Zytoplasmatische Vakuolation, Anpassung und Zelltod: ein Blick auf neue Perspektiven und Merkmale

Die Übersicht konzentriert sich auf ein weithin beobachtetes morphologisches Phänomen, eine einzigartige Klasse der zytoplasmatischen Vakuolation, die in kultivierten (Säugetier-) Zellen vorkommt. Diese Vakuolisierung unterscheidet sich deutlich von der autophagosomalen und heterophagosomalen, d. H. übermäßigen lysosomalen Vakuolisierung und tritt in den meisten Zelltypen spontan oder über eine Vielzahl induktiver Reize auf. Abgesehen von der artefaktär auftretenden Vakuolisierung (meist aufgrund schlechter Fixierung) tritt die spontane Vakuolisierung in einzelnen oder kleinen Clustern kultivierter Zellen ohne erkennbare Veränderung ihrer lokalen Umgebung auf, während benachbarte Zellen völlig unberührt bleiben. Da die spontane Vakuolisierung unvorhersehbar ist, ist der Prozess der Vakuolisierung – oder ‚Vakuolisierung‘ – (‚Vakuolisierung‘ ist der Zustand des Seins mit Vakuolen; ‚Vakuolisierung‘ impliziert daher den Prozess des Vakuolisierens. In dieser Übersicht wird jedoch nur der kürzere Begriff Vakuolation verwendet, um sich auf den Prozess der Vakuolenentwicklung zu beziehen.), die experimentell und damit relativ reproduzierbar durch eine Reihe von Substanzen und Störungen induziert wird, bietet einen experimentellen Ansatz, der weitere Einblicke in seine Physiologie und Pathophysiologie geben sollte. Leider bleibt unser Wissen hier im Vergleich zu den rein morphologischen Aspekten des Phänomens kläglich unzureichend. Vakuolation nach Störungen könnte einen zugrunde liegenden gemeinsamen Mechanismus haben; eine Überprüfung der Literatur legt jedoch nahe, dass dies nicht der Fall ist und dass dies über mehrere verschiedene Wege geschieht, an denen viele verschiedene Zellorganellen und -strukturen beteiligt sind. Alle Zellen scheinen die Fähigkeit zu behalten, für einen physiologischen Zweck zu vakuolisieren, und es kann ein permanentes Merkmal in vielen Zelltypen sein, insbesondere in ’niederen‘ Organismen und Pflanzen. Vakuolisierung in Zellen wird allgemein als adaptive physiologische Reaktion angesehen, vermutlich zur Schadensbegrenzung, aber über die intrazellulären homöostatischen Mechanismen, die den Status quo wiederherstellen, ist nur sehr wenig bekannt. Wo die Schadensbegrenzung versagt, sterben Zellen normalerweise schnell ab, aber es wurden keine eindeutigen Beweise dafür gefunden, dass dies in irgendeiner Weise ‚programmiert‘ ist. Es wird argumentiert, dass der Tod, der über den Vakuolisierungsweg auftritt, tatsächlich eine unterschiedliche Form des Zelltods sein kann, die schwer in die herkömmlichen lytischen und apoptotischen Modi zu passen ist.

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