19.1

19. morfologické a biochemické charakteristiky neprogramované buněčné smrti

            Nekróza je intravitální odumření tkáně. Může být zapříčiněna fyzikálními faktory (teplota, proud), ischémií a hypoxií, účinkem toxických látek, účinkem infekčních agens (bakterie – prostřednictvím proteolytických a lipolytických enzymů nebo toxinů působících na membrány nebo intracelulární struktury; viry – lytický cyklus, imunitní mechanismy), účinkem volných radikálů, účinkem enzymů nebo imunitních mechanismů (komplement, účinek T_C-lymocytů).

            Projevy – projevy nekrózy můžeme rozdělit na mikroskopické, makroskopické, klinické a biochemické.

                       Mikroskopické změny

Změny v buňce – jádro – jádro se svrašťuje a tmavne (pyknóza), chromatin se někdy hromadí na vnitřní straně jaderné membrány (nástěnná hyperchromatóza), pak se jádro může rozpadnout na malé fragmenty (karyorhexe) nebo se úplně ztrácí jeho barvitelnost (karyolýza).

Cytoplazma – roste eozinofilie, organely (hlavně mitochondrie) zduřují, vakuolizace, disrupce membrán organelárních i buněčných – lysozomy uvolňujísvé enzymy a dochází k autolýze buňky, influx Ca²⁺ po rozrušení membrán aktivuje enzymy a přispívá tak k samonatrávení.

Změny v okolí buňky – tkáňová vitální reakce – vyvíjí se v okolí odumírající buňky jako reakce na nekrózu (její přítomnost odliší nekrózu od posmrtné autolýzy), z cév v okolí buňky vystoupí polymorfonukleáry a makrocyty (chemotaxe – přitahovány zánětovými mediátory uvolněnými z nekrotické tkáně, která působí v organismu jako cizí) a z nich se uvolňují enzymy, jež působí heterolýzu nekrotických buněk.

Reparativní pochody – nekrotické buňky jsou odstraněny fagocytózou a nahrazeny normální tkání.

Makroskopické projevy – podle makroskopických projevů nekrózy dělíme na několik následujících typů: koagulační nekróza, kaseifikační nekróza, kolikvační nekróza, hemoragická nekróza, nekróza tukové tkáně, fibrinoidní, gangrenózní.

Klinické projevy – nekróza je většinou součástí zánětu, klinické projevy zahrnují vzestup sedimentace a teploty, leukocytózu a lokální projevy (edém, zvředovatění).

Biochemické projevy – biochemické projevy jsou podmíněny jednak influxem Ca²⁺ do buněk (aktivace enzymů – vzrůstá jejich aktivita), jednak uvolněním enzymů obsažených v buňkách při jejich rozpadu – ty pak způsobují denaturací proteinů následné změny v tkáni. Tyto uvolněné enzymy se pak stávají markery orgánového poškození a prokazují se v séru, např. tranaminázy, laktátdehydrogenázu, kreatinkinázu, alkalickou fosfatázu, kyselou fosfatázu.

            Rozdělení nekrózy – prostá nekróza (postihuje kůži a kosterní svaly), kolikvační (především bílá hmota mozku a míchy a pankreas), koagulační (především parenchymatózní orgány, zvláštními případy jsou kaseifikační a Zenkerova vosková nekróza, postihující kosterní svaly), hemorhagická, fibriniodní (postihuje vazivo intersticia a cévní stěny), tukové tkáně (posttraumatická a Balserovy nekrózy, které mají příčinu v uvolnění enzymů pankreatu), kostní tkáně.

Prostá nekróza – postihuje kůži a svaly při uzávěru přívodních cév. Mikroskopicky – ztráta barvitelnosti jader a zvýšení eozinofilie cytoplazmy, makroskopicky – nevýrazná, svaly jsou světlé, hnědočervené a snadno se trhají.

Kolikvační (malacie) – totální enzymatický rozklad tkáně, jež se projeví zkapalněním (kolikvací). Podmínkou je masivní autolýzy a heterolýzy, tedy komponenty dané tkáně musí být snadno degradovatelné (chudé na bílkoviny – např. bílá hmota mozková). Konzistence je již od počátku měkká, konečným stádiem je pseudocysta – patologická dutina bez vlastní výstelky (ohraničená tkání, v níž došlo k nekróze).

Koagulační – je důsledkem denaturace bílkovin tkání (postihuje tkáně bohaté na bílkoviny – je typická pro hypoxickou smrt buněk parenchymatózních orgánů). Název je odvozen od makroskopického vzhledu, který připomíná povařené (koagulované) maso – smazaná, ale homogenní struktura tkáně, jílovitá (žlutá) barva, objem zvětšen otokem a překrvením. Konzistence nejprve tužší (prosakování bílkoviny z cév, ztráta vody), později měkčí. Klínovitý tvar. Okolo ložiska nekrózy je hemoragický lem (roztažené, překrvené vlásečnice). Mikroskopicky ji charakterizuje dlouhodobá perzistence základní struktury tkáně a uchování buněčných stínových struktur, nejčastěji je způsobena ischémií.

Kaseifikační (poprašková) – makroskopicky je zrnitá, žlutavá (lipidy), připomíná sýr. Typická pro chronické záněty. Je ohraničena specifickou granulační tkání (epiteloidní a Langhansovy buňky vznikající z histiocytů), eozinofilní, je patrný bazofilní poprašek z fragmentů jader rozpadajících se buněk.

Zenkerova vosková – koagulační nekróza kosterních svalů u některých infekčních chorob. Makroskopie je většinou nevýrazná, svaly vypadají jako povařené, jindy zřetelně prokrvácené, praskají v místě nekróz. Mirkoskopicky se zrtácí příčné pruhování svalových vláken a vlákna se hrudkovitě rozpadají (patrné oxyfilní hrudky sarkoplazmy).

Hemorhagická – vzniká druhotným krvácením do jiného typu nekrózy. Následek stázy krve při obstrukci žíly (žilní trombóza) nebo při podtlaku v tkáňovém okrsku (obstrukce koncové tepny) a následném refluxu z kapilárních a venózních nízkotlakých oblastní do okolní tkáně. Makroskopicky se projeví červenofialovou barvou tkáně (je-li příčinou nekrózy ischémie, má obraz tzv. červeného infarktu – plíce, slezina, nadledviny). Mikroskopicky dlouhodobě přetrvává základní tkáňová struktura a uchovávají se buněčné stínové struktury, cévy jsou dilatované.

Tuková tkáň – působení uvolněných proteolytických a lipolytických enzymů nekrotického pankreatu na tukovou tkáň. Nekróza adipocytů – uvolnění a hydrolýza tracylglycerolů – uvolnění mastných kyselin, jež krystalizují a mění se ve vápenaté soli. Makroskopicky bílá ložiska ve žluté tukové tkáni.

Fibrinoidní nekróza  - pouze mikroskopická, makroskopicky nejsou patrné žádné změny (kromě komplikací – výdutě cévní stěny, revmatické uzlíky na srdečních chlopních). Regresivní změna vazivové tkáně podmíněná imunitně. Do tkáně migrují leukocyty a uvolňují hydrolytické enzymy, jež v ložisku odbourávají kolagen. Fibrinoid je amorfní hmota, barvící se jako fibrin.

Nekróza kostní tkáně – postihuje kostní tkáň i struktury dřeně (vazivo, tuková tkáň), vzniká v důsledku traumatu, ischémie, ozařování, užívání kortikoidů nebo jsou příčiny neznámé. V centru nekrózy pyknóza jader osteocytů, na periferii karyolýza a přítomnost prázdných lakun, může být současně nekróza vaziva a tuku dřeně.

            Další osud – tkáň, která podlehne nekróze s tkáňovou vitální reakcí, je následně ohraničena polymorfonukleáry a dále má několik možností, jak se vyvíjet, podle velikosti ložiska.

Malé ložisko – heterolýza enzymy polymorfonukleárů a resorpce makrofágy, dále: regenerace (náhrada morfologicky a funkčně rovnocennou tkání), reparace (náhrada funkčně méněcennou tkání – vazivo), kolikvace (vzniká pseudocysta).

Velké ložisko – ohraničená vazivem (opouzdření nekrotické tkáně, může se zahustit a kalcifikovat. Sekvestrace (heterolýzou se oddělí nekrotická tkáň od vitální.

            Znaky – poškození tkáňové struktury. Nabobtnalé, zvětšené buňky, pyknotická, fragmentovaná jádra, dilatované ER, nabobtnání mitochondrií. Biochemie ER, mitochondrií a membrány. Rozsáhlé poškození DNA, nadměrná aktivace PARP-1 (poly ADP-ribose polymerase). Uvolnění organel, signálů (DNA, RNA, HSP90 – heat shock protein); sekrece DAMP (damage-associated molecular patterns) – IL-1 a 6; zánět.