Новосибирской государственной медицинской академии

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (2004 год, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

Крылатое выражение известного цитолога А.Максимова "Ядро - герб ткани" звучит по-новому в свете современных возможностей микроскопической техники. Интерфазное ядро, вследствие приблизительности и субъективности описательных терминов всегда представлялось наиболее сложным объектом для объективного  анализа, особенно на уровне световой микроскопии. Внедрение компьютерных методов [1] позволило не только ускорить получение результатов, но и ввести исследование в четкие рамки, получив законные основания для сравнительного анализа поведения описываемых структур в разнообразных условиях существования живой системы.
Метод оптико-структурного машинного анализа [2] используется нами в течение полутора десятилетий для изучения структурных особенностей ядер различных клеток и дает возможность описывать указанную структуру в объективных количественных показателях, ряд которых были выделены нами в качестве наиболее информативных [3]. Наблюдения процессов, происходящих в ядрах клеток разнообразных тканей (печень, мезотелий, буккальный эпителий, внезародышевые органов, фибробласты, лимфоциты периферической крови животных и человека и др.) в условиях физиологической нормы, а также разнообразной патологии, включая действие экологически вредных факторов, убедили нас в том, что существует некая универсальная программа поведения ядра, своеобразный алгоритм, который включается при стрессирующих воздействиях и выражается в закономерных изменениях ядерных структур вне зависимости от природы фактора, запустившего эту программу.
К морфологическим эквивалентам таких закономерных изменений можно отнести параметры, описывающие площадь и периметр ядра, количество хроматина, степень его мелкозернистости, соотношение диффузной и компактной фракции, а также степень деформации гетерохроматиновых структур. Изменения носят такой характер, что дают возможность говорить о перепрограммировании генома к условиям патологии. Это связано с блокированием работавших при нормальном метаболизме (но ставших бесполезными в изменившихся условиях) генов и приведением в транскрипционно активное состояние их новых групп. Можно лишь предположить, что выбор будущих участников процесса адаптации по каким-то причинам может совершиться лишь в условиях декомпактизации значительных участков генома. Во всяком случае, увеличение доли диффузного хроматина, возрастание площади и периметра ядра, отчетливое снижение его оптической плотности, так же, как и увеличение степени мелкозернистости хроматина - характерные и универсальные признаки начала развертывания адаптивного потенциала. Следует отметить, что нечто подобное уже отмечено для опухолевых клеток[4].
Особый интерес вызывает пропорциональное тяжести процесса возрастание (иногда более, чем 3-4 раза) коэффициента деформации гетерохроматиновых структур (так мы назвали параметр, отражающий соотношение длинной и короткой осей хроматиновой глыбки). Несомненно, основную роль в этом явлении играют скелетные структуры ядра. Однако, что запускает процесс, и почему именно деформированное состояние сообщает живой системе повышенную устойчивость[5]?
Следует отметить, что подобная закономерность уже была установлена для органного и тканевого уровней организации жизни [6]. Наша попытка проверить ее существование в субклеточной ситуации  нашла объективное подтверждение. При воздействии на клетку стрессирующих агентов, вызывающих процесс перепрограммирования генома, параллельно с уже описанными изменениями наблюдается возрастание коэффициента округлости ядра, т.е. оно тоже деформируется, хотя и не столь сильно, как его внутренние структуры.
Весьма впечатляющей находкой стало обнаружение изменения общего количества фельген-позитивного материала в ядре лимфоцита. Подобная ситуация была зарегистрирована и касалась больных системной красной волчанкой [7]. Лимфоциты таких больных в период обострения избавлялись от части  генетического материала, и общее количество ДНП в ядрах их лимфоцитов в тяжелых случаях приближалось по своим  значениям к гаплоидным, а в период ремиссии снова шло накопление ДНП. В наших наблюдениях [8] такого рода тенденции также обнаруживались: при изучении ядер лимфоцитов периферической крови больных бронхиальной астмой детей при нарастании тяжести заболевания прогрессивно уменьшается количество не только диффузного, но и компактного хроматина, а также его общее содержание в ядре лимфоцита. Компактный хроматин приобретает все более крупноглыбчатую структуру, что объективно подтверждается снижением показателя его суммарного периметра.
Описанные изменения можно расценивать, по нашему мнению, в качестве морфологических эквивалентов уменьшения адаптивного потенциала клетки при нарастании тяжести течения БА.
Таким образом, можно сделать вывод о прогностической значимости описанных морфометрических параметров ядра и возможности их использования в скринирующих диагностических программах.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ:
1.    Современные методы автоматизации цитологических исследований/Исаков В.Л., Пинчук В.Г., Исакова Л.М. – Киев: Наук. думка, 1988.- 216 с.
2.    Богданов К.М. Оптико-структурный машинный анализ микрообъектов в морфологических исследованиях. Автореф. дис. … докт.  – Пущино. – 1971. – 41 с.
3.    Ясакова Н.Т. Морфология ядра в связи с органной и гистогенетической принадлежностью клеток и тканей: Автореф. дис. … докт. биол. наук. – Новосибирск, 1996. – 45 с.
4.    Эренпрейса Е.А. Организация хроматина в ядре интерфазной клетки. - Рига. Зинатне. - 1990. - 117 с.
5.    Бауэр Э.С. Теоретическая биология. М.: Л., - 1935. -206 с.
6.    Браун А.Д., Моженок Т.П. Неспецифический адаптационный синдром клеточной системы. – Л.: Наука. – 1987. -  232 с.
7.    Сакене В. Э., Пташекас Р. С. Цитофотометрическое изучение изменения содержания цитохимической активности лимфоцитов крови человека при системной красной волчанке // Цитология. - 1984. -  Т. 26,        № 10. - С. 1212 - 1216.
8.    Гавалов С.М., Ясакова Н.Т., Мамоян Ж.К., Валова Т.А. Бронхиальная астма. Новые подходы к поиску прогностически ценных критериев тяжести//  Аллергология. 2001. - №4. – С.10-13.