Necrosi
Che cos'è la necrosi cellulare?
La necrosi definisce il fenomeno di morte cellulare involontaria, determinata cioè da eventi esterni che, attraverso differenti modalità d'azione, conseguono il risultato della morte cellulare.
In ragione di tale definizione, la necrosi è un fenomeno di tipo passivo, che non coinvolge vie metaboliche dedicate e non richiede consumo di energia, in ciò differenziandosi dall'apoptosi.
In ragione della molteplicità di possibili eventi scatenanti e della possibilità che vengano coinvolte cellule di tutti i tipi di tessuti, i processi che portano alla necrosi sono vari e diversificati, non potendosi pertanto definire una sequenza specifica di reazioni o di fenomeni caratteristici. Ciononostante, è possibile individuare dei tratti comuni e distinguere analogie e differenze tra fenomeni necrotici di natura diversa.
Necrosi cellulare.
Differenze tra necrosi e apoptosi
Sebbene necrosi e apoptosi siano entrambi processi che portano alla morte cellulare, tra i due fenomeni vi sono differenze molto importanti. Come detto, l'apoptosi è un processo attivo che coinvolge specifiche vie metaboliche dedicate; la necrosi al contrario è un evento che viene “subito” dalla cellula, la quale si trova a fronteggiare un episodio traumatico o d'altro genere che impedisce alla cellula di espletare le proprie funzioni vitali e induce delle modifiche anatomo-funzionali tali da portarla alla morte.
La differenza è tanto più evidente quando si osserva come la cellula tenti di rimediare al danno attuando delle risposte metaboliche che, se non sufficienti, non riusciranno ad impedirne la distruzione.
L'apoptosi, poi, è un fenomeno isolato, che coinvolge singole cellule in un ambiente sano. La necrosi, invece, coinvolge gruppi più o meno estesi di cellule, tutte sottoposte al medesimo fenomeno avverso.
Differenza tra Apoptosi e Necrosi: durante la necrosi i componenti cellulari sono riversati all'esterno, durante l'apoptosi la cellula si frammenta e viene eliminata dai macrofagi.
Quali sono le cause che portano alla necrosi cellulare?
L'insorgere di un fenomeno necrotico può essere determinato da molteplici fattori scatenanti.
Dal punto di vista fisico-chimico, la necrosi può essere indotta da variazioni osmotiche eccessive, dall'arresto del rifornimento di ossigeno e nutrienti o da fenomeni che causano la denaturazione delle proteine.
Dal punto di vista generale, quindi, si potrà avere necrosi quando la cellula si ritrovi in un ambiente fortemente ipo-osmotico o iper-osmotico; quando sottoposta a temperature estremamente elevate o all'azione di tossine e veleni (che portano alla denaturazione delle proteine), quando posto in ambiente anossico, povero di nutrienti o in soggetti affetti da ischemia (mancato apporto di ossigeno e nutrimento) oppure in seguito a forti traumi che ne compromettano l'integrità.
Stimoli avversi come quelli descritti, se di intensità non eccessiva, possono non causare immediatamente la necrosi ma innescare una risposta adattativa della cellula, che cerca di frenare l'azione distruttiva dell'evento modificando alcune proprie caratteristiche.
Se l'adattamento sarà sufficiente a bilanciare gli effetti del trauma, la cellula sopravviverà, diversamente si innescheranno in un secondo momento i fattori che porteranno alla necrosi o talvolta all'apoptosi della cellula.
Caratteristiche e processi della necrosi
Sebbene i processi necrotici possano essere notevolmente differenti tra loro in ragione del tessuto coinvolto e della natura del danno, è possibile individuare degli aspetti comuni a tutti gli eventi necrotici.
Una struttura sempre coinvolta è la membrana cellulare. Questa può essere danneggiata direttamente da un trauma contusivo oppure in conseguenza di alterazioni a carico di enzimi coinvolti nel metabolismo energetico.
In caso di interruzione della sintesi di ATP, infatti, si ha l'arresto delle pompe protoniche transmembrana. Il Na+ entra nel citoplasma secondo gradiente mentre viene perduto il K+. Si determina anche l'ingresso di acqua, con conseguente rigonfiamento della cellula.
Il mancato funzionamento delle pompe protoniche porta anche ad un aumento considerevole della concentrazione di Ca++, che attiva le fosfolipasi responsabili della degradazione dei lipidi di membrana. La membrana viene ulteriormente danneggiata dall'eccessiva pressione intracellulare e dalla lisi dei fosfolipidi.
Per mitigare gli effetti nefasti dei processi in atto, la cellula attua due risposte metaboliche: sintetizza Chaperonine e Ubiquitina, per cercare di arginare la denaturazione delle proteine e smaltire velocemente quelle ormai denaturate.
Intanto l'aumento del Ca++ ha numerosi altri effetti negativi: attiva le Calpaine, proteasi che intaccano le proteine del citoscheletro, le ATPasi, che distruggono le riserve di AT ancora presenti e le endonucleasi, che vanno a danneggiare il DNA nucleare. Il reticolo endoplasmatico e gli altri organuli vengono danneggiati e la cellula muore, riversando il proprio contenuto citoplasmatico nell'ambiente extracellulare.
Alterazioni morfologiche del nucleo
Durante il processo di necrosi, è possibile osservare una progressiva alterazione del nucleo che passa attraverso tre fasi.
- Picnosi: si osserva in un una fase molto precoce e il nucleo si presenta molto piccolo. Questa fase è una conseguenza dell'arresto della trascrizione di DNA;
- Carioressi: il nucleo inizia a frammentarsi a causa dell'azione delle nucleasi;
- Cariolisi: il nucleo si dissolve e scompare del tutto. In questa fase la cellula appare esternamente ancora integra, mantenendo la propria forma naturale.
Tipologie di necrosi dal punto di vista istologico
Poiché la necrosi coinvolge in genere aree estese di tessuto, questo fenomeno è osservabile e descrivibile anche a livello istologico.
Da questo punto di vista è possibile individuare quattro differenti tipologie di necrosi, che sono conseguenza di fenomeni differenti:
- Necrosi coagulativa: questo tipo di necrosi si verifica quando il danno è di natura ischemica. In queste condizioni, in cui le cellule muoiono per effetto di mancanza di nutrimento e ossigenazione, i tessuti diventano duri e assumono una colorazione biancastra.
- Necrosi colliquativa: è conseguenza di un danno di tipo litico. Il tessuto si liquefa e si degrada completamente. È una tipologia di necrosi molto comune a carico del tessuto nervoso del cervello. Anche i comuni ascessi sono forme di piccole dimensioni di necrosi colliquativa.
- Necrosi caseosa: è effetto di una lesione di tipo tubercolare. Il tessuto assume un aspetto caratteristico che ne determina il nome.
- Necrosi adiposa: questa tipologia di necrosi coinvolge il tessuto adiposo ed è determinata dalla digestione dei grassi ad opera delle lipasi. La reazione porta alla formazione di saponi di calcio che tendono a precipitare. La causa più comune di questo tipo di lesioni è l'insistenza di una pancreatite.
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