6. Классификация ядрышек.

В настоящее время в литературе существует достаточное количество данных, позволивших выделить несколько типов ядрышек в зависимости от изучаемого объекта: от его видовой принадлежности, от нормы или патологии ткани, от стадии онтогенеза. Таким образом, все эти результаты дают нам возможность говорить о состоянии клетки в целом.

В 1985 г. Челидзе предложил условно объединить все ядрышки в три основные формы: ретикулярные (или нуклеолонемные), компактные и кольцевидные. Однако в 1988 году П.В. Челидзе и О.В. Зацепиной была предложена иная классификация, в основу которой положены данные о структурной и функциональной активности ядрышек в клетках животного и растительного происхождения. Согласно данной классификации можно выделить девять типов ядрышек: компактные, нуклеолонемные, ядрышки типа кора-сердцевина, ретикулярные, вакуализированные, кольцевидные, сегрегированные, плотные и свободные фибриллярные центры; во многих клетках показаны ядрышки переходных форм. Для каждого из них описана морфология, соотношение фибриллярного и гранулярного компонентов, степень активности и виды тканей, где обнаруживается данный тип.

6.1. Нуклеолонемные ядрышки.

Типичные нуклеолонемные ядрышки – крупные, с характерным нитчатым строением. Их стабильные структуры – нуклеолонемы, или нити – имеют диаметр 150-200 нм и состоят из перемешанных между собой фибриллярного и гранулярного компонентов. Нуклеолонема представляет собой непрерывный тяж, соединяющий все ФЦ. Нуклеолонемы неоднородны по своему строению: в них кроме гранул толщиной 15 нм входит множество тонких фибрилл, которые могут образовывать в нуклеолонемах отдельные сгущения. Контуры нуклеолонемных ядрышек сильно «изрезаны», поэтому их иногда даже называют цветковидными.

В петлях нуклеолонемы располагаются электронно-светлые области: фибриллярные центры и ядрышковые вакуоли. Основными критериями, по которым можно отличить эти два компонента, являются следующие: фибриллярный центр состоит главным образом из однородных по толщине фибрилл диаметром 7-10 нм и характеризуется большей (по сравнению с вакуолями) электронной плотностью; содержимое же вакуолей по структуре и плотности практически неотличимо от нуклеоплазмы.

Как правило, между петлями нуклеолонемы находятся мелкие вакуоли примерно одинакового диаметра. Однако в ядрышках гепатоцитов морской свинки были обнаружены вакуоли другого типа: в них наблюдались скопления фибрилл толщиной около 25 нм, отличающихся высокой электронной плотностью и сходных по структуре с фибриллами околоядрышкового хроматина; также удалось выявить связь этих фибрилл с околоядрышковым хроматином. Предполагается, что эти скопления относятся к внутриядрышковому хроматину. Аналогичная связь вакуолярного компонента и внутриядрышкового хроматина была отмечена в раннем развитии Sinapis alba. В клетках фиброаденомы молочной железы обнаружена связь внутриядрышкового хроматина со всеми фибриллярными центрами ядрышка.

Многочисленные мелкие ФЦ имеют преимущественно сферическую форму и равномерно распределены в объеме ядрышка. Диаметр ФЦ колеблется от 50нм до нескольких микрон. В некоторых объектах (напр., гепатоциты куриного зародыша) ФЦ идентифицируются с трудом. Число и средний суммарный объем ФЦ выше, а средние размеры ФЦ ниже по сравнению с ретикулярными ядрышками. ПФК (20% от общего объема ядрышка) интенсивно развит и формируют тяжи и «шапочки» вокруг ФЦ. Гранулярный компонент также интенсивно развит и занимает около 65% от общего объема ядрышка. ОХР и ВХР в нуклеолонемных ядрышках развиты слабо.

Как правило, нуклеолонемные ядрышки встречаются в активно синтезирующих и пролиферирующих. В частности, такие ядрышки имеются в дифференцированных интерфазных эритроидных клетках, незрелых мегакариоцитах, в гепатоцитах интактной печени морской свинки, мыши и крысы. Но для каждого из этих видов животных определены свои морфофункциональные особенности. Так, для ядрышек клеток печени морской свинки характерно слабое развитие (иногда даже не выявляется) плотного фибриллярного и низкое содержание гранулярного компонентов. Однако это не говорит об инактивации ядрышка, так как гепатоциты – клетки, активно синтезирующие большое количество белков; вероятно, что причина подобной морфологии заключается в высокой скорости процессинга. Кроме того, нуклеолонемные ядрышки обнаружены в клетках культуры СПЭВ.

Обычно в пролиферативно активных клетках (проэритробласты печени мыши) нуклеолонема формирует в центральной части ядрышка сетевидную структуру, окруженную слоем гипертрофированного гранулярного компонента. Важно отметить, что общая композиция различных вариантов нуклеолонемного ядрышка обусловлена разной степенью компактизации ДНК-фибрилл р-хроматина. Так, например, структурные изменения в ядрышке, наступающие вслед за гепатэктомией, могут быть объяснены деконденсацией р-хроматина и увеличением линейных размеров транскрипционно-активной части рДНК.

По одной из гипотез, которая сочетает в себе две выше описанные модели пространственной организации ядрышка, в нуклеолонемных ядрышках транскрибирующие р-гены могут локализоваться на поверхности ФЦ и в тяжах рДНК, протянутых между ФЦ, а отходящие от рДНК латеральные РНП-фибриллы, очевидно, при этом образуют аргентофильный ПФК. Выключенная из работы часть р-генов теряет связь с аргентофильными белками и собирается в нуклеосомные фибриллы внутриядрышкового конденсированного хроматина толщиной 20-30 нм, нечувствительные к ионам серебра. В типе нуклеолонемные ядрышки можно выделить три класса: собственно нуклеолонемные, нуклеолонемно-вакуолизированные, псевдонуклеолонемные (более подробно см. далее).