Koilocyte

Ein Koilozyt ist eine Plattenepithelzelle , die infolge einer Infektion mit humanen Papillomviren (HPV) verschiedene strukturelle Veränderungen durchläuft . [ 1 ] ^{Die Identifizierung dieser} Zellen durch Pathologen kann bei der Diagnose verschiedener HPV-assoziierter Läsionen hilfreich sein.

Mit der Einführung des PAP-Abstrichs im Jahr 1941 zur Diagnose von Zervixläsionen wurden innerhalb kurzer Zeit zahlreiche zytologische Beobachtungen gemacht. 1951 beschrieb und illustrierte der kanadische Gynäkologe und Zytologe James Ernest Ayre während seiner Tätigkeit in Miami sogenannte Halo-Zellen. Er beschrieb diese Plattenepithelzellen der Zervix als perinukleär aufgehellt, mono- oder binukleär mit schwacher Verhornung und hyperchromatischen, atypischen Kernen. Er vermutete, dass diese vakuolisierten Zellen präkanzerös seien und, da sie stets in Verbindung mit chronischen Entzündungszellen vorkommen, durch eine lang anhaltende Entzündung oder Infektion – viraler oder anderer Natur – verursacht werden müssten. Das Vorhandensein dieser Vakuolen deute auf eine degenerative Zellveränderung hin. ^{[ 2 ]}

In einem Brief an die Wiley Online-Bibliothek zum 57. Geburtstag der Koilozyten schildert Leopold G. Koss, wie er und seine technische Mitarbeiterin Grace Durfee auf diese Zellen stießen. 1955 bemerkte George Papanicolaou, der dreimal ihr Labor besuchte, die Zellen in Zervixabstrichen und bezeichnete sie als „dyskaryotisch“, erkannte aber nicht das Potenzial ihres ungewöhnlichen Erscheinungsbildes. Koss und Durfee, fasziniert von diesen Zellen, beschrieben sie im selben Jahr in einer Reihe von Vorlesungen zur Zytopathologie in Europa genauer. ^{[ 2 ]}

Bei der Untersuchung der Zellen fiel ihm vor allem deren hohles Aussehen auf. Er brachte dies mit dem Begriff „Koilonychie“ für hohle Nägel in Verbindung und gab ihnen daher den Namen Koilozytose. 1956 veröffentlichten sie ihre Ergebnisse in einer Studie mit dem Titel „Ungewöhnliche Muster des Plattenepithels der Zervix uteri: Zytologische und pathologische Untersuchung der Koilozytose-Atypie“. Darin wurden Koilozyten als „große Epithelzellen mit relativ kleinen, aber unregelmäßig geformten hyperchromatischen Kernen, umgeben von glykogennegativen, klaren Höfen“ beschrieben. Später brachte zur Hansen die Koilozyten in seinem Artikel „Humane Papillomviren und ihre mögliche Rolle bei Plattenepithelkarzinomen“ aus dem Jahr 1977 mit dem Humanen Papillomvirus in Verbindung, wofür er 2008 den Nobelpreis erhielt. ^{[ 2 ]}

Koilozytose , koilozytische Atypie oder koilozytotische Atypie sind Begriffe, die in der Histologie und Zytologie verwendet werden , um das Vorhandensein von Koilozyten in einer Probe zu beschreiben. ^{[ 1 ]}

Koilocyten können folgende zelluläre Veränderungen aufweisen:

• Kernvergrößerung (zwei- bis dreimal so groß wie normal).
• Unregelmäßigkeit der Kernmembrankontur , wodurch ein runzeliges oder rosinenartiges Aussehen entsteht.
• Ein dunkleres als normales Färbemuster im Zellkern, bekannt als Hyperchromasie .
• Ein klarer Bereich um den Zellkern herum, der als perinukleärer Halo oder perinukleäre zytoplasmatische Vakuolisierung bezeichnet wird. ^{[ 3 ]}
• Begleitet von dyskeratotischen Zellen und Zellen, die reich an Keratohyalingranula sind. ^{[ 2 ]}

Zusammenfassend werden diese Veränderungen als zytopathischer Effekt bezeichnet ; verschiedene Arten von zytopathischen Effekten können in vielen verschiedenen Zelltypen beobachtet werden, die von vielen verschiedenen Viren infiziert sind . ^{[ 3 ]} Die Infektion von Zellen mit HPV verursacht die spezifischen zytopathischen Effekte, die in Koilozyten beobachtet werden.

Die atypischen Merkmale von Zellen mit Koilozytose sind auf die Wirkung der von HPV produzierten Onkoproteine ​​E5 und E6 zurückzuführen ^{[ 4 ]} . Diese Proteine ​​spalten Keratin in HPV-infizierten Zellen, was zu dem für Koilozyten typischen perinukleären Halo und der Kernvergrößerung führt ^{[ 5 ]} . Das Onkoprotein E6 ist zusammen mit E7 auch für die Dysregulation des Zellzyklus verantwortlich, die zur Plattenepithel- Dysplasie führt . Die Onkoproteine ​​E6 und E7 erreichen dies durch Bindung und Hemmung der Tumorsuppressorgene p53 bzw. RB. Dies fördert das Fortschreiten der Zellen durch den Zellzyklus ohne adäquate Reparatur von DNA-Schäden, was zu Dysplasie führt ^{[ 6 ]} . Aufgrund der Fähigkeit von HPV, zelluläre Dysplasie zu verursachen, finden sich Koilozyten in einer Reihe potenziell präkanzeröser Läsionen.

Koilozyten lassen sich mikroskopisch darstellen, wenn Gewebe entnommen, fixiert und gefärbt wird. Obwohl Koilozyten in Läsionen an verschiedenen Stellen vorkommen können, enthalten zervikale Zytologieproben, die gemeinhin als Pap-Abstriche bekannt sind , häufig Koilozyten. ^{[ 7 ]} Um Koilozyten aus dem Gebärmutterhals sichtbar zu machen, wird das Gewebe mit der Papanicolaou-Färbung angefärbt . ^{[ 7 ]} Eine weitere Möglichkeit zur Darstellung von Koilozyten besteht in der Fixierung des Gewebes mit Formalin und der Färbung mit Hämatoxylin und Eosin, allgemein bekannt als H&E . ^{[ 7 ]} Diese Färbungen verleihen dem Zytoplasma und den Zellkernen charakteristische Farben und ermöglichen die Visualisierung der für Koilozyten typischen Kernvergrößerung und -unregelmäßigkeit, Hyperchromasie und des perinukleären Hofs.

Koilozyten können in potenziell präkanzerösen zervikalen , oralen und analen Läsionen gefunden werden.

Bei der Untersuchung zytologischer Präparate wird die Diagnose ASC-US gestellt, wenn Plattenepithelzellen den Verdacht auf eine niedriggradige intraepitheliale Plattenepithel-Läsion (LSIL) nahelegen, die Kriterien jedoch nicht erfüllen. Dies kann auf eine eingeschränkte Probenqualität oder auf weniger ausgeprägte Zellveränderungen als bei LSIL zurückzuführen sein. ^{[ 8 ]} Zellen dieser Kategorie weisen koilozytenartige Veränderungen wie Vakuolisierung auf, jedoch nicht in ausreichendem Maße für eine definitive LSIL-Diagnose. ^{[ 8 ]} Eine ASC-US-Diagnose erfordert weitere Untersuchungen zur genaueren Charakterisierung des Ausmaßes der Zellveränderungen. ^{[ 6 ]}

Bei LSIL der Zervix sind definitive Koilozyten vorhanden. Zusätzlich weisen Plattenepithelzellen häufig Zweikernigkeit auf, und Mitosen sind nachweisbar, was auf eine erhöhte Zellteilung hinweist. ^{[ 9 ]} Diese Veränderungen beschränken sich jedoch primär auf die oberen Zellschichten des Epithels; oberhalb des unteren Drittels des Epithels finden sich keine Mitosen, und die Basalzellschicht bleibt eine klar abgegrenzte Schicht. Dies unterscheidet diese Läsion von der hochgradigen intraepithelialen Plattenepithel-Läsion (HSIL) der Zervix. ^{[ 9 ]}

Verruca vulgaris , gewöhnliche Warzen, können an der Mundschleimhaut auftreten. Diese Läsionen sind mit den HPV-Subtypen 1, 6, 11 und 57 assoziiert. ^{[ 10 ]} Histopathologisch zeigen sich in diesen Läsionen Koilozyten im Epithel. ^{[ 10 ]}

Etwa 50 Prozent der Oropharynxkarzinome sind mit einer HPV-Infektion assoziiert. ^{[ 6 ]} Koilozytose ist der häufigste zytopathische Effekt bei HPV-bedingten Oropharynxkarzinomen. ^{[ 11 ]} Der aktuelle Behandlungsstandard für diese Tumoren umfasst jedoch die Bestätigung des HPV-Status mittels anderer Methoden als dem alleinigen histopathologischen Nachweis oder Fehlen von Koilozyten. ^{[ 12 ]} Zu diesen Methoden gehören die Polymerase-Kettenreaktion (PCR), die In-situ-Hybridisierung (ISH) und die Immunhistochemie (IHC). ^{[ 12 ]}

Histopathologische Veränderungen, die bei LSIL der Zervix beobachtet werden, können auch im Analepithel auftreten. Koilozyten sind charakteristisch für LSIL im Anus. Im Gegensatz zu LSIL besteht HSIL im Anus aus abnormalen basaloiden Zellen, die mehr als die Hälfte des Analepithels ersetzen. ^{[ 13 ]}

Diese Veränderungen treten in Gegenwart von humanen Papillomviren auf und können gelegentlich zu einer zervikalen intraepithelialen Neoplasie führen , und unbehandelt können einige davon schließlich zu bösartigem Krebs fortschreiten.