Zelltod | Nekrose | Apoptose
In
der Zytologie, ist der Zelltod, die Apoptose, eine der Hauptarten des programmierten
Zelltodes (PCD).
Im Gegensatz zur Nekrose die eine Form des Zelletodes ist, die aus einer akuter
zellulärer Verletzung resultiert, wird die Apoptose in einem bestellten
Prozess durchgeführt, der im Allgemeinen Vorteile während des Lebenszyklus
eines Organismus beinhaltet.
In der Embryologie führt die Apoptose zu der Differenzierung an den verschiedenen
Fingern und Gliedmassen. Nur dadurch können sich die Finger als einzelne
Komponente entwickeln.
Die Art und Weise, mit der die Apoptose Prozess durchgeführt wird, erleichtert
die sichere Beseitigung der Zelleleichen und deren Fragmente.
Die Prozesse der natürlichen Apoptose sind was die Grundlagenforschung
angeht angemessen erforscht worden um sie erklären zu können. Trotzdem
reicht dies nicht aus um die Forschungsergebnisse zurzeit auf einen pathologischen
Vorgang ausreichend zu projizieren.
Zu viel Apoptose verursacht Zelle-Verlust
Störungen, während zu wenig Apoptose in bestimmten Arealen zu gutartigen
oder bösartigen Krebsformen führt.
Dabei zeigen nicht alle Vorgänge der Apoptose die gleiche Morphologie,
obwohl der Vorgang ein streng regulierter Prozess ist.
Grundsätzlich lassen sich zwei Verschiedene Vorgänge des Zelltodes
darstellen:
Nekrose
Bei
der Nekrose ist charakteristisch, dass deutliche Abweichungen von den äußeren
physiologischen Umständen zu einem nekrotischen Zelltod führen. Die
Entscheidenden Einflüsse die zur Nekrose Führen sind:
- Thermische Einflüsse (extreme Hitze oder Kälte) oder ein zu schneller
und häufiger Wechsel.
- Chemische Faktoren (Sauerstoffmangel oder toxische Substanzen) können
zu dem nekrotischen Zelluntergang führen.
- Infektionen mit lytischen Viren.
- Aktivierung des Komplementsystems.
- Summation verschiedener Noxen.
In
der Morphologie wird im Anfangsstadium der Nekrose eine Volumen Zunahme der
Zelle festgestellt. Dies liegt daran, weil die Plasmamembran ihre selektive
Wirkung gegenüber den äußeren Einflüssen nicht mehr wahrnehmen
kann und somit der osmotische Gradient für die Mengenzunahme im Cytoplasma
sorgen kann.
Es kommt zur Fragmentierung und Auflösung des Zellkerns.
Der Prozess der Auflösung der Membran hält an, dadurch werden immer
mehr lysosomale Enzyme außerhalb der Zelle abgegeben. Dies beschleunigt
den Prozess der Membranauflösung weiterhin. Die lysosomalen Enzyme greifen
im unmittelbaren Gewebe auch die anderen Zellen an, was zu einem nekrotischen
Zelluntergang mit verschiedenen infektiösen Begleitreaktionen führt.
Apoptose
Im
Gegensatz zur Nekrose handelt es sich bei der Apoptose um einen beabsichtigten
Zelltod, um einen programmierten Zelltod. Diese Art von Zelltod gilt als physiologisch
sinnvoll und deshalb streng reguliert.
Ohne die Apoptose wäre eine Regeneration der Organe nicht möglich.
Nur durch die Tatsache, dass das System die Möglichkeit hat selbst den
Vorgang des Apoptose zu steuern kann es eine willkürliche Zellvermehrung
die zu verschiedenen Krebsarten und Immunologischen Problemen führen würde
verhindern.
In der Embryologie ist die Apoptose eins der entscheidenden Mechanismen die
z.B. zum Gelenkspalt zwischen den Anlagen zweier Knochen durch apoptotischen
Zelluntergang führt. In der Krebstherapie wird ebenfalls auf die Apoptose
zurückgegriffen wenn man zum Beispiel ionisierende Strahlung bei einer
Chemotherapeutika bei einem Tumor verwenden.
Die Unterscheidung zwischen der Nekrose und der Apoptose ist morphologisch eindeutig
nachweisbar und bedarf deswegen nur selten den biochemischen Nachweis.
Merkmale der Apoptose sind:
- Schrumpfung der betroffenen Zelle
- Kondensation des Chromatins
- Aufspaltung des genetischen Materials
- Erhöhte Endonuklease Aktivität
- Eine intakte Zellmembran im Anfangsstadium
- Blebbing „Bläschen“ in der Zellmembran im späteren
Stadium
- Abschnürung von „embranumgrenzter Vesikel“ apoptotic bodies
die Zellmembranbestandteile und DNA-Fragmente enthalten
Histologisch ist die Apoptose nur schwer Nachweisbar wenn es zu einer sofortigen
Auflösung dieser Bestandteile ohne eine Entzündungsreaktion kommt.
In der Medizin ist der Vorgang der Apoptose entweder zur Therapie besonders
in der Immunologie oder in der Grundlagenforschung relevant. Zur Zeit wird ein
Zusammen hang zwischen einer herabgesetzten Apoptose und dem entstehen von malignen
Tumoren erforscht.
Ebenso wird zur Zeit an dem Einfluss der Apoptose bei der Infektion durch den
HI-Virus geforscht. Dabei kommt es zu einem selbst eingeleiteten apoptotischen
Zelluntergang der T-Helferzellen.