ЯДРЫШКО КЛЕТКИ — МЕСТО НАКОПЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗА В НЕЙРОНАХ ЧЕРНОГО ВЕЩЕСТВА ГОЛОВНОГО МОЗГА ЧЕЛОВЕКА



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Распределение железа в черном веществе головного мозга человека (10 мужчин и женщин в возрасте 27–78 лет) исследовали с помощью гистохимического метода Перлса. Ионы железа выявлены в нейропиле чёрного вещества и в нейронах, содержащих меланин. Впервые в ядрах части нейронов обнаружено скопление железа, которое по четкости контура и размерам соответствует ядрышку. Обнаружение железа в ядрышке нейронов может способствовать расшифровке механизмов нейротоксичности железа для дофаминергических нейронов черного вещества.

Полный текст

Известно, что ионы железа участвуют в патогенезе нейродегенеративных заболеваний, среди которых особое место занимает болезнь Паркинсона, при которой происходит дегенерация нейронов черного вещества (ЧВ) [6]. Несмотря на то, что имеются данные о связи железа с нейромеланином дофаминергических нейронов ЧВ, внутриклеточная локализация накоплений железа в его нейронах у человека не выявлена. Цель настоящего исследования — изучение распределения железа в клетках ЧВ головного мозга человека. Материал и методы. В работе использованы фрагменты головного мозга человека мужчин и женщин в возрасте 27–78 лет (n=10), полученные при аутопсии. Материал получен из Санкт-Петербургского городского бюро судебномедицинской экспертизы. Программа исследования имеет положительное заключение этического комитета Научноисследовательского института экспериментальной медицины СЗО РАМН. Материал фиксировали в цинк-этанолформальдегиде [1], обезвоживали и заливали в парафин по общепринятой методике. Готовили срезы толщиной 5 мкм. Выявление железа (Fe3+) осуществляли при помощи реакции Перлса. Для повышения чувствительности реакции применяли метод усиления диаминобензидином (DAB) [4]. Рабочий раствор DAB готовили, используя реагенты из набора Reveal Polyvalent HPR DAB Detection System (SpringBioscience, США). Препараты исследовали под микроскопом Leica DM750, фотосъемку выполняли с помощью фотокамеры ICC50 (Leica, Германия). Результаты исследования. На срезах, проходящих через область расположения ЧВ (граница вентральной части ножки мозга и покрышки), во всех исследованных случаях при малом увеличении отчетливо определялась положительная реакция на железо. При большом увеличении микроскопа отмечалась диффузная реакция нейропиля, в большей степени соответствующего расположению ретикулярной части ЧВ. Помимо диффузного окрашивания, выделялись отдельные точечные и мультицентрические глыбчатые структуры, расположенные в различных участках изучаемого объекта. Нейроны ЧВ на исследуемых препаратах хорошо определялись благодаря наличию пигмента — нейромеланина. Изучение окрашенных структур показало, что часть из них локализованы в нейронах, содержащих нейромеланин. Повышение контурной резкости слабоокрашенных структур с использованием возможностей оптической системы микроскопа позволило установить, что крупная окрашенная гранула расположена в ядре нейрона (рисунок). Из 10 исследованных случаев внутриядерные гранулы железа в нейронах ЧВ отчетливо определялись в 7 (70%). Обсуждение полученных данных. Обнаруженный факт концентрации железа в ядре нервных клеток заслуживает пристального внимания. Ранее ионы железа в ядрах зрелых нейронов никем не наблюдались. Возможно, нам удалось выявить их благодаря существенному повышению чувствительности гистохимической реакции [4]. Считалось, что ионы железа являются компонентом сугубо цитозоля, и лишь совсем недавно белок ферритин, транспортирующий железо, был обнаружен в ядрах развивающихся нейронов, эпителиальных клеток роговицы и гепатоцитов [3]. Следует обратить внимание на то, что ионы железа способны участвовать в процессах образования свободных радикалов, неконтролируемый синтез которых приводит к повреждению клеточных макромолекул и гибели клеток. Нахождение железа в ядрах нейронов ЧВ позволяет предполагать его возможное участие в развитии болезни Паркинсона путём свободнорадикального повреждения генетического аппарата нейронов ЧВ. Вопрос о том, в каком компартменте ядра происходит накопление железа, может быть разрешен путем анализа структурных особенностей гистохимически окрашенного образования. Так, обнаруженные внутриядерные включения железа по четкости контура и размерам соответствуют ядрышку нейрона ЧВ. Кроме того, в окрашенном объекте иногда обнаруживается локальное просветление, которое по локализации и типичному виду соответствует внутриядрышковой вакуоли [2]. Иногда положительную реакцию на железо дает не только ядрышко, но и микрочастицы, непосредственно прилежащие к нему — парануклеолярные тельца (см. рисунок). Следует отметить, что ранее не обращали внимания на концентрацию железа в ядрышках нейронов ЧВ, однако было установлено, что оно накапливается в ядрышках клеток у растений [5]. Таким образом, представленные данные свидетельствуют о концентрации железа в ядрышках нейронов ЧВ головного мозга человека. Причина и функциональное значение обнаруженного факта неизвестны. Дальнейшие исследования в этом направлении могут способствовать расшифровке механизмов нейротоксичности железа для дофаминергических нейронов ЧВ.
×

Об авторах

Елена Геннадьевна Сухорукова

Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН

Email: len48@inbox.ru
отдел общей и частной морфологии 197376 Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Игорь Павлович Григорьев

Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН

Email: ipg-iem@yandex.ru
отдел общей и частной морфологии 197376 Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Елена Андреевна Колос

Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН

Email: iemmorphol@yandex.ru
отдел общей и частной морфологии 197376 Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Дмитрий Эдуардович Коржевский

Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН

Email: dek2@yandex.ru
отдел общей и частной морфологии 197376 Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Список литературы

  1. Коржевский Д. Э., Григорьев И. П. и Отеллин В. А. Применение обезвоживающих фиксаторов, содержащих соли цинка, в нейрогистологических исследованиях. Морфология, 2006, т. 129, вып. 1, с. 85–86.
  2. Оксова Е. Е. О вакуолизации ядрышка нейронов коры головного мозга человека. Арх. анат., 1972, т. 63, вып. 10, с. 33–36.
  3. Alkhateeb A. A. and Connor J. R. Nuclear ferritin: a new role for ferritin in cell biology. Biochim. Biophys. Acta, 2010, v. 1800, № 8, p. 793–797.
  4. Meguro R., Asano Y., Odagiri S. et al. Nonheme-iron histochemistry for light and electron microscopy: a historical, theoretical and technical review. Arch. Histol. Cytol., 2007, v. 70, № 1, p. 1–19
  5. Roschzttardtz H., Grillet L., Isaure M.-P. et al. Plant cell nucleolus as a hot spot for iron. J. Biol. Chem., 2011, v. 286, № 32, p. 27863–27866.
  6. Wypijewska A., Galazka-Friedman J., Bauminger E. R. et al. Iron and reactive oxygen species activity in parkinsonian substantia nigra. Parkinsonism Relat. Disord., 2010, v. 16, № 5, p. 329–333.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-Вектор, 2012


Периодический печатный журнал зарегистрирован как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): № 0110212 от 08.02.1993.
Сетевое издание зарегистрировано как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): ЭЛ № ФС 77 - 84733 от 10.02.2023.