Автореферат и диссертация по медицине (14.00.23) на тему:Морфология ядра в связи с органной и гистогенетической принадлежностью клеток и тканей

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ МЕДИЦИНСКИХ НАУК СИБИРСКОЕ ОТДЕЛЕНИЕ ИНСТИТУТ РЕГИОНАЛЬНОЙ ПАТОЛОГИИ И ПАТОЛОГИЧЕСКОЙ МОРФОЛОГИИ

На правах рукописи

ЯСАКОВА Наталья Тихоновна

МОРФОЛОГИЯ ЯДРА В связи С ОРГАННОЙ И ГИСТОГЕНЕТИЧЕСКОЙ ПРИ НАДЛЕЖНОСТЫО КЛЕТОК И ТКАНЕЙ

14.00.23 - гистология, цитология, эмбриология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Новосибирск -1996

Работа выполнена в Новосибирском медицинском институте и лаборатории иммуноморфологии НИИЭКЛ СО РАМН

Научный консультант: доктор медицинских наук, профессор

чл.-корр. АН ВШ Новиков В.Д.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор Т.МЛютикова доктор биологических наук Е.И. Каракин доктор медицинских наук В.А. Головнев

Ведущая организация: Новосибирский Государственный университет

Защита диссертации состоится(у^/и^и^ 19% Г-в № часов на заседании Диссертационного совета Д 01.40.01 в НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (630117, Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 2; тел. 32-31 -56)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института Автореферат разослан" 1996 г.

Ученый секретарь совета доктор биологических наук

Е.Л. Лушникова

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОБЛЕМЫ.

Реализация наследственной программы, заложенной в структуре генома, является центральным событием в жизнедеятельности организмов. Воплощение генетической информации в виде биосинтеза специфических белком, возникающих и распадающихся с заданной скоростью и в определенной последовательности, регулируется клеточным ядром. Поэтому детальное изучение его структуры и функций представляет собой важную область фундаментальных знаний, имеющих значение как для теоретического прогресса клеточной биологии, так и для разработок, связанных с наиболее актуальными проблемами медицины, сельского хозяйства и биотехнологии.

Интерфазное ядро отражает функциональное состояние генетической системы непосредственно в период ее репликативной и транскрипционной активности. Смена режимов функционирования в процессе адаптивной перестройки клетки, связанная с изменением пула синтезируемых клеткой белков, неизбежно находит морфологическое выражение в изменении состояния интерфазного ядра. Это дает возможность регистрировать функциональные изменения, находящиеся в пределах генетической нормы, а также прогнозировать их по фенотипу интерфазного ядра, отраженному в особенностях пространственных характеристик хроматина (Монахова М.А. 1990). Многочисленные исследования подтверждают чрезвычайную актуальность и перспективность такого направления как для теоретических исследований, так и для практической медицины (Федорова К.Н. и др. 1980, Ганина К.П. , 1990).

Цитологическая диагностика занимает одно из лидирующих мест как средство раннего распознавания патологических процессов, так как изменения на клеточном уровне предшествуют, как правило, изменениям на организменном уровне, когда процесс, зачастую, уже необратим. В связи с пим очень важным является изучение индивидуальных особенностей клеток по оценке различных структурных и функциональных признаков, позволяющих регистрировать распределение хроматиновых субстанций интерфазного ядра в норме и при различных патологических состояниях организма.

В основу традиционных методов анализа положен принцип семантического описания особенностей строения хроматина с оценкой его однородности, глыбчатости, сетчатости, зернистости, компактности гранулярной и диффузной компоненты ядра (Харалик P.M., 1979; Hoffhen Н., Rummel H.H., 1981). Работы такого рода, основанные и выполненные на высоком методическом уровне, продолжают появляться (Эренпрейса Е.А., 1990). Однако большинство из них дают весьма расплывчатую картину, с трудом и только приблизительно позволяя сравнивать данные, полученные разными исследователями. Поэтому в

настоящее время подобного рода подходы уступили свои позиции методам количественной аналитической цитологии. Ряд блестящих исследований, выполненных с помощью цитофотометрии (Caspersson Т., 1936, 1940, 1951; Schwarzacher Н., Klinger Н.,1963; Бродский В.Я., 1966; Новиков В.Д., 1972) подтвердил перспективность направления как для теоретической биологии, так и для практической медицины. Именно таким путем впервые была установлена связь нуклеиновых кислот с биосинтезом белка, что сразу вывело упомянутые соединения в разряд важнейших молекулярных структур клетки. Были обнаружены такие интереснейшие феномены, как полиплоидизация ядер при беременности, различные способы их физиологической регенерации, внеплановый синтез ДНК при организации иммунного отпета и опухолевой прогрессии и др. Однако в настоящее время эти методы доступны лишь опытным специалистам и связаны с низкой производительностью, обусловленной ручным трудом. В то же время при визуальном наблюдении не всегда удастся идентифицировать клеточные элементы, характеризующие пограничные состояния исследуемого органа (Исаков В.Л. и др., 1988).

Микропроцессорная революция XX века сделала реальностью создание цитологических роботов с перспективой полного автоматического скрининга происходящих в клетке процессов, что дало возможность оценки структурно-функциональной организации хроматина на новом уровне. Для получения объективной количественной информации о пространственной организации и текстуре хроматина интерфазного ядра используются различные модификации высокоразрешающей сканирующей техники. Примером практической реализации такого подхода является оптико-структурный машинный анализ (ОСМА), предложенный в 1966 году К.М.Богдановым и позволяющий получать достоверную количественную информацию о морфологических особенностях клеток, объективно описывая характер и закономерности происходящих в них структурных перестроек (Богданов А.К., Лапец О.П., 1981; Юрина H.A. и др., 1982; Труфакин В.А., 1983; Робинсон М.В. и др, 1986; Новиков В.Д. и др., 1987 - 1995). Однако в анализируемых работах большей частью приводятся фактические данные, указывающие на перераспределение генетического материала клеток при различных состояниях, в норме и при патологии, без биологической трактовки наблюдаемых закономерностей и выяснения причин, предшествующих структурным изменениям ядра. Кроме того, для использования полученных данных в диагностических целях необходима их адаптация к клиническому материалу, в частности, закладывание в программу цитологического анализа надежных в диагностическом отношении маркеров.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Целью настоящего исследования явилось изучение структурной организации интерфазных ядер клеток, входящих в состав тканей некоторых провизорных и дефинитивных органов в условиях физиологической и осложненной беременности, а также при количественных изменениях хромосомного набора. В соответствии с целью работы были поставлены следующие задачи:

1. Исследовать морфологические характеристики интерфазных клеточных ядер из тканей некоторых провизорных и дефинитивных органов человека и животных при физиологическом течении беременности и гестозоподобных состояниях.

2. Изучить закономерности реакции клеточных ядер в провизорных и дефинитивных тканях на условия патологии в связи с их органной и гистогенетическон принадлежностью.

3. Изучить динамику содержания и распределения хроматиновой субстанции в одно- и двуядерных гигантских трофобластических клетках плацентома отдельных представителей парнокопытных в процессе развития стельности.

4. Исследовать особенности организации хроматина лимфоцитов больных с количественными изменения кариотипа.

5. На основании сравнительного анализа морфофункциональных характеристик ядра выделить критерии, имеющие диагностическую ценность.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА.

Впервые с применением наиболее информативных и объективных методов исследования проведено сравнительное изучение морфологических особенностей интерфазных ядер клеток некоторых провизорных и дефинитивных тканей человека и млекопитающих при физиологической беременности и гестозоподобном состоянии. Установлено сходство структурно-функциональных характеристик ядра, которое проявляется в условиях патологии, а также определенные черты специфичности реакции ядра, зависящей от тканевой принадлежности клетки. Изучены динамика содержания и распределения хроматина в одно- и двуядерных гигантских трофобластических клетках плацентома лося Alces alces L. в процессе развития стельности, а также особенности структурной организации акцессорных ядер в плаценте

жвачных в аналогичных условиях. Исследованы особенности структурной организации хроматина лимфоцитов больных с количественными изменениями карнотипа. Обнаружены морфо-функциональные характеристики, которые могут быть использованы медико-генетической службой в качестве маркерных признаков при составлении скрининговых программ для выявления хромосомной патологии и мониторинга фетоплацентарного комплекса в период всей беременности.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЗНАЧИМОСТЬ.

Данные, полученные в диссертационном исследовании, могут быть использованы в учебном процессе при чтении курса лекций по цитологии, сравнительной эмбриологии и патоморфологии, для цитологической диагностики гестозов и других патологических состояний беременности, а также медико-генетической службой при составлении скрининговых программ массового обследования населения.

ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Результаты настоящего исследования используются в учебном процессе на кафедрах медицинской биологии и гистологии и эмбриологии Новосибирского медицинского института, кафедре анатомии и гистологии Новосибирского аграрного университета при чтении курса лекций по гистологии, цитологии, сравнительной эмбриологии и биологии индивидуального развития.

НА ЗАЩИТУ ВЫНОСЯТСЯ СЛЕДУЮЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ:

1. Структурная организация клеточных ядер производных вне-эмбриональных зачатков напоминает по ряду морфологических параметров структурную организацию клеток дефинитивных органов, имеющих единый гистогенетический источник.

2. Существуют неспецифические клеточные реакции, возникающие в ответ на условия патологии, которые проявляются сходными изменениями морфологических характеристик интерфазного ядра.

3. Степень выраженности изменений морфологии клеточных ядер зависит от органной и гистогснетической принадлежности изучаемой клеточной популяции и стадии онтогенетической зрелости.

4. Наиболее устойчивыми морфологическими критериями перестройки работы клетки в условиях патологии являются увеличение площади и перимегра ядра, относительного количества слабо конденсированного хроматина, мелкозернистости компактного хроматина и степени деформации отдельных гетерохроматиновых структур.

АПРОБАЦИЯ МАТЕРИАЛОВ ДИССЕРТАЦИИ.

Результаты работ!.! докладывались и обсуждались на 8 Всесоюзном симпозиуме "Структура и функции клеточного ядра" (Пущино, 1984); 8 Республиканском съезде онкологов УССР (Киев, 1985); 6 съезде акушеров-гинекологов РСФСР (Новосибирск, 1987); заседании 8 научного совета "Теоретические и прикладные аспекты проблемы заживления ран" (Ленинград, 1987), конференции по лимфологии (Новосибирск, 1987), 6 съезде ВНОАГЭ (Ленинград, 1988), конференции, посвященной 100-летшо со дня рождения Ф.М.Лазаренко (Тюмень, 1988), Республиканской конференции по автоматизации цитологических исследований (Киев, 1988), 3 Международном симпозиуме по лосю (Сыктывкар, 1990), Всероссийской конференции АГЭ (Астрахань, 1990), 5 конференции морфологов Средней Азии и Казахстана (Чолпон-Ата, 1991), на заседании Новосибирского отделения РНО АГЭ (Новосибирск, 1991), Международном симпозиуме "Ongules/Ungulates 91" (Франция. Тулуза, 1991), научной конференции "Проблемы клинической и экспериментальной лимфологии" (Новосибирск, 1992), научной конференции "Морфология раневого процесса" (Санкт-Петербург, 1992), 11 съезде анатомов, гистологов и эмбриологов СНГ (Смоленск, 1992), научной конференции "Влияние антропогенных факторов на структурные преобразования органов, тканей, клеток человека и животных" (Саратов, 1993), 21 конгрессе по биологии парнокопытных (Канада, 1993), 3 Всероссийском съезде АГЭ (Тюмень, 1994), итоговой научной конференции НМИ (1995), гистологических чтениях памяти профессора А.А.Клишова (Санкт-Петербург, 1995), конференции, посвященной 60-ти летию НМИ (Новосибирск, 1995).

ПУБЛИКАЦИИ.

По теме диссертации опубликовано 32 печатных работы. Получено удостоверение 909 от 7 марта 1991 года на рационализаторское предложение "Способ диагностики преэкламптического синдрома у коров".

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ РАБОТЫ.

Диссертация изложена на 238 страницах машинописного текста н состоит из введения, обзора литературы, описания материала и используемых методов исследования, собственных результатов, их обсуждения, выводов, списка литературы из 165 отечественных и 188 зарубежных источников. Работа иллюстрирована 93 таблицами и рисунками, и микрофотографиями. Весь материал, представленный в диссертации, получен, обработан и проанализирован автором лично.

Данная работа является самостоятельной частью комплексного исследования по проблеме "Структурные основы гомеостаза в системе "мать - внезародышевые органы - плод" (номер государственной регистрации 0189. 0077. 160). Руководитель темы - заведующий кафедрой гистологии и эмбриологии Новосибирского медицинского института; д.м.н., проф., чл.-корр. АН ВШ В.Д.Новиков.

Оптико-структурный машинный анализ проводили на базе лаборатории иммуноморфологии НИИКЭЛ СО РАМН), руководителю которой - академику РАМН В.А.Труфакину и его сотрудникам: ст.н.с. д.м.н. А.В.Шурлыгиной и инженеру 1-ой категории И.Б.Белану автор приносит глубокую благодарность за помощь и консультации. Автор также благодарен к.б.н. Е.И.Рябчиковой, заведующей лабораторией объединения "Вектор" за помощь в исследованиях.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ.

Исследованы морфологические особенности интерфазных ядер клеток некоторых провизорных и дефинитивных органов животных и человека при физиологической беременности и при осложненном ее течении (табл. 1).

Ткани свиньи (Sus scrofa) с нормальной беременностью и при гестозоподобных состояниях на сопоставимых сроках беременности забирали в Криводановском свинокомплексе и на мясокомбинате г. Новосибирска, аналогичные ткани короны (Bos taurus L.) - » экспериментальных хозяйствах Усть-Тарского района Новосибирской области и указанном мясокомбинате. Клинический диагноз о наличии у животных гестозоподобного состояния (табл. 2) ставил доцент кафедры акушерства и незаразных болезней Новосибирского сельскохозяйственного института Авдеенко B.C.

Таблица 1. Характеристика объектов и число наблюдений.

ЯЕтвПтег1?;' • .'Я Число наблюдении

Лось Физиологическая беременность 10

(Alces alces L.)

Корова Физиологическая беременность 10

(Bos taurus L.) Гес 1 очоподобное состояние 10

Сииш.я Физиологическая беременность 12

(S. scrola) Гестозоподобное состояние 9

Человек Физиологическая беременность

сроком до 8 нед. 44

8 - 12 нед. 65

Патологическая беременность

сроком до 8 нед. 29

8-12 нед. 31

Хромосомная патология 25

Таблица 2.

Результаты клинического исследования коров в условиях фи -зиологической беременности и гестозоподобных состояниях.

Артериальное давление тах 118-128 177- 185

(мм. рт. ст.) min 42-52 35-40

Частота дыхания 29-38 40-49

Белок в моче нет есть

Отеки пет есть

Количество 93- 121 83-92

плацентомов

Длина плода (см) 92- 120 63-81

Масса плода (кг) 38- 52 32-37

Образцы внутренних органов и плацентом лося (Alces alces L.) были взяты в экспедиционных условиях в заповедниках Сузунского и Масляшшского районов Новосибирской области на разных сроках беременности в период с 1989 по 1993 год.

Образцы крови и внезародышевых органон человека забирали i отделениях городской гинекологической больницы № 2 г. Новосибирска.

Кровь больных с хромосомной патологией любезно предоставил! для исследования сотрудники областной медико-генетическо! консультации г. Новосибирска. Там же осуществлялось комплексное клиническое обследование и кариотипирование изучаемых лиц.

Для гистологического исследования плацент кусочки из внутренней центральной и наружной зон плацентома, а также ворсины хорион; человека, полученные методом аспирационной биопсии, фиксировали i 10% растворе нейтрального формалина, обезвоживали в спирта? возрастающей концентрации, заключали в парафин и готовили срезь толщиной 5-6 мкм (Волкова О.В., Елецкий Ю.К., 1987).

Для изучения общей морфологической картины срезы окрашивал! гематоксилином и эозином, железным гематоксилином, азур-2-эозипом для исследования ядерных структур - методами Фолы сна и 1>рашс.

Для исследования в просвечивающем режиме электронного микроскопа образцы упомянутых тканей фиксировали в 1% растворе OsO. на фосфатном буфере (pH = 7.4) (Milloning G., 1961), дегидратировали l спиртах возрастающей концентрации и заливали в эпон (Уикли Б. 1975).

Из образцов ткани каждого животного и человека изготавливали не 5 блоков. С каждого блока на ультратоме LK.B 11800 получали полутонкие срезы (толщиной около 1 мкм), окрашивали их толуидиновым синим при повышенной температуре (Шкурупий В.A. i: др., 1984) и использовали для определения количественных показателе!' на уровне светового микроскопа.

С этих же блоков на ультратоме LKB 8800 получали ультратонкт срезы, которые контрастировали водным раствором уранилацетата i цитрата свинца (Reunolds Е., 1963), покрывали углеродом путем ек испарения в вакууме и изучали в электронном микроскопе JEM-100S (ASID) SEGZ.

Для сканирующей электронной микроскопии из образцов тканей вырезали брусочки размером 5-2-2 мм, в течение 10 мин. отмывали их oí элементов крови в 0.9% растворе хлорида натрия и фиксировали в У/, растворе глютаральдегида на фосфатном буфере (pH = 7.4) в течение сут. при температуре 4°С (Ровенский Ю.А., 1979). По истечении срок;| фиксации образцы промывали в фосфатном буфере (pH = 7.4), i помощью бритвенного лезвия резали на пластинки толщиной не более 1 мм и подвергали постфиксации в 1% растворе OsOa на фосфатном буфере в течение 6 час. при температуре 4°С. Затем образць дегидратировали в серии спиртов возрастающей концентрации i: помещали в диэтиловый эфир на 12 ч. Далее, ткань замораживали i жидком азоте, высушивали в вакууме, монтировали на

объекгодержателе и напылял» углеродом и золотом в вакуумном испарителе JEE-lx (Osataka Н. et al, 1980). Образцы исследовали в электронном микроскопе J ЕМ-1 OOS (ASID) SEGZ в сканирующем режиме.

В настоящее время широкое распространение получили автоматизированные методы оценки структуры и функции клеток, позволяющие извлекать количественную информацию не только о распределении отдельных элементов, но и судить об их связи с текстурой и топографией объекта в целом (Магакян Ю.А., Каралова Е.М., 1989). Одним из них является оптико-структурныи машинный анализ (ОСМА) (Богданов K.M., 1966). Автоматизированные устройства для ОСМА представляют собой систему сканирующей оптической микроскопии и включают в себя сканирующий микроскоп-фотометр с блоками управления и расширенный комплекс ЭВМ. Они обеспечивают двухкоординатное сканирование исследуемого препарата, которое основано на оценке светопропускания объекта и предполагает линейную зависимость между интенсивностью светового потока и приемника излучения (Агроскин Л.С., Папаян Г.В., 1977). Показания регистрируются в режимах коэффициента пропускания, коэффициента отражения или интенсивности флюоресценции с одновременной регистрацией снимаемой с микроскопа фотометрической информации, ее последующей обработкой в интерактивном режиме и выводом результатов обработки на дисплей, печатающее устройство и накопитель информации. (Юрина H.A., Богданов А.К., 1984).

В подготовленных для цитометрии препаратах исследовали обособленно лежащие ядра (не менее 50 в каждой группе). Изображения исследуемых объектов получали на автоматизированной системе сканирующей микроскопии, представляющей собой комплекс сканирующего микроскопа-фотометра "Люмам-ПМ-11" и ЭВМ "Электроника 60М". Препараты сканировали зондом 0.5 мкм с таким же шагом сканирования; фильтр 3C11-3 со спектральной областью пропускания 480-580 им. Для измерений использовали программу "Люмам-Пм-П", версии V 05.03 и V 06.03. Полученные данные обрабатывались общепринятыми статистическими методами (Плохинский H.A., 1970) с использованием программ IMSTAT V.07.07., разработанной в Институте клинической иммунологии СО РАМН Ьелапом И.Б., Елисеевой Г.В. п Наумовой E.H..

Достоверность различий сравниваемых величин определяли по критерию Стыодента. В тех случаях, когда изучаемые параметры не подчинялись закону нормального распределения, для оценки достоверности использовали непараметрический критерий Вилкоксона-Манни-Уитни, проводили непараметрическне сравнения рядов.

Важнейшим условием ОСМА была строгая стандартизация. Для цитофотометрии использовали стекла стандартной толщины. Мазки-

Характеристики исследуемых объектов,

Периметр ядра

2. Площадь ядра 8Р

3. Интегральная оптическая плотность 81

4. Площадь, занимаемая диффузным ЭР

хроматином

5. Площадь, занимаемая компактным РР

хроматином

6. Количество диффузного хроматина

7. Количество компактного хроматина Р1

8. Суммарный периметр гетерохромати- ИЬ

новых структур

9. Коэффициент округлости ядра ЭК

10. Коэффициент деформации РК

гетерохроматиновых структур

И. Средняя оптическая плотность БМ

диффузного хроматина

12. Средняя оптическая плотность РМ

компактного хроматина

Таблица 3.

получаемые с помощью ОСМА.

мкм Дает представление о площади

мембраны - месте локализации генов.

мкм2 Дает представление о степени

транскрипционной активности, т.к. работающие гены нуждаются в дополнительных площадях усл. ед. Отражает общее количество фельген-позитивного материала в ядре. мкм2 Дает информацию о степени

активации ядра мкм2 То же

усл. ед. То же

усл. ед. То же

мкм Показатель возрастает с увеличением степени "мелкозернистости ядра" Отражает степень деформации структуры То же

усл. усл.

ед. ед.

Дает возможность оценить плотность упаковки хроматина То же

отпечатки готовили с образцов тканей, предварительно выдержанных в растворе трипсина (БроГа, Польша) при 37°С в течение 10 мин. (процедура разобщает клетки, но не влияет на структуру хроматина). Полученный препарат фиксировали в растворе этанол - уксусная кислота в соотношении 3:1 и чеченце 8 мин., в дальнейшем проводили реакцию Фельгена, признанную одной из наиболее специфических цитохимических реакций для выявления ДНК.

На основе рекомендаций Ю.А.Магакяна и Е.М.Караловой (1989) нами были выбраны стандартные условия гидролиза - 12 мин. в 5% соляной кислоте при температуре 37°С.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

1. Морфология иптерфазного ядра клеток различной гистогенетическои принадлежности Б. эсгоГа при физиологической беременности и гестозоподобном состоянии

1.1 Характеристика интерфазного ядра клеток различной гистогенетическои принадлежности в. всгоГа при физиологической беременности

Для исследования были выбраны ядра высокодифференцировапных клеток из тканей Б^сгоГа, различных по своей гистогенетической принадлежности. Гак, изучены ядра клеток - производных троф-эктодермы (трофобласта), эктодермы (буккальный и амниотический эпителии), энтодермы (гепатоциты), мезодермы (мезотелий, лимфоциты). Материал забирали у животных при различных сроках физиологической беременности. Исследовали ядра клеток дефинитивных органов матери и плода и провизорных органов (амнион, хорион). Трофобласту хориона уделялось в наших исследованиях значительное внимание, гак как состояние именно этой ткани является решающим дли обеспечения гомеостаза в системе "мать -плод" на протяжении всего срока беременности. По данным морфо-метрических исследований (габл. 4, рис. 1) наиболее крупными размерами отличаются ядра клеток мезотелия и буккального эпителия. Эти же ядра характеризуются вытянутой формой, что проявляется наиболее отчетливо для буккального эпителия. Его клетки обладают, по сравнению с другими изученными, наибольшим запасом ядерного хроматина, превышающим диплоидные значения (большое количество фельген-позитивного материала гепатоцитов объясняется тем, что у

Рис. 1. Распределение клеточных яд<ч» различных тканей Эм БсгоГа по показателю интегральной оптическом плотности. По оси абсцисс - значение показателя в усл. ед. , по оси ординат - процентной, содержание ядер.

Ь - лимфоциты

М - мезотелий

НМ - гепатоцити матери

Ш7 - гепатоциты плода

А - амниотический'эпителий

ВЕ - буккальный эпителий

СЬ - хорион (трофобласт)

Таблица 4. Результаты морфометрического анализа ядер некоторых тканей дефинитивных органов Б. всгоГа при физиологическом течении беременности.

йпителни**^ МсзотелиГг Гепатоциты>.

ОЬ (мкм) 19.2410.31 42.24 1.13 41.49 1.16 28.88Ю.63

ЭР (мкм2) 7.6510.27 52.48±3.02 60.5712.64 21.7111.49

01 (усл. ед.) 1.4010.05 5.4110.23 5.17Ю.19 3.71Ю.25

ОМ(усл. ед.) 0.1910.00 0.1110.00 0.09+0.00 0.16Ю.00

ЭК 1.1810.01 1.3510.03 1.2810.03 1.1810.02

РЬ (мкм) 16.0710.31 47.4712.66 56.9313.30 34.27+1.73

ИР (мкм2) 13.5210.38 28.5611.24 22.5611.59 25.30+1.07

Р1 (усл. ед.) 7.85Ю.13 6.2410.30 3.38Ю.20 9.3310.49

РМ (усл. ед.) 0.5910.01 0.2310.01 0.1510.01 0.3710.01

РК 1.2310.01 2.5210.12 3.37+0.11 1.9610.10

БР (мкм2) 21.0810.57 81.0313.18 84.1812.94 49.7712.14

(усл. ед.) 9.29+0.16 11.6510.31 8.4910.12 13.04Ю.42

них имеются две клеточные популяции: с околодиплоидными и околотетраплоидными цифрами содержания ДНП). Текстура хроматина отличается во всех изученных группах. В ядрах клеток мезотелия хроматин упакован наиболее плотно; деконденсированная фракция хроматина занимает наибольшую, по сравнению с ядрами других типов площадь, структура ядра мелкозернистая, что соответствует наибольшему значению показателя суммарного периметра гетерохроматиновых структур. Конденсированный хроматин представлен глыбками вытянутой формы; это характерно также для хроматина буккального эпителия и, напротив, почти не встречается в ядре лимфоцита. Последние имеют наименьшую площадь, хотя и превышают по количеству хроматина ядра клеток мезотелия. Ядра лимфоцитов преимущественно круглые, с очень высокой плотностью упаковки хроматина, особенно его конденсированной фракции. Хроматин собран в крупные конгломераты, сливающиеся друг с другом в некоторых участках. Фракция деконденсированного, активного хроматина невелика и упакована плотнее, чем такой же хроматин в ядрах других клеток. В каждой клеточной популяции отмечается определенный полиморфизм по тому или иному морфологическому показателю. Так,среди гепатоцитов значительная (более 35%) вариабельность наблюдается по показателям количества диффузного и конденсированного хроматина, а

также по степени деформации последнего. В ядрах буккального эпителия значительно варьировали размеры гетерохроматиновых глыбок. Кроме этого показателя, в ядрах разных клеток существенно отличалась площадь, занимаемая диффузной и компактной фракциями хроматина.

1. 2. Морфологические особенности интерфазных ядер клеток различной гистогенетической приналежиости Э. ясгоГа при гсстозоподоб-

ном состоянии

Нами были проведены исследования морфологических особенностей организации интерфазного ядра в клетках Б^сгоГа с гестозоподобным состоянием. Клиническая картина при этой патологии беременности животных напоминает таковую у человека: у животных повышается артериальное давление, появляется белок в моче, присоединяются тошнота и рвота, беременность может прерваться и закончиться выкидышем. Для сравнительного исследования была выбрана группа животных со стойким бесплодием.

Наибольшие отклонения морфологических показателей наблюдаются в клетках тканей провизорных органов, чутко реагирующих на неблагополучие в системе "мать - плод" (табл. 5, рис. 2).

Общей, наиболее неспецифической реакцией на условия патологии является изменение доли диффузного, генетически активного хроматина (табл. 6, 7). Обращает на себя внимание то, что фактически это не столько увеличение, сколько перераспределение активно работающей части генома. Так, в ядрах клеток тканей провизорных органов увеличение доли активно работающих генов в эпителиоцитах трофобласта сопровождается уменьшением доли таких генов в ядрах амниотического эпителия. В дефинитивных тканях столь же отчетливую реакцию демонстрируют клетки буккального эпителия и гепатоциты, причем изменения также зеркально противоположим. Менее интенсивная реакция прослеживается в ядрах лимфоцитов и мезотелия.

Следует отметить, что реакция ядер на условия патологии зависит в том числе и от степени зрелости ткани и всего организма, которое определяется в значительной мере этапом онтогенетического развития. Заметно большая интенсивность реакции обнаружилась в гепатоцитах матери по сравнению с гепатоцитами плода, хотя направление изменений одинаково.

Таким образом, наши исследования показали, что изученные клеточные ядра имеют общие черты структурной организации и сходны по ряду функциональных параметров, независимо от того, являются ткани, которым они принадлежат, провизорными или принадлежат дефинитивным органам. Сравнительное исследование морфологических характеристик интерфазных ядер клеток различной

Таблица 5.

Результаты морфометрического анализа клеточных ядер некоторых тканей S. scrofa < ■ при гестозоподобном состоянии

; ш ЩШаШШ:;

¡ч . ' ^ ' ' . - - . VГ« i • J.''

DL (mkm) 19.99±0.39 429.36Ю.83* 39.99±1.46 t38.45±0.87* 438.4210.81* 429.90+0.68*

DP (mkm2) 7.73±0.31 421.2411.38* 59.25±4.09 t58.93±2.64* T65.40l2.67* 429.48+1.63*

DI (усл. ед.) 1.44+0.07 1 2.9010.19* Тб. 13+0.36* t 9.35Ю.51* t 7.8610.26* 1 3.6610.17*

DM (усл. ед.) 0.19+0.00 0.13Ю.00 ТО. 11 ±0.00* 0.1610.00 TO. 1210.00* t 0.1210.00*

DK 1.20±0.01 1.28+0.02 1.2810.04 1.2110.02 1.2310.02 1.2210.01

FL (мкм) 16.23±0.40 4-26.77+1.03* ?69.1315.30* t52.01l2.25* 4-37.0512.21* 1 39.84+1.90*

FP (mkm2) 12.89+0.41 420.66+0.75* 19.85±1.68 22.1411.34 4-12.15Ю.94* 17.68+0.77

FI (усл. ед.) 7.08+0.15 6.01+0.21 3.73Ю.30 4- 6.4210.47* 4- 3.05Ю.25* T 4.34Ю.21*

FM (усл. ед.) 0.56±0.01 4- 0.30+0.01* Т 0.19±0.01 * 4- 0.29Ю.01 * 0.2510.01* t 0.2510.01*

FK 1.27±0.01 4- 1.74+0.07* Т 4.0110.24* t 3.18+0.10* 4- 3.0610.10* 4- 2.70Ю.11*

SP (мкм2) 20.62+0.63 441.76±1.70* 79.10+3.82 T81.0712.85* 4J6.9612.24* 448.5811.60*

SI (усл. ед.) 4- 8.52±0.19* 4- 8.91+0.23* t 9.85Ю.19* Т16.00Ю.81* 10.72+0.11 4- 8.09+0.10*

* - показатели, имеющие достоверные отличия от аналогичных при физиологическом состоянии

Т - увеличение показателя 4- - уменьшение показателя

Рис. 2. Распределение клеточных ядер различных тканой зсгоГа по показателю интегральной оптической плотности при гестозо-подобном состоянии. По оси абсцисс - ипач.-пие показателя в усл. ед. . по оси ординат - процентное содержание ядер. Ь - лимфоциты М - меэотелий НМ - гепатоциты матери Ш7 - гепатоциты плода А - амниоциты ВЕ - буккальный эпителий СЬ - хорион (трофобласт) УБ - желточный мешок

Таблица 6.

Доля диффузного хроматина (%) в клеточных ядрах некоторых тканей Я. хсгоГа при физиологической беременности и гестозоподобном состоянии

сСостошшеЦ ШК*»* Щ РЛимфснЙ) МиитыяН Гспато- Букк. ШЫ гм^'ипител •^«Хорион ■ Амнноч цнтыФ

Физиоло-

гическая 15.07 60.90 28.45 46.44 52.63 66.36

беремен-

ность

Гестозопо- 16.90 62.23 58.44 32.55 73.32 45.24

добное

состояние

Таблица 7.

Доля площади (%), занимаемой диффузной фракцией хроматина, в клеточных ядрах некоторых тканей Б. всгоГа при физиологической беременности, гестозоподобном состоянии и бесплодии

ТТИт-" "г "гШ

.»Ку^ Хорион > ннтел'?1 * ЩФ^г.

Лмнио-^ цитыШ

Физиоло 36.29 71.95 43.62 64.77 гическая беременность

Гестозо 37.49 74.91 72.69 50.86

подобное

состояние

Бесплод. — 84.56 83.12 54.55

64.02 79.12

84.98 60.68

гистогенетической принадлежности у Б.зсгоГа при физиологической беременности и гестозоподобном состоянии показало, что последнее находит морфологическое выражение в изменении ряда характеристик, определяемых с помощью морфометрического анализа. Наиболее характерными реакциями на патологию являются увеличение степени деформации гетерохроматиновых структур, а также изменение количеств диффузного и компактного хроматина и занимаемой ими в ядре площади как абсолютной, так и относительной. Направление

изменений связано с гистогенетической принадлежностью ткани, а их мощность - со степенью онтогенетической зрелости. Наиболее заметно изменяются параметры хроматина в ядрах клеток - производных эктодермы и трофэктодермы. Наименьшие изменения описанных морфологических характеристик зарегистрированы в ядрах мезодер-мальных производных.

2. Морфология интерфазнгого ядра клеток различной гистогенетической принадлежности жвачных парнокопытных при физиологической беременности и гестозонодобном состоянии

2.1. Характеристика интерфазного ядра клеток различной гистогенетической принанадлежностыо В. (аигиэ Ь. при физиологической

беременности

Для исследования были выбраны ядра клеток различной гистогенетической принадлежности провизорных и дефинитивных органов коровы Во5 1аигизЬ.

В табл. 8 приведены сравнительные харак теристики клеточных ядер по морфометрическим показателям, полученным при оптико-структурном машинном анализе. В качестве условного диплоидного стандарта были выбраны лимфоциты периферической крови животного (2с = 7.84±0.23 усл. ед.). Среди изученных клеточных ядер лимфоциты наименьшие как в отношении площади, так и содержания фельген-позитивного материала. Форма ядра у них преимущественно округлая, большая часть хроматина находится в конденсированном состоянии с весьма высокой плотностью упаковки.

Ядра клеток буккального эпителия и фибробластических элементов лидируют среди изученных по коэффициенту округлости. Они близки и по таким характеристикам, как плоидность, коэффициент деформации гетерохроматиновых структур, степень активации генетического аппарата. Однако ядра клеток буккального эпителия значительно крупнее, хроматин в них упакован менее плотно и имеет выраженную мелкозернистую структуру.

Этот показатель наиболее значителен в ядрах клеток мезотелия, гепатоцитов и гигантских одно- и дауядерных трофобластических элементов. Эти же клетки имеют достаточно высокое содержание диффузного, транскрипционно активного хроматина. В клеточных ядрах гепатоцитов, кроме того, максимальна степень деформации хроматиновых структур, что также свидетельствует о напряженной работе генетического аппарата. По показателю плоидности изученные клетки также имеют существенные отличия: околоплоидными по

Таблица 8.

Морфометрическне характеристики интерфазных клеток различной гистогентическои принадлежности Bos taurus L. при физиологической беременности

JTEc

DL

DP

DI

DM

DK

FL

FP

FI

FM

FK

SP

SI

DP/SP DI/SI

MKM MKM2

усл. ед. усл. ед.

мкм мкм2 усл. ед. усл. ед.

мкм2

усл. ед.

%

%

16.21 ±0.27 5.8S±0.17 1.11 ±0.03 0.19±0.00 1.15±0.01 13.08±0.26 10.35+0.36 6.73Ю.20 0.67+0.01 1.15±0.01 16.23±0.48 7.84±0.23 36.23 14.16

26.30+0.57 16.19+1.17 2.9110.22 0.18Ю.00 1.24Ю.01 23.91Ю.84 18.82Ю.53 8.39Ю.16 0.45Ю.01 1.53Ю.05 37.5711.61 11.29Ю.19 43.09 25.78

40.4910.59 47.3412.15 10.6510.50 0.23Ю.00 1.05Ю.01 46.4311.52 68.1312.09 40.5711.62 0.60Ю.01 1.58Ю.05 116.2313.1 52.79114.0 40.47 20.17

30.5410.57 47.2313.31 9.5910.61 0.21Ю.00 0.85Ю.02 49.9912.48 58.1612.79

32.7210.14 0.53Ю.00 1.9610.11

105.3913.6

42.3012.15 44.81 22.67

35.5611.14 51.3313.60 5.1610.30 0.1110.00 1.1910.02 45.9312.31 20.5711.20 4.16Ю.26 0.21Ю.01 2.8310.10 69.3512.85 9.3210.32 74.02 55.36

33.7710.90 26.8411.54 3.8110.19 0.1410.00 1.3010.03 29.9011.13 30.6311.41 9.32Ю.29 0.31Ю.01 1.6210.06 58.3612.16 13.31Ю.22 45.99 28.63

36.1910.80 49.8313.13 5.74Ю.24 0.12Ю.00 1.21+0.03 48.4411.84 17.8611.18 3.9810.25 0.22Ю.01 3.20Ю.10 70.6211.59 9.76Ю.08 70.56 58.81

48.1211.87 79.30 16.4 8.36Ю.92 0.0910.00 1.17Ю.02

65.1914.46 56.44+3.41

9.64Ю.74 0.17+0.01 2.44Ю.12 140.5219.2

17.5011.47 56.43 47.77

средним значениям показателей являются лимфоциты и гепатоциты; гигантские одноядерные клетки и ядра-партнеры диплокариоцитов находятся в промежутке 8с —> 16с.

2.2 Морфологические особенности иптерфазного ядра клеток различной гистогенетическон принадлежности В. (аил« Ь. при гестозоподобном состоянии

Гестозоподобное состояние у коров развивается при функциональной недостаточности фетоплацентарной системы.

Плацента больного животного имеет меньшую массу. Общее количество плацентомов уменьшается до 87±4 по сравнению с физиологической нормой 101±9; плацентомы имеют уплощенную форму. При светооптическом исследовании отмечается увеличение плотности расположения конечных ворсин: если при физиологической беременности их доля составляет 76% от общего количества, то при патологии она возрастает, в среднем до 81%, одновременно уменьшается доля промежуточных ворсин, а стволовых - не меняется. Отмечена тенденция к истончению стромы ворсин и увеличению объемной плотности соединительной ткани в конечных ворсинах и уменьшению в стволовых и промежуточных, главным образом, в наружной зоне плацентома. По мере усиления тяжести гестозоподобного состояния происходит увеличение площади, занятой тромбами, инфарктами и кавернами.

Результаты сравнительного морфометричсского исследования диплокариоцитов и капиллярного русла представлены в табл. 9.

РЕЗУЛЬТАТЫ МОРФОМЕТРИЧЕСКОГО ИССЛЕДОВАНИЯ ПЛАЦЕНТЫ В. (аилн; Ь. ПРИ ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЙ БЕРЕМЕННОСТИ И ГЕСТОЗОПОДОБНОМ СОСТОЯНИИ

Таблица 9

Диплокариоциты Интратрофобластичес-кие капилляры Соединительнотканые капилляры_

8.50±2.10 0.70+0.18

2.50+0.14

0.13±0.07

2.80±0.84 3.40±0.70

Примечание: использована сетка Автандилова с Б = 0.073

Результаты, полученные при оптико-структурном машинном анализе интерфазных ядер некоторых клеток коровы В. taurus L. при гсстозоподобном состоянии приведены в табл. 10. Как видно из таблицы, при гестозоподобном состоянии существенно изменяются многие морфометрические параметры. Так, во всех типах клеток увеличиваются площадь и периметр ядра, а также площадь, занимаемая диффузным, генетически активным хроматином; уменьшается плотность упаковки хроматина. Это свидетельствует о существенной перестройке работы генетического аппарата в условиях патологии с общей тенденцией к увеличению транскрипционной активности. Однако реакция во многом зависит от гистогенетической принадлежности клетки. Так доля работающих генов и соответственно доля занимаемой ими в ядре площади существенно увеличилась в диплокариоцитах и их предшественниках, в то время как в лимфоцитах и клетках трофобластического ряда даже несколько уменьшилась. Этот факт требует, на наш взгляд, пристального внимания, так как нельзя исключить, что именно эта задержка включения в транскрипционные и репликативные процессы отдельных участков генома может играть роль пускового механизма в развитии гестозоподобного состояния. Возможно также, что обнаруженное явление представляет собой морфологическое отражение срыва процессов взаимной адаптации организмов матери и плода, что может быть использовано в дальнейшем для оценки степени тяжести гестоза.

Анализ полученных ДНК-гистограмм (рис. 3) существенно расширяет представления об изученных клеточных популяциях. Практически по всем параметрам отмечается изменение профиля гистограмм. Это свидетельствует об изменении состава популяций исследованных клеток, в некоторых случаях весьма значительных.

Наиболее заметно изменяется соотношение компактного и диффузного хроматина и его текстурные характеристики в ядрах клеток -производных эктодермы и трофэктодермы. Наименьшие изменения описанных морфолш ических параметров регистрируются в ядрах клеток - производных мезодермы. В одно- и двуядерных гигантских клетках трофэктодермы в условиях развития патологического процесса заметно возрастают площадь и периметр ядра, степень мелкозернистости хроматина, уменьшается доля компактной фракции и ее средняя плотность упаковки.

2. 3. Характеристика интерфазного ядра клеток Alees alces L. при разных сроках физиологической беременности

Бурное индустриальное развитие общества привело к практически тотальному ухудшению экологической обстановки вблизи промышленных центров. Поэтому весьма ценными с практической точки зрения

Таблица 10.

Морфометрнческие характеристики интерфазных клеточных ядер некоторых тканей коровы Bos taurus L. при физиологической беременности и гестозоподобном состоянии.

DL

DP

DI

DM

FL

FP

FI

FM

SP

SI

DP/SP DI/SI

MKM MKM2

усл. ед. усл. ед.

MKM MKM2

усл. ед. усл. ед. мкм2

усл. ед.

%

%

16.21+0.2 5.88+0.17 1.11+0.03 0.19±0.00 13.08+0.2 10.35+0.3 6.73±0.20 0.67+0.01 16.23+0.4 7.84±0.23 36.23 14.16

20.30±0.43 9.11±0.93 1.41±0.04 0.16+0.00 15.73±0.34 16.86±0.45 7.92+0.17 0.47±0.01 25.97±0.70 9.38+0.20 35.08 15.03

26.30±0.5 16.19+1.1 2.91 ±0.22 0.18Ю.00 23.91+0.8 18.82+0.5 8.39±0.16 0.45±0.01 37.57±1.6 11.29+0.1 43.09 25.78

33.55±0.87 22.30+1.52 2.47±0.14 0.12±0.00 34.94+1.70 35.99+1.40 8.59+0.20 0.26±0.01 58.18+2.31 11.48±0.33 44.81 22.67

40.49+0.5 47.34+2.1 10.65+0.5 0.23+0.00 46.43±1.5 68.13±2.0 40.57+1.6 0.60±0.01 116.2+3.6 52.7±14.0 40.73 20.17

60.90±0.74 160.60+4.9 27.87±0.86 0.17+0.01 106.29±2.1 82.31±2.35 27.30+0.76 0.34±0.00 241.79+4.1 54.25+0.49 66.42 51.37

30.54±0.5 47.23+3.3 9.59+0.61 0.21+0.00 49.99+2.4 58.16±2.7 32.72±0.1 0.53+0.00 105.3+3.6 42.30±2.1 44.81 22.67

25.15±1.40 102.22±4.5 19.20+0.88 0.22+0.00 103.12±3.0 99.96+5.18 33.57±1.70 0.36±0.01 196.52±3.5 52.50+1.91 52.02 36.57

Лимфоциты

Фибробластк

Дредиплокариоциты Диплокариоциты

Рис. 3. Распределение клеточных ядер Bos taurus L по показателю интегральной оптической плотности при физиологической стельности и гестозоподобном состоянии. По оси абсцисс - значение показателя в усл. ед. . по оси ординат - процентное содержание ядер. LN - лимфоциты (норма) LP - лим^Ьоцити (гестозоподобное состояние) PDN - предиплокариоцити (норма) PDP - предиплокариоциты (гестозоподобное состояние) DN - диплокаркоцити (норма) DP - диплокариоциты (гестозоподобное состояние) FN - фибробласты (норма) FP - фибробласты (гестозоподобное состояние)

представляются всесторонние исследования организмов, жизнь которых протекает в экологически чистых зонах, и, с определенным допущением, их биология может служить контролем при решении вопроса о причине изменений, зарегистрированных в ходе наблюдения над животными в зонах урбанизации.

Изучены плацентомы лося Alces alces L., обитающего в заказниках Западной Сибири. Несмотря на видовые отличия, плаценту жвачных парнокопытных можно отнести к плацентам эпителио-десмохориаль-ного типа. Плацентомы лося весьма напоминают по архитектонике плаценту других оленьих (Cervidae), подробно описанную в фундаментальном исследовании Гамильтона и др. (Hamilton et al., 1960).

Объектом нашего исследования были плацентомы лося Alces alces L. полученные при лицензионном отстреле животных, на 3-8 месяцах физиологической беременности. Материал забирали в экспедиционных условиях в заповедниках Новосибирской области.

При морфологическом исследовании плаценты лося обнаруживается сходство последней с плацентой коровы Bos taurus L. и в большей степени с плацентомами оленьих. От хориальной пластины ворсины отходят длинными, конической формы, почти неразветвленными образованиями. Хорошо дифференцируются три типа ворсин: стволовые, промежуточные и конечные. По сравнению с хорионом коровы Bos taurus L., степень ветвления стволовых и промежуточных ворсин меньше. Промежуточные ворсины контактируют с соответ-ствующими выростами слизистой оболочки матки, конечные ворсины также погружены в крипты карункула. Между эпителием карункула и трофо-бластической выстилкой можно наблюдать щелевидные пространства.

Апикальные поверхности трофобластического эпителия имеют многочисленные микровыросты, придающие ворсинам неровный контур.

В плацентоме Alces alces L., так же как и у Bos taurus L., можно выделить три зоны: базальную - зону накопления, промежуточную и апикальную - зону физиологического обмена.

Сходство в морфологии плацентом лося и коровы также проявляется в наличии в обоих типах плацент интратрофобластически расположенных фетальных капилляров, которые, таким образом, максимально приближены к трофобластическим элементам и эпителию маточной крипты. Подсчет числа капилляров на единицу площади выявил, что у лосей оно значительно больше (4.00Ю.21) по сравнению с коровой, имеющей физиологическую стельность (0.70±0.18). Это свидетельствует о более высокой степени "совершенства" плаценты лося, так как интратрофобластически расположенные капилляры представляют собой зону интенсивного обмена между организмами матери и плода и обеспечивают лучшую взаимную адаптацию.

Трофобластическая выстилка ворсин представлена несколькими типами клеток, находящимися на различных стадиях дифференцировки. Это столбчатые клетки, "пламенные", апикальная поверхность которых имеет характерный вид, двуядерные клетки (диплокариоциты) и их предшественники - гигантские одноядерные клетки - предиплокарио-циты.

Число гигантских двуядерных клеток в плаценте лося намного меньше, чем в плаценте коровы на сравнимых сроках беременности -2.0±0.15 и 8.5±2.1 на единицу площади соответственно.

Ядра предиплокариоцитов имеют округлую или сферическую форму, в диплокариоцнтах они становятся овальными или бобовидными. Контуры ядра четко очерчены, а хроматин сгруппирован в многочисленные глыбки.

По направлению от основания ворсин к их апикальной части количество и морфологические особенности двуядерных клеток меняются. Степень их созревания по мере продвижения к апикальной части возрастает, и в верхушке ворсины встречаются диплокариоциты с пикнотическими изменениями в одном или двух ядрах. Количество двуядерных клеток от основания до верхушки ворсины также нарастает. Возникновение диплокариоцитов из гигантских одноядерных клеток происходит путем отсутствия цитотомии после свершившегося кариокинеза.

Гистохимический анализ препаратов, окрашенных реактивом Шифф-перйодная кислота, показал, что среди элементов трофобласта именно диплокариоциты и их предшественники наиболее интенсивно накапливают ШИК-положительные вещества гликопротеидной природы. Это согласуется с данными Zoli et al. (1992), обнаруживших в цитоплазме двуядерных клеток жвачных присутствие коровьего глнкопротеина, связанного с беременностью

С целыо выяснения более тонких механизмов регуляции гомеостаза в системе плаценты, нами были предприняты исследования гигантских трофобластических клеток методом оптико-структурного машинного анализа.

В качестве стандарта диплоидности, общепринятого при цитофото-метрических исследованиях, нами была изучена популяция лимфоцитов периферической крови лося. Данные легли по содержанию ДНК в относительно узкую область, продемонстрировав стабильность исследуемой популяции. Это дало нам основания использовать полученные данные в качестве тестовых при цитофотометрических исследованиях. Суммарная оптическая плотность ядер лимфоцитов составила 10.09±0.15 усл. ед. и соответствовала диплоидным (2с) цифрам содержания ДНК у Alces alces L. Результаты, полученные при оптико-структурном машинном анализе клеточных ядер пре- и диплокариоцитов лося Alces alces L., представлены в табл. 11 и 12.

Таблица 11

Результаты морфометрнческого анализа ядер преднплокариоцнтов плацентома лося Alces alces L. на разных сроках беременности

якгшшш Í* 4 мес.*»«?^' 5 мес. * 8 МЙ;'./

DL (мкм) 56.94+1.83 61.00+1.71 58.0411.03 48.56+0.72 53.63+0.98

DP (мкм2) 93.55±3.06 164.2119.0 99.5414.22 54.91+1.94 141.12+5.7

DI (усл. ед.) 11.28+0.40 16.32+0.78 12.24Ю.47 13.10Ю.50 17.33Ю.72

DM (усл. ед.) 0.12+0.00 0.10+0.00 0.13Ю.00 0.24+0.00 0.13+0.00

FL (мкм) 39.73±1.54 65.85+3.31 88.3512.96 67.89+2.18 54.26+2.12

FP (мкм2) 16.44±0.77 47.4712.70 107.4913.7 66.74+1.84 32.4412.08

FI (усл. ед.) 6.31Ю.31 10.6210.62 25.8210.86 35.24Ю.70 12.0111.05

FM (усл. ед.) 0.38±0.01 0.23+0.01 0.24Ю.01 0.53Ю.01 0.35Ю.01

SP (мкм2) 109.98±3.22 211.6719.4 211.3314.1 120.78Ю.8 173.5616.2

SI (усл. ед.) 17.59Ю.58 27.32+1.15 38.76+0.48 48.82Ю.82 29.3411.50

Плоидность 2с 4с 4с —> 8с 8с 8с 16с 4с -> 8с

Таблица 12

Результаты морфо.метрического анализа ядер диплокариоцитов плацентома лося Alces alces L. на разных сроках беременности

DL (мкм) 32.81±2.01 38.6311.95 31.4211.36 31.5411.11 39.2811.64

DP (мкм2) 53.35±2.92 73.8915.70 55.5013.05 39.7710.94 117.88110.5

DI (усл. ед.) 9.00±0.50 11.4510.80 8.6310.50 8.28+0.44 15.6811.18

DM (усл. ед.) 0.1710.00 0.1610.00 0.16Ю.00 0.2110.00 0.1510.00

FL (мкм) 62.8610.33 65.7314.78 77.7014.56 45.8812.85 54.3113.70

FP (мкм2) 57.2515.05 44.4413.06 74.0914.26 36.6113.96 35.8512.54

FI (усл. ед.) 19.2011.55 14.2111.03 21.0111.29 17.9112.29 14.4311.71

FM (усл. ед.) 0.34Ю.01 0.34Ю.01 0.29Ю.01 0.4610.01 0.39Ю.01

SP (мкм2) 110.8115.28 118.3417.27 129.5915.95 76.3814.17 153.10110.7

SI (усл. ед.) 28.2011.51 26.7411.66 29.6411.53 26.2912.41 30.1211.71

Плоидность 4с -> 8с 4с 8с 4с-> 8с 4с -> 8с 4с-> 8с

Площадь ядра предиплокариоцита, максимальная на 4-м и 5-м месяце физиологической беременности, резко уменьшается к 7-му месяцу и вновь возрастает к 8-му. Учитывая, что аналогичным образом изменяются количества диффузного, генетически активного хроматина и занимаемая им в ядре площадь, следует сделать заключение об изменении физиологической значимости работы этих клеток в течение беременности. Они как бы переживают два пика расцвета: первый в 4-5 мес., а второй - в 8, незадолго до родов.

Двуядерные клетки - диплокариоциты демонстрируют сходную динамику морфометрических показателей. Они также обнаруживают два пика транскрипционной активности в те же сроки, но второй -значительно более мощный. Об этом свидетельствует возрастание количества диффузного, генетически активного хроматина и занимаемой им в ядре площади. Клеточные ядра описанных трофобластических элементов вновь становятся более светлыми, а хроматин мелкозернистым, хотя его глыбки выглядят более крупными, чем на сроке 4-5 мес..

Создается впечатление, что полученные данные являются морфологическим отражением нормальных биоритмологических процессов, протекающих в трофобластических элементах хориона. Они создают предпосылки для использования Alces alces L. в качестве модельного объекта при исследованиях в области экологической гистофизиологии.

2.4 Акцессорные ядра гигантских трофобластических клеток

у жвачных

При исследовании ядер-партнеров диплокариоцитов обнаружен интересный феномен присутствия в них дополнительных (акцессорных) ядер (Новиков В.Д., 1972). Приблизительно в 5% случаев нами регистрировалось существенное различие в содержании ДНК между ядрами-партнерами одного диплокариоцита. Довольно часто в отпечатках между ядрами-партнерами диплокариоцита был виден небольшой фрагмент ядерного материала - дополнительное (акцессорное) ядро. Образование акцессорных ядер отмечено также в созревающих эритробластах куриных эмбрионов (Каралова Е.М. и др., 1985, 1987). Биологический смысл выделения части ядерного материала в акцессорные ядра Ю.А.Магакян и Е.М.Каралова (1985) видят в том, что в результате компартментализации генетического аппарата возрастают функциональные возможности клетки. Такие ядра способны осуществлять дополнительный синтез ДНК, не прерывая процессов, необходимых для синтеза специфических белков, так как

гиперрепликация ДНК и транскрипция могут происходить одновременно и независимо друг от друга в основном и акцессорном ядрах. Не исключена возможность, что на одном из этапов дифференцировки диплокариоцита закономерным является процесс освобождения ядер-партнеров от части ядерного материала по типу диминуции ДНК, описанной еще в начале XX века. Возможно, также что этот процесс аналогичен апоптозу (физиологической "утечке" ДНК), описанному в 1952 г. Глюксманом.

У лося Alces alces L. по мере развития беременности доля диплокариоцитов, обладающих акцессорными ядрами, возрастает от 4% до 12%, что, по-видимому, является морфологическим выражением функциональной адаптации трофобластической выстилки к потребностям плода, масса которого в этот период заметно увеличивается.

Установлено, что содержание ДНК в ядре-акцессоре, определенное по показателю интегральной оптической плотности, чаще соответствует диплоидному количеству или меньше его. Акцессорные ядра обнаруживаются только в тех клетках, ядра-партнеры которых имеют количество ДНК, превышающее диплоидное.

При гестозоподобном состоянии у Bos taurus L. резко возрастает доля диффузного, транскрипционно активного хроматина в основном и акцессорном ядрах. Это свидетельствует о значимости акцессорного ядра в процессе перепрограммирования клетки к работе в условиях развития патологического процесса. Возможно, что в акцессорные элементы выделяется лишь амплифицированная часть генома, так как акцессорное ядро представляет собой морфологически обособленный компартмент с возможностью автономии в процессах транскрипции. Эти процессы могут продолжаться в акцессорном элементе даже тогда, когда в основных ядрах идут процессы репликации, требующие отказа от транскрипционной активности, что дает возможность дипло-кариоциту непрерывно сохранять свою роль гормоносинтезирующей единицы.

3.1. Характеристика иптерфазного ядра трофобластических элементов хориона человека при физиологической беременности

Ворсины раннего хориона человека (до 8 нед. беременности) полиморфны. В препаратах, полученных при сроке 5-6 нед. физиологической беременности, преобладают малые ворсины; после 8 нед. в хорионе значительно чаще, чем малые, встречаются крупные ворсины с толстыми стенками. В подавляющем большинстве ворсин можно наблюдать двуслойность хориального эпителия. Его наружная синцитотрофобластическая часть варьирует по толщине как в разных

ворсинках, так и на протяжении одной, образуя выросты -синцитиальные почки.

В цитоплазме синцитотрофобласта таких ворсин можно наблюдать соответственно один, два, а иногда и три ряда ядер. Ядра преимущественно круглой, овальной, реже вытянутой формы, что подтверждается показателем коэффициента округлости ядра: при сроке до 8 ]нед. он составляет в среднем 1.13±0.01, при сроке 7-8 нед. -1.17±0.01. Края ядер, в основном, ровные, однако встречались ядра неправильной формы с "изъеденными" краями (чаще при сроке 5-6 нед.). Объективно мы оценивали этот показатель по периметру ядра: он проявлял тенденцию к уменьшению, составляя в среднем 29.66Ю.70 мкм при сроке до 8 нед. и 21.38±0.38 мкм при сроке 8-12 нед.. К восьмой неделе физиологической беременности суммарный периметр гетерохроматиновых структур уменьшается в среднем с 27.84±1.39 до 17.48±0.32 мкм. Гистограммный анализ подтверждает отчетливое уменьшение количества ядер с мелкозернистой, "распыленной" хроматиновой субстанцией и стабилизацию исследованной популяции (коэффициент вариации уменьшается по этому признаку с 35.70 до 13.12%).

Хроматин не просто объединяется в более крупные структуры, а меняется его агрегатное состояние, что находит выражение в увеличении средней плотности упаковки этой части хроматиновой субстанции: с 0.30±0.1 до 0.49±0.01 усл. ед.

Такая плотная упаковка - одна из причин того факта, что площадь, занимаемая в ядре фракцией компактного хроматина изменяется не столь значительно: от 15.30±0.75 мкм2 при сроке до 8 нед. до 16.92±0.44 мкм2 при сроке более 8 нед. физиологической беременности, однако общее количество компактного, выведенного из активной работы хроматина возрастает от 4.49±0.24 усл. ед. (до 8 нед.) до 8.12±0.18 усл. ед. (более 8 нед.).

Фракция диффузного хроматина претерпевает по мере развития беременности изменения зеркального характера: уменьшается общее количество хроматина, находящегося в диффузном, транскрипционно активном состоянии от 3.65±0.24 до 1.47Ю.07 усл. ед. , а также уменьшается занимаемая им в ядре площадь: с 23.68±1.38 до 8.88+0.38 мкм2 (до 8 нед. и после 8 нед. соответственно). В отличие от компактного хроматина, плотность этой фракции меняется незначительно: с 0.16±0.00 до 0.17±0.00 усл. ед. (разница недостоверна).

Полученные результаты свидетельствуют об изменениях в работе генетического аппарата во время описанного периода беременности, связанных со значительной перестройкой транскрипционной активности его отдельных структур. Это, в основном, изменения качественного характера, так как общее количество наследственного материала

сохраняется околодиплоидным, хотя и несколько возрастает, по-видимому, за счет амплификации части генов. Площадь ядер к восьмой неделе физиологической беременности несколько уменьшается: от 38.98±1.68 мкм2 при сроке до 8 нед. до 25.58±0.69 мкм2 при сроке более 8 нед., что свидетельствует о стабилизации популяции и снижает степень активации ядра, причем, в первую очередь, за счет уменьшения в синцитотрофобласте доли богатых транскрипционно активным хроматином ядер. Это свидетельствует о завершении к восьмой неделе важного этапа коадаптации организмов матери и плода и некоторой стабилизации их взаимоотношений на клеточном уровне.

Ядра цнтотрофобласта до 8 нед. беременности правильной круглой формы (коэффициент округлости 1.0410.01), к восьмой неделе они несколько вытягиваются и становятся овальными . (коэффициент округлости 1.13Ю.02). Они значительно превышают по размерам синцитотрофобластические: (табл. 13). Контуры ядра четко очерчены, ядра с "изрезанными" краями практически отсутствуют, что нашло морфологическое подтверждение в относительно низкой вариабельности показателя периметра ядер (ЭЬ), который составил для 5-8-недельной беременности 9.52% при среднем значении 39.36±0.52 мкм. Эта вариабельность возрастает по мере развития беременности и составляет 17.67% при 8-12 нед. (ОЬ=45.46±1,14 мкм), что связано, по-видимому, с появлением двух по степени плоидности классов ядер.

Таблица 13

Сравнительная характеристика ядер трофобластических элементов хориона ранних сроков (до 8 нед.) физиологической

беременности

СинцйтбтрМобласг

Площадь (мкм2) 32.28±1.24 123.16±28.03

Периметр (мкм) 22.66±1.28 42.41 ±5.89

Интегральная

оптическая 8.8910.28 13.43±4.53

плотность (усл. ед.)

Хроматин ядер цитотрофобластических клеток собран в немногочисленные крупные глыбки, они расположены на светлом фоне диффузной части генома и связаны многочисленными нитями между собой и с пристеночным хроматином. К 8-ми неделям беременности число глыбок постоянно увеличивается за счет дробления части из них

в более мелкие конгломераты, что находит свое выражение в некотором увеличении показателей суммарного периметра гетерохроматиновых структур (с 35.96±1.69 до 42.67±1.99 мкм).

Средняя площадь ядра к восьмой неделе увеличивается незначительно: от 116.92±3.59 до 129.39±4.46 мкм2, однако, резко возрастает площадь, занимаемая компактной фракцией хроматина (ог 25.86±2.12 до 58.76±3.74 мкм2), и само количество такого хроматина (от 3.84Ю.26 до 8.95±0.70 усл.ед.). Складывается впечатление, что ядро увеличивает плоидность, однако не стремится пускать на этом сроке в ход "резервные мощности" генетического аппарата, наращивая его потенциал за счет амплификации части генов.

3. 2 Морфологические особенности интерфазного ядра

трофобластических элементов раннего хориона человека при осложненном течении беременности

Для исследования выбрали различные варианты осложненного течения беременности: анэмбриония, мертвая и замершая беременности, многоводие, угрожающий выкидыш, хорионамнионит. Часть материала подвергали дополнительно кариологическому анализу.

Морфометрическое исследование клеточных ядер синцито- и цнто-трофобластических элементов хориона выявили существенные отличия от нормальных значений практически по всем показателям, даже по таким относительно стабильным, как интегральная оптическая плотность (рис. 4).

Ядра как цито-, так и синцитотрофобласта выглядят более крупными: так при анэмбрионии площадь ядра достигала п синцито-трофобласте 70.28±2.90 мкм2, а в цитотрофобласте - 180.34±3.60 мкм2.

Еще большие отличия выявлены при изучении текстурных параметров клеточных ядер. Значительно увеличивается степень мелкозернистости хроматина, что подтверждается показателем суммарного периметра гетерохроматиновых структур: в ядрах синцитотрофобласта он составил при анэмбрионии 40.9412.90 мкм, а в ядрах цитотрофобласта 81.2615.06 мкм.

В условиях патологического развития беременности резко увеличивается степень деформации гетерохроматиновых структур: так при хориоамнионите коэффициент деформации составил, в среднем, 4.3610.15 с колебаниями от 2.19 до 7.08.

' Рис. 4. Распределение ядер синцитотроцосластических 'элементов хориона человека по показателю интегральной оптической плотности. По оси абсцисс - значение показателя в усл. ед. , по оси ординат - процентное содержание ядер. N - норма

Р, - погибшая беременность

Р„ - замершая беременность

Р5 - хорионнмнионит

Р^ - анэмбриония, полиплоидия (3п)

Соотношение компактного и диффузного хроматина в ядра* сищитотрофоблзстических элементов хориона человека при физиологической и осложнен»« беременности.-

6н«д.

»■Э нед.

10-12 нед.

| | компактный хроматин

ЦЩ диффузный хроматин

Патология

со

6 нед. неразвивающаяся беременность

7« нед. многоводие

7-8 н«д. анэибрнония

»"•Л

»•СОСТСД»ШМЙСЙ выкидыш

10 нед. мертвая беременность

Соотношение компактного и диффузного хроматина практически при всех формах патологии меняется в сторону возрастания доли диффузного хроматина (рис. 5). Увеличиваются не только его количество и занимаемая им в ядре площадь, но и периметр ядра. Напротив, плотность упаковки обеих фракций хроматина уменьшаются, что является доказательством общего характера описываемых реакций.

3.3. Морфологическая характеристика ядер лимфоцитов человека в норме и при некоторых хромосомных болезнях

Морфология и метаболизм лимфоцитов являются морфологическим эквивалентом, структурной основой иммунной системы (Oikawa К., 1986; Pillai I. et al, 1987). Изменения в их ядрах отмечены рядом авторов при различных экзогенных воздействиях (Гентер Е.И. и др., 1986), развитии иммунного ответа (Сакене В.Э., Пташекас P.C., 1986), хромосомных болезнях (Федорова К.Н., 1982). Известны многочисленные попытки выделения субпопуляций лимфоцитов различными методами (Усманский Ю.А. и др., 1975; Курашов Э.М. и др., 1980; Труфакин В.А., 1983; Kass M., 1988), однако роль этих субпопуляций при различных формах патологических процессов не оценивалась.

Данный этап работы был предпринят с целью определения перспективности исследований структуры хроматина лимфоцитов при хромосомной патологии.

Исследованы интерфазные ядра лимфоцитов периферической крови человека: здоровых доноров и лиц с хромосомными болезнями. Результаты сравнительного анализа полученных данных у девочки с синдромом Шерешевского-Тернера и ее родителей представлены в табл 14.

Как видно из таблицы, анэуплоидия приводит к достоверному изменению большинства изученных показателей, даже если ориентироваться только на средние значения. Увеличиваются площадь ядра, а также обе фракции хроматина и занимаемая ими в ядре площадь. Несколько возрастает периметр ядра и степень мелкозернистости хроматиновой субстанции, что находит выражение в увеличении суммарного периметра гетерохроматиновых структур, также уменьшается степень их кривизны. Особый интерес представляет возрастание показателя интегральной оптической плотности, отражающего суммарное количество ДНК в ядре в условных единицах. Это увеличение, на первый взгляд, парадоксально, так как отмечается при дефиците хромосомного материала. Возможно, здесь проявляется механизм "компенсации дозы гена", работающий путем амплификации отдельных участков генома и направленный на восстановление нарушенного генного баланса в ядре. В пользу такого предположения свидетельствует снижение индекса хроматина (отношение площади, занимаемой

Таблица 14

Результаты сравнительного морфометрического анализа ядер лимфоцитов человека в норме и при хромосомной патологии

Параметра ^. Доноры ОтецМШШ ЩИ! ШИВ

ОЬ (мкм) 19.14±0.23 18.34Ю.20 18.4010.20 21.4410.35

БР (мкм2) 22.27±0.60 21.1210.37 21.1410.31 28.7610.88

(усл. ед.) 9.70±0.15 9.79Ю.14 10.00Ю.12 11.7910.21

БР (мкм2) 6.88±0.30 6.3110.18 6.6810.23 8.8810.25

ЭМ(ус. ед.) 0.20±0.00 0.2010.00 0.19+0.00 0.1710.00

01 (усл. ед.) 1.37±0.05 1.1610.03 1.2010.03 1.5810.05

ЭК 1.15±0.01 1.1510.01 1.1210.01 1.1310.01

БР (мкм2) 15.72±0.36 14.8110.28 14.7710.25 19.3810.61

(усл. ед.) 8.56±0.12 8.6410.13 9.0310.18 10.1910.18

БМ (ус. ед.) 0.55±0.01 0.5510.01 0.5910.00 0.5410.01

БЬ (мкм) 16.78±0.27 16.0710.11 15.8610.23 17.9510.41

БК 1.19±0.01 1.1810.01 1.1510.01 1.1510.01

Индекс 2.2810.09 2.3510.04 2.2110.03 2.1810.06

хроматина

БУБ! (%) 14.1210.21 11.8510.18 12.0010.19 13.2310.27

конденсированным хроматином, к площади, занимаемой декон-денсированным хроматином). В контрольной группе здоровых доноров он составил 2.28±0.09, у матери и отца больного ребенка - 2.21 ±0.03 и 2.35Ю.04 соответственно, а ребенка с кариотипом 45,ХО оказался уменьшенным до 2.18±0.06. Снижение индекса хроматина означает возрастание в ядре лимфоцита доли площади, занимаемой слабо конденсированным хроматином, что свидетельствует о более интенсивной работе генома.

4. Морфология ядра в связи с органной и гистогенетической принадлежностью клеток и тканей (обсуждение результатов исследования)

Развитие методов компьютерной цитофотометрии, дало возможность объективно исследовать параметры ядра, прежде не доступные при его визуальном контроле. Мобильность структурной организации хроматина в норме и при различных патологических состояниях побуждает к дальнейшему поиску закономерностей функционирования генетического аппарата. Дифференциация клеток, связанная со все

большим сужением спектра их потенций, также может проявляться в перераспределении хроматиновых структур, обусловленном выводом из транскрипционной активности целого ряда крупных генных блоков. При патологическом процессе реакция хроматина клеточных ядер будет осуществляться в пределах цитологической "нормы реакции", всецело зависящей от генотипа. В свете изложенного представлялось интересным провести сравнительный анализ состояния хроматина в ядрах клеток различной гистогенетической принадлежности при физиологической и осложненной беременности.

Проведенные цитофотометрические исследования хроматина клеточных ядер позволили установить, что соотношение компактного и диффузного хроматина в интерфазном ядре является чрезвычайно мобильным признаком, вероятно, отражающим сложные адаптивные процессы в изученных объектах на уровне генетического аппарата. Мы наблюдали, как правило, закономерно регистрируемые отличия "изменчивости" показателя и ядрах клеток, производных эмбриональных зачатков. В ядрах некоторых из изученных нами тканей они более всего проявлялись в закономерности соотношений морфологически определяемых фракций компактного и диффузного хроматина и характера его изменений при некоторых патологических состояниях. Несколько ранее рядом авторов (Romen W. et al.,1980) при исследовании методом компьютерной цитофотометрии гепатоцитов крысы было обнаружено, что соотношение компактной и диффузной фракций хроматина в ядре - величина постоянная, не зависящая от степени плоидности ядра. Здесь же было зарегистрировано изменение соотношения диффузного и компактного хроматина при действии на клетку токсических веществ.

Результаты, полученные нами при сравнительном изучении этого показателя в условиях физиологического и патологического течения беременности распределены в зависимости от гистогенетической принадлежности тканей (рис. 6). Наиболее существенные изменения обнаружились в ядрах клеток - производных эктодермы и трофоэктодермы. Значительно большая инертность признака отмечалась в интерфазных ядрах клеток мезодермальных производных.

Увеличение доли диффузного, транскрипционно активного хроматина рядом авторов ассоциируется с понятием активации ядра (Harris Н„ 1968; Ельцина Н.В., 1975; Zuker Ch. et al„ 1983). В. опухолевых клетках этот процесс расценивается как инструмент перепрограммирования генома в новых условиях существования (Эренпрейса Е.А., 1990). Другие исследователи рассматривают его как своеобразный механизм адаптации, филогенетически древний инструмент, возникающий в ходе эволюции и являющийся неотъемлемой частью процесса саморегуляции при выборе клеткой нового пути (Васильев Ю.М.,1984).

л *

Ш - диффузный хроматин □ - компактный лроматин

Рис.6. Соотношение компактного и диффузного хроматина в ядрах клеток различных органов и тканей/зачатков:

1 - ткани матери, в которых отсутствуют достоверные

изменения соотношения компактный/диффузный хроматин: а)лимфоциты, б)мезотелий брюшины

2 - ткани матери, в которых зарегистрированы достовер-

ные изменения соотношения компактный/диффузный хроматин: а)гепатоциты, б) буккальный эпителий.

3 - ткани плода, в которых отсутствуют достоверные

изменения соотношения компактный/диффузный хроматин: а) фибробласты стромы ворсин хооиона,

б) гепатоциты

4 - ткани плода, в которых зарегистрированы достовер-

ные изменения соотношения компактный/диффузный хроматин: а)трофобласт хориальных складок плаценты свиньи, б)предиплокариоциты хориона коровы,

в)диплокариоциты хориона коровы, г)синцитотрофо-бласт хориальных ворсин плаценты человека,

д) эпителий амниона свиньи К- норма, Р - патология

Обнаруженный нами факт увеличения доли диффузного, генетически активного хроматина при патологическом течении беременности можно рассматривать, по-видимому, как "аларм-реакцию" генетического аппарата - необходимый этап перестройки генома для функционирования в условиях развития патологического процесса. Спектро-фотометрически обнаружено перераспределение количества ДНК во внутренних органах животных при адаптации к высотной гипоксии (Меерсон Ф.З., Дурова С.М., 1981). Авторы полагают, что общее количество клеточных геномов, образующихся в организме, является достаточно стабильным видовым признаком и определенным образом лимитировано. Перераспределение их ограниченного фонда при адаптации протекает под знаком преимущества доминирующих систем, которые получают больше геномов за счет других органов и тканей.

Мы считаем, что часто встречающееся изменение соотношения компактного и диффузного хроматина в интерфазных ядрах в сторону увеличения последнего при предъявлении повышенных требований к системе "мать - плацента - плод" имеет адаптивную ценность и позволяет с наименьшими энергетическими затратами увеличить количество транскриптов, перевода нужные в данной ситуации гены в функционально активное состояние.

Дать однозначное объяснение механизму связи описанных явлений с гистогенетической принадлежностью клетки в настоящее время сложно. Возможно, здесь играет роль довольно широко распространенное в природе явление потери некоторой части генетического материала в раннем эмбриональном развитии (диминуция ДНК) во время диф-ференцировки клеток зародышевого пути и сомы (Вильсон Э, 1936; ¿ос1ау Т., 1989). Клетки, происходящие из одинаковых зачатков, получают в результате одинаковые наборы уникальных генов и ряд общих свойств, в том числе и ряд одинаковых рецепторных комплексов на поверхности. В силу этих обстоятельств они окажутся способными реагировать на одинаковые гуморальные стимулы. Если принять как доказанную теорию вибрационного микрополя, окружающего каждую клетку (Мосолов А.Н., 1973), то клеткам одной гистогенетической принадлежности свойственна одинаковая резонансная частота акустических вибраций, которые также могут выполнять триг-герные функции.

Опережающий, "спринтерский" характер реагирования троф- и экто-дермальных производных обусловлен филогенетически. Эти клеточные элементы сформировались как структуры, разграничивающие организм и внешнюю среду, поэтому неизбежно представляют собой ткани, способные развертывать адекватную гомеостатическую реакцию в максимально короткие сроки после воздействия. Трофэктодерме и ее производным выпадает в этом смысле задача повышенной сложности, так как они должны обеспечить гомеостаз внутриутробно

развивающейся особи не только по отношению к повреждающим факторам внешней среды, но и нейтрализовать возможную неблагоприятную (для плода) реакцию материнского организма на уровне системы "мать - внезародышевые органы - плод".

ВЫВОДЫ:

1. Гистогенетическая принадлежность провизорных и дефинитивных тканей находит свое выражение в особенностях организации их ядер и проявляется в изменениях хроматина ядер клеток, имеющих различный генез при нарушении физиологического течения беременности.

2. Структурная организация ядра клеток провизорных и дефинитивных тканей в условиях патологии меняется сходным образом, независимо от их видовой и органной принадлежности. Во всех ситуациях, когда имеют место повышенные требования к работе генетического аппарата, возрастают периметр и площадь ядра, а также количество фельген-позитивного материала. Морфологическими проявлениями активации ядра является увеличение доли диффузного, транскрипционно активного хроматина и занимаемой им в ядре площади, уменьшение средней плотности компактного и диффузного хроматина, возрастание степени деформации гетерохроматиновых структур. Указанные явления могут рассматриваться как морфологические эквиваленты неспецифических реакций клеточных систем на условия патологии и представляют собой проявление мобилизационной активности клетки на уровне ядра.

3. Реакция ядра на условия патологии является специфичной и зависит от гистогенетической принадлежности клетки. Наиболее заметно изменяются соотношение компактного и диффузного хроматина и его текстурные характеристики в ядрах клеток -производных трофэктодермы и эктодермы. Наименьшие изменения описанных морфологических параметров регистрируются в клеточных ядрах мезодермальных производных.

4. Патологическое течение беременности у свиньи Sus scrofa находит морфологическое выражение в изменении структурных особенностей ее ядер. Наиболее заметно изменяются соотношение компактного и диффузного хроматина и его текстурные параметры в ядрах клеток -производных трофэктодермы и эктодермы. Наименьшие изменения описанных морфологических характеристик зарегистрированы в клеточных ядрах мезодермальных производных. В ядрах клеток -производных энтодермы масштаб изменений зависит от этана онтогенетического развития.

5. Наиболее заметно среди трофобластических клеток в плацентоме коровы Bos taurus L. на гестозоподобное состояние реагируют гигантские трофобластические одно- и двуядерные клетки. Патологическое течение беременности у животных приводит к относительному (в 3-4 раза) возрастанию в плацентомах числа гигантских двуядерных клеток с акцессорными ядрами. В одно- и двуядерных гигантских клетках трофобласта в условиях развития патологического процесса возрастают площадь и периметр ядра, степень мелкозернистости хроматина, уменьшается доля компактной хроматиновой фракции и ее средняя плотность.

6. В динамике развития беременности лося Alces alces L. морфологические изменения генетического аппарата наиболее выражены в одно-и двуядерных гигантских трофобластических клетках. С увеличением сроков беременности в ядрах гигантских одноядерных клеток лося Alces alces L. и ядрах-партнерах диплокариоцитов количество фельген-позитивного материала возрастает от 2с до 8с. Процесс дифференциации гигантских двуядерных клеток трофобласта сопровождается выделением части ядерного материала в дополнительное (акцессорное) ядро с околодиплоидным содержанием ДНК. С увеличением сроков стельности относительное число двуядерных трофобластических клеток с акцессорными ядрами возрастает с 4% до 12%.

7. Наиболее существенные изменения морфологических характеристик хроматина при патологическом течении беременности у человека наблюдаются в ядрах клеток - производных трофэктодермы. Патологическое течение беременности приводит к увеличению площади и периметра ядра и лишь к незначительному возрастанию количества фельген-позитивного материала в ядре. При развитии патологического процесса заметно изменяются текстурные характеристики хроматина: уменьшается средняя плотность его упаковки, увеличивается степень мелкозернистости хроматина, коэффициент деформации гетерохроматиновых структур, а также доля диффузного, генетически активного хроматина и занимаемая им площадь.

8. Количественные изменения кариотипа приводят к достоверным изменениям большинства морфометрических показателей, характеризующих ядра лимфоцитов больных с нарушением числа хромосом. Анэуплоидии приводят к увеличению площади ядра лимфоцита и его периметра, а также показателя интегральной оптической плотности, отражающей общее количество фельген-позитивного материала в ядре. Количественные хромосомные аномалии приводят к существенным

изменениям текстурных характеристик хроматина - увеличению коэффициента деформации гетерохроматиновых структур, соотношения компактной и диффузной фракций хроматина, плотности его упаковки.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ.

1. Оценка результатов исследований Х-хроматина в пигментных новообразованиях кожи // Клиническая онкология. -1982. - N21 -С. 84-86. (Соавт. Л.А.Налескина).

2. О происхождении некоторых гормонозависимых опухолей человека на основе изучения структурной организации интерфазного ядра // Материалы 4 Всесоюз. съезда ВОГИС: Тезисы докл. - Кишинев.-1982. -4.4. -С. 154.

3. Усовершенствование метода полового Х-хроматина для целей диагностики в медико-генетических исследованиях // Материалы 1 Всесоюз. съезда мед. генетиков: Тезисы докл. -М, -1983. -С. 392.

4. Алгоритмы распознавания различных типов организации хроматина в интерфазном ядре // Структура и функция клеточного ядра: Тез. докл 8 Всесоюз. симп. -Пущино. -1984. -С. 102-103.

5. Трехмерная модель Х-хроматина, созданная на основе стереоскопических наблюдений // Материалы 8 Республ. съезда онкологов УССР: Тезисы докл. -Киев. -1985. -С. 779-780.

6. Цитологическая характеристика Х-хроматина в опухолевых клетках рака молочной железы сомнительного ядерного типа // Лабораторное дело. -1985. -№6. -С. 355-358. (Соавт. К.П.Ганина,

B.Е.Ищенко).

7. Оптико-структурный машинный анализ провизорных эпителиев в оценке состояния фетоплацентарного комплекса человека // Материалы 6 съезда акушеров-гинекологов РСФСР: Тезисы докл. -М. -1987. -С. 231-232. // (Соавт. В.Д.Новиков, Н.В.Донских, Н.В.Анастасьева, С.В.Машак, Т.Н.Цыцорина).

8. О тестовых объектах для определения ДНК в лимфоидных элементах // Проблемы лимфологии: Тезисы докл. научн. конф. -Новосибирск. -1987. -С. 48. (Соавт. В.Д.Новиков, В.А.Труфакип,

C.В.Машак, Т.Н.Цыцорина, И.Б.Белан).

9. Трофобласт ворсин раннего хориона человека по данным оптико-структурного машинного анализа и электронной микроскопии // Арх. анат., гист. и эмбриол. -1988. -Т. 95. -№12. -С. 69-71. (Соавт. В.Д.Новиков, С.В.Машак, Л.Л.Беляев).

10. Анализ дифференцировки клеточных элементов внезародышевых органов человека//Материал 2 Всесоюз. съезда АГЭ: Тезисы докл. -М. -1988. -С. 37. (Соавт. Н.В.Донских, В.Д.Новиков, С.В.Машак, Т.Н.Цыцорина, Н.А.Бычкова).

11. Новый подход к оценке состояния трофобласта раннего хориона человека при физиологической и осложненной беременности // Актуальные проблемы медицинской эмбриологии: Тезисы докл. научн. конф. -Иркутск. -1988. -С. 49-50. (Соавт. С.В.Машак, Т.Н.Цыцорина,

B.Д.Новиков).

12. Структура хроматина интерфазных ядер клеток различного ге-неза по данным оптико-структурного машинного анализа // Эпителий и соед. ткань в нормальных, экспериментальных и патологических условиях: Тезисы докл. зонал. конф. -Тюмень. -1990. -С. 312-313. (Соавт. В.Д.Новиков, Н.В.Донских, С.В.Машак, А.Ф.Удот, И.Б.Белан).

13. Оптико-структурный машинный анализ в оценке морфофункцио-нального состояния ядерных структур II Автоматизация цитологических исследований. -Киев. Наукова думка. 1990. -С. 160161. (Соавт. С.В.Машак, Т.Н.Цыцорина, В.Д.Новиков, И.Б.Белан,

A.Н.Мосолов).

14. Оптико-структурный машинный анализ трофобластических элементов лося // Материалы 3 Междунар. симп. по лосю: Тезисы докл. -Сыктывкар. -1990. -С. 144. (Соавт. В.Д.Новиков, С.В.Машак, Е.М.Косованов, Т.Н.Цыцорина).

15. Эритробласты в крови беременных женщин как показатель развития иммунодефицита при гестозах // Материалы 2 съезда АГЭ Белорусии: Тезисы докл. -Минск. -1991. -С. 128. (Соавт. В.Д.Новиков,

C.В.Машак, А.В.Митасов, Т.Н.Цыцорина, И.Г.Цырлова).

16. К цитоморфологии лимфоцитов млекопитающих при физиологической и осложненной беременности // Влияние антропогенных факторов на морфогенез и структурные преобразования органов: Тезисы докл. научн. конф. -Астрахань. -1991. -С. 110-111. (Соавт.

B.Д.Новиков, С.В.Машак).

17. Морфологические особенности хроматина лимфоцитов периферической крови человека в норме и при хромосомной патологии // Системность морфологических процессов в норме и патологии. -Пермь. -1990. -С. 93-96. (Соавт. В.Д.Новиков, О.В.Лисиченко, Т.В.Лукьянова).

18. Оценка морфофуикционального состояния хориона человека по данным морфометрического анализа // Проблемы морфологии: Тезисы докл. научн. конф. -Чолпон-Ата. -1991. -Т.2. -С. 254-255. (Соавт. Е.В.Рахманова, С.В.Машак, М.И.Крылова).

19. Морфобиохимические параллели в оценке течения нормальной беременности и гестозов // Там же. -С. 169. (Соавт. В.Д.Новиков,

C.В.Машак, И.М.Саматова).

20. Some aspects of Moose (Alces Alces L.) Placentation. // Abstracts of Presentations Symp. "OngulesVUngulates - 91" Toulouse (France). -1991. -P. 55. (Соавт. В.Д.Новиков, С.В.Машак, Ю.В.Герасимова, Т.Н.Цыцорина).

21. Структурная и функциональная гетерогенность плаценты в онтогенезе и патологических условиях // Материалы 11 съезда АГЭ: Тезисы докл. -Полтава. -1992. -С. 173. (Соавт. В.Д.Новиков, С.В.Машак, Т.Н.Цыцорина, Ю.В.Герасимова).

22. Эпителио-стромальные взаимоотношения в котиледонной плаценте жвачных в нормальных и патологических условиях // Морфологии. 1992. -Т. 102. -№1. -С. 97-104. (Соавт. В.Д.Новиков, В.С.Авдеенко, С.В.Машак, Ю.В.Герасимова, Т.Н.Цыцорина).

23. Исследования фотометрических характеристик ядер лимфоцитов человека и крупного рогатого скота в норме и при патологии // Цитология. -1992. -Т. 34. -№7 -С. 47-52. (Соавт. В.Д.Новиков, О.В.Лисиченко, Т.В.Лукьянова, В.Авдеенко, И.Б.Белан).

24. Морфофункциональные характеристики ядер клеток различной гистогенетической принадлежности // Морфология раневого процесса. Тезисы докл. конф. -СПб. -1992. -С. 30. (Соавт. В.Д.Новиков).

25. Структура хроматина лимфоцитов как показатель экологического благополучия региона // Проблемы клинической и экспериментальной лимфологии: Тезисы докл. научн. конф. -Новосибирск. -1992. -С. 116. (Соавт. В.Д.Новиков, С.В.Машак, Т.Н.Цыцорина, И.Б.Белан).

26. Влияние некоторых антропогенных факторов на структурную организацию ядра лимфоцитов // Влияние антропогенных факторов на структурные преобразования органов, тканей, клеток человека и животных. -Саратов. -1992. -С. 102. (Соавт. В.Д.Новиков, Д.В.Новиков, О.ВЛисиченко, Ю.С.Бенемецкий).

27. Информативные критерии гистогенетических и адаптивных процессов клеток в компьютерной цитофотометрии компактного и диффузного хроматина // Морфология раневого процесса: Тезисы докл. конф. -СПб. -1993. -С. (Соавт. В.Д.Новиков, Д.В.Новиков).

28. Гистогенетические предпосылки адаптивных реакций в системе мать - плацента - плод // Материалы 3 Всесоюз. съезда АГЭ: Тезисы докл. -Тюмень. -1994. -С. 134-135. (Соавт. В.Д.Новиков, С.В.Машак, Г.В.Правоторов, Ю.В.Герасимова, Я.В.Юрьева).

29. Диффузный и компактный хроматин клеточных ядер из тканей -производных различных зародышевых листков // Цитология и генетика. -1994. -Т. 28. -№6. -С. 7-11. (Соавт. В.Д.Новиков).

30. Влияние вращающихся электрических полей промышленной частоты на систему крови лабораторных животных // Гигиена и санитария. -1994. -N29. -С. 32-33. (Соавт. А.Д.Белкин, В.Я.Тарабан, А.Н.Мосолов).

31. Ядро лимфоцита: влияние экзогенных факторов и хромосомных аномалий // Проблемы экспериментальной и клинической лимфологии. -Новосибирск. -1994. -С. 103. (Соавт. В.Д.Новиков, Д.В.Новиков, О.В.Лисиченко).

32. Гистогенез производных внеэмбриональных зачатков у человека и некоторых млекопитающих II Гистогенез и регенерация тканей. Научн. чтения памяти проф. Клишова. -СПб. -1995. -С. 97-98. (Соавт. В.Д.Новиков, Ю.И.Склянов, Н.Н.Дубинина, С.В.Машак).

Соискатель . _ Н.Т.Ясакова

Подписано в печать 01.12.95 Печ.л. 2,0. Тираж 100 экз.