WAS IST KARYORRHEXIS? - BIOLOGIE - 2025

Die Karyorrhexis ist ein Phänomen, das im Zellkern während des außerplanmäßigen Zelltods auftritt, dh wenn die Zelle aufgrund einer Art von Verletzung, normalerweise Hypoxie (Sauerstoffmangel), Toxinen vorzeitig stirbt oder ionisierende Strahlung.

Während der Karyorrhexis zersplittert 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 es sich um drei separate Prozesse handelt, 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.

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 mit vier mehr oder weniger langgestreckten Armen und einem abgerundeten Mittelpunkt zur typischen X-Form.

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

Da sich die Zelle an der Grenzfläche nicht repliziert, sondern ihre physiologischen Funktionen ausübt, ist es notwendig, dass die DNA mehr oder weniger zugänglich ist, um sich mit der RNA zu verbinden und so den Prozess der Proteinsynthese 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 RNA hätten.

Aus diesem Grund "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" werden. Auf diese Weise wird ein sehr langer DNA-Strang (durch Aufwickeln) verkürzt und sieht aus wie die Perlen eines Rosenkranzes.

Anschließend wird jede Perle (bestehend aus einem Histon mit anderthalb DNA-Windungen) mit den benachbarten verwoben, um die DNA-Stränge weiter zusammenzuziehen, so dass sie in einem kohärenten Muster (Chromosom) organisiert sind.

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

Das dichteste 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

Im Gegensatz zu dem, was während der Apoptose (programmierter Zelltod) passiert, 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 währenddessen durch jüngere Zellen ersetzt zu werden Nekrose-Zellmembranen brechen und lösen einen mehr oder weniger schweren Entzündungsprozess aus.

Obwohl der Zelltod ein Prozess ist, der gleichzeitig sowohl den Zellkern als auch das Zytoplasma betrifft, sind 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 dieses 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 benötigt wird, um das fragmentierte Chromatin aufzunehmen, führt letztendlich zum Platzen der Kernmembran, wonach die einzelnen Chromatinfragmente, die mit Teilen der Kernmembran gemischt sind, ein amorphes Konglomerat in dem Bereich bilden, in dem sich der Kern des Kerns befinden würde. Zelle.

Sobald der Kern "explodiert", ist es für die Zelle bereits 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.

Erkenntnisse aus 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 befinden sollte, dispergiertes Kernmaterial in einem amorphen Konglomerat sichtbar gemacht, das von keiner Art von Membran umgeben ist.

Angesichts der Tatsache, dass 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.

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