Некроз: от гангрены до некроптоза. Как смерть клетки управляет жизнью организма

В мире живой материи смерть столь же фундаментальна, как и жизнь. Но если жизнь изучает биология, то за детальное описание смерти, особенно на клеточном и тканевом уровне, отвечает патологическая анатомия. Ее главный свидетель в делах о внезапной гибели — некроз. Это не просто медицинский термин, а целое явление, в котором хирург видит неотложное показание к скальпелю, онколог — противоречивый маркер и цель терапии, а исследователь — как сложнейший биологический процесс, связывающий повреждение, воспаление и иммунитет.

В основе многих грозных диагнозов — от инфаркта и инсульта до диабетической стопы и тяжелого панкреатита — лежит один фундаментальный процесс: омертвение, или некроз, тканей. Это не просто медицинская абстракция, а конкретное событие, которое организм воспринимает как сигнал всеобщей тревоги. Понимание некроза — ключ к диагностике, лечению и даже к разработке лекарств будущего.

Историческая ретроспектива: от «гнилостного сока» к клеточной катастрофе

Понимание некроза и его самой яркой формы — гангрены – прошло долгий путь. В эпоху античности врачи древности, такие как Гиппократ (ок. 460 – ок. 370 до н.э.) и Гален (129 – ок. 200 н.э.), мыслили в рамках гуморальной теории. Они считали, что болезнь возникает из-за дисбаланса четырех жидкостей (кровь, флегма, черная и желтая желчь). Гангрена, по их мнению, развивалась из-за преобладания «холодной» и «влажной» флегмы или действия «гнилостного сока». Авл Корнелий Цельс (I в. до н.э. – I в. н.э.) в труде «De Medicina» дал классическое описание признаков воспаления: rubor (краснота), tumor (опухоль), calor (жар), dolor (боль), к которым при гангрене добавлялось нарушение функции. Лечение было эмпирическим: прижигание, отсечение омертвевших частей, травы.

Периоды Средневековья и эпохи Возрождения в вопросе изучения некроза можно охарактеризовать в двух словах: война и наблюдение. В эпоху войн хирурги (часто цирюльники) набирали практический опыт в ампутациях. Гангрену напрямую связывали с раневой инфекцией. Выдающийся хирург Амбруаз Паре (1510–1590) отказался от варварского прижигания ран кипящим маслом, предложив более щадящие методы, что снижало риск массивного некроза.

XIX век стал настоящей научной революцией во многих сферах медицины, в том числе и в понимании некроза. Переворот в патологической анатомии совершил Рудольф Вирхов (1821–1902), которого по праву считают основателем современной фундаментальной патологии. Именно он первым дал научное, клеточно-ориентированное определение. В своей работе «Клеточная патология» (1858) Вирхов утверждал, что некроз — не просто распад, а ряд четких морфологических изменений в ядре клетки: кариопикноз (сморщивание), кариорексис (распад на глыбки) и кариолизис (растворение). Эти критерии, видимые под микроскопом, остаются краеугольным камнем диагностики и сегодня. Некроз стал не «гниением», а следствием конкретного повреждения на клеточном уровне.

Первый взгляд на некроз или суть явления

Некроз это неконтролируемая, патологическая смерть клетки в живом организме из-за экстремальных факторов (отсутствие кислорода, токсины, травма, холод, патогены). Внутри клетки отключаются «энергостанции» (митохондрии), прекращается синтез АТФ — универсального топлива. Это ведет к коллапсу клеточных насосов, поддерживающих баланс ионов. Клетка набухает, мембраны рвутся, и ее внутреннее содержимое (белки, ДНК, органеллы) изливается наружу.

Это содержимое — не просто мусор. Его молекулы, такие как мочевая кислота, АТФ, белки теплового шока, распознаются иммунной системой как сигналы опасности - DAMPs (Damage-Associated Molecular Patterns, или молекулярные паттерны, ассоциированные с повреждением). Запомним это название, оно еще не раз пригодится нам далее. Именно DAMPs активируют иммунные клетки, запуская мощное воспаление. Таким образом, некроз - «громкий» призыв о помощи, который, однако, сам наносит урон окружающим тканям.

Взгляд через призму дисциплин

Для лучшего понимания сущности того, чем является некроз, необходимо взглянуть на проблему через призму нескольких медицинских дисциплин. Во-первых — патологической анатомии, дисциплины, которая ставит окончательный диагноз, изучая «почерк» болезней. Для нее некроз — ключевой морфологический признак. Под микроскопом специалист видит не просто мертвую ткань, а ее характер:

• Коагуляционный некроз: ткань плотная, сухая, клетки выглядят как «тени» с сохранившимися контурами. Классика — инфаркт миокарда или почек.
• Колликвационный некроз: ткань разжижена, формируя кисту или полость. Типично для головного мозга, богатого жидкостью и ферментами.
• Гангренозный некроз: масштабное омертвение тканей, контактирующих с внешней средой (кожа, легкие, кишечник) или анаэробной флорой.
• Фибриноидный некроз: гибель стенок сосудов при аутоиммунных заболеваниях (васкулиты).
  Жировой некроз: гибель жировых клеток при панкреатите или травме.

Во-вторых, нужно посмотреть на проблему с позиций хирургии, которая имеет дело с некрозом как с прямой угрозой жизни, требующей немедленного физического устранения. Задача хирурга — радикально удалить все нежизнеспособные ткани, чтобы остановить интоксикацию и распространение инфекции. Эта процедура называется некроэктомией или санацией.

При гангрене конечности (часто на фоне диабета или атеросклероза) это может означать ампутацию пальца, стопы или части голени. Решение принимается на границе здоровой и мертвой ткани.

При панкреонекрозе (омертвение поджелудочной железы) хирурги выполняют сложнейшие операции по удалению очагов некроза из брюшной полости.

При пролежнях, (некроз кожи и мягких тканей от давления) и ожогах хирурги вместе с дерматологами и комбустиологами проводят иссечение омертвевших участков с последующей пластикой для заживления.

И конечно же, нужно взглянуть на явление некроза с позиций онкологии – науки о развитии опухолей. Онкология видит в некрозе двойственный феномен. С одной стороны, спонтанные очаги некроза в центре опухоли на снимках КТ/МРТ — плохой прогностический признак, говорящий о быстром и агрессивном росте. С другой — современная химио- и лучевая терапия целенаправленно вызывают некроз в раковых клетках. Парадокс в том, что этот «терапевтический» некроз, выбрасывая DAMPs, может стимулировать воспаление, которое помогает оставшимся опухолевым клеткам выживать. Поэтому одна из задач — найти способы управлять этим процессом.

Огонь, пожирающий тело

Самый известный тип некроза — гангрена, поэтому о ней стоит поговорить отдельно. Термин происходит от греческого «gangraina» (γάγγραινα) - «разъедающая язва», народное название - «антонов огонь», подчёркивающее острый, «пожирающий» характер патологии. Это не отдельная болезнь, а тип некроза с характерными чертами. И таких типов существует несколько.

• Сухая гангрена: развивается медленно при хроническом нарушении кровотока (атеросклероз, диабет, болезнь Бюргера). Ткань усыхает, мумифицируется, становится черной и четко отграничивается. Чаще страдают пальцы стоп.
• Влажная гангрена: результат быстрой закупорки сосуда (тромб, травма) с присоединением бактериальной (часто гнилостной) инфекции. Ткань отечная, бурая, гнилостно-пахнущая, процесс быстро распространяется. Существует угроза сепсиса.
• Газовая гангрена как особая форма, вызываемая бактериями рода Clostridium. Они выделяют газ и мощные токсины, разрушающие мышцы. Без экстренной хирургии и антибиотиков летальность при этом типе гангрены крайне высока.

Гангрена бывает так же и во внутренних органах и так же является грозным, жизнеугрожающим состоянием.

• Гангрена легкого: может стать исходом абсцесса, аспирации или инфаркта легкого. Проявляется выделением зловонной мокроты, тяжелой интоксикацией.
• Гангрена кишечника: самая частая её причина — мезентериальный тромбоз, то есть закупорка тромбом артерий, кровоснабжающих кишечник. Также возникает при ущемленных грыжах, заворотах кишок. Это состояние можно назвать острой хирургической катастрофой: внезапно возникшая нестерпимая боль в животе, перитонит, шок. Без экстренной операции по удалению омертвевшего участка кишки (резекции) пациент погибает в течение суток.
• Гангрена желчного пузыря как осложнение острого холецистита, требующее неотложного удаления органа.

Чем поможет анализ крови в поиске некроза?

Некроз оставляет специфические «улики» в организме, которые можно обнаружить лабораторно. Поврежденные клетки выделяют в кровь свои внутренние компоненты — ферменты и белки, поэтому врачу важно получить лабораторный анализ крови от пациента и оценить нужные маркеры в крови.

При инфаркте миокарда из погибших клеток сердца в кровь попадают тропонины I и T и креатинкиназа-МВ. Их рост — золотой стандарт диагностики.

При остром панкреатите и панкреонекрозе разрушающиеся клетки поджелудочной железы выбрасывают пищеварительные ферменты амилазу и липазу. Резкое повышение их уровня в крови подтверждает диагноз и говорит о масштабе повреждения.

При повреждении печени (гепатит, токсическое поражение) увеличиваются уровни аланинаминотрансферазы (АЛТ) и аспартатаминотрансферазы (АСТ).

Таким образом, биохимический анализ крови превращается в точный инструмент, позволяющий «увидеть» невидимый глазу некроз во внутреннем органе, оценить его остроту и динамику.

Связь некроза с другими процессами: порочный круг и научная надежда

Некроз является частым началом цепной реакции. Выброшенные DAMPs активируют в иммунных клетках сложный белковый комплекс - NLRP3-инфламмасому. Он, в свою очередь, запускает производство мощных воспалительных молекул интерлейкина-1β (IL-1β) и интерлейкина-18 (IL-18). Это воспаление может повреждать соседние клетки, расширяя зону некроза, что ведет к выбросу новых DAMPs - замыкается порочный круг, ведущий к полиорганной недостаточности при сепсисе или тяжелом панкреатите.

Современная наука совершила прорыв, открыв, что часть некроза может быть регулируемой, то есть запускаемой по четкой генетической программе. Так появилось новое определение — некроптоз.

Образно говоря, некроптоз это не случайный взрыв, а «запланированная диверсия» внутри клетки. При определенных условиях (блокировка других путей смерти, сигналы от патогенов) активируется каскад белков: RIPK1 → RIPK3 → MLKL. Финальный исполнитель, белок MLKL, образует поры в клеточной мембране, что приводит к тому же результату, что и классический некроз: набуханию, разрыву и выбросу DAMPs. Некроптоз — мощное оружием иммунной системы и одновременно — опасный механизм при хронических болезнях.

В качестве таких заболеваний стоит в первую очередь отметить нейродегенеративные изменения в головном мозге.

В мозге, где каждое соединение между нейронами бесценно, некроптоз играет роковую роль. Его активация — не мгновенная катастрофа, как при инсульте, а медленный, но неумолимый процесс, усугубляющий гибель нейронов.

Вот несколько ярких клинических примеров, при которых некроптоз играет значимую роль и о которых слышали практически все, кто интересуется медициной.

• Болезнь Альцгеймера: накопление амилоидных бляшек и клубков тау-белка создает хронический стресс для нейронов и окружающих их глиальных клеток (астроцитов и микроглии). Это воспалительное микроокружение «подталкивает» клетки к некроптозу. Таким образом, некроптоз работает как усилитель, превращая локальное повреждение в лавинообразную гибель нейронов, что напрямую коррелирует с потерей памяти и когнитивных функций.
• Болезнь Паркинсона: ключевой игрок здесь — белок альфа-синуклеин, образующий так называемые «тельца Леви». Накопление этого белка в дофаминергических нейронах черной субстанции запускает окислительный стресс и воспаление, активируя путь некроптоза. Гибель этих нейронов, ответственных за контроль движений, приводит к тремору (дрожанию конечностей), скованности и другим моторным симптомам болезни.
• Рассеянный склероз (РС): При РС иммунная система атакует миелиновую оболочку нервных волокон. Активные формы кислорода и провоспалительные цитокины, высвобождаемые в очагах демиелинизации, могут индуцировать некроптоз как в олигодендроцитах (клетках, вырабатывающих миелин), так и в самих нейронах. Это приводит к необратимому повреждению аксонов и стойкому неврологическому дефициту.
• Боковой амиотрофический склероз (БАС): при БАС гибнут мотонейроны, контролирующие мышцы. Мутации в различных генах (например, SOD1, C9orf72) приводят к накоплению токсичных агрегатов белков в нейронах. Эти агрегаты, а также сопутствующее нейровоспаление, являются мощными индукторами некроптоза, что ускоряет прогрессирование заболевания.

Чтобы окончательно уяснить для себя значение некроптоза в этих заболеваниях, предложу небольшую мысленную иллюстрацию: представьте нейрон как уникальную библиотеку с тончайшими связями-коридорами. Некроптоз — не просто пожар, уничтожающий одну библиотеку. Это система скрытого поджога, которая включается при накоплении «мусора» (белковых агрегатов) и ложных сигналов тревоги (воспаления). Сгорая, библиотека рассылает сигналы, которые провоцируют поджог в соседних зданиях, приводя к опустошению целых районов мозга.

Некроптоз и инфекции

В контексте инфекций некроптоз — обоюдоострое оружие. В инфекционном воспалении его можно считать «двойным агентом» иммунитета.

С одной стороны — защитная роль: когда патоген (например, вирус гриппа А, цитомегаловирус) блокирует основной путь программируемой смерти — апоптоз, чтобы скрытно размножаться в клетке, организм использует «план Б» - некроптоз. Клетка, чувствуя обман, жертвует собой по этому пути, чтобы разрушить «фабрику» вируса и выпустить DAMPs. Эти сигналы активно привлекают и активируют клетки иммунной системы (нейтрофилы, макрофаги), усиливая противовирусный ответ.

С другой стороны, роль патологическая: при некоторых тяжелых системных инфекциях (сепсис, туберкулез, грипп, COVID-19) массовая активация некроптоза может выйти из-под контроля. Массивный выброс DAMPs из гибнущих клеток легких, печени, почек приводит к «цитокиновому шторму» - сверхсильному системному воспалению, повреждающему собственные ткани организма и приводящему к полиорганной недостаточности.

Заключение: от страха перед гангреной к управлению процессами

Некроз прошел путь от описания «гнилостного разложения» до признания одним из центральных процессов в биомедицине. Он служит мостом между фундаментальной наукой о клеточной смерти и практической медициной, объединяя в своем изучении усилия практикующих врачей и исследователей.
Для пациента, столкнувшегося с диагнозом, в котором фигурирует слово «некроз» или «гангрена», важно помнить: современная медицина обладает огромным арсеналом для борьбы с этими состояниями. От точной ранней диагностики с помощью анализов на маркеры и томографии, до высокотехнологичных хирургических вмешательств и методов детоксикации в реанимации — врачи научились эффективно останавливать этот процесс и спасать жизнь. Гипербарическая оксигенация помогает в лечении газовой гангрены, щадящие методы некрэктомии сохраняют конечности при диабете, а своевременная операция при мезентериальном тромбозе предотвращает катастрофу.

Исследования в области регулируемого некроза (некроптоза) - не абстрактная наука. Они дают надежду на будущее, где вместо грубого удаления омертвевших тканей мы сможем точечно блокировать сам механизм гибели клеток при инсульте или инфаркте, существенно уменьшая зону поражения.

Более того, понимание роли разных вариантов некроза (таких, как некроптоз) в нейродегенерации открывает принципиально новые терапевтические горизонты. Клинические испытания ингибиторов RIPK1 при таких болезнях, как рассеянный склероз и болезнь Альцгеймера, — уже реальность. Цель — не просто замедлить симптомы, а прервать порочный круг гибели нейронов, сохранив качество жизни пациентов на долгие годы.

Путь от древнего страха перед «черной немочью» к управлению клеточной судьбой — яркий пример того, как глубокое научное понимание рождает новые, спасительные возможности в медицине.

Автор: Бобровских Андрей Михайлович, кандидат медицинских наук.