Rakkude vigastus võib olla pöörduv või pöördumatu protsess. Pöörduva rakukahjustuse korral võivad rakud taastuda oma normaalsesse funktsiooni. Pöördumatu rakukahjustuse korral saavad rakud vigastada nii tõsiselt, et toimub rakusurm ja lõpuks kudede nekroos.

Kuigi nii pöörduv kui ka pöördumatu rakukahjustus annavad raku keskkonnast märku kahjulikust stiimulist, saab iga vigastatava oleku klassifitseerida vigastuse tüübi, vigastuse raskuse, vigastuse kestuse ja vigastatud raku tüübi järgi. Neist vigastuse kestus ja tüüp on eristatavad tegurid pöörduva ja pöördumatu rakukahjustuse vahel.

Sõltuvalt rakutüübist varieerub kestus niinimetatud “pöördumatuse punkti” suunas (st punktini, kus rakukahjustus muutub pöördumatuks). Rakkude vigastamise põhjused on kindlaks tehtud, sealhulgas: hüpoksia (hapnikuvaegus), isheemia (verevoolu puudumine), füüsilised ja mehaanilised vigastused, keemilised vigastused, radiatsioon, bioloogilised kahjustused (viirused, patogeenid) ja toitumiskahjustused.

Mis on pöörduva raku vigastus?

Pööratav rakukahjustus, tuntud ka kui RCI, on rakukahjustus, millel on raku morfoloogiliste muutuste tunnus. Kui kahjustav stiimul eemaldatakse, saab need muutused tagasi pöörata. Pöörduva rakukahjustusega raku identifitseeritavad omadused on vähenenud oksüdatiivne fosforüülimine, adenosiintrifosfaadi (ATP) produktsiooni alareguleerimine ja raku paisumine, mis on põhjustatud ioonide kontsentratsiooni muutustest rakus. Näha on ka muid globaalseid vastuseid.

Pööratava raku kahjustuse korral on tavaline üks globaalne vastus, raku turse. See juhtub siis, kui rakud ei suuda säilitada ioonide ja muude vedelike homöostaasi, mis on tingitud rakumembraani valede kanalite valesti toimimisest. Ehkki üksikute rakkude tasemel on seda raske tuvastada, on raku turse elundi ja koe tasandil üsna tavaline. Rakkude turse on farmakoloogiliselt pöörduv.

Teine pöörduvate rakkude vigastuste globaalne vastus on rasvavarude muutus. Rasva ladustamine on tõendusmaterjal rakukahjustuse kohta seetõttu, et täheldatakse hüpoksiliste ja keemiliste vigastuste ajal tsütoplasmas akumuleeruvaid suuri lipiidide vakuoole. Kuid rasvavarude kõikumisi näevad ainult rasva metabolismist sõltuvad rakud.

Pööratava raku kahjustust iseloomustab järgmine patoloogia:

  • Hapnikuvarude vähenemine ATP vähenenud tootmise tõttu. Rakkude glükolüüsi suurenemine ATP varude suurendamiseks Rakulise glükogeeni taseme langus; rakusisese pH langus. ATP vähenemine põhjustab naatriumi akumuleerumist ja kaaliumi difusiooni, põhjustades raku turset. Pidev hapnikuvaegus põhjustab plasmamembraani raku “veritsemist” või väärarenguid.

Mis on pöördumatu rakukahjustus?

Pöördumatu rakukahjustus on raku vigastus, mis põhjustab ka raku morfoloogilisi muutusi, ehkki püsivamaid ja sageli raku sisemise masina sisemisi. Kui kahjustavat stiimulit pika aja jooksul ei eemaldata, näiteks krooniliste viirusnakkuste, keemiliste kokkupuudete või tahtliku sisemise reaktsiooni korral (st immunoloogiline vastus), võib tekkida pöördumatu vigastus ja lõpuks rakusurm.

Pöördumatu rakukahjustus sarnaneb pöörduva rakukahjustusega, kuna mõlemad hõlmavad välist kahjulikku stiimulit. Samuti toimuvad sisemised mehhanismid rakulisel tasemel, olgu see siis verejooks, nagu pöörduva raku kahjustus, või mitokondriaalse tsütokroom C lekke korral, mis kutsub esile raku surma, nagu pöördumatu rakukahjustuse korral.

Pöördumatut rakukahjustust iseloomustab järgmine patoloogia:

  • Mitokondrite turse Lüsosomaalne turse Plasmamembraani ja lüsosomaalsete membraanide kahjustused, mis põhjustavad ensüümide leket Suurenenud atsidoos rakukeskkonnas

Pöörduva raku ja pöördumatu raku vigastuse erinevus

1. Pööratava ja pöördumatu rakkude vigastuse kestus

Pöörduva raku vigastuse saab tavaliselt peatada kahjustava stiimuli eemaldamise või hävitamise teel, samal ajal kui pöördumatu raku vigastus on möödunud punktist “tagasitulek puudub”.

2. Pööratava ja pöördumatu raku vigastusega seotud vigastuse tüüp

Pööratav rakukahjustus on tavaliselt hapnikuvaeguse, mida nimetatakse ka hüpoksiaks või isheemiaks, algusjärgus, rakkude verevoolu puudulikkuses, samas kui pöördumatu rakukahjustus hõlmab salakavalamaid aineid, näiteks viirusi, immunoloogilisi reaktsioone või geneetilisi puudusi. .

3. Rakuline vastus pöörduva ja pöördumatu rakkude vigastuse korral

Pööratav rakukahjustus põhjustab rakkude turset, rasva kogunemist ja raku “verejooksu” või väljaulatuvusi rakumembraanil. Pöördumatu rakukahjustuse tagajärjeks on rakukeskkonna atsidoos, võtmeorganellide hävitamine ja membraanide kahjustused.

4. Kudede reageerimine pöörduva või pöördumatu raku vigastusele

Pööratav rakukahjustus põhjustab kudede märgatavat turset ja pindalade suurenemist, samas kui pöördumatu rakukahjustus põhjustab nekroosi ja rakusurma.

5. Taastumine

Pööratav rakukahjustus on farmakoloogiliselt ravitav ja võib põhjustada taastumist, samas kui pöördumatu rakukahjustus põhjustab rakkude püsivat kaotust ja surma.

Pöörduva raku vigastus ja pöördumatu raku vigastus: võrdlustabel

Pöörduva raku vigastuse ja pöördumatu raku vigastuse kokkuvõte

  • Nii pöörduv kui ka pöördumatu rakukahjustus on teatud tüüpi vigastused rakkudele, millega kaasneb mingisugune kahjulik ärritaja, olgu see siis keemiline, bioloogiline, hüpoksiline jne. Mõlemad rakuvigastused põhjustavad raku ainulaadseid vastuseid. Pööratav rakukahjustus on oma olemuselt pöörduv, kui stiimul eemaldatakse enne teatud aja möödumist. See kestus, st pöördumatuse punkt, erineb rakutüüpide vahel. Pöördumatu rakukahjustus põhjustab raku apoptoosi või programmeeritud rakusurma ja koe nekroosi. Pööratav rakukahjustus põhjustab globaalset turset ja muutust rasvavarudes, hoides raku enamiku struktuurielemente puutumata. Pöördumatu rakukahjustus põhjustab mitokondrite ja rakumembraani hävimist, samuti ensüümide vabanemist tsütoplasmas, mis võivad olla raku jaoks toksilised. Kahe vigastuse patoloogiad jagavad algselt sama rada. Mingil hetkel muutuvad vigastused pöörduvatest pöördumatuteks.

Viited

  • Cobb, J. P., et al. "Rakkude vigastamise ja surma mehhanismid." British Journal of Anesthesia 77.1 (1996): 3–10.
  • Kumar, Vinay, Abul K. Abbas, Nelson Fausto, Stanley L. Robbins ja Ramzi S. Cotran. Robbins ja Cotrani haiguse patoloogiline alus. Philadelphia: Elsevier Saunders, 2005. Trükk.
  • Smuckler, Edward A. ja Jacqueline L. James. "Pöördumatu raku vigastus." Farmakoloogilised ülevaated 36,2 (1984): 77S-91S.
  • Kujutise krediit: https://en.wikipedia.org/wiki/Cell_death#/media/File:Signal_transduction_pathways.svg
  • Kujutise krediit: https://en.wikipedia.org/wiki/Haematopoiesis#/media/File:Hematopoiesis_simple.svg