ในประสาทวิทยาเซลล์โครมาโทไลซิสคือการสลายตัวของนิสเซิลบอดี้ในตัวเซลล์ของเซลล์ประสาทเป็นการตอบสนองที่เกิดขึ้นของเซลล์ซึ่งมักถูกกระตุ้นโดยการตัดแกนประสาทภาวะขาดเลือดความเป็นพิษต่อเซลล์ ความอ่อนล้าของเซลล์การติดเชื้อไวรัสและการจำศีลในสัตว์มีกระดูกสันหลังชั้นต่ำ การฟื้นตัวของเซลล์ประสาทผ่านการสร้างใหม่สามารถเกิดขึ้นได้หลังจากโครมาโทไลซิส แต่ส่วนใหญ่มักเป็นสารตั้งต้นของอะพอพโทซิส เหตุการณ์ของโครมาโทไลซิสยังมีลักษณะเฉพาะคือการเคลื่อนที่อย่างเด่นชัดของนิวเคลียสไปทางขอบของเซลล์และการเพิ่มขนาดของนิวคลีโอลัส นิวเคลียส และตัวเซลล์^{[ 1 ]}คำว่า "โครมาโทไลซิส" ถูกใช้ครั้งแรกในทศวรรษ 1940 เพื่ออธิบายรูปแบบการตายของเซลล์ที่สังเกตได้ซึ่งมีลักษณะเฉพาะคือการสลายตัวอย่างค่อยเป็นค่อยไปของส่วนประกอบของนิวเคลียส ซึ่งปัจจุบันเรียกว่าอะพอพโทซิส^{[ 2 ]}โครมาโตไลซิสยังคงถูกใช้เป็นคำเพื่อแยกแยะกระบวนการอะพอพโทซิสเฉพาะในเซลล์ประสาทซึ่งสารนิสเซิลสลายตัว

ในปี ค.ศ. 1885 นักวิจัยWalther Flemmingได้อธิบายถึงเซลล์ที่กำลังตายในฟอลลิเคิลรังไข่ของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ที่เสื่อมสภาพ เซลล์เหล่านี้แสดงให้เห็นถึงระยะต่างๆ ของโครมาตินแบบไพคโนติก ระยะเหล่านี้รวมถึงการควบแน่นของโครมาติน ซึ่ง Flemming อธิบายว่ามีรูปร่างคล้าย "พระจันทร์ครึ่งเสี้ยว" และปรากฏเป็น "ก้อนโครมาติน" หรือโครงสร้างที่คล้ายกับมวลโครมาตินขนาดใหญ่ เรียบ และกลมที่มีความหนาแน่นของอิเล็กตรอนสูง ระยะอื่นๆ ยังรวมถึงการแตกตัวของเซลล์ออกเป็นส่วนเล็กๆ Flemming ตั้งชื่อกระบวนการเสื่อมสภาพนี้ว่า "โครมาโตไลซิส" เพื่ออธิบายการสลายตัวของส่วนประกอบนิวเคลียร์อย่างค่อยเป็นค่อยไป กระบวนการที่เขาอธิบายในปัจจุบันสอดคล้องกับคำศัพท์ใหม่ที่เรียกว่า อะพอพโทซิส เพื่ออธิบายการตายของเซลล์^{[ 2 ]}

ในช่วงเวลาเดียวกับการวิจัยของเฟลมมิง มีการศึกษาการสลายตัวของโครมาตินในต่อมน้ำนม ที่กำลังให้นม และใน เซลล์ มะเร็งเต้านมจากการสังเกตการเสื่อมถอยของฟอลลิเคิลรังไข่ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม มีการโต้แย้งว่ามีกระบวนการทางเซลล์ที่จำเป็นเพื่อถ่วงดุลการเพิ่มจำนวนของเซลล์โดยการแบ่งตัวแบบไมโทซิส ในเวลานั้น มีการเสนอว่าการสลายตัวของโครมาตินมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทางสรีรวิทยาดังกล่าว นอกจากนี้ยังคิดว่าการสลายตัวของโครมาตินมีส่วนรับผิดชอบต่อการกำจัดเซลล์ที่จำเป็นในอวัยวะต่างๆ ระหว่างการพัฒนา อีกครั้ง การขยายความหมายของการสลายตัวของโครมาตินเหล่านี้สอดคล้องกับสิ่งที่เราเรียกว่าอะพอพโทซิสในปัจจุบัน

ในปี ค.ศ. 1952 งานวิจัยได้สนับสนุนบทบาทของโครมาโทไลซิสในการเปลี่ยนแปลงสรีรวิทยาของเซลล์ระหว่างกระบวนการตายของเซลล์ในการพัฒนาตัวอ่อน นอกจากนี้ยังพบว่าความสมบูรณ์ของไมโทคอนเดรียยังคงอยู่ระหว่างโครมาโทไลซิส

ในช่วงทศวรรษ 1970 ได้มีการระบุลักษณะโครงสร้างที่คงที่ของโครมาโตไลซิส ลักษณะที่สม่ำเสมอของโครมาโตไลซิส ได้แก่ การควบแน่นของไซโตพลาสซึมและโครมาติน การหดตัวของเซลล์ การก่อตัวของ "ก้อนโครมาติน" ออร์แกเนลล์ ปกติที่ยังคงสภาพสมบูรณ์ และการแตกตัวของเซลล์ที่สังเกตได้จากการแตกหน่อของชิ้นส่วนที่ห่อหุ้มอยู่ในเยื่อหุ้มเซลล์ชิ้นส่วนที่แตกหน่อเหล่านี้เรียกว่า " ร่างกายอะพอพโทติก " จึงได้บัญญัติศัพท์ "อะพอพโทซิส" เพื่ออธิบายรูปแบบการตายของเซลล์นี้ ผู้เขียนงานวิจัยเหล่านี้ส่วนใหญ่อาจไม่คุ้นเคยกับสิ่งพิมพ์เก่าๆ เกี่ยวกับโครมาโตไลซิส จึงได้อธิบายอะพอพโทซิสว่าเป็นกระบวนการที่เหมือนกับโครมาโตไลซิส^{[ 2 ]}

โครมาโทไลซิสส่วนกลางเป็นรูปแบบที่พบได้บ่อยที่สุดของโครมาโทไลซิส และมีลักษณะเฉพาะคือการสูญเสียหรือการกระจายตัวของนิสเซิลบอดี้ โดยเริ่มจากบริเวณใกล้กับนิวเคลียสที่อยู่ตรงกลางของเซลล์ประสาท จากนั้นจึงขยายออกไปทางรอบนอกไปยังเยื่อหุ้มเซลล์ นอกจากนี้ ลักษณะเฉพาะของโครมาโทไลซิสส่วนกลางคือการเคลื่อนที่ของนิวเคลียสไปทางรอบนอกของเพริคาริออน [ ^{3 ] [ 4 ] [ 5 ] การ}เปลี่ยนแปลงของเซลล์อื่นๆ ก็พบได้ในระหว่างกระบวนการโครมาโทไลซิสส่วนกลาง กระบวนการสลายตัวของนิสเซิลบอดี้จะเห็นได้ชัดน้อยลงบริเวณรอบนอกของเซลล์ประสาท ซึ่งอาจมีนิสเซิลบอดี้ที่ดูปกติอยู่^{[ 1 ]}การเพิ่มจำนวนของนิวโรฟิลาเมนต์มักพบได้บ่อย แต่ระดับความรุนแรงแตกต่างกันไป จำนวนของออโตฟาจิกแวคิวโอลและโครงสร้างไลโซโซมมักเพิ่มขึ้นในระหว่างโครมาโทไลซิสส่วนกลาง การเปลี่ยนแปลงยังสามารถเกิดขึ้นในออร์แกเนลล์อื่นๆ เช่นกอลจิแอพพาราตัสและนิวโรทูบูลได้ อีกด้วย อย่างไรก็ตาม ความสำคัญที่แท้จริงของการเปลี่ยนแปลงเหล่านี้ยังไม่เป็นที่ทราบแน่ชัด ในเซลล์ประสาทที่ได้รับการผ่าตัดแอกซอน จะสังเกตเห็นโครมาโตไลซิสส่วนกลางในบริเวณระหว่างนิวเคลียสและแอกซอนฮิลล็อก^{[ 6 ]}

โครมาโตไลซิสส่วนปลายพบได้น้อยกว่ามาก แต่มีรายงานว่าเกิดขึ้นหลังจากการตัดเส้นประสาทและภาวะขาดเลือดในสัตว์บางชนิด โครมาโตไลซิสส่วนปลายโดยพื้นฐานแล้วเป็นสิ่งที่ตรงกันข้ามกับโครมาโตไลซิสส่วนกลาง ซึ่งการสลายตัวของนิสเซิลบอดี้เริ่มต้นที่ส่วนปลายของเซลล์ประสาทและขยายเข้าไปด้านในสู่แกนกลางของเซลล์ โครมาโตไลซิสส่วนปลายได้รับการสังเกตว่าเกิดขึ้นในโครมาโตไลซิสที่เกิดจากลิเธียม และอาจมีประโยชน์ในการตรวจสอบและหักล้างสมมติฐานที่ว่าคลื่นของกิจกรรมเอนไซม์จะเคลื่อนที่จากบริเวณรอบนิวเคลียสหรือบริเวณที่อยู่รอบนิวเคลียสไปยังส่วนปลายของเซลล์เสมอ^{[ 7 ]}

เมื่อแอกซอนได้รับบาดเจ็บ นิวรอนทั้งหมดจะตอบสนองโดยการเพิ่มกิจกรรมการเผาผลาญซึ่งจำเป็นต่อการสร้างแอกซอนขึ้นใหม่ ส่วนหนึ่งของปฏิกิริยานี้รวมถึงการเปลี่ยนแปลงโครงสร้างที่เกิดจากเหตุการณ์โครมาโตไลซิส^{[ 9 ]} การขยายตัวของส่วนประกอบนิวเคลียสเนื่องจากแอกโซโทมีสามารถอธิบายได้ด้วยการเปลี่ยนแปลงของ ไซโทสเกเลตันของเซลล์ ไซโท สเกเลตันทำหน้าที่รักษาส่วนประกอบนิวเคลียสของเซลล์และขนาดของตัวเซลล์ในนิวรอน การเพิ่มขึ้นของโปรตีนภายในนิวรอนนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงในไซโทสเกเลตันนี้ ตัวอย่างเช่น มีการเพิ่มขึ้นของโปรตีนนิวโรฟิลาเมนต์ที่ถูกฟอสโฟรีเลตและส่วนประกอบไซโทสเกเลตัน เช่น ทูบูลินและแอคตินในนิวรอนที่กำลังเกิดโครมาโตไลซิส^{[ 4 ]} การเพิ่มขึ้นของโปรตีนสามารถอธิบายได้ด้วยการเพิ่มขึ้นของขนาดไซโทสเกเลตัน การเปลี่ยนแปลงในไซโทสเกเลตันของตัวเซลล์ดูเหมือนจะเป็นสาเหตุของการเพิ่มขึ้นของความเยื้องศูนย์ของนิวเคลียสหลังจากการบาดเจ็บของแอกซอน^{[ 1 ] [ 3 ]}

สมมติฐานหนึ่งที่อยู่เบื้องหลังการเกิดโครมาโตไลซิสหลังจากการตัดแอกซอนคือ การที่แอกซอนสั้นลงจะขัดขวางการรวมตัวของไซโตสเกเลตันของแอกซอนซึ่งเกิดขึ้นภายในเซลล์ประสาทที่ได้รับบาดเจ็บ ความผิดปกติของนิวเคลียสสามารถเกิดจากไซโตสเกเลตันของแอกซอนที่มากเกินไประหว่างนิวเคลียสและแอกซอนฮิลล็อก ซึ่งทำให้เกิดโครมาโตไลซิส สมมติฐานที่สองเสนอว่าการปิดกั้นโปรตีนไซโตสเกเลตันของแอกซอนทำให้เกิดโครมาโตไลซิส^{[ 8 ]}

การตัดแกนประสาทยังทำให้เกิดการสูญเสีย การย้อมสี เบโซฟิลิกในกรณีที่เกิดโครมาโตไลซิสส่วนกลางของเซลล์ประสาท การสูญเสียการย้อมสีเริ่มต้นใกล้กับนิวเคลียสและแพร่กระจายไปยังเนินแกนประสาท ขอบเบโซฟิลิกก่อตัวขึ้นเมื่อโครมาโตไลซิสบีบอัดโครงร่างไซโตพลาสมิก^{[ 8 ]}

มีการแสดงให้เห็นว่าการได้รับสารอะคริลาไมด์เป็นพิษสามารถกระตุ้นให้เกิดการสลายตัวของโครมาตินได้ ในการศึกษาหนึ่ง กลุ่มหนูทดลองถูกฉีดด้วยอะคริลาไมด์ เป็นเวลา 3, 6 และ 12 วัน จากนั้นจึงตรวจสอบ ตัวเซลล์ประสาท A และ B ของ ปมประสาทรากหลัง L5 พบว่าไม่มีการเปลี่ยนแปลงทางสัณฐานวิทยาในตัวเซลล์ประสาท B แต่ตัวเซลล์ประสาท A แสดงการสลายตัวของโครมาตินในร้อยละ 11 และ 23 ของประชากร ในกลุ่มที่ได้รับสาร 6 และ 12 วัน ตามลำดับ สำหรับการศึกษานี้ เซลล์ A ถูกกำหนดให้เป็นเซลล์ประสาทในปมประสาทที่มีนิวเคลียสขนาดใหญ่และอยู่ตรงกลางนิวเคลียส ในขณะที่เซลล์ B มีนิวเคลียสจำนวนมากกระจายอยู่ตามขอบของนิวเคลียส การได้รับสารอะคริลาไมด์เป็นพิษนั้นคล้ายคลึงกับการตัดเส้นประสาททั้งในด้านเนื้อเยื่อวิทยาและกลไก ในแต่ละกรณี เซลล์ประสาทจะเกิดโครมาโตไลซิสและฝ่อลีบทั้งตัวเซลล์และแอกซอน นอกจากนี้ ทั้งสองกรณีดูเหมือนจะมีความสัมพันธ์ทางกลไกกับการหยุดชะงักของการส่งนิวโรฟิลาเมนต์ไปยังแอกซอนเนื่องจากการขนส่งปัจจัยบำรุงจากแอกซอนไปยังตัวเซลล์ลดลง^{[ 10 ]}

การสัมผัสกับลิเธียมยังถูกใช้เป็นวิธีการเหนี่ยวนำให้เกิดโครมาโตไลซิสในหนู การศึกษานี้เกี่ยวข้องกับการฉีดลิเธียมคลอไรด์ในปริมาณมากเข้าไปในหนู Lewis เพศเมียเป็นเวลาหลายวัน การตรวจสอบปมประสาทไตรเจมินัลและปมประสาทรากหลังเผยให้เห็นโครมาโตไลซิสบริเวณรอบนอกในเซลล์เหล่านี้ เซลล์แสดงให้เห็นจำนวนของ Nissl bodies ลดลงทั่วทั้งเซลล์ โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ไซโตพลาซึมบริเวณรอบนอกซึ่งไม่มี Nissl bodies อยู่เลย การใช้ลิเธียมเป็นวิธีการเหนี่ยวนำให้เกิดโครมาโตไลซิสบริเวณรอบนอกอาจเป็นประโยชน์สำหรับการศึกษาโครมาโตไลซิสในอนาคตเนื่องจากความเรียบง่ายและข้อเท็จจริงที่ว่ามันไม่ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของนิวเคลียส^{[ 7 ]}

มีการสังเกตพบโครมาโตไลซิสส่วนกลางในเซลล์ประสาทสั่งการและเซลล์ประสาทสั่งการของไขสันหลังในผู้ป่วยโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง (ALS) ^{[ 11 ]}ผู้ป่วย ALS ดูเหมือนจะมีการเปลี่ยนแปลงที่สำคัญเกิดขึ้นภายในเซลล์ประสาทที่มีโครมาโตไลซิส^{[ 12 ] [ 13 ]}การเปลี่ยนแปลงเหล่านี้รวมถึงกลุ่มก้อนหนาแน่นของไมโตคอนเดรียสีเข้มและถุงเก็บสารสื่อประสาทก่อนซิน แนปส์ กลุ่มของนิว โรฟิลาเมนต์ และการเพิ่มขึ้นอย่างมากของถุงเก็บสารสื่อประสาทก่อนซินแนปส์ นอกจากนี้ยังพบการเปลี่ยนแปลงในหน้าที่ของเซลล์ประสาทสั่งการด้วย การเปลี่ยนแปลงทางหน้าที่ที่พบได้ทั่วไปในเซลล์ประสาทสั่งการที่มีโครมาโตไลซิสคือการลดขนาดของ ศักยภาพหลังซินแนปส์กระตุ้นแบบโมโนซินแนปส์ (EPSPs) อย่างมีนัยสำคัญEPSPs แบบโมโนซินแนปส์เหล่านี้ดูเหมือนจะยาวนานขึ้นในเซลล์ที่มีโครมาโตไลซิสของผู้ป่วย ALS ด้วย การเปลี่ยนแปลงการทำงานของเซลล์ประสาทส่วนหน้าอาจส่งผลให้มีการกำจัดอินพุตไซแนปส์กระตุ้นบางอย่างออกไป และทำให้เกิดความบกพร่องในการทำงานของมอเตอร์ทางคลินิกซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะของโรค ALS ^{[ 13 ]}

โรคอัลไซเมอร์เป็น โรค ความเสื่อมของระบบประสาท ที่สำคัญ ซึ่งเกี่ยวข้องกับการตายของเซลล์ประสาทและไซแนปส์ มีการสังเกตพบโครมาโตไลซิสในเซลล์ประสาทของผู้ป่วยโรคอัลไซเมอร์ ซึ่งมักเป็นสารตั้งต้นของอะพอพโทซิส นอกจากนี้ยังพบเซลล์โครมาโตไลซิสในโรคที่มีลักษณะทางพยาธิวิทยาคล้ายกันที่เรียกว่าโรคพิก [ ^{14 ] การ}ศึกษาล่าสุดได้สังเกตพบโครมาโตไลซิสในเซลล์จากหนูที่ได้รับพิษจากทองแดงหรืออะลูมิเนียม ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ถูกสันนิษฐานว่ามีส่วนเกี่ยวข้องกับการเกิดโรคอัลไซเมอร์^{[ 15 ] [ 16 ]}

ตรวจพบภาวะโครมาโตไลซิสของเซลล์ประสาทอย่างรุนแรงในก้านสมองของวัวโตเต็มวัยที่มีภาวะความเสื่อมของระบบประสาทที่เรียกว่าภาวะโครมาโตไลซิสของเซลล์ประสาทในก้านสมองที่ไม่ทราบสาเหตุ (IBNC) อาการของ IBNC ในวัวมีลักษณะทางคลินิกคล้ายกับอาการของโรคสมองอักเสบแบบฟองน้ำในวัวหรือที่รู้จักกันในชื่อโรควัวบ้า อาการเหล่านี้ได้แก่ อาการสั่น ขาดการประสานงานของการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อ ความวิตกกังวล และน้ำหนักลด^{[ 17 ]} ในระดับเซลล์ IBNC มีลักษณะเด่นคือการเสื่อมของเซลล์ประสาทและแอกซอนภายในก้านสมองและเส้นประสาทสมองโรคนี้ยังมีความสัมพันธ์อย่างมีนัยสำคัญกับการติดฉลากโปรตีนพรีออน (PrP) ที่ผิดปกติในสมอง IBNC มีลักษณะเฉพาะคือการเสื่อมสภาพของเซลล์ประสาท แอกซอน และไมอีลินอย่างรุนแรงพร้อมกับการอักเสบที่ไม่เอื้ออำนวยและการเปลี่ยนแปลงแบบฟองน้ำในบริเวณต่างๆ ของเนื้อเทา นอกจากนี้ยังพบการสูญเสียเซลล์ประสาทอย่างมีนัยสำคัญเนื่องจากการเสื่อมของฮิปโปแคมปัสด้วย เซลล์ประสาทโครมาโตไลซิสที่เสื่อมสภาพแทบจะไม่แสดงการติดฉลากภายในไซโตพลาสซึมสำหรับ PrP ^{[ 18 ]}

มีรายงานการเกิดโครมาโตไลซิสในผู้ป่วยที่มีภาวะสมองเสื่อมจากแอลกอฮอล์ โครมาโตไลซิสส่วนกลางพบได้ส่วนใหญ่ในเซลล์ประสาทในก้านสมอง โดยเฉพาะอย่างยิ่งในนิวเคลียสพอนไทน์และนิวเคลียสเดนเตตของสมองน้อย นิวเคลียสของเส้นประสาทสมอง นิวเคลียสอาร์คิวเอต และเซลล์ฮอร์นด้านหลังก็ได้รับผลกระทบเช่นกัน การศึกษาที่ตรวจสอบผู้ป่วยที่มีภาวะสมองเสื่อมจากแอลกอฮอล์ให้หลักฐานของการเกิดโครมาโตไลซิสส่วนกลางมีการสังเกตการเสื่อมสภาพเล็กน้อยถึงรุนแรงของเส้นทางไขสันหลัง ในผู้ป่วยที่เป็น โรค Marchiafava–Bignamiและ กลุ่มอาการ Wernicke–Korsakoffซึ่งทั้งสองรูปแบบเป็นภาวะสมองเสื่อมที่เกี่ยวข้องกับแอลกอฮอล์^{[ 19 ]}

กลไกและสัญญาณสำหรับโครมาโตไลซิสได้รับการวิจัยอย่างละเอียดเป็นครั้งแรกในช่วงทศวรรษ 1960 และยังคงสมควรได้รับการศึกษาเพิ่มเติม^{[ 9 ] [ 20 ]}เป็นที่ชัดเจนว่าการตัดแอกซอนเป็นหนึ่งในตัวกระตุ้นโครมาโตไลซิสโดยตรงที่สุด และหากมีการวิจัยเพิ่มเติมเพื่ออธิบายเส้นทางเฉพาะที่เชื่อมโยงความเสียหายของแอกซอนกับโครมาโตไลซิส ก็อาจสามารถพัฒนาวิธีการรักษาเพื่อหยุดยั้งการตอบสนองโครมาโตไลซิสของเซลล์ประสาทและบรรเทาผลกระทบที่เป็นอันตรายของโรคเสื่อม เช่น โรคอัลไซเมอร์และ ALS ได้^{[ 20 ]}