CO TO JEST KARYORRHEXIS? - BIOLOGIA - 2026

Karyorrhexis to zjawisko, które występuje w jądrze komórkowym w czasie nieplanowanych, śmierć komórki, to znaczy, kiedy komórka umiera przedwcześnie w wyniku pewnego rodzaju uszkodzenia, zwykle hipoksję (brak tlenu), toksyny lub promieniowanie jonizujące.

Podczas karyorrhexis chromatyna rozpada się na małe kawałki, rozpraszając się w jądrze komórkowym w sposób zdezorganizowany. Z tego powodu traci się zdolność do transkrypcji DNA.

W połączeniu z kariolizą i pyknozą, karioreksja jest jedną ze zmian cytopatologicznych występujących w martwicy.

Wcześniej uważano, że karyorrhexis, karyoliza i pyknoza to trzy kolejne etapy tego samego procesu (śmierć komórki); Jednak ostatnie badania cytopatologiczne wskazują, że są to trzy oddzielne procesy, które mogą się nakładać lub nie.

Karyorrhexis pojawia się w okresie śmierci komórki zwanej nekrofanerozą, podczas którego zachodzą mikroskopijne zmiany poprzedzające śmierć komórki.

Aby lepiej zrozumieć, czym jest karyorrhexis, należy pamiętać o kilku podstawowych pojęciach z biologii komórki.

Chromatyna

Chromatyna to sposób, w jaki materiał genetyczny jest organizowany w jądrze komórkowym, gdy komórka nie replikuje.

Przez większość czasu DNA kojarzymy z chromosomami, a te z kolei mają typowy kształt X z czterema mniej lub bardziej wydłużonymi ramionami i zaokrąglonym punktem środkowym.

Chociaż jest to prawdą dla chromosomów podczas aktywnych faz mitozy i mejozy, czyli podczas podziału komórki, prawda jest taka, że ​​w okresie zwanym interfejsem ta „typowa” konfiguracja nie występuje.

Ponieważ na styku komórka nie replikuje się, ale raczej wykonuje swoje funkcje fizjologiczne, konieczne jest, aby DNA było mniej lub bardziej dostępne do połączenia z RNA, a tym samym do rozpoczęcia procesu syntezy białek.

Fizjologiczne znaczenie chromatyny

Gdyby był w konfiguracji X, byłoby to niemożliwe, ponieważ nici DNA byłyby ciasno upakowane, z niewielkim lub zerowym miejscem na RNA.

Z tego powodu DNA „rozwija się” na granicy faz, tworząc mniej lub bardziej chaotyczną sieć włókien zwaną chromatyną.

Na poziomie molekularnym chromatyna składa się z dwóch podstawowych składników: białek i DNA.

Białka zwane histonami są rodzajem szpuli molekularnej, wokół której „nawinięte” są helisy DNA, w ten sposób bardzo długa nić DNA zostaje skrócona (przez nawinięcie) i wygląda jak paciorki różańca.

Następnie każdy koralik (złożony z histonu z półtora zwojem DNA) jest przeplatany z sąsiednimi w celu dalszego zacieśnienia nici DNA, tak aby były zorganizowane w spójny wzór (chromosom).

Mówi się, że im ściślejsze są do siebie nici DNA, mówi się, że chromatyna jest bardziej skondensowana, wręcz przeciwnie, gdy nici są oddzielone od siebie, a łańcuchy DNA są luźniejsze, mówi się, że chromatyna jest mniej skondensowana.

Najgęstsza chromatyna jest znana jako heterochromatyna i są to geny obecne, ale nieaktywne; z drugiej strony luźna chromatyna jest znana jako euchromatyna i odpowiada segmentom DNA, które są transkrybowane dla funkcji określonej komórki.

Patofizjologia karyorrhexis

W przeciwieństwie do tego, co dzieje się podczas apoptozy (zaprogramowanej śmierci komórki), podczas której komórka, która osiąga koniec swojego życia, staje się starzejącą się (starą) komórką i ostatecznie umiera bez generowania stanu zapalnego i zastępowania jej przez młodsze komórki, podczas nekrozy pękają błony komórkowe, inicjując mniej lub bardziej ciężki proces zapalny.

Chociaż śmierć komórki jest procesem, który wpływa jednocześnie zarówno na jądro, jak i cytoplazmę, najwcześniejsze i najbardziej oczywiste zmiany zachodzą na poziomie jądra, a jedną z nich jest karyorrhexis.

W pierwszym przypadku, z powodu uwolnienia enzymów litycznych, chromatyna zaczyna się fragmentować. Biorąc przykład w opisie chromatyny, gdzie jej organizację porównuje się z koralikami różańca, mówiąc o karyorrhexis można powiedzieć, że jest to tak, jakby różaniec rozpadł się na kilka segmentów.

Ten rozkład powoduje rozproszenie i kondensację chromatyny w pojedyncze, nieustrukturyzowane jądra, które razem zajmują znacznie więcej miejsca niż zorganizowana chromatyna w żywej komórce.

Ta zwiększona przestrzeń potrzebna do pomieszczenia pofragmentowanej chromatyny ostatecznie powoduje pęknięcie błony jądrowej, po czym poszczególne fragmenty chromatyny zmieszane z częściami błony jądrowej tworzą amorficzny konglomerat w obszarze, w którym znajduje się jądro jądra. komórka.

Kiedy jądro "eksploduje", komórka nie może już pełnić swoich funkcji życiowych, więc umiera; oznacza to, że gdy patolog zaobserwuje karyorrhexis w próbce, martwica (śmierć tkanki) jest nieodwracalna i wszystkie uszkodzone komórki nieuchronnie umrą.

Komórki, w których występuje karyorrhexis

Chociaż karyorrhexis może wystąpić praktycznie w każdej komórce organizmu, częściej występuje w niektórych białych krwinkach (leukocytach), zwłaszcza w bazofilach i eozynofilach.

Z drugiej strony karyorrhexis jest obserwowany z pewną częstością w komórkach ośrodkowego układu nerwowego, zwłaszcza w niektórych nowotworach, takich jak nerwiak zarodkowy.

Wyniki z mikroskopii świetlnej

W badaniu martwiczej tkanki barwionej techniką hematoksylina-eozyna, w którym karioreksja jest przedstawiana jako główna zmiana jądrowa związana ze śmiercią komórki, patolog i / lub cytotechnolog znajdzie charakterystyczne zmiany prowadzące do rozpoznania:

Bazofilia

Rozdrobniony materiał jądrowy wychwytuje większą ilość hematoksyliny, dlatego rozdrobnione i rozproszone jądro ma bardziej intensywny fioletowy kolor.

Fragmentacja rdzenia

Po karyorrhexis, w obszarze, w którym normalnie powinno znajdować się jądro komórki, rozproszony materiał jądrowy jest wizualizowany w postaci amorficznego konglomeratu, który nie jest otoczony przez żaden rodzaj błony.

Biorąc pod uwagę, że błona jądrowa została przerwana, materiał jądrowy jest rozpylany i rozpraszany, nadal zachowując pewien związek między sobą, ale w całkowicie zdezorganizowany sposób i bez zdolności funkcjonalnej, „unosząc się” swobodnie w cytoplazmie.

To odkrycie jest jednoznaczne i jest synonimem śmierci komórki.

Bibliografia

1. Abdelhalim, MAK i Jarrar, BM (2011). Nanocząsteczki złota wywoływały mętny obrzęk prowadzący do zwyrodnienia wodnistego, wakuolacji cytoplazmatycznej szklistej, polimorfizmu, dwujądrowania, kariopiknozy, kariolizy, karioreksji i martwicy wątroby. Lipids in Health and Disease, 10 (1), 166
2. Teshiba, R., Kawano, S., Wang, LL, He, L., Naranjo, A., London, WB,… & Cohn, SL (2014). Zależny od wieku efekt prognostyczny według wskaźnika mitozy-kariorrhexis w neuroblastoma: raport z Children's Oncology Group. Pediatric and Developmental Pathology, 17 (6), 441–449.
3. Gestblom, C., Hoehner, JC, & Påhlman, S. (1995). Proliferacja i apoptoza w nerwiaku zarodkowym: podział wskaźnika mitosis-karyorrhexis. European Journal of Cancer, 31 (4), 458-463.
   ISO 690.
4. Galloway, PG i Roessmann, U. (1986). Neuronal karyorrhexis w sektorze Sommera u 22-tygodniowego martwego dziecka. Acta neuropathologica, 70 (3-4), 343-344.
5. Eichner, ER (1984). Erythroid karyorrhexis w rozmazie krwi obwodowej w ciężkim zatruciu arszenikiem: porównanie z zatruciem ołowiem. American Journal of Clinical Pathology, 81 (4), 533-537.