VAD ÄR KARYOLYS? - MEDICIN - 2026

Den karyolys är en av de förändringar som identifieras i kärnorna hos cellerna när dessa dör av en NOXA eller yttre skada, såsom på grund av hypoxi (otillräcklig syretillförsel) eller giftiga ämnen.

Dess namn härstammar från den grekiska karyonen, som betyder "kärna" och lys, som kan tolkas som "dämpning" eller upplösning; därför betyder termen karyolys bokstavligen "utströmning av kärnan."

Detta fenomen inträffar under nekrofanerosstadiet, såsom pyknos och karyorrhexis, och det kan vara den enda kärnförändringen eller inkluderas i ett kontinuum som börjar med pyknos, passerar genom karyorrhexis och slutar i karyolys.

Liksom vid karyorrhexis föregår kärnkraftsförändringen de cytoplasmiska förändringarna och processen som helhet åtföljs av inflammation i den extracellulära matrisen, något som är karakteristiskt för nekros och som kan betraktas som en grundläggande skillnad med apoptos, där ingen det finns det inflammatoriska komplementet.

Karyolys inträffar på grund av verkan av kärnenzymer som under normala förhållanden hjälper till att varva ner och fragmentera DNA så att det kan transkriberas, men som under villkor för celldöd på grund av noxa (nekros) börjar sönderdela kärnan i sin helhet.

Kärnenzymer

Enzymerna i cellkärnan är multipla och mycket specifika och är avgörande för fysiologin hos DNA och RNA.

Eftersom generna och kromosomerna är strukturerade och bildar kromatin, är det praktiskt taget omöjligt att DNA-transkription och replikation äger rum, eftersom det är en kontinuerlig kedja, extremt lång och med en mycket komplex tredimensionell rumslig konformation.

För att underlätta replikationsprocessen och transkriptionen "skärde" kärnenzymer DNA-fragmentet som ska transkriberas, varigenom RNA kan kopplas till en linjär kedja av deoxiribonukleinsyra med en mycket klar start och slut.

Även känd som "fosfodiesteraser" är kärnenzymer kapabla att klyva fosfodiesterbindningar, nyckelstycken i strukturen hos nukleinsyror, samtidigt som de reglerar de intracellulära nivåerna av cykliska AMP och GMP.

Klassificering av kärnenzymer

Beroende på platsen där endonukleaser verkar, klassificeras de i två breda kategorier: nukleaser och ligaser.

Hittills har effekterna av nukleasenzymer, som är ansvariga för att "skära" bitar av DNA för att tillåta deras replikering, grovt beskrivits, men när transkriptionen av ett DNA-fragment har slutförts måste det integreras igen i av den stora strängen av deoxiribonukleinsyra som den tillhör och även för att göra den i en specifik position.

Det är här "ligaserna" spelar in, enzymer som kan "fastna" på sin plats en DNA-sträng som tidigare klyvts av fosfodiesteraser.

Den känsliga balansen mellan nukleaser och ligaser gör det möjligt att bibehålla det genetiska materialets integritet, så att när det enzyms aktivitet överstiger det andra kan problem förutsägas.

Typer av nukleaser

För att förstå fosfodiesteras roll i karyolys är det viktigt att känna till de olika typerna som finns, eftersom de ansvarar för hela processen.

I detta avseende har ligaser praktiskt taget ingen roll, i själva verket avbryts deras aktivitet, vilket gör det omöjligt att vända processen initierad av nukleaser.

Beroende på platsen där nukleaser utövar sin verkan delas de således in i:

- Endonukleaser

- Exonukleaser

- Begränsning av endonukleaser

Förutom de enzymer som kan spjälka DNA (även känt som DNaser) finns det i kärnan också enzymer med förmågan att "klippa" och modellera RNA-segment, dessa är kända som ribonukleaser eller RNaser.

Även om dessa enzymer är viktiga i cellens normala fysiologi, spelar de under nekrosprocessen en sekundär roll.

endonukleaser

Endonukleaser är enzymer som kan skära DNA-kedjor bort från deras fria ände, det vill säga de kan separera DNA när som helst i kedjan.

Endonukleaser kan skära DNA slumpmässigt i vilken region som helst utan att matcha en speciell nukleotidsekvens.

Begränsning av endonukleaser

Restriktionsendonukleaser är en mycket speciell typ av endonukleaser som kan identifiera en specifik bassekvens för att skära DNA-strängen vid den specifika punkten.

De klassificeras i tre grupper: typ I, typ II och typ III.

Endonukleaser av restriktioner av typ I kräver ATP för att fungera (och därmed förbrukar energi) och kan kliva upp till 1000 baspar från igenkänningssekvensen.

För sin del är den enklaste versionen av restriktionsendonukleaser typ II; I en process som inte kräver energi kan dessa enzymer skär DNA i variabla längder från restriktionssekvensen.

Slutligen, typ III-restriktionsendonukleaser, i en process som också förbrukar energi (ATP), skär DNA-kedjan i små fragment som inte överskrider 25 baspar från igenkänningspunkten (restriktion).

exonukleaser

Slutligen är exonukleaser de enzymer som kan skära DNA från en fri ände av kedjan, det vill säga de är specialiserade enzymer i linjära DNA-kedjor som tidigare klyvts av endonukleaser.

Således hänför termen ENDOnuclease till förmågan hos enzymet att skära DNA-strängen inuti (ENDO = inuti), medan EXOnuclease indikerar att enzymet endast kan skära DNA i den fria änden (EXO = utanför) .

Den synkroniserade och harmoniska aktiviteten hos alla dessa enzymer tillåter de komplexa processerna för genetisk replikation och transkription; Under nekros förloras emellertid denna balans och DNA börjar fragmentera tills endast dess fria och desorganiserade baskomponenter återstår, vilket är synonymt med celldöd.

Patofysiologi för karyolys

Att känna till det stora antalet enzymer som finns i kärnan, liksom hur de utövar sin funktion, är det inte svårt att dra slutsatsen om patofysiologin för karyolys.

Allt börjar som en förlust av homeostas mellan nukleasenzymer och ligaser, varvid effekten av den senare överskrids långt av den förra; det vill säga mer DNA förstörs än som kan repareras.

I första hand skärde endonukleaser en lång DNA-kedja i små fragment, vilka därefter reduceras ytterligare av andra endonukleaser.

Slutligen lyseras de kortare fragmenten från deras ändar med exonukleaser tills det inte finns några spår av organiserat kärnmaterial, som enzymatiskt sönderdelades.

Resultat från ljusmikroskopi

I ljusmikroskopi verkar celler som har genomgått karyolys helt rosa (eosinofiler), vilket gör det omöjligt att identifiera kärnmaterial färgade lila.

I vissa fall kan en evanescent fläck eller "spöke" ses i området där cellens kärna en gång var, men i allmänhet kommer den dominerande färgen att vara rosa, eftersom det inte finns fler organiserade kärnstrukturer som kan fånga hematoxylin.

referenser

1. Van Cruchten, S., & Van Den Broeck, W. (2002). Morfologiska och biokemiska aspekter av apoptos, onkos och nekros. Anatomi, histologi, embryologi, 31 (4), 214-223.
2. Parafiniuk, M. (1998). Fenomen av karyolys i cytofotomorfometriska undersökningar. I Annales Academiae Medicae Stetinensis (s. 1-87).
3. Tolbert, PE, Shy, CM, & Allen, JW (1992). Mikrokärnor och andra nukleära anomalier i buccalsprut: utveckling av metoder. Mutationsforskning / miljömutagenes och relaterade ämnen, 271 (1), 69-77.
4. Levin, S., Bucci, TJ, Cohen, SM, Fix, AS, Hardisty, JF, Legrand, EK, … & Trump, BF (1999). Nomenklaturen för celldöd: rekommendationer från en ad hoc-kommitté av Society of Toxicologic Pathologs. Toxikologisk patologi, 27 (4), 484-490.
5. Zabiti, S. (2002). Förändring av jonisk homeostas under metabolisk hypoxi-inducerad cellskada. Roll av monovalenta joner (doktorsavhandling, Granada universitet).