Глава 1. Клетка и ткани

0,25 мкм) присутствуют лишь в некоторых тка­нях (почки, печень). В них обнаруживается кри­сталловидная сердцевина, в которой находятся ферменты в концентрированной форме.

Пероксисомы содержат около 15 ферментов (пероксидаза, каталаза и оксидаза D-аминокис-лот). Пероксидаза участвует в обмене перекис-ных соединений, часть которых токсична для клетки (перекись водорода). Пероксисомы уча­ствуют в нейтрализации многих токсических соединений, в обмене липидов, холестерина, пуринов.

В настоящее время открыт новый класс на­следственных заболеваний человека, насчиты­вающий не менее 12 нозологических форм— пероксисомные болезни. Развитие этих заболе­ваний связано с дефектом активности перокси-сом. При этих заболеваниях поражается цент­ральная нервная система, и заболевание приво­дит к смерти в раннем возрасте.

Меланосомы. Меланосомы представляют собой органоид, основной функцией которого является синтез пигмента — меланина. Эти ор­ганоиды обнаруживаются в клетках меланоци-тарной системы, к которым относятся стро-мальные меланоциты кожи и некоторых сли­зистых (бульбарная конъюнктива, слизистая толстого кишечника), меланоциты увеального тракта глаза человека (стромы радужной обо­лочки, ресничного тела, хориоидеи). Вышепере­численные клетки происходят из клеток нерв­ного гребня путем их миграции на ранних эта­пах эмбриогенеза.

Меланосомы обнаруживаются также в клет­ках нейроэпителиального происхождения (ней-ромеланин). К таковым относятся клетки пиг­ментного эпителия радужки, ресничного тела и сетчатки. Меланосомы обнаруживаются также в некоторых нейронах головного мозга — ней­роны черной субстанции.

Меланин, продуцируемый меланосомами, представляет собой темно-коричневый пигмент (рис. 1.1.23), интенсивно поглощающий све­товую энергию, особенно коротковолоновой части спектра (ультрафиолетовую энергию, 290—320 нм). Меланин обладает способностью «гасить» свободные радикалы. Благодаря этим способностям меланин предохраняет ткани от повреждающего действия ультрафиолетовой энергии.

Формирование меланина происходит в ме-ланосомах меланоцитов под действием фер­мента тирозиназы, который преобразует ами­нокислоту тирозин в дигидрооксифенилала-нин (ДОФА) с последующим превращением в ДОФА-квинон. Затем происходит полимериза­ция ДОФА-квинона с формированием зерен ме­ланина (рис. 1.1.23, 1.1.24).

Темно-коричневый меланин называют эуме-ланином, а меланин красноватого цвета — фео-меланином. Эти два типа меланина различа­ются и химическим составом. Красноватый

Рис. 1.1.23. Различные стадии формирования мелано-сом (трансмиссионная электронная микроскопия):

1 — премеланосомы; 2 — меланосомы

Рис. 1.1.24. Схема, изображающая стадии формирова­ния меланосом:

х — тирозиназа; стадии I, II, III, IV

пигмент отличается включением в его состав серосодержащей аминокислоты с образованием 5-цистенил-ДОФА.

Как указывалось выше, активность тирози­назы проявляется в меланосомах. Последние представляют собой овальные или округлые тельца, диффузно распределенные в цитоплаз­ме меланоцитов или клеток пигментного эпите­лия радужки, ресничного тела, сетчатки. Мела­носомы образуются в результате биосинтети­ческой деятельности гладкого и шероховатого эндоплазматического ретикулума, а также ком­плекса Гольджи [33]. Выделено четыре стадии меланизации меланосом. На первой стадии ме-ланосома представляет собой пузырек, содер-

Клетка

17

Кератиноциты

жащий тирозиназу, но не меланин (рис. 1.1.25). На второй стадии меланосома превращается в овальную структуру, выполненную нежным фи-ламентозным материалом. На третьей стадии этот филаментозный материал начинает мела-низироваться. В четвертой стадии наступает полная меланизация.

Рис. 1.1.25. Схема, иллюстрирующая развитие мелано-цитов, их дифференциацию и взаимодействие с эпи­телиальными клетками эпидермиса (по Jimbow et ai, 1976):

1 — комплекс Гольджи; 2 — эндоплазматический ретикулум; 3 — митохондрии; 4 — меланизация меланосом (стадии I, II, III и IV)

Количество меланосом, степень их мелани-зации, количество меланоцитов и определяют степень пигментации кожи и структур глаза. Размер меланосом частично находится под ге­нетическим контролем. Так, размер меланосом у негров колеблется от 1,0—1,3 мкм, а у бе­лых— 0,6—0,7 мкм [31]. Различия обнаружи­ваются в стадийности процесса. У белых инди­видуумов в большем количестве обнаружива­ются меланомы в стадиях / и //, а у негров — в стадии IV.

В коже меланин передается клеткам эпидер­миса посредством фагоцитоза эпителиальной клеткой зерен меланина, распространяющихся к ним по цитоплазматическим отросткам мела-ноцита [36]. В кератиноцитах зерна меланина по мере дифференциации клеток смещаются к поверхностным слоям. В эпителиальных клет­ках меланоциты формируют агрегаты, окру­женные мембраной. Эти структуры напоминают вторичные лизосомы. В них происходит частич­ная деградация меланина. Оставшийся меланин удаляется в результате слущивания поверх­ностных клеток эпидермиса.

Выведение зерен меланина в увеальных ме-ланоцитах и пигментных клетках сетчатки про-

исходит путем фагоцитоза выделившихся в ре­зультате распада меланоцитов зерен мелани­на макрофагами (меланофаги). Последние миг­рируют по направлению кровеносных сосудов, проникают в их просвет и высвобождают мела­нин. В случаях нарушения этих процессов про­исходит накопление внеклеточно расположен­ного меланина. При высвобождении меланина в камерную влагу (дегенерация пигментного эпи­телия радужки, ресничного тела, посттравмати­ческие изменения) зерна меланина выводятся через дренажную систему глаза. В тех случаях, когда меланина большое количество, возможна блокада трабекулярной сети, в результате чего развивается так называемая «пигментная глау­кома».

В заключение необходимо отметить, что син­тезирующие меланин клетки — меланоциты — являются источником одних из наиболее злока­чественных опухолей — меланом (кожи, слизис­тых, конъюнктивы, увеального тракта глаза). Одним из наиболее важных диагностических признаков этого заболевания является выяв­ление при микроскопическом исследовании ме­ланосом (иногда при помощи импрегнации се­ребром методом Фонтана) или активности ти-розиназы (в случаях отсутствия меланизации меланосом).

1.1.2. Внутрицитоплазматические включения

Гликоген. В цитоплазме многих клеток об­наруживаются неправильной формы частицы диаметром 20—30 нм. Различают два типа гли­когена. Первый тип характеризуется скопле­нием изолированных частиц, равномерно или неравномерно распределенных в цитоплазме (бета-частицы). Помимо бета-частиц можно об­наружить и альфа-частицы. Отличия сводятся к тому, что в альфа-частицах отдельные гранулы собираются в розетки. Наиболее часто глико­ген обнаруживается в клетках печени и мышеч­ной ткани.

Липиды. В норме в цитоплазме клеток обна­руживаются капельки липидов. Депозиты липи-дов имеют различный вид. Часть капелек гомо­генного вида, в то время как другие обладают пластинчатой структурой. Отличаются они и плотностью. Большинство свободных липидов исчезает в процессе гистологической обработки материала, поскольку вымываются спиртами и ксилолом.

Пигментные гранулы. В тканях глаза можно обнаружить два типа пигментных гранул. Это меланин и липофусцин.

Меланин широко представлен в тканях гла­за, выполняя довольно важные функции в фо­торецепции. Меланиновые гранулы обнаружи­ваются как в нейроэпителиальных производ­ных, таких как пигментный эпителий сетчатки, радужки, ресничного тела, так и в стромальных

18