Nekroosi

Nekroottinen alaraaja (gangreena).

Nekroosi eli akuutti patologinen solukuolema on solun kuolema, jossa solun sisällä olevat molekyylit vapautuvat soluvälitilaan kalvorakenteiden hajottua. Nekroosi aiheuttaa usein tulehdusreaktion.

Nekroosi on patologinen prosessi, jonka aiheuttavat solun ulkopuoliset epäsuotuisat, joko fysikaaliset tai kemialliset tekijät (hypotermia, hapenpuute, säteily, matala pH, solun vaurioituminen). Nekroosi on kontrolloimaton tapahtumasarja. Se ei vaadi energiaa eivätkä siinä vaikuta kaspaasi-entsyymit kuten apoptoosissa. Nekroosin tyypillisiin piirteisiin kuuluvat solun nopea turpoaminen ja hajoaminen.

Nekroosien luokittelu

• Koagulaationekroosissa (tai hyytymäkuoliossa) kudoksen perusrakenne säilyy mikroskoopissa tarkasteltuna ainakin muutaman päivän ajan, mutta solut ovat kuolleita. Yksittäisten solujen muoto säilyy, mutta tumat ovat kadonneet soluista. Koagulaationekroosi on tyypillistä infarkteille monissa elimissä aivoja lukuun ottamatta.
• Liukenemisnekroosi (tai kollikvaationekroosi) syntyy, kun tulehdussolut siivoavat kuollutta solukkoa pois. Nekroosipaikalle muodostuu märkää, josta tämä nekroosityyppi saa nimensä. Liukenemisnekroosi voi syntyä bakteeri- tai joskus sieni-infektioiden seurauksena, jotka stimuloivat tulehdussolujen kertymistä infektiopaikalle. Liukenemisnekroosi on tyypillinen nekroosi keskushermostossa.
• Kaseaationekroosi ("juustokuolio") nähdään useimmiten keuhkoissa tuberkuloosi-infektion seurauksena. Nimitys "juustonekroosi" tulee nekroottisen kudoksen hauraasta kelta-valkoisesta ulkomuodosta. Mikroskoopilla tarkasteltuna kaseaationekroosissa solujen ja kudoksen muoto on täysin hajonnut ja nekroottista solukkoa ympäröi selvärajainen tulehdussolukon alue, jota sanotaan granuloomaksi.
• Rasvanekroosi (liponekroosi tai steatonekroosi) syntyy, kun aktivoitunut lipaasi pilkkoo kudoksen rasvoja, jolloin vapaat rasvahapot muodostavat suoloja kudoksen vapaiden kalsiumionien kanssa. Rasvahappojen kalsiumsuolat tunnetaan yleisemmin saippuana. Makroskooppisesti rasvanekroosissa nähdään pieniä valkoisia kertymiä kudoksessa. Akuutissa pankreatiitissa (haimatulehdus) haimaan syntyy rasvanekroosi, kun haiman tuottama lipaasi alkaa pilkkoa haiman lipidejä.
• Fibrinoidinekroosi syntyy tyypillisesti immuunivälitteisen verisuonivaurion yhteydessä antigeeni-antibody -immunokompleksien kertyessä valtimon seinämään. Fibriinin kertyminen vauriopaikalle aiheuttaa voimakkaan vaaleanpunaisen värjäytymisen hematoksyliini-eosiini -värjäyksessä.
• Gangreena ei ole erityisesti mikään tietty nekroosin muoto, vaan sillä viitataan yleisesti laajoihin nekrooseihin, tyypillisesti alaraajassa.

Nekroosin vaiheet

Nekroosi alkaa, kun solu kokee akuutin solu- tai solukalvovaurion. Tämän seurauksena vaurioituneen solun sisään pääsee virtaamaan solun ulkopuolisen tilan ioneita ja vettä. Tämän seurauksena solu ja soluelimet turpoavat. Soluliman turpoaminen johtuu siitä, kun sileä solulimakalvosto laajenee ja ribosomit irtoavat karkeasta solulimakalvostosta. Tämän jälkeen solukalvo pullistuu ja lopulta solun tukiranka hajoaa ja solukalvo rikkoutuu täysin. Tällöin solun sisältö vapautuu soluvälitilaan ja aiheuttaa nekroosille tyypillisen tulehdusreaktion.

Mitokondrioissa on havaittavissa kaksi muutosta, jotka vaikuttavat siihen, eteneekö solussa tapahtuva muutos välttämättä nekroosiin asti. Toinen näistä on mitokondrion raju laajeneminen ja toinen on elektronitiheydeltään suurten saostumien muodostuminen ytimeen. Tämä on seurausta proteiinien denaturoitumisesta, mutta seassa voi olla myös kalsiumfosfaattikiteitä.

Nekroosiin johtavat tekijät

Tavallisin syy nekroosiin on se, että solu on joutunut sellaiseen ympäristöön, jossa solu alkaa turvota, sen solukalvot vaurioituvat ja lopulta solu hajoaa. Syitä tähän voivat olla esimerkiksi hapen puute, suuresti muuttunut lämpötila, myrkyllinen yhdiste tai viruksen aiheuttama infektio. Nekroosin yleensä aiheuttava suuri muutos solun ympäristössä johtaa siihen, että nekroottisia soluja on useimmiten monta. Ne puolestaan synnyttävät kuolevien solujen ryhmiä, joiden ympärille kerääntyy nopeasti myös neutrofiilisia granulosyytteja ja muita tulehdussoluja.

Kuolevalle solulle on ominaista suuret proteiinikasaumat. Yksi proteiinikasaumien aiheuttaja on ubikitiini-niminen proteiini. Se tunnistaa solussa olevia vaurioituneita proteiineja ja ohjaa niiden hajotusta. Ubikitiini pystyy muodostamaan kovalentteja sidoksia toisten proteiinien lysiini-tähteiden väliin. Kun ubikitiini tarttuu muihin proteiineihin, voi siitä olla seurauksena kookkaita soluliman inkluusioita.

Katso myös

• Apoptoosi
• Kuolio
• Kaasukuolio

Aiheesta muualla

• Suomen virtuaaliyliopisto

Lähteet

• Heino, J. & Vuento, M. (2002). Solubiologia. Helsinki: WSOY.
• Niemi, M., Virtanen, I. & Vuorio, E. (1995). Solu- ja molekyylibiologia. Porvoo: Weilin+Göös.
• Kumar, V., Abbas, A., Fausto, N., Mitchell, R. (2007). Robbins Basic Pathology. Elsevier