CAJAL BODY IN THE NEUROENDOCRINE NEURONS OF THE PALEOAMYGDALA

全文:

Среди многочисленных ядерных доменов [7] в экстрахромосомной зоне нуклеоплазмы выделяются тельца Кахаля (ТК), представленные в клетках различных типов и относящиеся к разряду универсальных и эволюционно консервативных ядерных структур [10]. Между тем, ни на одной из электронных микрофотографий нейронов, которые были представлены в журнале «Морфология» на протяжении последних четырех десятков лет, эти тельца ни разу не были продемонстрированы. Поэтому целью данной работы явилось изучение и описание ультраструктуры ТК, выявленного в нуклеоплазме нейроэндокринных нейронов палеоамигдалы. Материал и методы . Исследования проведены на половозрелых белых крысах линии Вистар массой 250–300 г. Материал для электронно-микроскопического исследования взят у 9 крыс (по 3 самки на стадиях эструс, метэструс и диэструс) под контролем лупы МБС-9 с помощью специального устройства [2]. Небольшие кусочки ткани обрабатывали по общепринятой методике и фиксировали путем погружения в охлажденный 2,5% раствор глутаральдегида на фосфатном буфере (рН 7,4). Срезы готовили на ультратоме LKB III (LKB, Швеция), контрастировали цитратом свинца и анализировали в электронном микроскопе JEM 200 ЕХ при напряжении 75 кВ (Jeol, Япония). Анализ ультраструктуры нейроэндокринных нейронов, проведенный с учетом показателей транскрипционной активности ядра, структурной организации ядрышка, характеристик состояния ядерных мембран, белок-синтезирующего аппарата цитоплазмы, митохондрий и вакуолярной системы, позволил выделить ряд состояний, которые могут быть классифицированы как состояние покоя, умеренной активности, повышенной активности, напряжения, снижения активности, возврата в исходное состояние [1]. Состояние возврата к исходному состоянию характеризует завершение функциональной активности, когда нейроны вновь приобретают вид «светлых» клеток. Для них характерна сегрегация компонентов ядрышка, свидетельствующая о блокаде синтеза белка [3]. Результаты исследования. ТК выявлены только в нейронах, возвращающихся к исходному состоянию, количество которых было увеличено на стадии метэструса. На представленной микрофотографии (рисунок) ТК находится в нуклеоплазме вблизи от ядрышка и представляет собой полигональное образование, имеющее размеры 0,4×0,5 мкм, состоящее из скрученных тяжей толщиной 40–60 нм, которые отделены друг от друга материалом низкой электронной плотности, очевидно, являющимся продолжением нуклеоплазмы. Структурной ассоциации ТК с другими ядерными доменами — ядрышками, кластерами интерхроматиновых гранул (КИГ) в ядрах клеток не отмечали. Обсуждение полученных данных. ТК описаны в различных соматических клетках позвоночных [9], включая нейроны [5]. Наблюдаемые скрученные тяжи (coiled threads) типичны для ТК соматических клеток позвоночных [9] и составляют их структурную основу. ТК занимают важное место в каскаде реакций экспрессии генов, играя важную роль в метаболизме малых ядерных (МЯ) РНП. В ТК происходит окончательное формирование частиц МЯРНП, псевдоуридинилирование и специфическое 2'-О-метилирование остатков рибозы, участвующих в сплайсинге U1, U2, U4 и U5 МЯРНК, без чего невозможны правильная сборка сплайсосом и протекание реакций сплайсинга (эти этапы биогенеза МЯРНК осуществляются при участии особых U малых РНК, специфичных для ТК), а также формирование субъединиц сплайсосом [U4/U6·U5] три-МЯРНП [10]. Представляют интерес данные о существовании функциональных взаимосвязей КИГ и ТК, на основании чего высказана гипотеза о возможности существования единого экстрахромосомного домена, объединяющего их структурные и молекулярные черты [4]. Обнаружение ТК в нейронах, возвращающихся к исходному состоянию, можно объяснить следующим образом: по мнению I. Lemm и соавт. [6], ТК представляют собой комплексные образования, построенные из ряда модулей, организация которых может меняться в зависимости от функционального состояния нейрона. При определенных условиях имеет место интеграция ТК с КИГ в овоцитах членистоногих [4], а в соматических клетках — ТК с ядрышком [11]. На основании приведенных выше данных литературы, можно полагать, что особенности гормонального фона на стадии метэструса (низкая концентрация эстрогена сочетается с повышенным содержанием прогестерона) приводят к экспрессии рецепторов — рецептора эстрогена типа β (ERβ) и рецептора прогестерона (PR), которые оказывают тормозное действие на транскрипционные процессы в клетке [8]. Это, вероятно, приводит к разборке платформ для создания макромолекулярных комплексов в ТК, изменению его модульной организации. Возможно, в этом случае проявляется универсальный механизм в биологии клетки, принципиально сходный со сборкой или разборкой структур (например, при полимеризации или деполимеризации димеров тубулина в цитоскелете). Дезинтеграция сложных комплексов (модулей) при снижении функциональной активности клетки приводит к визуализации отдельных модулей. Авторы приносят благодарность и.о. зав. лабораторией морфологии клетки Института цитологии РАН д-ру биол. наук Дмитрию Сергеевичу Боголюбову за консультации по ультраструктуре клеточного ядра.

作者简介

A. Akhmadeyev

Bashkir State University

Email: mpha@ufanet.ru

L. Kalimullina

Bashkir State University

参考

补充文件