¿Qué es la picnosis?
Se conoce como picnosis a los cambios visibles en el núcleo celular caracterizados por condensación de la cromatina y contracción del núcleo (se hace más pequeño) en respuesta a un daño celular.
En la mayoría de los casos, la picnosis se presenta en la etapa de necrofanerosis de la célula, siendo el preludio de su muerte. En algunas ocasiones, el único cambio nuclear durante la muerte de la célula es la picnosis, mientras que otras veces este es solo el primer paso de una serie de cambios que suelen seguir la secuencia picnosis -> cariorrexis -> cariólisis.
El examen microscópico de los núcleos picnóticos es característico, siendo estos más pequeños de lo normal (en relación con las células normales del mismo tipo), y con mayor capacidad de captar la hematoxilina, por lo que el núcleo picnótico suele teñirse de un color azul-púrpura más intenso.
Si bien la picnosis se da durante la necrosis, tal como sucede con la cariorrexis y la cariólisis, también puede verse como parte del desarrollo normal de algunas células, en respuesta a la inflamación crónica y los traumatismos (sin que exista necrosis ni muerte celular), así como en algunos casos de apoptosis.
En este sentido, resulta evidente que la picnosis puede tratarse de un proceso patológico asociado a la muerte celular, así como un estado normal de ciertas células como respuesta a la condensación de la cromatina.
Características de la picnosis
- Cambios en la cromatina: la cromatina, que normalmente se presenta en una forma descondensada y accesible, experimenta una condensación extrema. Se compacta en estructuras más densas y oscuras, lo que dificulta su acceso y la expresión génica.
- Condensación del material genético: el ADN en el núcleo celular se condensa y se compacta de manera significativa. Esto da como resultado una apariencia más oscura y densa del núcleo cuando se observa al microscopio.
- Pérdida de la estructura nuclear normal: la estructura nuclear normal se desintegra y se pierde. Los componentes nucleares, como la envoltura nuclear y los nucléolos, pueden desaparecer o fragmentarse.
- Reducción del tamaño nuclear: se presenta una reducción en el tamaño del núcleo celular. Esto se debe a la condensación del material genético y a la pérdida de la estructura nuclear, lo que genera un núcleo más pequeño y compacto.
- Asociación con la muerte celular: a menudo se asocia con la muerte celular, especialmente en casos de apoptosis (muerte celular programada). La condensación y fragmentación nuclear son características comunes de la apoptosis, y la picnosis puede ser un marcador visual de este proceso.
Condensación de la cromatina
Para que la célula pueda funcionar adecuadamente, el material genético se encuentra disperso en el núcleo formando la cromatina. El término “disperso” indica que el ADN está desenrollado formando cadenas más o menos lineales en los segmentos que deben transcribirse.
Las hebras de ADN que se están transcribiendo representan la cromatina menos condensada, es decir, aquellas hebras de ADN menos entorchadas tanto sobre sí mismas como sobre las histonas.
Los segmentos de ADN que no deben transcribirse en una célula específica o en un momento dado se “enrollan” sobre sí mismos, en un proceso que se conoce como “condensación” de la cromatina. El objetivo de dicho proceso es ahorrar espacio y mantener el material genético en orden.
Mientras menos necesidad de transcripción de un segmento dado de ADN exista, mayor será el grado de compactación. Así, durante la división celular, cuando prácticamente no hay transcripción, la cromatina se “aprieta” en su máxima expresión para tomar la configuración de cromosoma.
La picnosis en la célula normal
Aunque parezca una contradicción, en ciertas células la picnosis es normal, por tanto, encontrar núcleos picnóticos en tales líneas celulares no es sinónimo de muerte celular.
Tal es el caso de los predecesores de los glóbulos rojos conocidos como normoblastos ortocromáticos. Durante esta fase de la evolución del glóbulo rojo es normal que el núcleo presente picnosis. Más tarde, en su evolución, la célula expulsará el núcleo para convertirse en un reticulocito.
El hecho de que un normoblasto ortocromático presente picnosis es algo normal y no se relaciona con la muerte celular, al contrario, es parte de su evolución hacia la madurez.
Lo mismo podría decirse de los neutrófilos, los cuales durante una fase de su maduración presentan núcleos picnóticos, pero, lejos de morir, evolucionan hacia una etapa posterior.
En esta etapa el núcleo se fragmenta, pero no se dispersa, de manera que se podría decir que se convierte en un “núcleo lobulado”, siendo esto normal y no asociado con la muerte celular.
Algo similar ocurre con los queratinocitos (células de la piel), los cuales conforme ascienden a lo largo del epitelio plano estratificado del cual forman parte, van sufriendo picnosis de sus núcleos, hasta que al final estos desaparecen en las capas más superficiales de la piel, constituida fundamentalmente por células muertas.
La picnosis como parte de la necrosis
Durante la necrosis hay cambios en la permeabilidad de la membrana nuclear, modificación de ciertas señales moleculares y cambios en el ADN, que en última instancia inducen la condensación de la cromatina.
A diferencia de lo que ocurre en condiciones normales, en la célula que muere durante la necrosis no hay señalización alguna que induzca la síntesis de proteínas, y en consecuencia la transcripción de ADN. Por tanto, no hay ningún motivo para que se invierta la condensación de la cromatina, por lo que el material genético se aprieta cada vez más y más.
Este empaquetamiento tan estrecho es lo que hace que el material genético ocupe menos espacio de lo habitual, haciendo que los núcleos de las células se vean más pequeños (debido a que ahora el ADN ocupa menos espacio) y a la vez más azules (existe más concentración de material ácido que capta la hematoxilicina en un espacio más reducido).
A la postre, un empaquetamiento tan apretado puede hacer que las hebras de ADN comiencen a romperse para dar paso a la cariorrexis, aunque esto no siempre ocurre. De ser así, la célula muere con un núcleo picnótico, dado que ya no es capaz de transcribir ADN.
Picnosis y apoptosis
A diferencia de la cariorrexis y cariólisis, las cuales se presentan únicamente en las células que mueren a causa de la necrosis, la picnosis puede verse también en células que mueren por apoptosis o “muerte celular programada”.
La principal diferencia entre la necrosis y la apoptosis es que durante el primer proceso la célula muere prematuramente a causa de un elemento externo (falta de oxígeno, tóxico, radiación), mientras que en el segundo, la célula alcanza su tiempo máximo de vida y muere.
Cuando durante la apoptosis se presenta picnosis, los cambios son prácticamente los mismos que se aprecian en la necrosis (condensación de la cromatina y contracción del núcleo), sin embargo, los cambios en el citoplasma de la célula son diferentes, así como las condiciones de la matriz extracelular.
En este sentido, durante la necrosis hay inflamación de la matriz extracelular, mientras que en la apoptosis no ocurre.
Picnosis como artefacto de laboratorio
Es muy importante la técnica de toma de muestra y fijación del material histopatológico o citopatológico cuando este se va a examinar. Una técnica deficiente, un proceso lento o de mala calidad de los materiales empleados puede inducir picnosis en el tejido una vez que ha sido extraído del cuerpo.
Cuando esto ocurre, se dice que se ha presentado un “artefacto por fijación”, es decir, los núcleos se hicieron picnóticos durante el procesamiento de la muestra y no dentro del cuerpo de la persona.
Si no se correlaciona adecuadamente con la clínica, el hallazgo de células con núcleo picnótico puede llevar a diagnósticos falsos positivos. Si esto ocurre, es necesario tomar y procesar una nueva muestra en mejores condiciones a fin de confirmar si se trata de un diagnóstico real o de un falso positivo.
Referencias
- Swanson, C. P., & Johnston, A. H. Radiation-induced pycnosis of chromosomes and its relation to oxygen tension. The American Naturalist.
- AJ, P. Interferometric analysis of nuclear pycnosis in injured epidermal cells of Allium cepa. Cytologia.
- Myers, D. K. Prevention of pycnosis in rat thymocytes. Experimental cell research.
- Wallace, H. The development of anucleolate embryos of Xenopus laevis. Development.