Hypotone Lyse

Erythrozyten in hypertoner, isotoner und hypotoner Lösung. Die hypotone Lösung führt zur osmotischen Lyse
Hypotone Lyse eines Leukozyten (oben rechts) in hypotoner Lösung (13 Sek.)

Die hypotone Lyse (auch osmotische Lyse) bezeichnet die Lyse von Zellen durch eine starke Senkung der Tonizität (in hypotonen Lösungen).

Eigenschaften

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Zellen unterliegen aufgrund der Semipermeabilität der Zellmembran der Osmose. Unter normalen Umständen liegen dabei isotone Bedingungen vor. Bei hypertonen Lösungen, die mehr lösliche Stoffe enthalten, verliert die Zelle Wasser an die umgebende Lösung und schrumpft auf die Form des Zytoskeletts, wie beispielsweise bei der Plasmolyse von Pflanzenzellen, während bei hypotonen Lösungen eine Zelle durch Wasseraufnahme anschwillt und schließlich platzt. Dabei reißt die Zellmembran, wodurch das Zytosol wie auch die Zellorganellen in die umgebende Lösung diffundieren. Die Zellmembran von Tieren ist ihrerseits mit Cholesterolsulfat durchsetzt, um die Gefahr einer osmotischen Lyse zu mindern.[1] Weiterhin wird die Zellmembran durch das darunterliegende Zytoskelett stabilisiert.[2]

Die osmotische Lyse ist neben der Lösung der Membranlipide einer der beiden vermuteten Mechanismen bei der Hämolyse mit Tensiden.[3]

Anwendung

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Die hypotone Lyse ist eine biochemische Methode zum Zellaufschluss. Weiterhin können bei einer Zellfraktionierung Endosomen von Lysosomen durch eine hypotone Lyse der Lysosomen getrennt werden.[4] Durch ein hypotone Lyse von Erythrozyten können diese im Sinne einer Mikroverkapselung mit Arzneistoffen befüllt werden.[5] Verschiedene Methoden zur hypotonen Lyse werden eingesetzt, um selektiv bestimmte Zelltypen durch hypotone Lyse unerwünschter Zelltypen anzureichern, z. B. bei der Trennung von PBMC oder der Isolierung von Eosinophilen.[6]

Einzelnachweise

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  1. ↑ C. A. Strott, Y. Higashi: Cholesterol sulfate in human physiology: what's it all about? In: Journal of lipid research. Band 44, Nummer 7, Juli 2003, S. 1268–1278, doi:10.1194/jlr.R300005-JLR200, PMID 12730293.
  2. ↑ C. E. Morris: How did cells get their size? In: The Anatomical record. Band 268, Nummer 3, November 2002, S. 239–251, doi:10.1002/ar.10158, PMID 12382322.
  3. ↑ M. Manaargadoo-Catin, A. Ali-Cherif, J. L. Pougnas, C. Perrin: Hemolysis by surfactants - A review. In: Advances in colloid and interface science. Band 228, Februar 2016, S. 1–16, doi:10.1016/j.cis.2015.10.011, PMID 26687805.
  4. ↑ C. J. Schröter, M. Braun, J. Englert, H. Beck, H. Schmid, H. Kalbacher: A rapid method to separate endosomes from lysosomal contents using differential centrifugation and hypotonic lysis of lysosomes. In: Journal of immunological methods. Band 227, Nummer 1–2, Juli 1999, S. 161–168, PMID 10485263.
  5. ↑ G. I. Harisa, M. F. Ibrahim, F. K. Alanazi: Erythrocyte-mediated delivery of pravastatin: in vitro study of effect of hypotonic lysis on biochemical parameters and loading efficiency. In: Archives of pharmacal research. Band 35, Nummer 8, August 2012, S. 1431–1439, doi:10.1007/s12272-012-0813-4, PMID 22941486.
  6. ↑ M. Samoszuk: Isolation of human eosinophils from peripheral blood using hypotonic lysis and centrifugation. In: American Journal of Hematology. Band 81, Nummer 7, Juli 2006, S. 552–553, doi:10.1002/ajh.20551, PMID 16755575.