ReviewCytoplasmic vacuolation, adaptation and cell death: A view on new perspectives and features

Diese Übersichtsarbeit konzentriert sich auf ein weithin beobachtetes morphologisches Phänomen, eine einzigartige Klasse von zytoplasmatischen Vakuolen, die in kultivierten (Säugetier-)Zellen vorkommen. Diese Vakuolation unterscheidet sich deutlich von autophagosomaler und heterophagosomaler, d. h. übermäßiger lysosomaler Vakuolation, und tritt bei den meisten Zelltypen spontan oder durch eine Vielzahl induktiver Stimuli auf. Abgesehen von der artefaktisch entstandenen Vakuolisierung (in der Regel 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 unbeeinflusst bleiben. Da die spontane Vakuolisierung nicht vorhersehbar ist, wird der Prozess der Vakuolisierung – oder „Vakuolisierung“ – („Vakuolisierung“ ist der Zustand, in dem sich Vakuolen befinden; „Vakuolisierung“ impliziert daher den Prozess des Vakuolierens. In dieser Übersicht wird jedoch nur der schnellere Begriff Vakuolisierung verwendet, um sich auf den Prozess der Vakuolenentwicklung zu beziehen.), die experimentell und damit relativ reproduzierbar durch eine Reihe von Substanzen und Störungen ausgelöst wird, bietet einen experimentellen Ansatz, der weitere Einblicke in ihre Physiologie und Pathophysiologie geben sollte. Leider ist unser Wissen in diesem Bereich im Vergleich zu den rein morphologischen Aspekten des Phänomens noch sehr unzureichend. Der Vakuolisierung nach Störungen könnte ein gemeinsamer Mechanismus zugrunde liegen; eine Durchsicht der Literatur deutet jedoch darauf hin, dass dies nicht der Fall ist und dass sie über mehrere unterschiedliche Wege erfolgt, an denen viele verschiedene Zellorganellen und Strukturen beteiligt sind. Alle Zellen scheinen aus physiologischen Gründen die Fähigkeit zur Vakuolisierung zu besitzen, die bei vielen Zelltypen, insbesondere bei „niederen“ Organismen und Pflanzen, ein ständiges Merkmal sein kann. Die Vakuolisierung von Zellen wird im Allgemeinen als adaptive physiologische Reaktion angesehen, vermutlich zur „Schadensbegrenzung“, aber es ist sehr wenig über die intrazellulären homöostatischen Mechanismen bekannt, die zur Wiederherstellung des Status quo dienen. Wenn die Schadensbegrenzung versagt, sterben die Zellen in der Regel schnell ab, aber es gibt keine eindeutigen Hinweise darauf, dass dies in irgendeiner Weise „programmiert“ ist. Es wird argumentiert, dass das Absterben auf dem Weg der Vakuolisierung in der Tat eine besondere Form des Zelltods sein könnte, die sich nur schwer in die herkömmlichen lytischen und apoptotischen Formen einordnen lässt.