Ugrás a tartalomhoz

Molekuláris sejtbiológia

Sass Miklós, †Laskay Gábor (2013)

Eötvös Loránd Tudományegyetem

A nekrózis és az apoptózis közötti legfontosabb különbségek

A nekrózis és az apoptózis közötti legfontosabb különbségek

Mit is értünk a nekrózis és az apoptózis szavak alatt? Mindkettő görög szó. A nekrosz halottat, a nekrózis a halál fogalmát jelenti (l. nekrológ). Az apoptózis egy morfológiai megfigyelés alapján született kifejezés, amit az is mutat, hogy az elnevezés megszületése előtt zsugorodásos nekrózisnak nevezték (shrinkage necrosis). Ez rámutat arra, hogy a két folyamat közötti legfeltűnőbb különbség morfológiai: a nekrózis esetében a sejt intenzíven duzzad, a sejtmembrán elveszti épségét (intaktságát), ezzel együtt barrier szerepét is. A beltartalom a környezetbe áramlik, miközben a sejtorganellumok (így a sejtmag) is sérülnek. A lízis következtében a környezetbe antigének kerülnek, amelyek gyulladásos folyamatot indukálnak (5. ábra).

5. ábra. Nekrotikus szövetelhalás az ujjak végén

A tipikus apoptózis folyamán megjelenő morfológiai jellemzőket a 6. ábrán látható két elektronmikroszkópos felvétel szemlélteti. A folyamat elején a sejtek zsugorodása indul meg. A szöveti környezetben lévő sejtnél ennek legelső jele bizonyos sejt-sejt kapcsolatok gyengülése, felszakadása, amit az adott sejt zsugorodása követ. Ultrastruktúrális, sejtmagi szinten már a korai stádiumban lehet látni a maghártya mellett egy nagyon határozott kromatin kondenzációt, ami általában periférikus, félhold alakú. Emellett megkezdődik az úgynevezett apoptotikus testek vagy blebek képződése és lefűződése; e folyamat neve: zeiozis. A sejtmembrán teljesen intakt, a környezettől elhatároló, de azzal szabályozott anyag- és energiakicserélő kapcsolatot biztosító szerepét be tudja tölteni. A sejtorganellumok épek, működőképesek; a citoplazma elektrondenzitása azonban a transzglutaminázok aktivitásának fokozódása, a fehérjék keresztkötése miatt változik. A lefűződött sejtrészek is ép membránnal határoltak, a bennük lévő struktúrákkal együtt (többnyire) működőképesek. A folyamatot a sejtmag feldarabolódása, fragmentációja kíséri, így a citoplazma lefűződésekbe sejtmag részletek is bekerülnek. Az apoptózis „hulló levelet vagy virágszirmot” jelent, ami a zeiozis folyamatára utal.

6. ábra. Az apoptózis morfológiai jellemzői. Az A panelen egy az apoptózis korai szakaszában lévő sejt látható, ahol már megfigyelhető a sejtmag kromatin állományának perifériális kondenzációja, a citoplazma denzitásának fokozódása és a sejtfelszín „hólyagosodása”. A B panelen egy erőteljesen zsugorodott sejt látható, az apoptotikus testek fokozott képződésével és lefűződésével

Az apoptózis szöveti protektív szerepű, mivel a sejt végig intakt membránnal határolt részekre esik szét, majd ezeket az apoptotikus testeket a környező szövet ép sejtjei, vagy erre specializált sejtek kebelezik be és bontják le. A beltartalom végig védve van, tehát a tipikus apoptózis esetében az nem indukál a környező sejtek számára káros gyulladásos folyamatokat. A nekrózis és az apoptózis morfológiai jellemzőinek összehasonlítását a 7. ábra foglalja össze.

7. ábra. A nekrózis és az apoptózis morfológiai vonásainak összehasonlítása

Sejten belüli Ca2+-ion koncentráció kimutatás alapján megállapítható, hogy az intracelluláris kalcium-koncentráció az apoptotikusan pusztuló sejt esetében lassan növekszik és „csak” szubnekrotikus” szintet ér el. Ezzel ellentétben a nekrózis folyamán mérhető egy ugrásszerű kalcium ion koncentráció-emelkedés, amelyet a sejtmembrán intaktságának megszűnése eredményez (8. ábra). Az apoptózis során ilyen robbanásszerű ion-beáramlás nem detektálható.

8. ábra. Ca2+-ion ultrastruktúrális szintű kimutatása nekrotikus sejtekben: a nyilak által jelzett fekete granulumok a felhalmozódott Ca2+-tartalmú csapadékot (Ca-pyroantimonát) jelzik