Hvad er lapper i en kerne? - Multilobede kerners rolle i immunceller

Comstock Images/Stockbyte/Getty Images

I de fleste celler er det genetiske materiale (DNA) anbragt i en enkelt, afrundet kerne. Visse immunceller - neutrofiler, eosinofiler, basofiler og mastceller - pakker deres DNA ind i flere mindre sfærer, hvilket skaber en flerfliget eller lobulær kerne. Denne unikke arkitektur er nøglen til deres hurtige reaktion og specialiserede funktioner.

Chromatin:The Building Blocks of Lobes

Lapperne er sammensat af kromatin, et kompleks af DNA- og histonproteiner. DNA snor sig rundt om histonoktamerer og danner nukleosomer, der ligner en perlekæde. Yderligere strukturelle proteiner folder nukleosomerne til tætte, kugleformede klumper. I almindelige celler resulterer dette i én stor kerne; i granulocytter producerer det flere adskilte, dråbeformede lapper.

Ud over emballage påvirker kromatin gentranskription og translation. I visse immunceller deltager den også i NETosis - en forsvarsmekanisme, hvor DNA udstødes for at fange og dræbe patogener.

Granulocytter og deres lobulære kerner

Granulocytter er klassen af immunceller, der udviser multilobede kerner. De omfatter neutrofiler (de mest udbredte hvide blodlegemer, der omfatter 60-70% af cirkulerende leukocytter), eosinofiler og basofiler. Mastceller har, selvom de ikke er granulocytter, også lobulære kerner.

• Neutrofiler har normalt 3-4 lapper og er fagocytiske, opsluger beskadigede eller inficerede celler.
• Eosinofiler viser typisk 2 lapper og frigiver enzymer, der ødelægger parasitorme; forhøjede eosinofiltal kan signalere allergi eller visse kræftformer.
• Basofiler indeholder flere lapper og udskiller histamin, hvilket driver allergisk betændelse og bidrager til sårreparation.

Hyper-segmentering og ernæringsmæssige mangler

Neutrofiler kan udvise mere end fire lapper - en tilstand kendt som hypersegmentering - når kroppen mangler vitamin B12, folinsyre eller jern. En undersøgelse i tidsskriftet Pediatric Hematology and Oncology fandt, at 81 % af børn med jernmangel havde hypersegmenterede neutrofiler sammenlignet med kun 9 % af raske jævnaldrende.

NETosis:DNA som et forsvarsnet

En af de mest slående funktioner ved lobulerede kerner er evnen til at udstøde kromatin i det ekstracellulære rum og danne neutrofile ekstracellulære fælder (NET). Under NETosis ofrer en neutrofil sig selv og frigiver klæbrige DNA-strenge dekoreret med antimikrobielle proteiner, der fanger og dræber bakterier, svampe og andre angribere.

Denne mekanisme understreger kromatins dobbeltrolle:som en genomisk organisator inde i cellen og som et aktivt antimikrobielt middel uden for cellen.