Клетъчното нараняване може да бъде обратим или необратим процес. При обратимо увреждане на клетките клетките могат да се възстановят до нормалната си функция. При необратимо увреждане на клетките клетките претърпяват толкова тежко увреждане, че настъпва клетъчна смърт и в крайна сметка некроза на тъканите.

Докато едновременно обратимо и необратимо увреждане на клетката сигнализира за вреден стимул от околната среда върху клетката, всяко вредно състояние може да бъде класифицирано според вида на нараняването, тежестта на нараняването, продължителността на нараняването и вида на увредената клетка. От тях продължителността и видът на нараняването са диференциращите фактори между обратимо и необратимо увреждане на клетките.

В зависимост от типа на клетката, продължителността към т. Нар. „Точка на необратимост“ (т.е. точката, в която увреждането на клетката става необратимо) варира в широки граници. Съществуват обаче установени причини за увреждане на клетките, включително: хипоксия (недостиг на кислород), исхемия (липса на приток на кръв), физически и механични наранявания, химически наранявания, радиация, биологични наранявания (вируси, патогени) и хранителни наранявания.

Какво е обратимо увреждане на клетките?

Обратимото увреждане на клетката, известно още като RCI, е клетъчно увреждане с отличителен белег на морфологичните промени в клетката. Тези промени могат да бъдат обърнати, ако вредоносният стимул бъде премахнат. Различими характеристики на клетка, подложена на обратимо увреждане на клетките, са намаленото окислително фосфорилиране, понижаването на производството на аденозин трифосфат (АТФ) и подуването на клетката, причинено от промени в концентрациите на йони в клетката. Могат да се видят и други глобални отговори.

Един глобален отговор, клетъчен оток, е често срещан за обратимо увреждане на клетките. Това се случва, когато клетките не са в състояние да поддържат хомеостаза на йони и други течности, което е резултат от неправилно функциониране на йонните канали в клетъчната мембрана. Макар и трудно да се открие на единично клетъчно ниво, клетъчното подуване, ако е доста често на ниво орган и тъкан. Клетъчният оток е фармакологично обратим.

Друг глобален отговор на обратимото увреждане на клетките е промяната в съхранението на мазнини. Съхранението на мазнини е доказателство, че увреждането на клетките се случва, защото човек наблюдава големи липидни вакуоли, натрупващи се в цитоплазмата по време на хипоксично и химическо увреждане. Обаче само клетки, които са зависими от метаболизма на мазнините, виждат колебания в съхранението на мазнини.

Обратимото увреждане на клетките се характеризира със следната патология:

  • Намалено предлагане на кислород поради намаленото производство на АТФ. Увеличаване на клетъчната гликолиза за увеличаване на запасите от АТФ Намаляване на клетъчния гликоген; намаляване на вътреклетъчното рН. Намаляването на АТФ води до натрупване на натрий и дифузия на калий, което води до клетъчно подуване. Продължителното изчерпване на кислорода води до клетъчно „кървене“ или малформации на плазмената мембрана.

Какво е необратимо увреждане на клетките?

Необратимото увреждане на клетката е нараняване на клетка, което също причинява морфологични промени в клетката, макар и по-постоянни и често, по-вътрешни за вътрешната машина на клетката. Ако вредоносният стимул не бъде отстранен след дълъг период от време, например при хронични вирусни инфекции, химическо излагане или вътрешен отговор, който е преднамерен (т.е. имунологичен отговор), може да настъпи необратимо нараняване и в крайна сметка клетъчна смърт.

Необратимото увреждане на клетките е подобно на обратимото увреждане на клетките, тъй като и двете включват някои външни, вредни стимули. По същия начин се осъществяват вътрешни механизми на клетъчно ниво, независимо дали става дума за кървене, както при обратимо увреждане на клетката, или изтичане на митохондриален цитохром С, което задейства клетъчната смърт като при необратимо увреждане на клетките.

Необратимото увреждане на клетките се характеризира със следната патология:

  • Митохондриален оток Лизозомно подуване Увреждане на плазмената мембрана и лизозомните мембрани, които причиняват изтичане на ензими Повишена ацидоза в клетъчната среда

Разлика между обратима клетъчна травма и необратима клетъчна травма

1. Продължителност на нараняването при обратима и необратима клетъчна травма

Обратимото увреждане на клетките обикновено може да бъде спряно чрез премахване или унищожаване на вредоносния стимул, докато необратимото увреждане на клетките е прогресирало до точка „няма връщане“.

2. Вид наранявания, участващи в обратима и необратима клетъчна травма

Обратимото увреждане на клетките обикновено е резултат от началните етапи на липса на кислород, известен също като хипоксия или исхемия, липсата на приток на кръв към клетките, докато необратимото увреждане на клетките включва по-коварни агенти като вируси, имунологични отговори или генетични недостатъци ,

3. Клетъчна реакция за обратимо и необратимо увреждане на клетките

Обратимото увреждане на клетките води до клетъчно подуване, натрупване на мазнини и клетъчно „изкълчване“ или издатини на клетъчната мембрана. Необратимото увреждане на клетките води до ацидоза на клетъчната среда, унищожаване на ключови органели и увреждане на мембраните.

4. Тъканен отговор на обратимо срещу необратимо увреждане на клетките

Обратимото увреждане на клетките води до забележимо подуване и увеличаване на повърхностните участъци на нивата на тъканите, докато необратимото увреждане на клетките води до некроза и клетъчна смърт.

5. Възстановяване

Обратимото увреждане на клетките е фармакологично лечимо и може да доведе до възстановяване, докато необратимото увреждане на клетките води до трайна загуба на клетка и смърт.

Обратима клетъчна травма срещу необратима клетъчна травма: сравнителна таблица

Обобщение на обратимата клетъчна травма срещу необратимото увреждане на клетките

  • И двете обратими и необратими увреждания на клетките са видове наранявания на клетките, които включват някакъв вреден стимул, независимо дали това е химичен, биологичен, хипоксичен и др. И двата вида увреждания на клетките предизвикват уникални клетъчни отговори. Обратното увреждане на клетките по дефиниция е обратимо, ако стимулът бъде отстранен преди определена продължителност от време. Тази продължителност, т.е. точката на необратимост, варира между различните типове клетки. Необратимото увреждане на клетките води до клетъчна апоптоза или програмирана клетъчна смърт и некроза на тъканите. Обратимото увреждане на клетките води до глобално подуване и промяна в съхранението на мазнини, като същевременно запазва повечето структурни елементи на клетката непокътнати. Необратимото увреждане на клетките води до разрушаване на митохондриалните и клетъчните мембрани, както и освобождаване на ензими в цитоплазмата, което може да бъде токсично за клетката. Патологиите на двете наранявания първоначално споделят един и същ път. В един момент нараняванията преминават от обратими до необратими.

Препратки

  • Cobb, J. P., et al. "Механизми за нараняване и смърт на клетките." Британски журнал за анестезия 77.1 (1996): 3-10.
  • Кумар, Винай, Абул К. Абас, Нелсън Фаусто, Стенли Л. Робинс и Рамзи С. Котран. Робинс и Котран Патологични основи на заболяването. Филаделфия: Elsevier Saunders, 2005. Печат.
  • Smuckler, Edward A. и Jacqueline L. James. "Необратимо увреждане на клетките." Фармакологични прегледи 36.2 (1984): 77S-91S.
  • Кредит за изображение: https://bg.wikipedia.org/wiki/Cell_death#/media/File:Signal_transduction_pathways.svg
  • Кредитна снимка: https://bg.wikipedia.org/wiki/Haematopoiesis#/media/File:Hematopoiesis_simple.svg