DISTRIBUTION OF THE MARINESCO BODIES IN THE NEURONS OF HUMAN BRAIN SUBSTANTIA NIGRA

Full Text

Парануклеолярные тельца, или тельца Маринеско, были впервые обнаружены в ядрах клеток черного вещества головного мозга человека румынским невропатологом Джордже Маринеско в 1902 г. [5]. В краткой статье без иллюстраций он описал эозинофильные включения в ядрах клеток двух структур мозга человека - черного вещества и голубоватого места, которые, как выяснилось позже, являются главными катехоламинергическими нервными центрами [1]. В течение длительного времени внутриядерные тельца не привлекали внимания исследователей, хотя неоднократно была отмечена зависимость их присутствия в клетках от возраста индивидуума. С началом широкого использования иммуноцитохимических методов в нейроморфологических исследованиях в тельцах Маринеско был выявлен убиквитин - важный компонент системы протеасомной деградации белков [3]. В связи с этим тельца Маринеско привлекли внимание как возможный показатель нейродегенерации. Однако доказать безусловную связь появления телец Маринеско в нейронах черного вещества с развитием нейродегенеративного процесса не удалось. Функциональное значение этих внутриядерных структур до настоящего времени остается непонятным. Поэтому изучение распределения этих включений в катехоламинергических нейронах представляется актуальным. Цель настоящего исследования состояла в изучении встречаемости и внутриядерного расположения телец Маринеско в клетках черного вещества головного мозга человека. Материал и методы. Исследовано черное вещество головного мозга 5 мужчин в возрасте от 28 до 58 лет, умерших от причин, не связанных с заболеваниями или повреждениями головного мозга. Материал получен из архива отдела общей и частной морфологии Института экспериментальной медицины. Мозг был фиксирован в цинк-этанол-формальдегиде и залит в парафин. Из архивных парафиновых блоков готовили срезы толщиной 5-7 мкм и наклеивали на предметные стекла с адгезивным покрытием. Часть срезов окрашивали толуидиновым синим по Нисслю. На других срезах ставили иммуноцитохимическую реакцию на убиквитин с использованием поликлональных кроличьих антител (Dako, Дания) в разведении 1:400 и набора вторичных реагентов Reveal Polyvalent HPR DAB Detection System (Spring Biosciences, США). После постановки реакции часть срезов докрашивали крезиловым фиолетовым либо астровым синим (Merck, Германия). Анализ полученных препаратов и фотосъемку выполняли, используя микроскоп Leica DM750 и цифровую фотокамеру ICC50 (Leica, Германия). Определяли долю клеток компактной части черного вещества, содержащих тельца Маринеско. Внутриядерные включения измеряли с использованием компьютерной программы LAS EZ (Leica, Германия). Результаты исследования. Во всех исследованных случаях при анализе препаратов, окрашенных по Нисслю, в черном веществе головного мозга была отмечена хорошая сохранность нейронов. Их подавляющее большинство не имели морфологических признаков деструк ции. Нейропиль был слабо окрашен. Амилоидные тельца в области скоплений нейронов (нигросом) и в периваскулярных областях не определялись. Не было отмечено также присутствия в нейропиле лейкоцитов. При детальном изучении нейронов с использованием окраски по Нисслю внутриядерные тельца, не обладающие (в отличие от ядрышка) базофилией, были обнаружены в 4 из 5 исследованных случаев. Все выявленные тельца окрашивались слабо и имели светлый серозеленый оттенок. Как правило, тельца Маринеско при окраске по Нисслю регистрировались в 1-2% нейронов черного вещества. Вне черного вещества, в соседних структурах мозга, внутриядерные включения не определялись. При изучении препаратов после реакции на убиквитин оказалось, что иммунопозитивные внутриядерные тельца присутствуют в ядрах нейронов черного вещества в тех же четырех случаях, в которых они были выявлены при окраске по Нисслю. Частота встречаемости телец Маринеско в нейронах черного вещества, определенная при реакции на убиквитин, составила 20% у мужчины в возрасте 51 года, 6% - 58 лет, 5% - 48 лет, 1% - 51 года и 0% - 28 лет. Препарат, в котором число телец Маринеско было наибольшим, был проанализирован с целью определения размеров отдельных телец и их расположения в ядре. Всего было измерено 67 телец, обнаруженных в 34 нейронах. В 13 нейронах внутриядерных телец, дающих реакцию на убиквитин, было по 1, в 12 - по 2, в 6 - по 3 ив 3 - по 4. Максимальные размеры внутриядерного тельца составили 6,7×5,1 мкм (рисунок, 1, а). Кроме этого крупного тельца овальной формы, в ядре клетки присутствовало еще одно - диаметром 0,8 мкм, которое было наименьшим из всех учтенных телец (см. рисунок, а). Большинство телец имели правильную круглую (см. рисунок, а-д), реже - овальную форму (см. рисунок, а, б). Однако в нескольких случаях были отмечены тельца Маринеско нетипичной - палочковидной, односторонне уплощенной (полукруг) (см. рисунок, е) или сегментированной неправильной формы. Локализация телец Маринеско в пределах ядра сильно варьировала. При этом не выявлена какая-либо зависимость расположения телец от других оцениваемых характеристик (количества, формы, размеров). Локализация телец Маринеско возможна в любом участке ядра - от его центральных (см. рисунок, в, г) до периферических областей (в последнем случае тельца могли непосредственно примыкать к оболочке ядра на одном из его полюсов) (см. рисунок, а-в). При наличии в одном ядре сразу нескольких телец Маринеско прослеживалась тенденция их концентрирования близко друг от друга (см. рисунок, б, г, е), иногда с непосредственным соприкосновением (см. рисунок, б, е). Примерно в 30% случаев одно или несколько из выявленных в ядре телец Маринеско непосредственно примыкали к ядрышку (см. рисунок, в, г, е). В остальных случаях тельца хоть и локализовались вблизи ядрышка (несколько телец могли даже окружать ядрышко с разных сторон), но при этом непосредственно к нему не примыкали, а располагались на расстоянии, сопоставимом с размерами телец и ядрышка (см. рисунок, а, г, д). В ряде случаев тельца были значительно удалены от ядрышка (см. рисунок, б, в). Несколько телец Маринеско в пределах одного ядра могли различаться по локализации относительно ядрышка - часть телец непосредственно примыкали к границе ядрышка, в то время как другие - были удалены от него (см. рисунок, в, г). В одном случае отмечено присутствие в ядре нейрона 2 ядрышек и 3 телец. Тельца Маринеско при этом располагались на некотором расстоянии от крупного ядрышка, но 2 из 3 телец непосредственно примыкали с разных сторон ко второму (мелкому) ядрышку (см. рисунок, в). Обсуждение полученных данных. Проведенное исследование показало, что иммуноцитохимическая реакция на убиквитин позволяет более полно определять внутриядерные тельца в нейронах черного вещества, чем окраска по Нисслю, при которой они недостаточно четко выделяются на фоне хроматина ядра. Полученные данные в целом согласуются с мнением о преимущественном появлении телец Маринеско в нейронах у немолодых людей [2, 3]. В то же время, прямой зависимости встречаемости телец от возраста в интервале 48-58 лет обнаружено не было. Интересным представляется вопрос о взаимоотношении убиквитин-иммунопозитивных внутриядерных телец с ядрышком, которое отмечал G. Marinesco [5]. В действительности лишь часть обнаруженных телец (непосредственно связанных с ядрышком) можно определенно считать парануклеолярными. Другая часть обнаруженных телец непосредственно с ядрышком не соприкасаются и даже могут располагаться далеко от него. Для них термин «парануклеолярное тельце» неприменим. В связи с использованным G. Marinesco [5] термином возникает вопрос о возможной идентичности обнаруживаемых телец с тельцами Кахаля (скрученные или парануклеолярные тельца, coiled bodies), которые встречаются в ядрах различных нейронов и других клеток [6]. Судя по тому, что в нейронах соседних с черным веществом областей и в глиальных клетках телец, подобных тельцам Маринеско, обнаружить не удалось, эти два варианта внутриядерных структур нетождественны. Тем не менее, связь части из них с ядрышком очевидна. Функцию телец Маринеско можно было бы уточнить, изучив их белковый состав. Однако для этого (в связи с малыми их размерами) современные методы протеомики непригодны. Иммуноцитохимические методы позволили выявить определенно в составе телец Маринеско лишь ряд компонентов системы протеасомной деградации белков (включая убиквитин) [4, 7]. Таким образом, представленные данные позволяют сделать заключение о том, что тельца Маринеско не всегда ассоциированы с ядрышком нейрона, и поэтому термин «парануклеолярные тельца» пригоден для обозначения лишь части из них. Для телец Маринеско характерны полиморфизм и различный характер ассоциации друг с другом и ядерными структурами (ядрышком, ядерной оболочкой). Дальнейшему пониманию функционального значения этих внутриядерных структур должно способствовать выяснение их элементного и белкового состава.

About the authors

I. P. Grigoriyev

RAS Research Institute of Experimental Medicine

Email: ipg-iem@yandex.ru
Laboratory of Functional Morphology of the Central and Peripheral Nervous System, Department of General and Special Morphology

V. V. Gusel’nikova

RAS Research Institute of Experimental Medicine

Email: guselnicova.valeriia@yandex.ru
Laboratory of Functional Morphology of the Central and Peripheral Nervous System, Department of General and Special Morphology

Ye. G. Sukhorukova

RAS Research Institute of Experimental Medicine

Email: len48@inbox.ru
Laboratory of Functional Morphology of the Central and Peripheral Nervous System, Department of General and Special Morphology

D. E. Korzhevskiy

RAS Research Institute of Experimental Medicine

Email: dek2@yandex.ru
Laboratory of Functional Morphology of the Central and Peripheral Nervous System, Department of General and Special Morphology

References

Supplementary files