Was ist Karyorrhexis?

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Robert Johnston

Das Karyorrhexis Es ist ein Phänomen, das im Zellkern während des Prozesses des außerplanmäßigen Zelltods auftritt, dh wenn die Zelle aufgrund einer Art von Verletzung vorzeitig stirbt, normalerweise Hypoxie (Sauerstoffmangel), Toxine oder strahlungsionisierende.

Während der Karyorrhexis zerfällt das Chromatin in kleine Stücke und verteilt sich unorganisiert im Zellkern. Aufgrund dessen geht die Fähigkeit zur Transkription von DNA verloren..

In Verbindung mit Karyolyse und Pyknose ist die Karyorexis eine der zytopathologischen Veränderungen bei der Nekrose.

Zuvor wurde angenommen, dass Karyorrhexis, Karyolyse und Pyknose drei aufeinanderfolgende Stadien desselben Prozesses sind (Zelltod); Jüngste zytopathologische Studien zeigen jedoch, dass dies drei getrennte Prozesse sind, die sich möglicherweise überschneiden oder nicht.

Karyorrhexis tritt während der als Nekrofanerose bekannten Zeit des Zelltods auf, in der die mikroskopischen Veränderungen auftreten, die dem Zelltod vorausgehen.

Um besser zu verstehen, was Karyorrhexis ist, müssen einige grundlegende Konzepte der Zellbiologie berücksichtigt werden.

Artikelverzeichnis

  • 1 Chromatin 
    • 1.1 Physiologische Bedeutung von Chromatin
  • 2 Pathophysiologie der Karyorrhexis 
    • 2.1 Zellen, in denen Karyorrhexis auftritt
  • 3 Befunde bei der Lichtmikroskopie
    • 3.1 Basophilie
    • 3.2 Kernfragmentierung
  • 4 Referenzen 

Chromatin

Chromatin ist die Art und Weise, wie genetisches Material im Zellkern organisiert ist, wenn sich die Zelle nicht repliziert.

Meistens assoziieren wir DNA mit Chromosomen und diese wiederum in der typischen X-Form mit vier mehr oder weniger langgestreckten Armen und einem abgerundeten Mittelpunkt..

Obwohl dies für Chromosomen während der aktiven Phasen der Mitose und Meiose gilt, dh während der Zellteilung, ist die Wahrheit, dass in der als Grenzfläche bekannten Zeit diese „typische“ Konfiguration nicht auftritt.

Da sich die Zelle an der Grenzfläche nicht repliziert, sondern ihre physiologischen Funktionen ausübt, muss die DNA mehr oder weniger zugänglich sein, um an die RNA zu binden und so den Proteinsynthesevorgang zu starten.

Chromatin Physiologische Bedeutung

Wenn es in seiner X-Konfiguration wäre, wäre dies unmöglich, da die DNA-Stränge dicht miteinander gepackt wären und wenig oder keinen Platz für die RNA hätten..

Deshalb "wickelt" sich die DNA während der Grenzfläche ab und bildet ein mehr oder weniger chaotisches Netzwerk von Fasern, das als Chromatin bekannt ist..

Auf molekularer Ebene besteht Chromatin aus zwei grundlegenden Komponenten: Proteinen und DNA..

Als Histone bekannte Proteine ​​sind eine Art molekulare Spule, um die die DNA-Helices "gewickelt" sind. Auf diese Weise verkürzt sich ein sehr langer DNA-Strang (durch Aufwickeln) und ähnelt den Perlen eines Rosenkranzes.

Anschließend wird jede Perle (bestehend aus einem Histon mit eineinhalb DNA-Windungen) mit den benachbarten verwoben, um die DNA-Stränge noch fester zu machen, so dass sie in einem kohärenten Muster (Chromosom) organisiert sind..

Je enger die DNA-Stränge sind, desto stärker wird das Chromatin kondensiert. Wenn dagegen die Stränge voneinander getrennt sind und die DNA-Ketten lockerer sind, wird das Chromatin weniger kondensiert..

Das dichtere Chromatin ist als Heterochromatin bekannt und dies sind Gene, die vorhanden, aber nicht aktiv sind; Andererseits ist laxes Chromatin als Euchromatin bekannt und entspricht den DNA-Segmenten, die für die Funktion einer bestimmten Zelle transkribiert werden..

Pathophysiologie der Karyorrhexis

Anders als bei der Apoptose (programmierter Zelltod), bei der eine Zelle, die das Ende ihres Lebens erreicht, zu einer seneszenten (alten) Zelle wird und schließlich stirbt, ohne eine Entzündung zu erzeugen und durch jüngere Zellen ersetzt zu werden, brechen die Zellmembranen der Nekrose zusammen und initiieren eine weitere oder weniger schwerer entzündlicher Prozess.

Obwohl der Zelltod ein Prozess ist, der gleichzeitig sowohl den Zellkern als auch das Zytoplasma betrifft, liegen die frühesten und offensichtlichsten Veränderungen auf nuklearer Ebene, darunter auch die Karyorrhexis.

In erster Linie beginnt das Chromatin aufgrund der Freisetzung von lytischen Enzymen zu fragmentieren. Wenn man das Beispiel in der Beschreibung des Chromatins nimmt, in dem die Organisation mit den Perlen eines Rosenkranzes verglichen wird, kann man, wenn man von Karyorrhexis spricht, sagen, dass es so ist, als ob der Rosenkranz in mehrere Segmente zerbrochen wäre.

Dieser Abbau bewirkt, dass sich Chromatin in einzelne, unstrukturierte Kerne verteilt und kondensiert, die zusammen viel mehr Platz einnehmen als organisiertes Chromatin in der lebensfähigen Zelle..

Dieser vergrößerte Raum, der erforderlich ist, um das fragmentierte Chromatin aufzunehmen, führt letztendlich zum Platzen der Kernmembran, wonach einzelne Chromatinfragmente, die mit Teilen der Kernmembran gemischt sind, ein amorphes Konglomerat in dem Bereich bilden, in dem sich der Kern des Kerns befinden würde.

Sobald der Kern "explodiert", ist es für die Zelle unmöglich, ihre lebenswichtigen Funktionen zu erfüllen, so dass sie stirbt. Dies bedeutet, dass wenn ein Pathologe die Karyorrhexis in einer Probe beobachtet, die Nekrose (Gewebetod) irreversibel ist und alle gefährdeten Zellen unaufhaltsam absterben..

Zellen, in denen Karyorrhexis auftritt

Obwohl Karyorrhexis in praktisch jeder Zelle des Körpers auftreten kann, tritt sie häufiger bei bestimmten weißen Blutkörperchen (Leukozyten) auf, insbesondere bei Basophilen und Eosinophilen..

Andererseits wird Karyorrhexis in Zellen des Zentralnervensystems mit einer gewissen Häufigkeit beobachtet, insbesondere bei bestimmten Tumoren wie Neuroblastomen..

Befunde bei der Lichtmikroskopie

Bei der Untersuchung von mit der Hämatoxylin-Eosin-Technik gefärbtem nekrotischem Gewebe, bei dem die Karyorrhexis als die mit dem Zelltod verbundene Hauptkernveränderung dargestellt wird, werden der Pathologe und / oder der Zytotechnologe charakteristische Veränderungen feststellen, die zur Diagnose führen:

Basophilie

Das fragmentierte Kernmaterial fängt eine größere Menge an Hämatoxylin ein, daher erscheint der fragmentierte und dispergierte Kern in einer intensiveren violetten Farbe.

Kernfragmentierung

Nach der Karyorrhexis wird in dem Bereich, in dem sich normalerweise der Zellkern befindet, dispergiertes Kernmaterial in einem amorphen Konglomerat sichtbar gemacht, das von keiner Art von Membran umgeben ist.

Da die Kernmembran gebrochen wurde, wird das Kernmaterial zerstäubt und dispergiert, wobei immer noch eine gewisse Beziehung zueinander besteht, jedoch auf völlig unorganisierte Weise und ohne funktionelle Kapazität, die frei im Zytoplasma „schwebt“.

Dieser Befund ist unverkennbar und gleichbedeutend mit Zelltod.

Verweise

  1. M. A. K. Abdelhalim & B. M. Jarrar (2011). Goldnanopartikel induzierten eine trübe Schwellung zu hydropischer Degeneration, zytoplasmatischer hyaliner Vakuolisierung, Polymorphismus, Binukleation, Karyopyknose, Karyolyse, Karyorrhexis und Nekrose in der Leber. Lipide in Gesundheit und Krankheit10(1), 166
  2. R. Teshiba, S. Kawano, L. L. Wang, L. He, A. Naranjo, W. B. London,… & S. L. Cohn (2014). Altersabhängiger prognostischer Effekt durch Mitose-Karyorrhexis-Index beim Neuroblastom: Ein Bericht der Children's Oncology Group. Pädiatrische und Entwicklungspathologie17(6), 441 & ndash; 449.
  3. C. Gestblom, J. C. Hoehner & S. Påhlman (1995). Proliferation und Apoptose beim Neuroblastom: Unterteilung des Mitose-Karyorrhexis-Index. European Journal of Cancer, 31 (4), 458-463.
    ISO 690.
  4. Galloway, P. G. & Roessmann, U. (1986). Neuronale Karyorrhexis im Sommer-Sektor bei einem 22-wöchigen Totgeborenen. Acta neuropathologica70(3-4), 343 & ndash; 344.
  5. Eichner, E. R. (1984). Erythroide Karyorrhexis im peripheren Blutausstrich bei schwerer Arsenvergiftung: ein Vergleich mit Bleivergiftung. Amerikanische Zeitschrift für klinische Pathologie81(4), 533 & ndash; 537.

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