КАКВО Е ПИКНОЗА? - БИОЛОГИЯ - 2025

Известен е като пикноза на видимите промени в клетъчното ядро, характеризиращи се с кондензация на хроматина и свиване на ядрото (става по-малко) в отговор на нокса или увреждане на клетките.

В повечето случаи пикнозата се проявява в стадия на некрофанероза на клетката, като е прелюдия към нейната смърт. Понякога единствената ядрена промяна по време на клетъчната смърт е пикнозата, докато в други случаи това е само първата стъпка в поредица от промени, които обикновено следват последователността пикноза -> кариорексис -> кариолиза.

TexasPathologistMSW

Микроскопското изследване на пикнотичните ядра е много характерно, тъй като те са по-малки от нормалните (по отношение на нормалните клетки от същия тип) и с по-голям капацитет за улавяне на хематоксилин, поради което пикнотичното ядро ​​има тенденция да оцветява цвят по-интензивно синьо-лилаво.

Въпреки че пикнозата се появява по време на некрозата, както се случва с кариорексиса и кариолиза, тя може да се разглежда и като част от нормалното развитие на някои клетки в отговор на хронично възпаление и травма (без некроза или смърт на клетките), както и в някои случаи на апоптоза.

В този смисъл е очевидно, че пикнозата може да бъде патологичен процес, свързан със смъртта на клетките, както и нормално състояние на определени клетки в отговор на кондензация на хроматин.

Кондензация на хроматин

За да функционира правилно генетичният материал се диспергира в ядрото, образувайки хроматин. Терминът "диспергирана" показва, че ДНК е развита, образувайки повече или по-малко линейни вериги в сегментите, които ще бъдат транскрибирани.

Нишките на ДНК, които се транскрибират, представляват най-малко кондензиран хроматин, тоест онези вериги от ДНК, които са по-малко усукани както върху себе си, така и върху хистоните.

ДНК сегментите, които не трябва да се транскрибират в конкретна клетка или в даден момент да се „навият“ върху себе си в процес, известен като хроматин „кондензация“. Целта на този процес е да се спести място и да се поддържа редът на генетичния материал.

Колкото по-малка е необходимостта от транскрипция на даден сегмент от ДНК, толкова по-голяма е степента на уплътняване; по този начин по време на клетъчното делене, когато практически няма транскрипция, хроматинът се "пресова" до най-пълната си експресия, за да приеме хромозомата.

Пикноза в нормалната клетка

Въпреки че изглежда противоречие, в определени клетки пикнозата е нормална, следователно намирането на пикнотични ядра в такива клетъчни линии не е синоним на клетъчна смърт.

Такъв е случаят с предшествениците на червените кръвни клетки, известни като ортохроматични нормобласти. По време на тази фаза на еволюцията на червените кръвни клетки е нормално ядрото да представи пикноза; по-късно в своята еволюция клетката ще изхвърли ядрото да се превърне в ретикулоцит.

По този начин фактът, че ортохроматичният нормобласт представя пикноза, е нещо нормално и не е свързано с клетъчната смърт, напротив, това е част от нейната еволюция към зрялост.

Същото би могло да се каже и за неутрофилите, които по време на фаза на своето съзряване представят пикнотични ядра, но далеч от умиране се развиват към по-късен етап.

На този етап ядрените фрагменти, но не се разпръскват, така че може да се каже, че тя се превръща в "лобулирано ядро", което е нормално и не е свързано с клетъчната смърт.

Нещо подобно се случва с кератиноцитите (кожните клетки), които докато се изкачват по стратифицирания плосък епител, от който са част, търпят пикноза на своите ядра, докато накрая те изчезнат в най-повърхностните слоеве на кожата. съставен главно от мъртви клетки.

Пикноза като част от некрозата

По време на некрозата се наблюдават промени в пропускливостта на ядрената мембрана, модифициране на определени молекулни сигнали и промени в ДНК, които в крайна сметка индуцират хроматинова кондензация.

За разлика от това, което се случва при нормални условия, в клетката, която умира по време на некроза, няма никаква сигнализация, която индуцира синтеза на протеин и съответно ДНК транскрипция. Следователно няма причина хроматиновата кондензация да бъде обърната, така че генетичният материал става по-стегнат и по-стегнат.

Това плътно опаковане е това, което прави генетичния материал заема по-малко място от обикновено, което прави ядрата на клетките да изглеждат по-малки (защото ДНК сега заема по-малко място) и в същото време по-сини (има повече концентрация киселинен материал, който улавя хематоксилицина в по-малко пространство).

В крайна сметка такава плътна опаковка може да доведе до скъсване на нишките на ДНК, за да отстъпи място на кариорексиса, въпреки че това не винаги се случва; ако е така, клетката умира с пикнотично ядро, тъй като вече не е в състояние да преписва ДНК.

Пикноза и апоптоза

За разлика от кариорексиса и кариолиза, които се срещат само в клетки, които умират от некроза, пикнозата може да се наблюдава и в клетки, които умират от апоптоза или „програмирана клетъчна смърт“.

Основната разлика между некрозата и апоптозата е, че по време на първия процес клетката умира преждевременно поради външен елемент (липса на кислород, токсичност, радиация), докато във втория клетката достига максималния си живот и умира, Когато пикнозата се появява по време на апоптоза, промените са практически същите като тези, наблюдавани при некроза (кондензация на хроматин и свиване на ядрото), но промените в цитоплазмата на клетката са различни, както и условията на извънклетъчната матрица.

В този смисъл по време на некроза има възпаление на извънклетъчната матрица, докато при апоптоза това не се проявява.

Пикнозата като лабораторен артефакт

Техниката за вземане на проби и фиксиране на хистопатологичния или цитопатологичния материал е много важна, когато трябва да се изследва. Лошата техника, бавната обработка или лошото качество на използваните материали могат да предизвикат пикноза в тъканта, след като бъде извадена от тялото.

Когато това се случи, се казва, че е настъпил „артефакт на фиксация“, тоест ядрата са станали пикнотични по време на обработката на пробата, а не в човешкото тяло.

Ако не е адекватно свързана със симптомите, намирането на клетки с пикнотично ядро ​​може да доведе до фалшиво положителни диагнози. Ако това се случи, е необходимо да се събере и обработи нова проба при по-добри условия, за да се потвърди дали тя е вярна диагноза или фалшив положителен.

Препратки

1. Swanson, CP и Johnston, AH (1954). Радиационно-индуцираната пикноза на хромозомите и нейната връзка с кислородното напрежение. Американският натуралист, 88 (843), 425-430.
2. Hiraga, T., Ohyama, K., Hashigaya, A., Ishikawa, T., Muramoto, W., Kitagawa, H.,… & Teraoka, H. (2008). Експозицията на олово индуцира пикноза и енуклеация на периферни еритроцити в домашната птица. Ветеринарен вестник, 178 (1), 109-114.
3. AJ, P. (1975). Интерферометричен анализ на ядрената пикноза в увредени епидермални клетки на Allium cepa. Цитология, 40 (3-4), 569-571.
4. Майерс, ДК (1965). Предотвратяване на пикноза при тимоцити на плъхове. Експериментални клетъчни изследвания, 38 (2), 354-365.
5. Wallace, H. (1960). Развитието на ануклеолатни ембриони от Xenopus laevis. Развитие, 8 (4), 405-413.