Comstock Images/Stockbyte/Getty Images

In de meeste cellen is het genetische materiaal (DNA) gehuisvest in een enkele, ronde kern. Bepaalde immuuncellen – neutrofielen, eosinofielen, basofielen en mestcellen – verpakken hun DNA in meerdere kleinere bollen, waardoor een meerlobbige of lobulaire kern ontstaat. Deze unieke architectuur is de sleutel tot hun snelle respons en gespecialiseerde functies.

Chromatine:de bouwstenen van lobben

De lobben zijn samengesteld uit chromatine, een complex van DNA en histoneiwitten. DNA kronkelt rond histon-octameren en vormt nucleosomen die lijken op een parelketting. Extra structurele eiwitten vouwen de nucleosomen tot dichte, bolvormige klonten. In gewone cellen resulteert dit in één grote kern; in granulocyten produceert het verschillende discrete, druppelvormige lobben.

Naast de verpakking beïnvloedt chromatine de transcriptie en vertaling van genen. In bepaalde immuuncellen neemt het ook deel aan NETosis, een afweermechanisme waarbij DNA wordt uitgestoten om ziekteverwekkers op te vangen en te doden.

Granulocyten en hun lobulaire kernen

Granulocyten zijn de klasse van immuuncellen die meerlobbige kernen vertonen. Hiertoe behoren neutrofielen (de meest voorkomende witte bloedcel, die 60-70% van de circulerende leukocyten omvat), eosinofielen en basofielen. Mestcellen bezitten, hoewel geen granulocyten, ook lobulaire kernen.

• Neutrofielen hebben normaal gesproken 3-4 lobben en zijn fagocytisch en overspoelen beschadigde of geïnfecteerde cellen.
• Eosinofielen vertonen doorgaans 2 lobben en geven enzymen vrij die parasitaire wormen vernietigen; Een verhoogd aantal eosinofielen kan wijzen op allergieën of bepaalde vormen van kanker.
• Basofielen bevatten verschillende lobben en scheiden histamine af, wat allergische ontstekingen veroorzaakt en bijdraagt aan wondherstel.

Hypersegmentatie en voedingstekorten

Neutrofielen kunnen meer dan vier lobben vertonen – een aandoening die bekend staat als hypersegmentatie – wanneer het lichaam een tekort heeft aan vitamine B12, foliumzuur of ijzer. Een studie in het tijdschrift Pediatric Hematology and Oncology ontdekte dat 81% van de kinderen met een ijzertekort hypergesegmenteerde neutrofielen had, vergeleken met slechts 9% van de gezonde leeftijdsgenoten.

NETosis:DNA als verdedigingsnet

Een van de meest opvallende functies van gelobde kernen is het vermogen om chromatine in de extracellulaire ruimte uit te werpen, waardoor extracellulaire vallen voor neutrofielen (NET's) worden gevormd. Tijdens NETosis offert een neutrofiel zichzelf op, waarbij kleverige DNA-strengen vrijkomen die versierd zijn met antimicrobiële eiwitten die bacteriën, schimmels en andere indringers verstrikken en doden.

Dit mechanisme onderstreept de dubbele rol van chromatine:als genomische organisator binnen de cel en als actief antimicrobieel middel buiten de cel.