KAS IR KARIOLĪZE? - MEDICĪNA - 2025

Karyolysis ir viena no izmaiņām identificēto kodolos šūnu, kad tie mirst no Noxa vai ārējiem bojājumiem, piemēram, hipoksijas dēļ (nepietiekams skābekļa piegādes) vai toksisku vielu.

Tās nosaukums cēlies no grieķu kariona, kas nozīmē "kodols" un līze, ko var interpretēt kā "vājinājumu" vai izšķīšanu "; tāpēc termins kariolīze burtiski nozīmē "kodola izsīkšana".

Šī parādība rodas nekrofanoerozes stadijā, piemēram, pyknoze un karyorrhexis, un tā var būt vienīgā kodolizmaiņa vai iekļauta kontinuumā, kas sākas ar pyknosis, iziet cauri karyorrhexis un beidzas ar karyolysis.

Tāpat kā karioreksijas gadījumā, kodola izmaiņas notiek pirms citoplazmas izmaiņām, un procesu kopumā papildina ārpusšūnu matricas iekaisums, kas ir kaut kas raksturīgs nekrozei un ko var uzskatīt par būtisku atšķirību ar apoptozi, kurā nav tur ir iekaisuma papildinājums.

Karyolīze rodas kodolenzīmu darbības dēļ, kas normālos apstākļos palīdz DNS atslābt un sadrumstalot, lai to varētu transkripēt, bet kas šūnu nāves apstākļos noksa (nekrozes) dēļ sāk pilnībā sadalīties kodolā.

Kodolu fermenti

Šūnas kodola enzīmi ir dažādi un ļoti specifiski, un tie ir svarīgi DNS un RNS fizioloģijai.

Tā kā gēni un hromosomas ir strukturētas, veidojot hromatīnu, DNS transkripcijai un replikācijai ir praktiski neiespējami, jo tā ir nepārtraukta virkne, ārkārtīgi gara un ar ļoti sarežģītu trīsdimensiju telpisko uzbūvi.

Lai atvieglotu replikācijas un transkripcijas procesu, kodolenzīmi "sagriež" transkribējamo DNS fragmentu, tādējādi ļaujot RNS savienot ar lineāru dezoksiribonukleīnskābes ķēdi ar ļoti skaidru sākumu un beigām.

Kodolie fermenti, kas pazīstami arī kā “fosfodiesterāzes”, spēj šķelt fosfodiesteru saites, galvenos gabalus nukleīnskābju struktūrā, vienlaikus regulējot arī ciklisko AMP un GMP intracelulāro līmeni.

Kodolu enzīmu klasifikācija

Atkarībā no vietas, kur endonukleāzes iedarbojas, tās klasificē divās plašās kategorijās: nukleāzes un līgāzes.

Līdz šim nukleāzes enzīmu, kas ir atbildīgi par DNS gabalu "sagriešanu", lai tie varētu replicēties, ietekme ir aptuveni aprakstīta, tomēr, tiklīdz DNS fragmenta transkripcija ir pabeigta, tā ir atkārtoti jāintegrē dezoksiribonukleīnskābes lielās virknes, kurai tā pieder, kā arī darīt to noteiktā stāvoklī.

Šeit darbojas "ligas", fermenti, kas savā vietā var "pielīmēt" DNS virkni, kuru iepriekš šķeļ fosfodiesterāzes.

Smalkais līdzsvars starp nukleāzēm un līzēm ļauj saglabāt ģenētiskā materiāla integritāti, lai tad, kad viena fermenta aktivitāte pārsniedz otra, varētu paredzēt problēmas.

Nukleāžu veidi

Lai saprastu fosfodiesterāzes lomu kariolīzē, ir svarīgi zināt dažādus pastāvošos veidus, jo tie ir atbildīgi par visu procesu.

Šajā ziņā ligatēm praktiski nav nozīmes, patiesībā to darbība tiek atcelta, padarot neiespējamu nukleāžu uzsāktā procesa atcelšanu.

Tādējādi, atkarībā no vietas, kur darbojas nukleāzes, tās tiek sadalītas:

- endonukleāzes

- eksonukleāzes

- Restrikcijas endonukleāzes

Papildus fermentiem, kas spēj šķelt DNS (pazīstami arī kā DNāzes), kodolā ir arī fermenti ar spēju "sagriezt" un modelēt RNS segmentus, tos sauc par ribonukleāzēm vai RNāzēm.

Kaut arī šie fermenti ir svarīgi šūnas normālajā fizioloģijā, nekrozes procesa laikā tiem ir sekundāra loma.

Endonukleāzes

Endonukleāzes ir fermenti, kas spēj sagriezt DNS ķēdes no brīvā gala, tas ir, tie spēj atdalīt DNS jebkurā ķēdes punktā.

Endonukleāzes var izlases veidā sagriezt DNS jebkurā reģionā, nesaskaņojot konkrētu nukleotīdu secību.

Restrikcijas endonukleāzes

Restrikcijas endonukleāzes ir ļoti īpašs endonukleāžu tips, kas spēj identificēt noteiktu bāzes secību, lai sagrieztu DNS virkni šajā specifiskajā punktā.

Tos iedala trīs grupās: I tips, II tips un III tips.

I tipa restrikcijas endonukleāzēm nepieciešams ATP, lai tās darbotos (tādējādi patērējot enerģiju), un tās spēj no atpazīšanas sekvences šķelt līdz 1000 bāzes pāriem.

No otras puses, vienkāršākā restrikcijas endonukleāžu versija ir II tips; Procesa laikā, kam nav nepieciešama enerģija, šie fermenti spēj no restrikcijas sekvences izgriezt DNS dažāda garuma.

Visbeidzot, III tipa restrikcijas endonukleāzes procesā, kas arī patērē enerģiju (ATP), sagriež DNS ķēdi mazos fragmentos, kas nepārsniedz 25 bāzes pārus no atpazīšanas (ierobežojuma) punkta.

Eksonukleāzes

Visbeidzot, eksonukleāzes ir tie enzīmi, kas spēj izgriezt DNS no ķēdes brīvā gala, tas ir, tie ir specializēti fermenti lineārās DNS ķēdēs, kuras iepriekš šķeltu endonukleāzes.

Tādējādi termins ENDOnukleāze attiecas uz fermenta spēju sagriezt DNS virkni iekšpusē (ENDO = iekšpusē), savukārt EXOnukleāze norāda, ka enzīms var DNS sagriezt tikai brīvajā galā (EXO = ārpusē). .

Visu šo enzīmu sinhronizētā un harmoniskā darbība ļauj veikt sarežģītus ģenētiskās replikācijas un transkripcijas procesus; Tomēr nekrozes laikā šis līdzsvars tiek zaudēts, un DNS sāk fragmentēties, līdz paliek tikai tā brīvie un neorganizētie pamata komponenti, kas ir sinonīms šūnu nāvei.

Kariolīzes patofizioloģija

Zinot kodolā esošo lielo enzīmu skaitu, kā arī veidu, kādā tie veic savas funkcijas, nav grūti secināt par kariolīzes patofizioloģiju.

Viss sākas ar homeostāzes zaudēšanu starp nukleāzes fermentiem un līzēm, pēdējās iedarbību ievērojami pārsniedzot; tas ir, iznīcina vairāk DNS, nekā var salabot.

Pirmkārt, endonukleāzes sagriež garu DNS ķēdi mazos fragmentos, kurus vēlāk vēl samazina citas endonukleāzes.

Visbeidzot, īsākos fragmentus eksonukleāzes lizē no to galiem, līdz vairs nav organizēta kodolmateriāla pēdas, kas fermentatīvi sadalījās.

Rezultāti no gaismas mikroskopijas

Gaismas mikroskopijā šūnas, kurām veikta kariolīze, parādās pilnīgi sārtā krāsā (eozinofīlās), padarot kodolmateriālu neiespējamu purpura krāsā.

Dažos gadījumos apgabalā, kur kādreiz bija šūnas kodols, var būt redzams spilgts traips vai "rēgs", bet kopumā dominējošā krāsa būs rozā, jo nav vairāk organizētu kodolu struktūru, kas spētu uztvert hematoksilīnu.

Atsauces

1. Van Cruchten, S., un Van Den Broeck, W. (2002). Apoptozes, onkozes un nekrozes morfoloģiskie un bioķīmiskie aspekti. Anatomija, histoloģija, embrioloģija, 31. (4), 214. – 223.
2. Parafiniuk, M. (1998). Kariolīzes fenomens citofotomorfometriskos izmeklējumos. In Annales Academiae Medicae Stetinensis (1.-87. Lpp.).
3. Tolberts, PE, Shy, CM, & Allen, JW (1992). Mikrokodolu un citu kodolu anomālijas vaigu uztriepēs: metožu izstrāde. Mutācijas izpēte / Vides mutaģenēze un ar to saistīti subjekti, 271 (1), 69-77.
4. Levins, S., Bucci, TJ, Koens, SM, Fix, AS, Hardisty, JF, Legrand, EK,… un Trump, BF (1999). Šūnu nāves nomenklatūra: Toksikoloģisko patologu biedrības ad hoc komitejas ieteikumi. Toksikoloģiskā patoloģija, 27. (4), 484–490.
5. Zabiti, S. (2002). Jonu homeostāzes maiņa metabolisma hipoksijas izraisītu šūnu traumas laikā. Monovalento jonu loma (promocijas darbs Granādas universitātē).