuanto más se entiende, mayores serán las posibilidades de desarrollar tratamientos más efectivos y mejor dirigidos. En todos los casos, la necrosis no tratada es peligrosa y puede provocar la muerte.

En el caso de las enfermedades autoinmunes, donde la apoptosis está causando demasiadas muertes celulares, el tratamiento consiste en inhibir los desencadenantes de caspasa o reducir los desencadenantes externos que pueden precipitar los suicidios celulares aumentados. Para el cáncer, se necesita lo contrario, por lo que el tratamiento para inducir la apoptosis en las células tumorales, haciendo que las células sean más vulnerables a los medicamentos y la radiación, es una parte clave de la mayoría de las terapias. Un nuevo tratamiento prometedor implica el ácido dicloroacético compuesto genérico (DCA), que ha demostrado ser muy efectivo en la apoptosis "reavivante" en ciertos tumores cancerosos.

Los tratamientos comunes para la necrosis son:

1. Antibióticos/AINE: estos luchan contra la naturaleza infecciosa e inflamatoria de la necrosis y a menudo son la primera línea de defensa contra su daño. En casos extremos, se pueden recetar medicamentos inmunosupresores para reducir la respuesta inflamatoria.
2. Desbridamiento: eliminación del tejido muerto, desde la limpieza simple del área hasta la cirugía, incluida la amputación. Las larvas de mosca (gusanos) también se usan de manera bastante efectiva en algunas formas de desbridamiento.
3. Antioxidantes: pueden usarse para tratar los tejidos necróticos internos, con mayor frecuencia relacionados con la isquemia, el resultado final de la vascularización del tejido cardíaco que pierde la vascularización después de un infarto (ataque cardíaco).

Ocurrencia

Con más de 50 mil millones de células que mueren naturalmente en un cuerpo humano adulto cada día, la apoptosis es muy común y típicamente benigna, si no del todo beneficiosa. La necrosis es relativamente rara en comparación, y el grado de muerte celular depende en gran medida de si se aplican los tratamientos efectivos, como los antibióticos y los medicamentos antiinflamatorios.