kariolisis adalah salah satu perubahan yang diidentifikasi dalam inti sel ketika mati ini dari Noxa atau kerusakan eksternal, seperti akibat hipoksia (suplai oksigen tidak mencukupi) atau toksik.
Namanya berasal dari bahasa Yunani karyon, yang berarti “inti” dan lisis, yang dapat diartikan sebagai “pelemahan” atau pembubaran “; oleh karena itu istilah kariolisis secara harfiah berarti “penipisan nukleus”.
Fenomena ini terjadi selama tahap necrofanerosis, seperti piknosis dan karyorrhexis, dan mungkin merupakan satu-satunya perubahan inti atau termasuk dalam rangkaian yang dimulai dengan piknosis, melewati karyorrhexis, dan berakhir dengan kariolisis.
Seperti pada karyorrhexis, perubahan nukleus mendahului perubahan sitoplasma dan proses secara keseluruhan disertai dengan peradangan matriks ekstraseluler, sesuatu yang khas dari nekrosis dan dapat dianggap sebagai perbedaan mendasar dengan apoptosis, di mana tidak ada inflamasi. melengkapi.
Kariolisis terjadi karena kerja enzim nukleus yang dalam kondisi normal membantu melepas dan memecah DNA sehingga dapat ditranskripsi, tetapi dalam kondisi kematian sel karena noxa (nekrosis), mereka mulai menghancurkan nukleus secara keseluruhan.
Indeks artikel
Enzim nuklir
Enzim inti sel banyak dan sangat spesifik, menjadi penting untuk fisiologi DNA dan RNA.
Karena gen dan kromosom tersusun membentuk kromatin, hampir tidak mungkin terjadi transkripsi dan replikasi DNA, karena merupakan rantai yang berkesinambungan, sangat panjang dan dengan konformasi spasial tiga dimensi yang sangat kompleks.
Untuk memfasilitasi proses replikasi dan transkripsi, enzim nuklir “memotong” fragmen DNA untuk ditranskripsi, sehingga memungkinkan RNA untuk digabungkan ke rantai linier asam deoksiribonukleat dengan awal dan akhir yang sangat jelas.
Juga dikenal sebagai “fosfodiesterase”, enzim nuklir mampu memecah ikatan fosfodiester, bagian penting dalam struktur asam nukleat, juga mengatur tingkat AMP siklik dan GMP intraseluler.
Klasifikasi enzim nuklir
Tergantung pada situs di mana endonuklease mengerahkan efeknya, mereka diklasifikasikan menjadi dua kategori besar: nuklease dan ligase.
Sampai sekarang, efek enzim nuklease, yang bertanggung jawab untuk “memotong” potongan DNA untuk memungkinkan replikasi mereka, telah dijelaskan secara kasar, namun begitu transkripsi fragmen DNA telah selesai, itu harus diintegrasikan kembali ke dalam yang besar. untai asam deoksiribonukleat yang dimilikinya dan juga melakukannya pada posisi tertentu.
Di sinilah “ligase” berperan, enzim yang mampu “menempel” di tempat rantai DNA yang sebelumnya dibelah oleh fosfodiesterase.
Keseimbangan halus antara nuklease dan ligase memungkinkan integritas materi genetik dipertahankan, sehingga ketika aktivitas satu enzim melebihi yang lain, masalah dapat diprediksi.
Jenis nuklease
Untuk memahami peran fosfodiesterase dalam kariolisis, penting untuk mengetahui berbagai jenis yang ada, karena mereka bertanggung jawab untuk seluruh proses.
Dalam pengertian ini, ligase praktis tidak memiliki peran, bahkan aktivitasnya dibatalkan, sehingga tidak mungkin untuk membalikkan proses yang diprakarsai oleh nuklease.
Jadi, tergantung pada situs di mana nuklease melakukan aksinya, mereka dibagi menjadi:
– Endonuklease
– Eksonuklease
– Endonuklease restriksi
Selain enzim yang mampu membelah DNA (juga dikenal sebagai DNase), di dalam nukleus juga terdapat enzim dengan kemampuan untuk “memotong” dan mecaralkan segmen RNA, yang dikenal sebagai ribonuklease atau RNase.
Meskipun enzim ini penting dalam fisiologi normal sel, selama proses nekrosis mereka memainkan peran sekunder.
Endonuklease
Endonuklease adalah enzim yang mampu memotong rantai DNA dari ujung bebasnya, yaitu, mereka mampu memisahkan DNA pada setiap titik dalam rantai.
Endonuklease dapat memotong DNA secara acak di wilayah mana pun tanpa mencocokkan urutan nukleotida tertentu.
Endonuklease restriksi
Endonuklease restriksi adalah jenis endonuklease yang sangat khusus yang mampu mengidentifikasi urutan basa tertentu untuk memotong untai DNA pada titik tertentu.
Mereka diklasifikasikan menjadi tiga kelompok: Tipe I, Tipe II dan Tipe III.
Endonuklease restriksi tipe I membutuhkan ATP untuk berfungsi (sehingga memakan energi) dan mampu membelah hingga 1000 pasangan basa dari urutan pengenalan.
Untuk bagiannya, versi paling sederhana dari restriksi endonuklease adalah Tipe II; Dalam proses yang tidak membutuhkan energi, enzim-enzim ini mampu memotong DNA dengan panjang yang bervariasi dari urutan restriksi.
Akhirnya, endonuklease restriksi Tipe III, dalam proses yang juga mengkonsumsi energi (ATP), memotong rantai DNA menjadi fragmen-fragmen kecil yang tidak melebihi 25 pasangan basa dari titik pengenalan (pembatasan).
eksonuklease
Akhirnya, eksonuklease adalah enzim-enzim yang mampu memotong DNA dari ujung bebas rantai, yaitu, mereka adalah enzim yang terspesialisasi dalam rantai DNA linier yang sebelumnya dipecah oleh endonuklease.
Jadi, istilah ENDOnuclease mengacu pada kemampuan enzim untuk memotong untai DNA di dalam (ENDO = di dalam), sedangkan EXOnuclease menunjukkan bahwa enzim hanya dapat memotong DNA di ujung bebas (EXO = di luar).
Aktivitas yang sinkron dan harmonis dari semua enzim ini memungkinkan proses kompleks replikasi dan transkripsi genetik; Namun, selama nekrosis, keseimbangan ini hilang dan DNA mulai terfragmentasi sampai hanya komponen dasarnya yang bebas dan tidak terorganisir yang tersisa, yang identik dengan kematian sel.
Patofisiologi kariolisis
Mengetahui jumlah besar enzim yang ada dalam nukleus, serta cara mereka menjalankan fungsinya, tidaklah sulit untuk menyimpulkan patofisiologi kariolisis.
Semuanya dimulai sebagai hilangnya homeostasis antara enzim nuklease dan ligase, efek yang terakhir jauh dilampaui oleh yang pertama; yaitu, lebih banyak DNA yang dihancurkan daripada yang dapat diperbaiki.
Pada contoh pertama, endonuklease memotong rantai DNA panjang menjadi fragmen kecil, yang selanjutnya direduksi oleh endonuklease lain.
Akhirnya, fragmen yang lebih pendek dilisiskan dari ujungnya oleh eksonuklease sampai tidak ada jejak bahan nuklir terorganisir, yang didekomposisi secara enzimatik.
Temuan pada mikroskop cahaya
Dalam mikroskop cahaya, sel-sel yang telah menjalani kariolisis tampak benar-benar merah muda (eosinofil), sehingga tidak mungkin untuk mengidentifikasi bahan inti yang diwarnai ungu.
Dalam beberapa kasus noda cepat berlalu dr ingatan atau “hantu” dapat terlihat di daerah di mana inti sel pernah berada, tetapi secara umum warna dominan akan menjadi merah muda, karena tidak ada lagi struktur nuklir terorganisir yang mampu menangkap hematoxylin.
Referensi
- Van Cruchten, S., & Van Den Broeck, W. (2002). Aspek morfologi dan biokimia dari apoptosis, onkosis dan nekrosis. Anatomi, histologi, embriologi , 31 (4), 214-223.
- Parafiniuk, M. (1998). Fenomena kariolisis pada pemeriksaan sitofotomorfometrik. Dalam Annales Academiae Medicae Stetinensis (hlm. 1-87).
- Tolbert, PE, Shy, CM, & Allen, JW (1992). Micronuclei dan anomali nuklir lainnya di smear bukal: pengembangan metode. Penelitian Mutasi / Mutagenesis Lingkungan dan Mata Pelajaran Terkait , 271 (1), 69-77.
- Levin, S., Bucci, TJ, Cohen, SM, Fix, AS, Hardisty, JF, Legrand, EK,… & Trump, BF (1999). Nomenklatur kematian sel: rekomendasi dari Komite ad hoc Society of Toxicologic Pathologists. Patologi toksikologi , 27 (4), 484-490.
- Zabiti, S. (2002). Perubahan homeostasis ion selama cedera sel yang diinduksi hipoksia metabolik. Peran ion monovalen (Disertasi Doktor, Universitas Granada).