कोशिका मृत्यु: प्रकार और उनकी विशेषताएं - जीवविज्ञान - 2025

कोशिका मृत्यु सेलुलर विभिन्न चरणों में सभी जीवित जीवों का सामना घटकों के विनाश की प्रक्रिया है। सभी बहुकोशिकीय जीवों में कोशिका मृत्यु और कोशिका प्रसार के बीच एक इष्टतम संतुलन होना चाहिए।

कोशिका मृत्यु दो मुख्य तंत्रों से होती है: नेक्रोसिस या आकस्मिक कोशिका मृत्यु से, और एपोप्टोसिस या क्रमादेशित कोशिका मृत्यु से। प्रत्येक तंत्र को एक विशेष कोशिका आकृति विज्ञान के लिए जिम्मेदार ठहराया जाता है।

एपोप्टोसिस और नेक्रोसिस के बीच अंतर।

स्रोत: शराब दुरुपयोग और शराब पर राष्ट्रीय संस्थान (NIAAA)

एपोप्टोसिस या प्रोग्राम्ड सेल डेथ में आनुवांशिक घटकों द्वारा उच्च मार्ग को नियंत्रित किया जाता है। अक्सर जब जीव पैथोलॉजिकल परिस्थितियों (अपक्षयी रोगों, उदाहरण के लिए) का अनुभव करता है, तो एपोप्टोटिक प्रोग्राम को गलत तरीके से लागू किया जा सकता है, जिसके परिणामस्वरूप अनुचित सेल विनाश हो सकता है।

क्रमादेशित कोशिका मृत्यु सामान्य रूप से विकासात्मक मार्गों और होमोस्टेसिस (कोशिका मृत्यु और प्रसार के बीच नियंत्रण) का एक महत्वपूर्ण घटक है।

एक्सीडेंटल सेल डेथ या नेक्रोसिस सेल डेथ का दूसरा प्रकार है। यदि हम इसे एपोप्टोसिस से तुलना करते हैं तो यह मौलिक अंतर प्रस्तुत करता है। यह घटना तब होती है जब कोशिकाएं एक प्रतिकूल या चरम वातावरण के संपर्क में होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप कोशिका संरचनाओं को नुकसान होता है।

क्रमादेशित कोशिका मृत्यु या एपोप्टोसिस

एेतिहाँसिक विचाराे से

1972 में एपोप्टोसिस शब्द का पहली बार इस्तेमाल किया गया था। यह लेखक केर, वायली और करी द्वारा लिखित एक क्लासिक वैज्ञानिक लेख में दिखाई दिया। केर एट अल। के लिए, एपोप्टोसिस शब्द कोशिका मृत्यु के एक विशिष्ट रूपात्मक रूप का वर्णन करता है।

हालाँकि ये लक्षण पहले ही कई बार विस्तृत हो चुके हैं, ये लेखक इस घटना को एक नाम देने वाले पहले व्यक्ति हैं।

परिभाषा

एक बहुकोशिकीय जीव कई कोशिकाओं से बना होता है जो एक दूसरे के साथ संबंध स्थापित करते हैं। समुदाय को कड़ाई से व्यवस्थित रखा जाना चाहिए, और यह नई कोशिकाओं के प्रसार और पहले से मौजूद कोशिकाओं के उन्मूलन के बीच एक नियंत्रण स्थापित करके प्राप्त किया जाता है।

इस तरह, कई कारणों से कोशिकाओं को अब आणविक "आत्महत्या" के एक प्रकार से गुजरने की आवश्यकता नहीं है जिसे एपोप्टोसिस कहा जाता है।

क्रमादेशित कोशिका मृत्यु एक सामान्य शारीरिक घटना है। इसमें कुछ कोशिकाओं के नियंत्रित उन्मूलन शामिल हैं। यह तंत्र वयस्क ऊतकों को ठीक से काम करने के लिए महत्वपूर्ण है। यह भ्रूण के विकास में भी भूमिका निभाता है।

विशेषताएं

प्रसार का संतुलन बनाए रखें

क्रमादेशित कोशिका मृत्यु का मुख्य उद्देश्य कोशिका प्रसार का संतुलन बनाए रखना है। उदाहरण के लिए, हमारे शरीर में, लगभग 5 x 10 ¹¹ एरिथ्रोसाइट्स या रक्त कोशिकाएं प्रतिदिन कोशिका मृत्यु के माध्यम से समाप्त हो जाती हैं।

कोशिकाओं की रक्षा करें

इसके अलावा, यह कोशिकाओं के खिलाफ एक सुरक्षा तंत्र स्थापित करने की अनुमति देता है, जो संभावित रूप से शरीर को प्रभावित कर सकता है। कोशिकाओं के मामले में जो वायरस के संक्रमण के शिकार हुए हैं, वे आमतौर पर क्रमादेशित कोशिका मृत्यु द्वारा मारे जाते हैं। इस प्रकार, वायरस मेजबान के अंदर फैलाना जारी रखने में सक्षम नहीं होगा।

क्रमादेशित कोशिका मृत्यु न केवल बाहरी रोगजनकों द्वारा संक्रमित कोशिकाओं को समाप्त कर देती है, बल्कि यह जीव की कोशिकाओं को सत्तारूढ़ करने में भी सक्षम है जो आनुवंशिक सामग्री को नुकसान पहुंचाती है। इस मामले में, कोशिकाएं जो उत्परिवर्तन को ले जाती हैं जो जीव के लिए हानिकारक होती हैं।

ऐसे मामले में जहां इन असामान्य कोशिकाओं का विकास जारी रह सकता है और कोशिका मृत्यु के तंत्र कार्य नहीं करते हैं, ट्यूमर और विभिन्न प्रकार के कैंसर का विकास दिखाई दे सकता है।

भ्रूण के विकास का समन्वय करें

एक भ्रूण के विकास में क्रमादेशित कोशिका मृत्यु एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। उसी के निर्माण के दौरान, अनावश्यक होने वाली कई कोशिकाओं को समाप्त किया जाना चाहिए।

उदाहरण के लिए, यह उन जीवों में लार्वा के ऊतकों को नष्ट करने के लिए जिम्मेदार है जो मेटामोर्फोसिस से गुजरते हैं: लार्वा और उभयचर। इसके अलावा, कुछ किशोर रूपों को अंगुलियों के बीच की झिल्लियों, जलीय जीवन की विशेषता के द्वारा दर्शाया जाता है।

जब जीव वयस्क हो जाता है, तो ये झिल्ली गायब हो जाती हैं, क्योंकि कोशिकाएं जो इसे बनाती हैं, एक क्रमादेशित कोशिका मृत्यु घटना से गुजरती हैं। सामान्य तौर पर, एपोप्टोसिस प्रक्रिया मनुष्यों और चूहों के अंगों को आकार देती है: फावड़े के आकार की संरचनाएं अच्छी तरह से गठित अंकों के साथ समाप्त होती हैं।

स्तनधारियों के विकास के दौरान, क्रमादेशित कोशिका मृत्यु तंत्रिका तंत्र के निर्माण में भाग लेती है। जब शरीर विकसित हो रहा होता है, तो अत्यधिक संख्या में तंत्रिका कोशिकाएं उत्पन्न होती हैं, जिन्हें बाद में क्रमादेशित कोशिका मृत्यु द्वारा समाप्त कर दिया जाता है।

जो न्यूरॉन जीवित रहते हैं (लगभग 50%) वे लक्ष्य कोशिकाओं के साथ सही संबंध बनाते हैं। जब स्थापित किया गया कनेक्शन एक संकेत दिया जाता है, तो विकास कारकों की एक श्रृंखला का स्राव शुरू होता है जो सेल के अस्तित्व की अनुमति देता है, क्योंकि यह कोशिका मृत्यु कार्यक्रम को रोकता है।

एपोप्टोसिस की सेलुलर विशेषताएं

क्रमादेशित कोशिका मृत्यु के दौरान, कोशिका एक विशेष फेनोटाइप प्रदर्शित करती है। पहला विशिष्ट गुण क्रोमोसोमल डीएनए विखंडन है।

इस घटना में, न्यूक्लियोसोम का टूटना, डीएनए और प्रोटीन द्वारा गठित संरचनाएं होती हैं। क्रोमैटिन के संघनन के साथ, नाभिक छोटे टुकड़ों में टूट जाता है।

जैसे-जैसे प्रक्रिया आगे बढ़ती है, सेल आकार में काफी कम हो जाता है। अंततः, कोशिका झिल्ली से घिरे कई खंडों में टूट जाती है। इनमें से प्रत्येक टुकड़े को एपोप्टोटिक बॉडी के रूप में जाना जाता है।

बाद में, मैक्रोफेज नामक प्रतिरक्षा प्रणाली की कोशिकाएं इन मरने वाली संरचनाओं को पहचानने और उन्हें फैलाने के लिए जिम्मेदार हैं।

इस प्रकार, एपोप्टोसिस से गुजरने वाले सेल का "शव" प्रभावी रूप से उस जीव से गायब हो जाता है जिससे वह संबंधित था - जब सेल चोट से मर जाता है तो इसके विपरीत। बाद के परिदृश्य में, कोशिकाएं सूज जाती हैं और अंत में विच्छिन्न हो जाती हैं, इस क्षेत्र को प्रश्न में भड़काती हैं।

एपोप्टोसिस के दौरान, माइटोकॉन्ड्रिया में क्षति होती है, जो अणुओं की एक श्रृंखला की रिहाई की विशेषता होती है जो मृत्यु तंत्र को उत्तेजित करती है, जैसे कि साइटोक्रोम सी, स्मैक / डियाब्लो प्रोटीन, अन्य।

आनुवंशिक पहलू

क्रमादेशित कोशिका मृत्यु का सख्त नियमन विभिन्न जीनों की ऑर्केस्ट्रेटेड कार्यप्रणाली के लिए धन्यवाद होता है।

एपोप्टोसिस के आनुवांशिक तंत्र से संबंधित पहला अध्ययन नेमाटोड सेनोरहैडाइटिस एलिगेंस में किया गया था। इस जीव में, संपूर्ण एपोप्टोटिक प्रक्रिया के निष्पादन और नियमन से संबंधित 3 जीनों की पहचान की गई थी।

स्तनधारियों में, निमेटोड के समान जीन पाए गए। इसलिए, वे पूरे विकास के दौरान अत्यधिक संरक्षित संस्थाएं हैं।

सीड -3 एक दर्जन से अधिक प्रोटीज (एंजाइम जो हाइड्रोलाइज प्रोटीन होता है) द्वारा निर्मित परिवार का उदाहरण है, जिसे कैसपेस के नाम से जाना जाता है।

क्रमादेशित मृत्यु की घटना के दौरान, कैसपेस सेल में पाए जाने वाले 100 से अधिक प्रोटीनों को हाइड्रोलाइज करता है। कैसपेज़ के लक्ष्य प्रोटीनों में हमें डीएनएएज़ इनहिबिटर मिलते हैं, जो कोशिका नाभिक में डीएनए के टूटने का कारण बनते हैं।

नाभिकीय लामिना के टूटने के लिए कैसपेस भी जिम्मेदार होते हैं, जो नाभिक के विखंडन और सामान्य रूप से साइटोस्केलेटन के लिए अग्रणी होते हैं। इन सभी गिरावट की घटनाओं के तत्काल परिणाम सेल विखंडन है।

एपोप्टोसिस का ट्रिगर

उत्तेजनाओं की एक श्रृंखला है जो एपोप्टोटिक तंत्र को ट्रिगर करती है। ये उत्तेजना शारीरिक या पैथोलॉजिकल हो सकती हैं। दिलचस्प है, सभी कोशिकाएं उत्तेजनाओं के समान तरीके से प्रतिक्रिया नहीं करती हैं।

कैंसर के उपचार (कीमोथेरेपी) के लिए उपयोग किए जाने वाले विकिरण और ड्रग्स का परिणाम एक मार्ग से एपोप्टोसिस होता है जिसे p53-निर्भर मार्ग कहा जाता है।

कुछ हार्मोन, जैसे कॉर्टिकोस्टेरॉइड - स्टेरॉयड और डेरिवेटिव के समूह से हार्मोन - कुछ कोशिकाओं में एपोप्टोटिक मार्ग का कारण बन सकता है। हालांकि, अधिकांश कोशिकाएं इसकी उपस्थिति से प्रभावित नहीं होती हैं।

एक्सीडेंटल सेल डेथ या नेक्रोसिस

परिभाषा

दुर्घटना कोशिका मृत्यु या परिगलन तब होता है जब कोशिकाएं एक प्रतिकूल वातावरण के संपर्क में होती हैं जो कोशिका संरचनाओं को गंभीर नुकसान पहुंचाती हैं।

आघात का कारण बनने वाले इन कारकों में बहुत अधिक या बहुत कम तापमान, असामान्य ऑक्सीजन का स्तर, विषाक्त पदार्थों के संपर्क में, प्रतिक्रियाशील ऑक्सीजन मेटाबोलाइट्स के संपर्क में, पोषक तत्वों की कमी, असामान्य पीएच स्तर, आदि शामिल हैं।

विभिन्न चिकित्सा स्थितियों में नेक्रोसिस शामिल होता है, जिसमें न्यूरोडीजेनेरेटिव रोग जैसे अल्जाइमर रोग, हंटिंगटन रोग, पार्किंसंस रोग, एमियोट्रोफिक लेटरल स्क्लेरोसिस और मिर्गी शामिल हैं।

हालांकि नेक्रोटिक प्रक्रिया विभिन्न चिकित्सा स्थितियों में शामिल है, घटना के पीछे का तंत्र पूरी तरह से स्पष्ट नहीं किया गया है। ऐतिहासिक रूप से, नेक्रोसिस को बस अराजक प्रतिक्रियाओं के रूप में देखा गया है जो सेल को नष्ट करते हैं।

हालांकि, कैनोर्हडाइटिस एलिगेंस और ड्रोसोफिला जीवों के वर्तमान सबूतों ने इस 'हठधर्मिता' पर संदेह जताया है।

विभिन्न कोशिका प्रकार जो नेक्रोसिस से गुजरते हैं, चोट के जवाब में बहुत विशिष्ट रूपात्मक कोशिका विशेषताओं का प्रदर्शन करते हैं, यह सुझाव देते हुए कि परिगलन के लिए एक केंद्रीय निष्पादन कार्यक्रम है।

नेक्रोटिक प्रक्रिया की पूरी और विस्तृत समझ नेक्रोटिक सेल मौत को शामिल करने वाली बीमारियों को नियंत्रित करने के लिए नई कार्यप्रणाली का विकास कर सकती है।

नेक्रोसिस की सेलुलर विशेषताएं

जैसा कि एपोप्टोसिस में, परिगलन में विशेषता रूपात्मक विशेषताएं हैं। इसके अलावा, ये एपोप्टोटिक मार्ग से मरने वाले सेल में जो हम देखते हैं, उससे बिल्कुल अलग हैं।

कोशिका में महत्वपूर्ण सूजन के साथ मृत्यु, साइटोप्लाज्म में रिक्तिका का निर्माण, एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम की गड़बड़ी, साइटोप्लाज्म का फफोला होना, माइटोकॉन्ड्रिया का संक्षेपण, राइबोसोम का विघटन और शिथिलता, झिल्लियों का टूटना, लाइसोसोम का टूटना और दूसरों के बीच टूट गया।

परिगलन एक "निष्क्रिय" प्रक्रिया है, क्योंकि इसमें अतिरिक्त प्रोटीन संश्लेषण की आवश्यकता नहीं होती है, इसके लिए ऊर्जा की आवश्यकता न्यूनतम होती है, और इसमें कोई अतिरिक्त होमोस्टैटिक नियामक तंत्र नहीं होता है।

तंत्र

नेक्रोटिक सेल में होने वाली चोटों को दो मुख्य तंत्रों द्वारा मध्यस्थ किया जा सकता है: ऊर्जा आपूर्ति में व्यवधान और ऊपर बताए गए कारकों द्वारा कोशिका को प्रत्यक्ष क्षति।

एपोप्टोसिस और नेक्रोसिस के बीच तुलना

मतभेद

प्रक्रिया नियंत्रण: तुलनात्मक रूप से, एपोप्टोसिस एक अत्यधिक नियंत्रित सक्रिय प्रक्रिया है, जबकि परिगलन एक जहरीली प्रक्रिया है जहां कोशिका मृत्यु के एक स्वतंत्र स्वतंत्र मोड का निष्क्रिय शिकार है। जैसा कि हमने उल्लेख किया है, वर्तमान सबूतों ने परिगलन के गैर-विनियमन पर संदेह किया है।

मृत्यु का स्थान: आम तौर पर, एपोप्टोसिस एक एकल कोशिका या एक छोटे सेल क्लस्टर में होता है, जबकि नेक्रोसिस कोशिकाओं की एक निरंतरता में होता है।

प्लाज्मा झिल्ली अवस्था: एपोप्टोसिस में, कोशिका झिल्ली बरकरार रहती है और साइटोप्लाज्म एपोप्टोटिक निकायों को बनाए रखता है। परिगलन में, प्लाज्मा झिल्ली फट जाती है और साइटोप्लाज्म जारी होता है।

भड़काऊ प्रक्रियाएं: एपोप्टोसिस में किसी भी प्रकार की सूजन नहीं देखी जाती है, जबकि मुद्रास्फीति नेक्रोसिस की सबसे हड़ताली विशेषताओं में से एक है। झिल्ली और सेलुलर अखंडता का नुकसान रसायन विज्ञान संकेत भेजता है जो भड़काऊ प्रक्रिया से संबंधित सेलुलर एजेंटों की भर्ती करता है।

क्या आप एपोप्टोसिस और नेक्रोसिस के बीच अंतर कर सकते हैं?

यह इस पर निर्भर करता है कि क्या एपोप्टोसिस से या नेक्रोसिस से एक कोशिका मर जाती है? इस निर्णय में कई कारक शामिल हैं, जिसमें मृत्यु संकेत की प्रकृति, प्रश्न में ऊतक का प्रकार, जीव के विकास की स्थिति, अन्य शामिल हैं।

पारंपरिक ऊतक विज्ञान तकनीकों का उपयोग करना, एपोप्टोसिस से या नेक्रोसिस से मरने वाले ऊतक के बीच विचार करना आसान नहीं है। नेक्रोटिक और एपोप्टोटिक मार्गों द्वारा उत्पन्न मृत्यु के रूपात्मक परिणाम कई मामलों में भिन्न होते हैं और दूसरों में ओवरलैप होते हैं।

साक्ष्य इंगित करता है कि एपोप्टोसिस और नेक्रोसिस एक साझा जैव रासायनिक मार्ग के रूपात्मक अभिव्यक्ति का प्रतिनिधित्व करते हैं जिसे एपोप्टोसिस-नेक्रोसिस सातत्य कहा जाता है। उदाहरण के लिए, एपोप्टोसिस मार्ग के परिगलन के रूपांतरण में दो कारक शामिल हैं: सेल के भीतर कैसपेस और एटीपी की उपलब्धता में कमी।

साइटोटोक्सिक मौत

बहुकोशिकीय जीवों में, प्रतिरक्षा प्रणाली से संबंधित विशिष्ट प्रकार की कोशिकाएं होती हैं - या वे स्राव जो वे पैदा करते हैं - जो अन्य कोशिकाओं के लिए विषाक्त हैं।

ये कोशिकाएँ लक्ष्य कोशिकाओं (जो एक रोगज़नक़ या एक कैंसर कोशिका द्वारा संक्रमित कोशिका हो सकती हैं) के विनाश के लिए जिम्मेदार पथों को शुरू करने के लिए जिम्मेदार हैं। हालांकि, लेखक दो उल्लिखित श्रेणियों (नेक्रोसिस या एपोप्टोसिस) में से किसी को भी शामिल नहीं करना पसंद करते हैं, क्योंकि यह एक विशिष्ट तंत्र के माध्यम से नहीं होता है।

कोशिका मृत्यु के विशिष्ट मामले को ले लीजिए जो कोशिका प्रकार की साइटोटॉक्सिक सीडी 8 ⁺ टी लिम्फोसाइट्स द्वारा मध्यस्थता है । इस उदाहरण में, कोशिका आकस्मिक और क्रमादेशित कोशिका मृत्यु दोनों के पहलुओं को जोड़ती है।

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