Хроматолиз - Chromatolysis

Бұл сызба қалыпты нейронды аксональды зақымданудан кейінгі хроматолизбен салыстырады. Аксональды жарақаттан кейін регенерация пайда болуы мүмкін.

Хроматолиз болып табылады Nissl денелері нейронның жасушалық денесінде. Бұл әдетте қоздырылатын жасушаның реакциясы аксотомия, ишемия, жасушаның уыттылығы, жасушаның сарқылуы, вирустық инфекциялар, және төменгі омыртқалыларда қысқы ұйқы. Регенерация арқылы нейрондық қалпына келтіру хроматолизден кейін пайда болуы мүмкін, бірақ көбінесе бұл оның ізашары болып табылады апоптоз. Хроматолиз оқиғасы сонымен қатар ядроның жасушаның перифериясына қарай көші-қонымен және мөлшерінің ұлғаюымен сипатталады. ядро, ядро ​​және жасуша денесі.[1] «Хроматолиз» термині бастапқыда 1940 жылдары ядролық компоненттердің біртіндеп ыдырауымен сипатталатын жасуша өлімінің байқалған түрін сипаттау үшін қолданылды; бұл процесс қазір апоптоз деп аталады.[2] Хроматолиз әлі күнге дейін Nissl заты ыдырайтын нейрон клеткаларындағы ерекше апоптотикалық процесті ажырату үшін термин ретінде қолданылады.

Тарих

1885 жылы зерттеуші Walther Flemming азып бара жатқан өліп жатқан жасушаларды сипаттады сүтқоректілер аналық без фолликулалары. Ұяшықтар айнымалы кезеңдерін көрсетті пикнотикалық хроматин. Бұл кезеңдер қамтылған хроматин конденсациясы Флемминг оны «хроматин шарлары» тәрізді «жарты ай» немесе құрылымы үлкен, тегіс және дөңгелек электронды хроматин массаларына ұқсас құрылым деп сипаттады. Басқа сатыларға жасушаларды кіші денелерге бөлу кірді. Флемминг бұл дегенеративті процесті ядролық компоненттердің біртіндеп ыдырауын сипаттау үшін «хроматолиз» деп атады. Қазір ол сипаттаған процесс салыстырмалы түрде жаңа апоптоз терминімен сәйкес келеді жасуша өлімі.[2]

Флеммингтің зерттеуінің дәл сол уақытында хроматолиз емізетін кезде де зерттелген сүт бездері және сүт безі қатерлі ісігі жасушалар. Сүтқоректілерде аналық без фолликулаларының регрессиясын байқай отырып, митоз жолымен жасушалардың көбеюін тепе-теңдікке келтіру үшін қажетті жасушалық процесс болған деп тұжырымдалды. Осы уақытта хроматолиз осы физиологиялық процесте үлкен рөл атқаруға ұсынылды. Сондай-ақ, хроматолиз даму кезінде әр түрлі мүшелердегі жасушалардың қажетті элиминациясы үшін жауап береді деп ойлаған. Тағы да, хроматолиздің осы кеңейтілген анықтамалары біз қазіргі кездегі апоптозға сәйкес келеді.

1952 жылы зерттеулер хроматолиздің эмбрион дамуындағы жасуша өлім процестері кезінде жасушалардың физиологиясын өзгертудегі рөлін одан әрі қолдады. Сондай-ақ, тұтастығы байқалды митохондрия хроматолиз кезінде сақталады.

1970 жылдарға қарай хроматолиздің консервіленген құрылымдық ерекшеліктері анықталды. Хроматолиздің дәйекті ерекшеліктеріне цитоплазма мен хроматиннің конденсациясы, жасушалардың кішіреюі, «хроматин шарларының» түзілуі кірді, қалыпты органоидтар, және жасуша мембранасына енген үзінділердің бүршіктенуі арқылы байқалатын жасушалардың бөлшектенуі. Бұл бүршіктер «апоптотикалық денелер» деп аталды, осылайша жасуша өлімінің осы түрін сипаттау үшін «апоптоз» атауын алды. Осы зерттеулердің авторлары, хроматолиз туралы ескі басылымдармен таныс емес шығар, негізінен апоптозды хроматолизге ұқсас процесс ретінде сипаттады.[2]

Хроматолиз түрлері

Гематоксилин мен эозинді бояуды қолдана отырып бейнеленген орталық хроматолизі бар мотонейрондарды көрсететін жұлынның алдыңғы мүйізінің жоғары ұлғайтқыш микрографиясы. Суреттегі хроматолитикалық жасушалар ісінген және интерьерде қара күлгін зат жетіспейтін болып табылады.

Орталық хроматолиз

Орталық хроматолиз хроматолиздің кең тараған түрі болып табылады және Ниссл денелерінің нейронның центріндегі ядро ​​маңынан басталып, содан кейін перифериялық бағытта плазмалық мембранаға қарай созылуымен немесе дисперсиясымен сипатталады. Орталық хроматолизге де ығысу тән ядро перифериясына қарай перикарион.[3][4][5] Орталық хроматолиз процесінде басқа жасушалық өзгерістер байқалады. Ниссл еру процесі қалыпты көрінетін Ниссл денелері болуы мүмкін нейронның жасуша денесінің перифериясына қарағанда аз көрінеді.[1] Гиперплазия туралы нейрофиламенттер жиі байқалады, бірақ оның мөлшері әр түрлі. Орталық хроматолиз кезінде аутофагиялық вакуольдер мен лизосомалық құрылымдардың саны көбейеді. Сондай-ақ, басқа органеллаларда өзгерістер болуы мүмкін Гольджи аппараты және нейротүтікшелер. Алайда, қазіргі уақытта бұл өзгерістердің нақты мәні белгісіз. Аксональды трансекцияны алатын нейрондарда орталық хроматолиз ядро ​​мен. Аймағында байқалады аксон төбе келесі .......[6]

Перифериялық хроматолиз

Перифериялық хроматолиз әлдеқайда сирек кездеседі, бірақ аксотомиядан кейін пайда болатыны және ишемия белгілі бір түрлерде. Перифериялық хроматолиз мәні бойынша орталық хроматолиздің кері бағыты болып табылады, онда Ниссл денелерінің ыдырауы нейронның перифериясында басталып, ішке қарай жасуша ядросына қарай созылады. Перифериялық хроматолиз литий индуцирленген хроматолизде болғаны байқалды және бұл ферментативті белсенділік толқындары әрдайым перинуклеарлық аймақтан немесе ядро ​​айналасында орналасқан аймақтан жасушаның шеткі жағына қарай жылжиды деген гипотезаны зерттеу және қарсы тұру үшін пайдалы болуы мүмкін.[7]

Себептері

Аксотомирленген жұлынның бейнесі моторлы нейрон Nissl денелерімен және липофусцин. Қызғылт құрылымдар Nissl денелері, ал көк және сары құрылымдар липофусцин түйіршіктері. Қозғалтқыш нейрондардың хроматолизінде бұл қызғылт құрылымдар ериді.[8]

Аксотомия

Қашан аксон жарақат алған, бүкіл нейрон реакциясы аксонды қалпына келтіруге қажет метаболикалық белсенділіктің жоғарылауын қамтамасыз етеді. Бұл реакцияның бір бөлігі хроматолиз оқиғасынан туындаған құрылымдық ауыспалылықтарды қамтиды.[9] Аксотомияға байланысты ядролық компоненттердің ұлғаюын жасушаның өзгеруімен түсіндіруге болады цитоскелет. Цитоскелет жасушаның ядролық компоненттерін және жасуша денесінің мөлшерін нейрондарда сақтайды. Нейрон ішіндегі ақуыздың көбеюі цитоскелеттің өзгеруіне әкеледі. Мысалы, фосфорланудың көбеюі байқалады нейрофиламент ақуыздар мен цитоскелеттік компоненттер, тубулин және актин, хроматолизге ұшыраған нейрондарда.[4] Ақуыздың көбеюін цитоскелет мөлшерінің ұлғаюымен түсіндіруге болады. Жасуша денесінің цитоскелетіндегі өзгерістер аксональды зақымданудан кейін күшейтілген ядролық эксцентриситетке жауапты сияқты.[1][3]

Аксотомиядан кейін хроматолиздің пайда болуының бір гипотезасы - аксонның қысқаруы жарақат алған нейронға өтетін аксональды цитоскелеттің қосылуына жол бермейді. Ядролық эксцентриситтілікті хроматолизді тудыратын ядро ​​мен аксон дөңес арасында артық аксональды цитоскелеттің болуымен байланыстыруға болады. Екінші гипотеза аксональды цитоскелет белоктарының бітелуі хроматолизді тудырады деп болжайды.[8]

Аксотомия сонымен қатар жоғалтуды тудырады базофильді нейрондық жасушаның орталық хроматолизі кезінде бояу. Бояуды жоғалту ядро ​​маңынан басталып, аксон дөңеске қарай таралады. Хроматолиз цитоплазмалық қаңқаны қысқанда базофильді жиек пайда болады.[8]

Акриламидті уыттану

Акриламидті интоксикация хроматолиз индукциясы үшін агент екендігі дәлелденді. Зерттеулердің бірінде егеуқұйрықтарға инъекциялар жасалды акриламид 3, 6 және 12 күн және А- және В-жасушалар перикария олардың L5 тамырлы ганглион тексерілді. В-жасуша перикариясында морфологиялық өзгеріс болған жоқ, ал А-жасуша перикарясында хроматолиз 6 және 12 күндік топтарда сәйкесінше халықтың 11% және 23% -ында байқалды. Зерттеу мақсатында А-жасушалар ганглия нейрондары ретінде анықталды ядро үлкен болды және орталықта ядроға орналастырылды, ал В-жасушаларында олардың ядросының перифериясы бойынша көптеген ядролар таралған. Акриламидті интоксикация гистологиялық және механикалық тұрғыдан жүйке аксотомиясына ұқсайды. Әр жағдайда нейрон хроматолизге ұшырайды және атрофия жасуша денесінің және аксонның. Сондай-ақ, екеуі де трофикалық фактордың аксоннан жасуша денесіне тасымалдануының төмендеуіне байланысты аксонға нейрофиламенттің жеткізілуінің бұзылуымен байланысты.[10]

Литий

Экспозиция литий егеуқұйрықтарда хроматолизді қоздыру әдісі ретінде де қолданылған. Зерттеуге бірнеше күн ішінде Льюис аналық егеуқұйрықтарына литий хлоридінің үлкен дозаларын енгізу қатысты. Тригеминальды және доральді тамыр ганглияларын зерттеу кезінде осы жасушаларда перифериялық хроматолиз анықталды. Жасушаларда Ниссл денелерінің азайтылған саны байқалды, әсіресе шеткі цитоплазмада Ниссл денелері мүлдем болмаған. Литийді перифериялық хроматолизді индукциялау әдісі ретінде қолдану оның қарапайымдылығы мен ядролық ығысуын тудырмайтындығына байланысты болашақ хроматолизді зерттеу үшін пайдалы болуы мүмкін.[7]

Байланысты аурулар

Бүйірлік амиотрофиялық склероз (ALS)

Орталық хроматолиз жұлында байқалған алдыңғы мүйіз және науқастардың моторлы нейрондары бүйірлік амиотрофиялық склероз (ALS).[11] ALS-мен ауыратын науқастарда хроматолизденген нейрон клеткаларының ішінде айтарлықтай өзгерістер болады.[12][13] Бұл өзгерістерге қараңғы митохондриялардың біріктірілген тығыз конгломераттары және пресинапстық көпіршіктер, байламдар нейрофиламенттер, және пресинаптикалық көпіршіктердің айқын жоғарылауы. Қозғалтқыш нейрондарының жұмысындағы өзгерістер де байқалды. Хроматолитикалық қозғалтқыш нейрондарының ең типтік функционалды өзгерісі моносинаптический мөлшерінің айтарлықтай төмендеуі болып табылады қоздырғыш постсинапстық потенциалдар (EPSP). Бұл моносинапстық ЭППС сонымен қатар АЛС пациенттерінің хроматолизденген жасушаларында ұзаққа созылған сияқты. Алдыңғы мүйіздік нейрондардың бұл функционалды өзгерісі кейбір қоздырғыш синаптикалық кірістердің жойылуына әкелуі мүмкін және осылайша ALS ауруына тән клиникалық қозғалтқыш функциясының бұзылуын тудыруы мүмкін.[13]

Альцгеймер ауруы және Пик ауруы

Альцгеймер ауруы майор нейродегенеративті нейрондар мен синапстардың жойылуын қамтитын ауру. Хроматолиз нейрондарда Альцгеймер науқастарынан байқалды, көбінесе апоптоздың ізашары ретінде. Патологиялық ұқсас ауруда хроматолитикалық жасушалар да байқалды Пик ауруы.[14] Жақында жүргізілген зерттеулер мыс немесе алюминий токсикациясына ұшыраған егеуқұйрықтардың жасушаларында хроматолизді байқады, олар Альцгеймер ауруының патогенезіне қатысады деген болжам жасалған.[15][16]

Идиопатиялық ми бағанасы нейрондық хроматолиз

Ересек малдың ми діңінде нейродегенеративті жағдаймен ауыр нейрондық хроматолиз анықталды, ол идиопатиялық ми діңінің нейрондық хроматолизі (IBNC) деп аталады. ІҚМ симптомдары клиникалық тұрғыдан сипатталатын белгілерге ұқсас сиырдың губкалы энцефалопатиясы, әйтпесе ессіз сиыр ауруы деп аталады. Бұл белгілерге тремор, бұлшықет қозғалысын үйлестірудің болмауы, мазасыздық және салмақ жоғалту кірді.[17] Жасушалық деңгейде IBNC нейрондар мен аксондардың ішіндегі дегенерациямен белгіленеді ми діңі және бассүйек нервтері. Ауру сонымен бірге қалыптан тыс таңбалаумен айтарлықтай корреляцияға ие прион ақуызы Мидағы (PrP). IBNC ауыр нейронмен сипатталды, аксональды, және миелиннің деградациясы, қолдау көрсетпейтін қабыну және әр түрлі сұр заттардың губка формасының өзгеруімен бірге жүреді. Гиппокампальды деградацияға байланысты нейрондардың айтарлықтай жоғалуы да байқалды. Тозған хроматолиз нейрондары сирек PrP үшін интрацитоплазмалық таңбалауды көрсетті.[18]

Алкогольдік энцефалопатия

Алкогольдік энцефалопатиямен ауыратын науқастарда хроматолиз байқалды. Орталық хроматолиз негізінен ми бағанасындағы нейрондарда, атап айтқанда понтиндік ядролар мен церебрелярлық дентат ядроларында байқалды. Бас сүйек нервтерінің ядролары, доға ядролары және артқы мүйіз жасушалары зардап шекті. Алкогольдік энцефалопатиямен ауыратын науқастарды зерттейтін зерттеулер орталық хроматолиздің дәлелі болып табылады. Науқастарда жұлын тректерінің жеңіл-ауыр дегенерациясы байқалды Марчиафава - Бигнами ауруы және Вернике-Корсакофф синдромы, алкогольмен байланысты энцефалопатияның екі түрі де.[19]

Болашақ зерттеулер

Хроматолиздің механизмдері мен сигналдары алғаш рет 1960-шы жылдары терең зерттелді, әрі қарай тергеуге лайық.[9][20] Аксотомия хроматолиздің тікелей индукторларының бірі екендігі және егер хрономатолизге аксональды зақымдануды қосатын нақты жолдарды анықтау үшін қосымша зерттеулер жүргізілсе, нейрондардың хроматолитикалық реакциясын тоқтату және зиянды әсерін жақсарту үшін әлеуетті терапия әдісі жасалуы мүмкін екендігі түсінікті. деградациялық аурулар, мысалы, Альцгеймер және ALS.[20]

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б c Герш, I .; IBodian, D. (1943). «Хроматолиздегі кейбір химиялық механизмдер». Жасушалық және салыстырмалы физиология журналы. 21: 253–279. дои:10.1002 / jcp.1030210305.
  2. ^ а б c Стойка, Богдан; Фаден, Алан (2010). «ОЖЖ зақымдалуындағы жасуша өлімінің бағдарламаланған механизмдері». Жедел нейрондық жарақат. 4: 169–200. дои:10.1007/978-0-387-73226-8_12.
  3. ^ а б Рис, Е. (1971). «Хроматолиз кезіндегі ядролардың ығысуы. Жылдамдықтың гипоглоссальды ядросына сандық зерттеу». Дж. Анат. 110 (Pt 3): 463-475. PMC  1271057. PMID  5147307.
  4. ^ а б Голдштейн, ME; Купер, HS; Брюс, Дж; Карден, МДж; Ли, ВМ; Шлаепфер, WW (1987). «Егеуқұйрықтардың жүйке тракциясынан кейінгі нейрофиламент ақуыздарының фосфорлануы және хроматолиз». Неврология журналы. 7 (5): 1586–94. дои:10.1523 / JNEUROSCI.07-05-01586.1987 ж. PMID  3106591.
  5. ^ Чен, DH (1978). «Мысықтың хроматолизденген жұлын мотонейрондарындағы синаптикалық орын ауыстыруды сапалы және сандық зерттеу». Салыстырмалы неврология журналы. 177 (4): 635–64. дои:10.1002 / cne.901770407. PMID  624794.
  6. ^ Торвик, А. (1976). «Орталық хроматолиз және Аксон реакциясы: қайта бағалау». Невропатология және қолданбалы нейробиология. 2: 423–432. дои:10.1111 / j.1365-2990.1976.tb00516.x.
  7. ^ а б Левин, Сеймур; Сальцман, Артур; Кумар, Асок Р (2004). «Литиймен егеуқұйрықтарда шығарылған тригеминальды және дорсальді тамырлы ганглия нейрондарындағы перифериялық хроматолиз әдісі». Неврология ғылымдарының әдістері журналы. 132: 1–7. дои:10.1016 / j.jneumeth.2003.07.001. PMID  14687669.
  8. ^ а б c Макилвейн, Дэвид; Хок, Виктория (2005). «Акцотомизирленген жұлын-қозғалтқыш нейрондарындағы жасуша денесінің ұлғаюындағы, ядролық эксцентриситет пен хроматолиздегі цитоскелеттің рөлі». BMC неврологиясы. 6: 16. дои:10.1186/1471-2202-6-19. PMC  1079867. PMID  15774011.
  9. ^ а б Cragg, BG (1970). «Хроматолизге қандай сигнал беріледі?». Миды зерттеу. 23 (1): 21. дои:10.1016/0006-8993(70)90345-8. PMID  4919474.
  10. ^ Tandrup, T. (2002). «Доральды тамыр ганглияларының А-жасушаларының хроматолизі - жедел акриламидті интоксикация кезіндегі алғашқы құрылымдық құбылыс». Нейроцитология журналы. 31: 73–78.
  11. ^ Мартин, LJ (1999). «Амиотрофты бүйірлік склероздағы нейрондық өлім - бұл апоптоз: жасушаның өліміне әкелетін механизмнің үлесі». Невропатология және эксперименттік неврология журналы. 58 (5): 459–71. дои:10.1097/00005072-199905000-00005. PMID  10331434.
  12. ^ Кусака, Н; Имай, Т; Хашимото, С; Ямамото, Т; Майя, К; Ямасаки, М (1988). «Хромотолитикалық нейрондарды ультрақұрылымдық зерттеу амиотрофты бүйірлік склероздың ересек адам бастайтын спорадикалық жағдайында». Acta Neuropathologica. 75 (5): 523–528. дои:10.1007 / BF00687142.
  13. ^ а б Сасаки, Шоичи; Ивата, Макото (1996). «Амиотрофты бүйірлік склерозы бар науқастардың алдыңғы мүйіздік нейрондарындағы синапстарды ультрақұрылымдық зерттеу». Неврология туралы хаттар. 204: 53–56. дои:10.1016/0304-3940(96)12314-4. PMID  8929976.
  14. ^ Ульрих, Дж; Probst, A; Тілдер, D; Андертон, БХ; Brion, JP (1987). «Альцгеймердің деменциясы және онымен байланысты аурулардың цитоскелеттік иммуногистохимиясы. Моноклоналды антиденелермен зерттеу». Патологиялық және иммунопатологиялық зерттеулер. 6 (4): 273–83. PMID  3129706.
  15. ^ Танридаг, Т; Коскун, Т; Хурдаг, С; Арбак, С; Ақтан, С; Yegen, B (1999). «Жұлынның алюминий шөгуіне байланысты моторлы нейрондардың деградациясы: жеңіл микроскопиялық зерттеу». Acta Histochemica. 101 (2): 193–201. дои:10.1016 / s0065-1281 (99) 80018-x. PMID  10335362.
  16. ^ Джозеф, Дж; Эллейн, Т; Adogwa, A (2007). «Шамалы төмен мыс жануарлардың модельдерінде ортаңғы мидың зақымдануын тудырады: адамға салдары». West Indian Medical Journal. 56 (6): 481–6. PMID  18646489.
  17. ^ Джеффри, М; Wilesmith, JW (1992). «Идиопатиялық ми бағанасы нейрондық хроматолиз және гиппокампальді склероз: клиникалық күдікті жағдайдағы ірі энцефалопатия». Ветеринариялық жазбалар. 131: 359–362. дои:10.1136 / vr.131.16.359.
  18. ^ Джеффри, Мартин; Перес, Белинда; Терри, Линда; Гонсалес, Лоренсо (2008). «Идиопатиялық ми жүйесінің нейрондық хроматолизі (IBNC): протеинге байланысты ірі қара малдың бұзылуы?». BMC ветеринарлық зерттеу. 4: 1–38. дои:10.1186/1746-6148-4-38. PMC  2569918. PMID  18826563.
  19. ^ Хау, Джейдж; де Бэк, С; Хауссер-Хау, С; Сердару, М (1988). «Алкогольдік энцефалопатия кезіндегі хроматолиз. 22 жағдайдағы пеллагра тәрізді өзгерістер». Ми. 111: 843–857. дои:10.1093 / ми / 111.4.843. PMID  3401686.
  20. ^ а б Ханц, Шломит; Fainzilber, Mike (2006). «Жарақаттанған жүйкедегі ретроградтық сигнал - аксон реакциясы қайта қаралды». Нейрохимия журналы. 99: 13–19. дои:10.1111 / j.1471-4159.2006.04089.x. PMID  16899067.