WAT IS KARYORRHEXIS? - BIOLOGIE - 2024

De karyorrhexis is een fenomeen dat optreedt in de celkern tijdens ongeplande celdood, dwz wanneer de cel voortijdig sterft als gevolg van een of andere verwonding, meestal hypoxie (zuurstofgebrek), toxines of ioniserende straling.

Tijdens karyorrhexis fragmenteert de chromatine in kleine stukjes, die zich op een ongeorganiseerde manier in de celkern verspreiden. Hierdoor gaat het vermogen om DNA te transcriberen verloren.

In combinatie met karyolyse en pyknose is karyorexis een van de cytopathologische veranderingen die aanwezig zijn bij necrose.

Eerder werd gedacht dat karyorrhexis, karyolyse en pyknosis drie opeenvolgende stadia waren van hetzelfde proces (celdood); Recente cytopathologische studies geven echter aan dat het drie afzonderlijke processen zijn die elkaar al dan niet overlappen.

Karyorrhexis verschijnt tijdens de periode van celdood die bekend staat als necrofanerose, waarbij de microscopische veranderingen die voorafgaan aan celdood optreden.

Om beter te begrijpen wat karyorrhexis is, is het noodzakelijk om enkele basisconcepten van celbiologie te onthouden.

Chromatin

Chromatine is de manier waarop genetisch materiaal in de celkern is georganiseerd wanneer de cel niet repliceert.

Meestal associëren we DNA met chromosomen en deze op hun beurt tot de typische X-vorm met vier min of meer langwerpige armen en een afgerond centraal punt.

Hoewel dit geldt voor chromosomen tijdens de actieve fasen van mitose en meiose, dat wil zeggen tijdens celdeling, is de waarheid dat in de periode die bekend staat als interface deze "typische" configuratie niet voorkomt.

Aangezien de cel op het grensvlak niet repliceert maar eerder zijn fysiologische functies uitoefent, is het noodzakelijk dat het DNA min of meer toegankelijk is om zich met het RNA te verbinden en zo het proces van eiwitsynthese op gang te brengen.

Fysiologisch belang van chromatine

Als het in zijn X-configuratie zou zijn, zou dit onmogelijk zijn omdat de DNA-strengen dicht op elkaar gepakt zouden zitten, met weinig of geen ruimte voor RNA.

Het is om deze reden dat het DNA tijdens het grensvlak "afwikkelt" en een min of meer chaotisch netwerk van vezels vormt dat bekend staat als chromatine.

Op moleculair niveau bestaat chromatine uit twee fundamentele componenten: eiwitten en DNA.

Eiwitten die bekend staan ​​als histonen zijn een soort moleculaire spoel waar de DNA-helices omheen worden "gewikkeld", op deze manier wordt een zeer lange DNA-streng verkort (door op te wikkelen) en ziet het eruit als de kralen van een rozenkrans.

Vervolgens wordt elke bolletje (bestaande uit een histon met anderhalve wikkeling DNA) verweven met de aangrenzende om de DNA-strengen verder samen te spannen, zodat ze worden georganiseerd in een samenhangend patroon (chromosoom).

Hoe dichter de DNA-strengen bij elkaar zijn, er wordt gezegd dat het chromatine meer gecondenseerd is, in tegendeel, wanneer de strengen van elkaar gescheiden zijn en de DNA-ketens losser zijn, wordt gezegd dat het chromatine minder gecondenseerd is.

Het dichtste chromatine staat bekend als heterochromatine en dit zijn genen die aanwezig maar niet actief zijn; aan de andere kant staat laks chromatine bekend als euchromatine en komt overeen met de DNA-segmenten die worden getranscribeerd voor de functie van een bepaalde cel.

Pathofysiologie van karyorrhexis

In tegenstelling tot wat er gebeurt tijdens apoptose (geprogrammeerde celdood), waarbij een cel die het einde van zijn leven bereikt, een verouderde (oude) cel wordt en uiteindelijk sterft zonder ontsteking te genereren en te worden vervangen door jongere cellen, tijdens necrose celmembranen breken, wat een min of meer ernstig ontstekingsproces op gang brengt.

Hoewel celdood een proces is dat tegelijkertijd zowel de kern als het cytoplasma beïnvloedt, zijn de vroegste en meest voor de hand liggende veranderingen op nucleair niveau, waarvan karyorrhexis er een van is.

In eerste instantie begint door het vrijkomen van lytische enzymen het chromatine te fragmenteren. Als we het voorbeeld nemen in de beschrijving van chromatine, waar de organisatie hiervan wordt vergeleken met de kralen van een rozenkrans, kan men bij karyorrhexis zeggen dat het is alsof de rozenkrans in verschillende segmenten is gebroken.

Deze afbraak zorgt ervoor dat chromatine zich verspreidt en condenseert in individuele, ongestructureerde kernen, die samen veel meer ruimte innemen dan georganiseerd chromatine in de levensvatbare cel.

Deze grotere ruimte die nodig is om het gefragmenteerde chromatine te bevatten, zorgt er uiteindelijk voor dat het kernmembraan barst, waarna de afzonderlijke chromatinefragmenten gemengd met delen van het kernmembraan een amorf conglomeraat vormen in het gebied waar de kern van de kern zou worden gevonden. cel.

Zodra de kern 'explodeert' is het al onmogelijk voor de cel om zijn vitale functies uit te voeren, dus sterft hij; dit betekent dat wanneer een patholoog karyorrhexis in een monster waarneemt, necrose (weefselsterfte) onomkeerbaar is en alle aangetaste cellen onverbiddelijk zullen sterven.

Cellen waar karyorrhexis voorkomt

Hoewel karyorrhexis in vrijwel elke cel in het lichaam kan voorkomen, komt het vaker voor bij bepaalde witte bloedcellen (leukocyten), vooral basofielen en eosinofielen.

Aan de andere kant wordt karyorrhexis met enige frequentie gezien in cellen van het centrale zenuwstelsel, vooral bij bepaalde tumoren zoals neuroblastomen.

Bevindingen van lichtmicroscopie

Bij het onderzoek van necrotisch weefsel dat is gekleurd met de hematoxyline-eosine-techniek en waarbij karyorrhexis wordt gepresenteerd als de belangrijkste nucleaire verandering die verband houdt met celdood, zullen de patholoog en / of cytotechnoloog karakteristieke veranderingen vinden die tot de diagnose leiden:

Basofilie

Het gefragmenteerde nucleaire materiaal vangt een grotere hoeveelheid hematoxyline op, waardoor de gefragmenteerde en verspreide kern een intensere paarse kleur heeft.

Kernfragmentatie

Na karyorrhexis, in het gebied waar de kern van de cel normaal zou moeten zijn, wordt verspreid kernmateriaal zichtbaar gemaakt in een amorf conglomeraat dat niet is omgeven door enig type membraan.

Gegeven het feit dat het kernmembraan is gebroken, wordt het kernmateriaal verneveld en verspreid, terwijl het nog steeds een bepaalde relatie met elkaar heeft, maar op een totaal ongeorganiseerde manier en zonder functionele capaciteit, vrij "zwevend" in het cytoplasma.

Deze bevinding is onmiskenbaar en synoniem met celdood.

Referenties

1. Abdelhalim, MAK en Jarrar, BM (2011). Gouden nanodeeltjes veroorzaakten troebele zwelling tot hydropische degeneratie, cytoplasmatische hyaline vacuolatie, polymorfisme, binucleatie, karyopyknose, karyolyse, karyorrhexis en necrose in de lever. Lipiden in gezondheid en ziekte, 10 (1), 166
2. Teshiba, R., Kawano, S., Wang, LL, He, L., Naranjo, A., Londen, WB,… & Cohn, SL (2014). Leeftijdsafhankelijk prognostisch effect door Mitosis-Karyorrhexis Index bij neuroblastoom: een rapport van de Children's Oncology Group. Pediatrische en ontwikkelingspathologie, 17 (6), 441-449.
3. Gestblom, C., Hoehner, JC, & Påhlman, S. (1995). Proliferatie en apoptose bij neuroblastoom: onderverdeling van de mitose-karyorrhexis-index. European Journal of Cancer, 31 (4), 458-463.
   ISO 690.
4. Galloway, PG en Roessmann, U. (1986). Neuronale karyorrhexis in de sector van Sommer bij een doodgeborene van 22 weken. Acta neuropathologica, 70 (3-4), 343-344.
5. Eichner, ER (1984). Erythroid karyorrhexis in het perifere bloeduitstrijkje bij ernstige arseenvergiftiging: een vergelijking met loodvergiftiging. Amerikaans tijdschrift voor klinische pathologie, 81 (4), 533-537.