HVAD ER PYKNOSE? - BIOLOGI - 2025

Det er kendt som pyknose til de synlige ændringer i cellekernen, der er karakteriseret ved kondensation af kromatinet og sammentrækning af kernen (den bliver mindre) som reaktion på en noxa eller celleskade.

I de fleste tilfælde forekommer pyknose i fasen af ​​necrofanerose i cellen, hvilket er forgrunden til dens død. Undertiden er den eneste nukleare ændring under celledød pyknose, mens dette i andre tilfælde bare er det første trin i en række ændringer, der normalt følger sekvensen pyknose -> karyorrhexis -> karyolyse.

TexasPathologistMSW

Den mikroskopiske undersøgelse af de pyknotiske kerner er meget karakteristisk, idet disse er mindre end normalt (i forhold til normale celler af samme type) og med en større kapacitet til at fange hematoxylin, hvilket er grunden til at den pyknotiske kerne har en tendens til at plette en farve mere intens blå-lilla.

Selvom pyknose forekommer under nekrose, som forekommer ved karyorrhexis og karyolyse, kan den også ses som en del af den normale udvikling af nogle celler som svar på kronisk betændelse og traumer (uden nekrose eller celledød), såvel som i nogle tilfælde af apoptose.

I denne forstand er det tydeligt, at pyknose kan være en patologisk proces, der er forbundet med celledød, såvel som en normal tilstand af visse celler som respons på kromatinkondensation.

Kromatisk kondensation

For at cellen skal fungere korrekt spredes det genetiske materiale i kernen og danner kromatin. Udtrykket "spredt" indikerer, at DNA'et afvikles, hvilket danner mere eller mindre lineære kæder i segmenterne, der skal transkriberes.

DNA-strengene, der transkriberes, repræsenterer den mindst kondenserede kromatin, det vil sige de DNA-strenge, der er mindre snoede både på sig selv og på histoner.

DNA-segmenterne, som ikke bør transkriberes i en specifik celle eller på et givet tidspunkt "rulles" på sig selv i en proces, der er kendt som kromatin "kondensation". Målet med denne proces er at spare plads og holde det genetiske materiale i orden.

Jo mindre behovet for transkription af et givet DNA-segment, desto større er graden af ​​komprimering; således under celledeling, når der næsten ikke er nogen transkription, "kremmes" kromatin til dets fulde udtryk for at påtage sig kromosomkonfigurationen.

Pyknose i den normale celle

Selvom det ser ud til at være en modsigelse, er pyknose i visse celler normal, og derfor er det ikke synonymt med celledød at finde pyknotiske kerner i sådanne cellelinjer.

Sådan er tilfældet med forgængere af røde blodlegemer kendt som ortokromatiske normoblaster. I denne fase af udviklingen af ​​røde blodlegemer er det normalt, at kernen præsenterer pyknose; senere i dens udvikling vil cellen udvise kernen til at blive en reticulocyt.

At en ortokromatisk normoblast præsenterer pyknose er således noget normalt og er ikke relateret til celledød, tværtimod er det en del af dens udvikling mod modenhed.

Det samme kunne siges om neutrofiler, der i en fase af deres modning forekommer pyknotiske kerner, men langt fra dør, udvikler sig mod et senere stadium.

På dette trin spreder nucleus fragmenterne, men spreder sig ikke, så det kan siges, at det bliver en "lobuleret kerne", idet dette er normalt og ikke er forbundet med celledød.

Noget lignende sker med keratinocytter (hudceller), som når de stiger op langs det lagdelte flade epitel, som de er en del af, lider af pyknose i deres kerner, indtil disse til sidst forsvinder i de mest overfladiske lag af huden. består hovedsageligt af døde celler.

Pyknose som en del af nekrose

Under nekrose er der ændringer i permeabiliteten af ​​den nukleare membran, ændring af visse molekylære signaler og ændringer i DNA, der i sidste ende inducerer kromatinkondensation.

I modsætning til hvad der sker under normale betingelser, er der i cellen, der dør under nekrose, overhovedet ingen signalering, der inducerer proteinsyntese og følgelig DNA-transkription. Der er derfor ingen grund til, at kromatinkondensen vendes, så det genetiske materiale bliver strammere og strammere.

Denne tætte pakning er det, der får det genetiske materiale til at optage mindre plads end normalt, hvilket får cellernes kerner til at se mindre ud (fordi DNA nu optager mindre plads) og på samme tid blåere (der er mere koncentration surt materiale, der fanger hematoxylicin i et mindre rum).

I sidste ende kan en sådan tæt pakning få DNA-strengene til at begynde at gå i stykker for at give plads til karyorrhexis, selvom dette ikke altid sker; hvis dette er tilfældet, dør cellen med en pyknotisk kerne, da den ikke længere er i stand til at transkribere DNA.

Pyknose og apoptose

I modsætning til karyorrhexis og karyolyse, der kun forekommer i celler, der dør af nekrose, kan pyknose også ses i celler, der dør af apoptose eller "programmeret celledød."

Den største forskel mellem nekrose og apoptose er, at cellen under den første proces dør for tidligt på grund af et ydre element (mangel på ilt, giftig, stråling), mens cellen i den anden når sin maksimale levetid og dør.

Når pyknose forekommer under apoptose, er ændringerne næsten de samme som forekommer ved nekrose (kondensation af kromatin og sammentrækning af kernen), men ændringerne i cytoplasmaet i cellen er forskellige samt betingelserne for den ekstracellulære matrix.

I denne forstand er der under nekrose betændelse i den ekstracellulære matrix, mens dette i apoptose ikke forekommer.

Pyknose som laboratorie artefakt

Teknikken til prøvetagning og fixering af det histopatologiske eller cytopatologiske materiale er meget vigtig, når det skal undersøges. Dårlig teknik, langsom behandling eller dårlig kvalitet af de anvendte materialer kan fremkalde pyknose i vævet, når det først er blevet fjernet fra kroppen.

Når dette sker, siges det, at en "fikserings-artefakt" er forekommet, det vil sige, at kernerne blev pyknotiske under prøveforarbejdning og ikke inden i den menneskelige krop.

Hvis det ikke er tilstrækkeligt korreleret med symptomerne, kan opdagelsen af ​​celler med en pyknotisk kerne føre til falske positive diagnoser. Hvis dette sker, er det nødvendigt at indsamle og behandle en ny prøve under bedre forhold for at bekræfte, om det er en sand diagnose eller en falsk positiv.

Referencer

1. Swanson, CP, & Johnston, AH (1954). Strålingsinduceret pyknose af kromosomer og dets forhold til iltspænding. Den amerikanske naturforsker, 88 (843), 425-430.
2. Hiraga, T., Ohyama, K., Hashigaya, A., Ishikawa, T., Muramoto, W., Kitagawa, H.,… & Teraoka, H. (2008). Blyeksponering inducerer pyknose og enukleation af perifere erytrocytter i husholdningen. The Veterinary Journal, 178 (1), 109-114.
3. AJ, P. (1975). Interferometrisk analyse af nuklear pycnose i sårede epidermale celler i Allium cepa. Cytologia, 40 (3-4), 569-571.
4. Myers, DK (1965). Forebyggelse af pycnose i rotte-thymocytter. Eksperimentel celleforskning, 38 (2), 354-365.
5. Wallace, H. (1960). Udviklingen af ​​anukleolatembryoer fra Xenopus laevis. Udvikling, 8 (4), 405-413.