WAT IS PYKNOSIS? - BIOLOGIE - 2026

Het staat bekend als pyknosis voor de zichtbare veranderingen in de celkern die worden gekenmerkt door condensatie van de chromatine en samentrekking van de kern (deze wordt kleiner) als reactie op een noxa of celschade.

In de meeste gevallen treedt pyknosis op in het stadium van necrofanerose van de cel, wat de opmaat is tot zijn dood. Soms is pyknosis de enige nucleaire verandering tijdens celdood, terwijl dit in andere gevallen slechts de eerste stap is in een reeks veranderingen die meestal de volgorde pyknosis -> karyorrhexis -> karyolyse volgen.

Texas Patholoog MSW

Het microscopisch onderzoek van de pyknotische kernen is zeer kenmerkend, omdat deze kleiner zijn dan normaal (in verhouding tot normale cellen van hetzelfde type) en met een grotere capaciteit om hematoxyline te vangen, waardoor de pyknotische kern de neiging heeft om een ​​kleur te kleuren intenser blauwpaars.

Hoewel pyknose optreedt tijdens necrose zoals bij karyorrhexis en karyolyse, kan het ook worden gezien als onderdeel van de normale ontwikkeling van sommige cellen, als reactie op chronische ontsteking en trauma (zonder necrose of celdood), evenals in sommige gevallen van apoptose.

In die zin is het duidelijk dat pyknosis een pathologisch proces kan zijn dat verband houdt met celdood, evenals een normale toestand van bepaalde cellen als reactie op chromatine-condensatie.

Chromatinecondensatie

Om de cel goed te laten functioneren, wordt het genetisch materiaal in de kern verspreid en vormt het chromatine. De term "gedispergeerd" geeft aan dat het DNA wordt afgewikkeld en min of meer lineaire ketens vormt in de te transcriberen segmenten.

De DNA-strengen die worden getranscribeerd, vertegenwoordigen het minst gecondenseerde chromatine, dat wil zeggen die DNA-strengen die zowel op zichzelf als op de histonen minder gedraaid zijn.

De DNA-segmenten die niet in een specifieke cel moeten worden getranscribeerd of op een bepaald moment op zichzelf "opgerold" mogen worden in een proces dat bekend staat als chromatine "condensatie". Het doel van dit proces is om ruimte te besparen en het genetisch materiaal op orde te houden.

Hoe minder transcriptie van een bepaald DNA-segment nodig is, hoe groter de mate van verdichting; dus tijdens celdeling, wanneer er praktisch geen transcriptie is, wordt chromatine "geperst" tot zijn volle expressie om de chromosoomconfiguratie aan te nemen.

Pyknosis in de normale cel

Hoewel het een tegenstrijdigheid lijkt, is pyknosis in bepaalde cellen normaal, daarom is het vinden van pyknotische kernen in dergelijke cellijnen niet synoniem met celdood.

Dat is het geval met de voorlopers van rode bloedcellen die bekend staan ​​als orthochromatische normoblasten. Tijdens deze fase van de evolutie van de rode bloedcellen is het normaal dat de kern pyknose vertoont; later in zijn evolutie zal de cel de kern verdrijven om een ​​reticulocyt te worden.

Het feit dat een orthochromatische normoblast pyknosis vertoont, is dus iets normaals en houdt geen verband met celdood, integendeel, het maakt deel uit van zijn evolutie naar volwassenheid.

Hetzelfde kan gezegd worden van neutrofielen, die tijdens een fase van hun rijping pyknotische kernen vertonen, maar verre van sterven, evolueren naar een later stadium.

In dit stadium fragmenteert de kern maar verspreidt zich niet, zodat men zou kunnen zeggen dat het een "gelobde kern" wordt, hetgeen normaal is en niet geassocieerd is met celdood.

Iets soortgelijks gebeurt met keratinocyten (huidcellen), die bij het opstijgen langs het gelaagde platte epitheel waarvan ze deel uitmaken, pyknose van hun kernen ondergaan, totdat deze uiteindelijk verdwijnen in de meest oppervlakkige huidlagen. voornamelijk samengesteld uit dode cellen.

Pyknosis als onderdeel van necrose

Tijdens necrose zijn er veranderingen in de permeabiliteit van het kernmembraan, modificatie van bepaalde moleculaire signalen en veranderingen in het DNA die uiteindelijk chromatinecondensatie veroorzaken.

In tegenstelling tot wat er onder normale omstandigheden gebeurt, is er in de cel die tijdens necrose sterft geen enkele signalering die eiwitsynthese en dus DNA-transcriptie induceert. Daarom is er geen reden om de chromatine-condensatie om te keren, zodat het genetisch materiaal steeds strakker wordt.

Deze strakke verpakking zorgt ervoor dat het genetisch materiaal minder ruimte inneemt dan normaal, waardoor de kernen van de cellen kleiner lijken (omdat DNA nu minder ruimte inneemt) en tegelijkertijd blauwer (er is meer concentratie zuur materiaal dat hematoxylicine in een kleinere ruimte vangt).

Uiteindelijk kan zo'n strakke verpakking ervoor zorgen dat DNA-strengen breken en plaats maken voor karyorrhexis, hoewel dit niet altijd gebeurt; als dat zo is, sterft de cel met een pyknotische kern, omdat deze niet langer in staat is om DNA te transcriberen.

Pyknosis en apoptose

In tegenstelling tot karyorrhexis en karyolyse, die alleen voorkomen in cellen die afsterven door necrose, kan pyknose ook worden gezien in cellen die afsterven door apoptose of "geprogrammeerde celdood".

Het belangrijkste verschil tussen necrose en apoptose is dat tijdens het eerste proces de cel voortijdig sterft door een extern element (zuurstofgebrek, giftig, straling), terwijl in het tweede de cel zijn maximale levensduur bereikt en sterft .

Wanneer pyknosis optreedt tijdens apoptose, zijn de veranderingen praktisch hetzelfde als die waargenomen bij necrose (condensatie van chromatine en samentrekking van de kern), maar de veranderingen in het cytoplasma van de cel zijn verschillend, evenals de omstandigheden van de extracellulaire matrix.

In die zin is er tijdens necrose een ontsteking van de extracellulaire matrix, terwijl dit bij apoptose niet voorkomt.

Pycnose als laboratoriumartefact

De techniek van bemonstering en fixatie van het histopathologische of cytopathologische materiaal is erg belangrijk wanneer het moet worden onderzocht. Een slechte techniek, trage verwerking of slechte kwaliteit van de gebruikte materialen kunnen pyknose veroorzaken in het weefsel nadat het uit het lichaam is verwijderd.

Wanneer dit gebeurt, zou er een "fixatieartefact" hebben plaatsgevonden, dat wil zeggen dat de kernen pyknotisch werden tijdens de monsterverwerking en niet in het menselijk lichaam.

Als het niet voldoende is gecorreleerd met de symptomen, kan het vinden van cellen met een pyknotische kern leiden tot vals-positieve diagnoses. Als dit gebeurt, is het nodig om een ​​nieuw monster onder betere omstandigheden te verzamelen en te verwerken om te bevestigen of het een echte diagnose of een vals positief is.

Referenties

1. Swanson, CP en Johnston, AH (1954). Door straling geïnduceerde pycnose van chromosomen en de relatie met zuurstofspanning. The American Naturalist, 88 (843), 425-430.
2. Hiraga, T., Ohyama, K., Hashigaya, A., Ishikawa, T., Muramoto, W., Kitagawa, H.,… & Teraoka, H. (2008). Blootstelling aan lood veroorzaakt pycnose en enucleatie van perifere erytrocyten bij het huisdier. The Veterinary Journal, 178 (1), 109-114.
3. AJ, P. (1975). Interferometrische analyse van nucleaire pycnose in beschadigde epidermale cellen van Allium cepa. Cytologia, 40 (3-4), 569-571.
4. Myers, DK (1965). Preventie van pycnose bij thymocyten van ratten. Experimenteel celonderzoek, 38 (2), 354-365.
5. Wallace, H. (1960). De ontwikkeling van anucleaire embryo's van Xenopus laevis. Ontwikkeling, 8 (4), 405-413.