Różnica między odwracalnym a nieodwracalnym urazem komórkowym

Uszkodzenie komórek może być procesem odwracalnym lub nieodwracalnym. W przypadku odwracalnego uszkodzenia komórek komórki mogą powrócić do normalnego funkcjonowania. W nieodwracalnym uszkodzeniu komórek komórki ulegają uszkodzeniu tak ciężkiemu, że dochodzi do śmierci komórek i ostatecznie martwicy tkanek.

Podczas gdy zarówno odwracalne, jak i nieodwracalne uszkodzenie komórki sygnalizuje szkodliwy bodziec ze środowiska na komórce, każdy stan szkodliwy można sklasyfikować według rodzaju uszkodzenia, ciężkości uszkodzenia, czasu trwania uszkodzenia i rodzaju uszkodzonej komórki. Spośród nich czas trwania i rodzaj uszkodzenia są czynnikami różnicującymi między odwracalnym i nieodwracalnym uszkodzeniem komórki.

W zależności od typu komórki czas trwania w kierunku tak zwanego „punktu nieodwracalności” (tj. Punktu, w którym uszkodzenie komórki staje się nieodwracalne) różni się znacznie. Istnieją jednak ustalone przyczyny uszkodzenia komórek, w tym: niedotlenienie (niedobór tlenu), niedokrwienie (brak przepływu krwi), uszkodzenie fizyczne i mechaniczne, uszkodzenie chemiczne, promieniowanie, uszkodzenie biologiczne (wirusy, patogeny) i uszkodzenie żywieniowe.

Co to jest odwracalne uszkodzenie komórek?

Odwracalne uszkodzenie komórki, znane również jako RCI, jest uszkodzeniem komórki ze znakiem morfologicznym zmian w komórce. Zmiany te można odwrócić, jeśli szkodliwy bodziec zostanie usunięty. Identyfikowalne cechy komórki ulegającej odwracalnemu uszkodzeniu komórek to zmniejszona fosforylacja oksydacyjna, obniżona regulacja produkcji trifosforanu adenozyny (ATP) i obrzęk komórki spowodowany zmianami stężeń jonów w komórce. Można również zobaczyć inne globalne odpowiedzi.

Jedna globalna odpowiedź, obrzęk komórkowy, jest powszechna w przypadku odwracalnego uszkodzenia komórek. Dzieje się tak, gdy komórki nie są w stanie utrzymać homeostazy jonów i innych płynów, co jest wynikiem nieprawidłowo działających kanałów jonowych w błonie komórkowej. Chociaż trudny do wykrycia na poziomie pojedynczej komórki, obrzęk komórkowy jest dość powszechny na poziomie narządów i tkanek. Obrzęk komórkowy jest farmakologicznie odwracalny.

Inną globalną reakcją na odwracalne uszkodzenie komórek jest zmiana magazynowania tłuszczu. Magazynowanie tłuszczu jest dowodem na uszkodzenie komórki, ponieważ obserwuje się duże wakuole lipidowe gromadzące się w cytoplazmie podczas uszkodzenia niedotlenionego i chemicznego. Jednak tylko komórki zależne od metabolizmu tłuszczów widzą wahania w magazynowaniu tłuszczu.

Odwracalne uszkodzenie komórek charakteryzuje się następującą patologią:

• Zmniejszona podaż tlenu z powodu zmniejszonej produkcji ATP.
• Wzrost glikolizy komórkowej w celu zwiększenia zapasów ATP
• Zmniejszenie glikogenu komórkowego; spadek pH wewnątrzkomórkowego.
• Zmniejszenie ATP prowadzi do akumulacji sodu i dyfuzji potasu, co prowadzi do obrzęku komórkowego.
• Dalsze wyczerpanie tlenu prowadzi do „pęcherzyków” komórkowych lub wad rozwojowych błony plazmatycznej.

Co to jest nieodwracalne uszkodzenie komórki?

Nieodwracalne uszkodzenie komórki to uszkodzenie komórki, które powoduje również zmiany morfologiczne w komórce, aczkolwiek bardziej trwałe i często bardziej wewnętrzne w wewnętrznej maszynerii komórki. Jeśli szkodliwy bodziec nie zostanie usunięty po długim czasie, na przykład w przewlekłych infekcjach wirusowych, narażeniu chemicznym lub zamierzonej wewnętrznej odpowiedzi (tj. Odpowiedzi immunologicznej), może wystąpić nieodwracalne uszkodzenie i ostatecznie śmierć komórki.

Nieodwracalne uszkodzenie komórek jest podobne do odwracalnego uszkodzenia komórek, ponieważ oba obejmują pewne zewnętrzne, szkodliwe bodźce. Podobnie mają miejsce wewnętrzne mechanizmy na poziomie komórkowym, niezależnie od tego, czy są to pęcherzyki jak w przypadku odwracalnego uszkodzenia komórki, czy wyciek mitochondrialnego cytochromu C, który powoduje śmierć komórki, jak w przypadku nieodwracalnego uszkodzenia komórki.

Nieodwracalne uszkodzenie komórek charakteryzuje się następującą patologią:

• Obrzęk mitochondrialny
• Obrzęk lizosomalny
• Uszkodzenie błony plazmatycznej i błon lizosomalnych, które powodują wyciek enzymu
• Zwiększona kwasica w środowisku komórkowym

Różnica między odwracalnym uszkodzeniem komórek a nieodwracalnym uszkodzeniem komórek

1. Czas trwania urazu w przypadku odwracalnego i nieodwracalnego urazu komórkowego

Odwracalne uszkodzenie komórek można zwykle zatrzymać, usuwając lub niszcząc szkodliwy bodziec, podczas gdy nieodwracalne uszkodzenie komórek postępowało powyżej punktu „braku powrotu”.

2. Rodzaj szkody związanej z odwracalnym i nieodwracalnym uszkodzeniem komórek

Odwracalne uszkodzenie komórek jest zwykle wynikiem początkowych stadiów braku tlenu, znanego również jako niedotlenienie lub niedokrwienie, braku przepływu krwi do komórek, podczas gdy nieodwracalne uszkodzenie komórek wiąże się z bardziej podstępnymi czynnikami, takimi jak wirusy, odpowiedzi immunologiczne lub wady genetyczne.

3. Odpowiedź komórkowa na odwracalne i nieodwracalne uszkodzenie komórek

Odwracalne uszkodzenie komórek powoduje obrzęk komórkowy, gromadzenie się tłuszczu i „pęcherzenie” komórek lub wypukłości błony komórkowej. Nieodwracalne uszkodzenie komórek powoduje zakwaszenie środowiska komórkowego, zniszczenie kluczowych organelli i uszkodzenie błon.

4. Odpowiedź tkanek na uszkodzenie komórek odwracalnych vs nieodwracalne

Odwracalne uszkodzenie komórek prowadzi do zauważalnego obrzęku i wzrostu powierzchni na poziomie tkanek, natomiast nieodwracalne uszkodzenie komórek prowadzi do martwicy i śmierci komórki.

5. Odzyskiwanie

Odwracalne uszkodzenie komórek jest farmakologicznie uleczalne i może powodować powrót do zdrowia, podczas gdy nieodwracalne uszkodzenie komórek powoduje trwałą utratę i śmierć komórek.

Odwracalne uszkodzenie komórek a nieodwracalne uszkodzenie komórek: tabela porównawcza

Podsumowanie uszkodzenia komórek odwracalnych a uszkodzenia komórek nieodwracalnych

• Zarówno odwracalne, jak i nieodwracalne uszkodzenie komórek jest rodzajem uszkodzenia komórek, które obejmuje pewien rodzaj szkodliwego bodźca, czy to chemicznego, biologicznego, niedotlenienia itp. Oba rodzaje uszkodzeń komórek wywołują unikalne odpowiedzi komórkowe.
• Odwracalne uszkodzenie komórek jest z definicji odwracalne, jeśli bodziec zostanie usunięty przed upływem określonego czasu. Ten czas trwania, tj. Punkt nieodwracalności, różni się w zależności od typu komórki.
• Nieodwracalne uszkodzenie komórki powoduje apoptozę komórkową lub zaprogramowaną śmierć komórki i martwicę tkanek.
• Odwracalne uszkodzenie komórki prowadzi do globalnego obrzęku i zmiany w magazynowaniu tłuszczu, przy jednoczesnym zachowaniu nienaruszonej większości elementów strukturalnych komórki.
• Nieodwracalne uszkodzenie komórki prowadzi do zniszczenia mitochondriów i błon komórkowych, a także uwolnienia enzymów do cytoplazmy, co może być toksyczne dla komórki.
• Patologie dwóch obrażeń początkowo dzielą tę samą ścieżkę. W pewnym momencie obrażenia przechodzą z odwracalnego na nieodwracalne.