CC BY
37
DOI: 10.23868/202104005
ЯДЕРНО-ЯДРЫШКОВЫЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ И НУКЛЕОЛЯРНЫЙ СТРЕСС В ГЕПАТОЦИТАХ ПРИ ГИПЕРГОМОЦИСТЕИНЕМИИ
Н.Н. Чучкова, К.А. Пазиненко, М.В. Сметанина, Н.В. Кормилина Поступила:21062020
Принята к печати: 02.01.2021
Ижевская государственная медицинская академия, Ижевск, Россия оПубликОваН£1 on-line: 10.03.2021
NUCLEAR-NUCLEOLAR RELATIONSHIPS AND NUCLEOLAR STRESS IN HEPATOCYTES IN HYPERHOMOCYSTEINEMIA
N.N. Chuchkova, K.A. Pazinenko, M.V. Smetanina, N.V. Kormilina
Izhevsk state medical Academy, Izhevsk, Russia
e-mail: [email protected]
Гипергомоцистеинемия вызывает стресс эндоплазматиче-ского ретикулума, что предполагает формирование нуклеоляр-ного стресса. Цель работы — выявление структурных изменений ядра и области ядрышкового организатора для доказательства нуклеолярного стресса при гипергомоцистеинемии, что может служить дополнительным диагностическим маркером заболевания. Объектом исследования были белые беспородные крысы с метионин-индуцированной гипергомоцистеинемией. Срезы печени окрашивали гематоксилином и эозином, а для анализа областей ядрышкового организатора импрегнирова-ли азотнокислым серебром (Argyrophylic Nucleolar organiser regions, AgNORs). В результате морфометрии было установлено, что при гипергомоцистеинемии количество ядер снижается (в 1,86 раз, р<0,05) как и общая площадь, занимаемая ядерным материалом (в 1,69 раз, р<0,05); снижается количество AgNORs (в 1,71 раза, р<0,05) и совокупная площадь, приходящаяся на область ядрышкового организатора (в 2,31 раз, р<0,05). В гепатоцитах экспериментальных животных появлялся класс одноядрышковых ядер, отсутствующий в контроле, но исчезали полинуклеолярные ядра (с 7 и более ядрышками), снижалось количество нуклеол неактивного фенотипа (микроядрышек, в 5,45 раз, р<0,05), увеличивалось (в 2,15 раз, р<0,05) число активных (компактных) AgNORs. Общее количество аргирофильных гранул, характеризующих количество функционирующих в клетке РНК-полимераз, также снижалось, главным образом за счет экстрануклеолярно расположенных гранул. Обнаруженные нами изменения области AgNORs можно охарактеризовать как нуклеолярный стресс, формирование которого обусловлено повышением уровня гомоцистеина и дисфункцией клеток печени.
Таким образом, гипергомоцистеинемия приводит к дезорганизации ядерно-ядрышковых взаимоотношений, сопровождается нуклеолярным стрессом и нарушает ядерный этап биосинтеза белка, что усугубляет уже имеющуюся патологию.
Ключевые слова: ядро, ядрышко, гепатоциты, гипергомоцистеинемия, нуклеолярный стресс.
Введение
Токсичность повышенного содержания гомоцистеина (гипергомоцистеинемия) связывают с тиольной группой гомоцистеина, участвующей в окислительно-восстановительных реакциях [1, 2]. Формирующийся при избытке гомоцистеина окислительный стресс приводит к повышенному окислению белков, нуклеиновых кислот и других органических соединений, что сопровождается цитотоксическим действием. Исследования последних лет высветили фундаментальную роль ядрышка в восприятии различных клеточных стрессовых стимулов, которые нацелены на биогенез рибосом. Это состояние определено как «нуклеолярный стресс», и его развитие связывают с запуском нескольких сигнальных путей для поддержания клеточного гомеостаза [3-6]. 1_. 1_и с соавт. (2018) вводят также понятие обратного (неканонического) нуклеолярного стресса [3]. За формирование субъединиц рибосом и, соответственно, функционирование белоксинтезирующего аппарата клетки отвечает
Hyperhomocysteinemia causes stress of the endoplasmic reticulum, which suggests the formation of nucleolar stress. The purpose of this work is to clarify the relationship between structural changes in the nucleus and the region of the nucleolar organizer in hyperhomocysteinemia to prove nucleolar stress in hyperhomo-cysteinemia, which can serve as an additional diagnostic marker of the disease. The object of the study was white mongrel rats with methionine-induced hyperhomocysteinemia. Histologic sections of the liver were stained with hematoxylin and eosin (to assess the histological structure of the organ, hepatocyte nuclei), ammonia silver (to analyze the areas of the nucleolar organizer — AgNORs). Morphometry has allowed to establish that hyperhomocysteinemia decreases the number of nuclei (1,86 times, p<0,05) and the total area occupied by nuclear material (1,69 times, p<0,05); decreases AgNORs (1,71 times, p<0,05) and the total area of the nucleolar organizer (2,31 times, p<0,05). In the hepatocytes of experimental animals, a class of nuclei with one nucleolus appears, but nuclei with 7 or more nucleoluses disappear, nucleolus of the inactive pheno-type decreases (5,45 times, p<0,05), active (compact) AgNORs increases (2,15 times, p<0,05). The total number of argyrophilic granules, which characterize the number of RNA polymerases functioning in the cell, is also reduced, mainly due to silver granules localized extranuclearly. The detected changes in the AgNORs region can be characterized as nucleolar stress, the formation of which is caused by an increase in homocysteine levels and liver cell dysfunction.
Thus, methionine-induced hyperhomocysteinemia leads to disorganization of nuclear-nucleolar relationships, is accompanied by nucleolar stress, and disrupts the nuclear stage of protein biosynthesis, which can exacerbate the existing pathology.
Keywords: nucleus, nucleolus, hepatocytes, hyperhomocysteinemia, nucleolar stress.
область ядрышкового организатора (Nucleolar organiser regions, NOR). Одним из методов изучения этой структуры в интерфазных клетках является методика окраски клеток азотнокислым серебром: аргирофилия обусловлена сродством ядрышковых белков к серебру, гистологический краситель специфически взаимодействует с белками ядрышка (нуклеофозмином, нуклеолином) [7, 8], что позволяет связать морфологические особенности этой области ядерного субкомпартмента с функциональной активностью клетки. Тесная связь между архитектоникой и функцией ядрышка приводит к зависимым от транскрипции изменениям в ассоциированном с ядрышком хроматине, общим морфологическим изменениям ядрышка и изменениям в расположении ядрышко-ассо-циированных белковых гранул в ядре в ответ на внешние сигналы [5].
Синтез любого белка невозможен без метиониновой аминокислоты. Нарушение метаболизма метионина, обусловленное изменением содержания его в пище, может
привести к дисбалансу в метаболизме белков в связи с нарушением процесса метилирования гистоновых белков нуклеиновых кислот [2, 9, 10].
Цель исследования — выяснение структурных изменений ядра и области ядрышкового организатора для доказательства нуклеолярного стресса при гипер-гомоцистеинемии, что может служить дополнительным диагностическим маркером заболевания.
Материал и методы
Дизайн эксперимента
Исследование одобрено комитетом по биомедицинской этике ФГБОУ ВО «Ижевская государственная медицинская академия» Минздрава РФ (протокол № 656 от 23.04.2019).
Работа выполнена на белых беспородных крысах (Rattus norvegicus Berk, n=24, возраст 9-10 нед., масса тела 220± 20 г). Животные были разделены на 2 группы: животных группы 1 (контроль, n=1 0) содержали в условиях вивария на стандартном рационе питания (экс-трудированный корм со свободным доступом к воде); животные группы 2 (экспериментальная группа, n=14) находились в течение 1 мес. на «метиониновой» диете для формирования гипергомоцистеинемии. За базовую модель гипергомоцистеинемии были взяты разработки по формированию тяжелой формы патологии [11], в которые мы внесли изменения для получения умеренной формы заболевания [12]. Доза вводимого метио-нина с пищей составила 0,15 г на 100 г массы животного в сут. Для подтверждения гипергомоцистеинемии на 4 неделе содержания животных на «метиониновой» диете под эфирным наркозом транскардиальной пункцией забирали кровь для анализа на содержание гомо-цистеина иммуноферментным методом с использованием тест-системы AxisSheld (Axis Shield Diagnostics Ltd, Великобритания) по инструкции фирмы-производителя.
Через 4 недели содержания животных экспериментальной группы на «метиониновой» диете было проведено гистологическое исследование препаратов печени для оценки гисто- и цитоструктуры ткани и выявления областей ядрышкового организатора (Argyrophylic Nucleolar organiser regions, AgNORs).
Гистологическое исследование
Забой животных и взятие материала осуществляли согласно «Правилам проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ Минвуза № 724 от 13.11.1984 г.) и Межгосударственного стандарта «Руководство по содержанию и уходу за лабораторными животными» (2016). При вскрытии животного после эвтаназии эфирным наркозом для гистологического исследования извлекали печень. Выбор органа был обусловлен ключевой ролью печени в метаболизме метионина и гомоцистеина [13, 14]. Извлеченную печень после стандартной гистологической подгоовки заливали в парафиновую среду Histomix (Биовитрум, Россия), из парафиновых блоков готовили серийные срезы, каждый 5 срез брали для последующего анализа. Часть препаратов окрашивали гематоксилином и эозином для оценки гисто- и цитоструктуры ткани, другую часть — азотнокислым серебром по методу W. Howell и D. Black (1 980) [1 5] с целью выявления областей ядрышкового организатора—AgNORs. Многопараметрический анализ областей AgNORs является простым, чувствительным и экономически эффективным методом и может быть
использован в качестве дополнительного диагностического маркера для характеристики белоксинтетической активности клетки наряду с иными цитоморфологиче-скими признаками [16, 17].
На каждом 5 серийном срезе оценивали гисто-и цитоструктуру ткани в 6 случайно выбранных полях зрения (световой микроскоп Primo Star Zeiss, Германия] при увеличении х400, области AgNORs изучали при увеличении х1000. На единицу площади ткани печени (100 мкм2) рассчитывали: количество клеток, количество ядер (№), количество двуядерных гепатоцитов; измеряли наименьший (0Ятт) и наибольший диаметры (0Ятах) ядер, вычисляли средний диаметр (0Яср) и среднюю площадь ^я) ядра, общую площадь, приходящуюся на ядерный аппарат на поле зрения (NяxSя), отмечали наименьшую ^Ятп) и наибольшую ^Ятах) площади ядра. При анализе AgNORs учитывали следующие параметры: количество, площадь, тип (нуклеолонемные, компактные, кольцевидные и микроядрышки), расположение ядрышек в ядре (центральное, эксцентричное, прилегающее к карио-лемме); количество и локализацию аргентофильных гранул (Ag-гранулы), их расположение — интрануклео-лярное и экстрануклеолярное. В среднем анализировали не менее 500 клеток на каждом срезе.
Статистический анализ
Статистический анализ и морфометрию объектов выполняли в программе ImageJ (США). Результаты исследования были проверены на нормальность распределения с использованием критерия Шапиро-Уилка. Сравнения двух групп из совокупностей с нормальным распределением проводили с помощью t-критерия Стьюдента для двух зависимых или двух независимых выборок. Для значений, закон распределения которых отличался от нормального, был применен непараметрический U-критерий Манна-Уитни. Различия считали значимыми при р<0,05, что является достаточным для биологических исследований.
Результаты и обсуждение
У интактных животных, находящихся в стандартных условиях содержания, популяцию гепатоцитов составляют одно- и двуядерные клетки (12,5 ± 2,52%). Средняя площадь ядра и общая площадь, занимаемая ядерным аппаратом на срезе ткани (поле зрения 100 мкм2) представлены в табл. 1.
В течение 4 недель содержания животных экспериментальной группы на «метиониновой» диете сформировалась умеренная гипергомоцистеинемия: уровень гомоцистеина составил 28,9 ± 3,8, у интактных крыс — 8,5 ± 0,6 мкмоль/л. В результате морфометрии было обнаружено, что при гипергомоцистеинемии резко падает количество клеток на единицу площади среза печени (в 1,75 раз, р<0,05) и количество ядер в клетке (в 1,86 раз, р<0,05), снижается объем популяции двуядерных гепатоцитов (в 2,2 раза, р<0,05); увеличивается средний диаметр ядра гепатоцитов, появляются клетки с очень крупными ядрами (рис. 1, 2).
Феномен «укрупнения» ядер при гипергомоцистеинемии был отмечен в ряде работ [10, 18]. Однако в нашем исследовании ядра гепатоцитов у животных экспериментальной группы были относительно однородны по размерам: вариабельность диаметра (0Яти1 и 0Ятах) и площади ^ятп и Sяmax) ядер не была выражена. Общая площадь, занимаемая ядерным материалом на поле зрения, снижалась в 1,69 раз (р<0,05), что объясняется снижением
Таблица 1. Морфометрические характеристики ядер гепатоцитов интактных животных и крыс с гипергомоцистеинемией
Показатели Единицы измерения Интактный контроль Эксперимент (гипергомоцистеинемия)
Количество клеток шт/100 мкм2 448,1 ± 9,21 256,2 ± 4,01
Количество ядер шт/100 мкм2 504,11 ± 30,2 270,72 ± 21,4*
Доля двуядерных гепатоцитов % 12,5 ± 2,52 5,67 ± 0,48*
Средний диаметр ядра мкм 8,75 ± 0,18 9,28 ± 0,18
Максимальный диаметр ядра мкм 11,34 10,62
Площадь ядра мкм2 62,17 ± 2,02 68,32 ± 2,64
Минимальная площадь ядра мкм2 35,07 40,92
Максимальная площадь ядра мкм2 101,06 88,64*
Общая площадь, приходящаяся мкм2 31340,5 ± 245,42 18495,59 ± 240,34*
на ядерный аппарат
Примечание: * — различия средних достоверны при р<0,05.
Рис. 1. Гепатоциты крыс контрольной группы: двуядерные клетки (стрелки). Окраска: гематоксилин и эозин. Ув. х400
Рис. 2. Гепатоциты крыс с гипергомоцистеинемией: гепатоцит с крупным ядром и малым объемом цитоплазмы (стрелка). Окраска: гематоксилин и эозин. Ув. х400
общего количества ядер на 100 мкм2 площади среза. Увеличение объема ядер может быть связано с увеличением их плоидности, что, согласно данным литературы, может быть обусловлено клеточным стрессом, возникающим в ответ на токсическое воздействие (в т. ч. лекарственных средств) и метаболическую нагрузку [19, 20]. Полиплоидные гепатоциты обеспечивают регенера-ционный потенциал печени [21], защиту клеток печени от окислительного стресса и генотоксического повреждения, а также переключение специфических функций железы в режим экономии [22].
В нашей работе было показано, что ядрышковый субкомпартмент ядра гепатоцитов животных с гипер-гомоцистеинемией претерпевает значительные преобразования (табл. 2).
При гипергомоцистеинемии резко падало (в 1,71 раза) количество выявляемых областей ДдИОПэ в расчете на одно ядро: с 4,28 ± 0,17 в контроле до 2,5 ± 0,1 при гипергомоцистеинемии; на 19,11% снижалась площадь ДдИОПэ, приходящихся на одно ядро. Общая площадь, занимаемая ДдЫОПэ в ядрах на единицу площади среза (100 мкм2), снижалась в 2,31 раз (р<0,05). Этот показатель коррелирует с увеличением количества ядер, содержащих 2-3 ДдИОПэ, которые составляют половину всех нуклеол — 55,96%. В 22,96%
ядер была выявлена только одна область ДдИОПэ (одно-ядрышковые ядра), тогда как у животных контрольной группы такой популяции нуклеол обнаружено не было (рис. 3А, Б).
В работах некоторых авторов было установлено, что суммарная площадь ядрышек хорошо коррелирует с количеством и суммарной площадью гранул, а также с активностью РНК-полимеразы I и количеством арген-тофильных белков в ядрышках [23, 24]. Согласно исследованиям, количество, размер и средняя суммарная площадь ядрышек отражают уровень белок-синтетической активности в интерфазных клетках и взаимосвязаны с активностью транскрипционных процессов [24, 25]. Полученные нами результаты могут быть обусловлены снижением активности транскрипционных процессов ядрышковых генов, что отражается на объемах ядрышка и ядра в целом и приводит к дезорганизации взаимоотношений на уровне ядро-цитоплазма.
При гипергомоцистеинемии было резко снижено (в 3,47 раза, р<0,05) количество клеток, в ядрах которых содержится 4-6 ДдИОПэ, исчезли полинуклеолярные ядра гепатоцитов (с 7 и более ядрышками) (см. табл. 2).
Фенотип ДдЫОПэ принято делить по степени восприимчивости серебра и размерам, что соответствует их функциональной активности. Крупные светлые
Таблица 2. Морфометрические характеристики области ядрышкового организатора (Ад\ОЯэ) гепатоцитов интактных животных и крыс с гипергомоцистеинемией
Параметры AgNORs Единицы измерения Интактный контроль Эксперимент (гипергомоцистеинемия)
Количество Ад\ОЯэ/ядро шт. 4,28 ± 0,17 2,5 ± 0,1*
Средняя площадь Ад\ОЯэ одно ядро мкм2 9,63 ± 0,48 7,79 ± 0,48*
Средняя площадь Ад\ОЯз/100 мкм2 мкм2 45,07 ± 2,44 19,47 ± 2,54*
Ядра, содержащие 1-3 Ад\ОЯэ % 24,0 ± 6,52 79,25 ± 5,44*
Ядра, содержащие 4-6 Ад\ОЯэ % 72,0 ± 10,23 20,73 ± 6,68*
Ядра, содержащие 7 и более Ад\ОЯэ % 4,0 ± 0,98 0*
Нуклеолонемные Ад\ОЯэ % 77,1 ± 12,23 79,29 ± 9,68
Компактные Ад\ОЯэ % 8,4 ± 2,41 18,05 ± 1,89*
Микроядрышки % 14,5 ± 2,35 2,66 ± 0,56*
Активные фенотипы Ад\ОЯэ % 85,5 ± 10,31 97,34 ± 8,54
Центральное расположение Ад\ОЯэ % 2,8 ± 0,66 12,72 ± 1,87*
Эксцентричное расположение Ад\ОЯэ % 57,01 ± 9,65 49,11 ± 6,52
Ад\ОЯэ, расположенные у ядерной мембраны % 40,19 ± 5,52 38,17 ± 6,21
Общее количество гранул Ад\ОЯэ шт. 2,72 ± 0,52 1,62 ± 0,51*
Интрануклеолярные гранулы Ад\ОЯэ шт. 1,27 ± 0,28 1,56 ± 0,32
Экстрануклеолярные гранулы Ад\ОЯэ шт. 0,16 ± 0,06 0,06 ± 0,01*
Примечание: * — различия средних достоверны при р<0,05
Рис. 3. Ядрышковые организаторы (Ад1\ЮРБ) гепатоцитов: А — интактные животные; Б — крысы с гипергомоцистеинемией. Окраска: азотнокислое серебро. Ув. х1000
(нуклеолонемные) и темные (компактные) Ад\ОЯэ относятся к функционально-активному варианту, кольцевидные Ад\ОЯэ и микроядрышки являются неактивными. Возможны переходные варианты (нуклеолонемно-компактные), также относящиеся к активным формам ядрышкового организатора. В гепатоцитах животных контрольной группы большая часть Ад\ОЯэ имела активный фенотип, пул неактивных микроядрышек составлял 14,5%. При алиментарной нагрузке метионином и формировании гипергомоцистеинемии количество микроядрышек (неактивных) снижалось в 5,45 раз (р<0,05), т. е. практически вся популяция Ад\ОЯэ превращалась в популяцию, относящуюся к активному типу. Можно предположить, что на фоне снижения в клетках печени количества ядер и ядрышек при гипергомоцистеинемии
компенсаторным ответом на стрессовый стимул является увеличение их активности за счет «резервного» пула неактивных микро-Ад\ОЯэ. У животных экспериментальной группы в 2,15 раз (р<0,05) увеличивалось количество ядрышек компактного варианта (темные, крупные): с 8,4 ± 2,41% в контроле до 18,05 ± 1,89% в опыте. Эти ядрышки наиболее богаты белковыми гранулами, плотно заполняющими область Ад\ОЯэ. Считают, что интенсивность аргирофилии прямо пропорциональна потенциальной активности ядрышка [15]. Усиление степени окрашивания Ад\ОЯэ отмечали при неканонической форме нуклеолярного стресса [3]. Важно отметить обнаруженное в нашей работе изменение расположения Ад\ОЯэ: при гипергомоцистеинемии они чаще занимали центральное положение в ядре,
к
S
5 мкм
Рис. 4. Интрануклеолярные Ag-гранулы в AgNORs нуклеолонемного типа (тонкие стрелки). Два ядрышка компактного типа прилежат к кариолемме (толстые стрелки). Гипергомоцистеинемия. Окраска: азотнокислое серебро. Ув. х1000
в отличие от контрольной популяции (см. табл. 2). На факт изменения архитектоники и расположения ядрышковых организаторов при воздействии стрессовых стимулов обращают внимание ряд авторов. C.R. Madalena с соавт. (2012) изучали возможные связи между хромосомным расположением NORs и долей активных генов рРНК у Drosophila melanogaster и некоторых беспозвоночных. Полученные авторами данные свидетельствуют о связи между локализацией NORs и долей активных генов рРНК, поскольку число копий, показывающих нуклеосомальную организацию, преобладает, когда NORs расположены в перицентрическом гетерохроматине [26]. В работе B. McStay (2016) было показано, что поврежденные рДНК-повторы перемещаются из внутренней части ядрышка на периферию, чтобы сформировать колпачки ядрышка, предположительно для облегчения репарации [27].
Количество ядрышко-ассоциированных гранул, окрашивающихся серебром, коррелирует с количеством рРНК-протеиновых комплексов, субъединиц рибосом и функционирующих в клетке РНК-полимераз [15]. В нашей работе аргирофильные интрануклеолярные гранулы были выявлены в нуклеолах, а экстрануклео-лярные — в нуклеоплазме. Гранулярная составляющая ядрышковых областей представлена в табл. 2.
Общее количество Ag-гранул при гипергомоцистеине-мии снижалось в 1,68 раз (р<0,05), экстрануклеолярных — в 2,67 раз (р<0,05); количество интрануклеолярных гранулярных включений увеличивалось на 22,83% (рис. 4).
Такое распределение гранулярных включений, возможно, объясняется тем, что повышенная активность ядрышковых генов в области AgNORs и формирование
ЛИТЕРАТУРА [REFERENCES]:
1. Skovierova H., Vidomanova E., Mahmood S. et al. The Molecular and Cellular Effect of Homocysteine Metabolism Imbalance on Human Health. Int. J. Mol. Sci. 2016; 17: 1733.
2. Zaric B.L., Obradovic M., Bajic V. et al. Homocysteine and Hyperho-mocysteinaemia. Curr. Med. Chem. 2019; 26: 2948-61.
3. Lu L., Yi H., Chen C. et al. Nucleolar stress: is there a reverse version? J. Cancer 2018; 9: 3723-7.
4. Matos-Perdomo E., Machin F. TORC1, stress and the nucleolus. Aging (Albany NY) 2018; 10: 857-8.
5. Nemeth A., Grummt I. Dynamic regulation of nucleolar architecture. Curr. Opin. Cell Biol. 2018; 52: 105-11.
6. Russo A., Russo G. Ribosomal Proteins Control or Bypass p53 during Nucleolar Stress. Int. J. Mol. Sci. 2017; 18: 140.
7. Ploton D., Menager M., Lechki Ch. et al. Silver staining of nucleolus organizer regions (NORs). Application to the study of nucleolar structure and value in pathology. Ann. Pathol. 1988; 8: 248-52.
8. Trere D. AgNOR staining and quantification. Micron 2000; 31(2): 127-31.
субъединиц рибосом (отражается в количестве интрануклеолярных включений) при гипергомоцистеинемии сопровождается задержкой их транспорта в нуклео-плазму (показатель экстрануклеолярных Ад-гранул).
Заключение
С интерфазными Ад\ОПэ связаны два аргирофиль-ных белка, участвующих в транскрипции и процессинге рРНК: нуклеолин и нуклеофозмин, которые отвечают за окрашивание области ядрышкового организатора методами серебрения, что позволяет визуализировать их на световом микроскопическом уровне [15]. Количество интерфазных Ад\ОПэ строго связано с транскрипционной активностью рРНК [23]. В непрерывно пролиферирующих клетках количество этих областей коррелирует со скоростью пролиферации клеток, что широко используют в диагностике онкологических заболеваний. Кроме того, параметры, характеризующие нуклеолярную область, предлагают применять в качестве потенциального биомаркера, который может помочь в клиническом прогнозе обострения хронической обструктивной болезни легких [28], диагностике атопи-ческого дерматита [29], определить пролиферативную природу разных типов одонтогенных кист [30] и т. п. М. \isari с соавт. (2016) рекомендуют использовать определение количества белков Ад\О1^ в качестве индикатора для получения информации о поведении клеток при любых повреждениях, обусловленных феноменом нуклеолярного стресса [31].
Обнаруженные нами изменения ядер гепатоцитов, ядерно-ядрышковых взаимоотношений, области ядрыш-кового организатора при гипергомоцистеинемии укладываются в понятие феномена нуклеолярного стресса [32]. Известно, что ключевой особенностью эволюционно консервативного интегрированного стрессового ответа является концепция, согласно которой семейство про-теинкиназ фосфорилирует эукариотический инициирующий фактор трансляции (е1Р2), подавляя общий синтез белка для сохранения клеточных ресурсов [33]. Таким образом, гипергомоцистеинемия, как повреждающий стрессовый фактор, приводит не только к внутриклеточному стрессу эндоплазматической сети [34-36], но и инициирует формирование нуклеолярного стресса, возможно, обусловленного влиянием гомоцистеина на хроматин и гистоновые белки [37], что сопровождается дезорганизацией системы биосинтеза белковых продуктов в целом.
Конфликт интересов
Авторы декларируют отсутствие конфликта интересов
9. Mentch S.J., Mehrmohamadi M., Huang L. et al. Histone Methylation Dynamics and Gene Regulation Occur through the Sensing of One-Carbon Metabolism. Cell Metab. 2015; 22: 861-73.
10. Klein Geltink R.I., Pearce E.L. The importance of methionine metabolism. Elife 2019; 8: e47221.
11. Медведев Д.В., Звягина В.И., Фомина М.А. Способ моделирования тяжелой формы гипергомоцистеинемии у крыс. Российский медико-биологический вестник им. акад. И.П. Павлова 2014; 22(4): 42-6. [Medvedev D.V., Zvyagina V.I., Fomina M.A. A method of modeling a severe form of hyperhomocysteinemia in rats. I.P. Pavlov Russian Medical Biolodical Herald 2014; 22(4): 42-6].
12. Тукмачева К.А., Сметанина М.В., Чучкова Н.Н. Сравнительная оценка действия таутомеров калия оротата на активность воспалительного процесса у крыс с гипергомоцистеинемией. В: Баковецкая О.В., ред. Биология в высшей школе: актуальные вопросы науки, образования и междисциплинарной интеграции. Материалы Всероссийской научной конференции с международным участием; 2019 апрель 11-12; Рязань, Россия. Рязань: ОТСиОП; 2019. с. 96-8. [Tukmacheva K.A., Smetanina
M.V., Chuchkova N.N. Comparative assessment of the effect of potassium orotate tautomers on the activity of the inflammatory process in rats with hyperhomocysteinemia. In: Bakovetskay O.V., editor. Biology in higher education: current issues of science, education and interdisciplinary integration. Proceedings of the all-Russian scientific conference with international participation; 2019 Apr 11-12; Ryazan, Russia. Ryazan: OTSiOP; 2019. p. 96-8].
13. Stead L.M., Brosnan M.E., Brosnan J.T. Characterization of homocysteine metabolism in the rat liver. Biochem. J. 2000; 350(Pt 3): 685-92.
14. Pacana T., Cazanave S., Verdianelli A. et al. Dysregulated Hepatic Methionine Metabolism Drives Homocysteine Elevation in Diet-Induced Nonalcoholic Fatty Liver Disease. PLoS One 2015; 10(8): e0136822.
15. Howell W.M., Black D.A. Controlled silver-staining of nucleolus organizer regions with a protective colloidal developer: a 1-step method. Experientia 1980; 36: 1014-5.
16. Elangovan T., Mani N., Malathi N. Argyrophilic nucleolar organizer regions in inflammatory, premalignant, and malignant oral lesions: a quantitative and qualitative assessment. Indian Journal of Dental Research 2008; 19(2): 141-6.
17. Hossain M.I., Hassan M.Q., Bhattacharjee P. et al. Role of Multiparameter Analysis of AgNORs in FNA Smears of Thyroid Swellings in Differentiating Benign and Malignant Lesions. Patholog. Res. Int. 2012; 2012: 908106.
18. Новогродская Я.И., Кравчук Р.И., Островская О.Б. и др. Морфологические изменения в печени крыс при гипергомоцистеинемии. Гепатология и гастроэнтерология 2019; 3(1): 93-8. [Novogrodskaya Ya.I., Kravchuk R.I., Ostrovskaya O.B. et al. Morphological changes in the rat liver in hyperhomocysteinemia. Hepatology and Gastroenterology 2019; 3: 93-8].
19. Wang M.J., Chen F., Lau J.T.Y. et al. Hepatocyte polyploidization and its association with pathophysiological processes. Cell Death Dis. 2017; 8(5): e2805.
20. Martin N.C., McCullough C.T., Bush P.G. et al. Functional analysis of mouse hepatocytes differing in DNA content: volume, receptor expression, and effect of IFNgamma. J. Cell. Physiol. 2002; 191(2): 138-44.
21. Matsumoto T., Wakefield L., Tarlow B.D. et al. In Vivo Lineage Tracing of Polyploid Hepatocytes Reveals Extensive Proliferation during Liver Regeneration. Cell Stem Cell 2020; 26(1): 34-47.e3.
22. Anatskaya O.V., Vinogradov A.E. Somatic polyploidy promotes cell function under stress and energy depletion evidence from tissue-specific mammal transcriptome. Funct. Integr. Genomics 2010; 10(4): 433-46.
23. Derenzini M. The AgNORs. Micron 2000; 31: 117-20.
24. Коржевский Д.Э., Гиляров А.В. Основы гистологической техники. СПб.: СпецЛит; 2010. [Korzhevsky D.E., Gilyarov A.V. Fundamentals of histological techniques. SPb.: Spethlit; 2010].
25. Фролова О.Е. Морфофункциональная характеристика моноцитов. Значение исследования нуклеолярного аппарата. Клинико-лабо-раторная диагностика 1998; 10: 3-8. [Frolova O.E. Morphological and functional characteristics of monocytes. Significance of the study of the nucleolar apparatus. Clinical and laboratory diagnostics 1998; 10: 3-8].
26. Madalena C.R., Diez J.L., Gorab E. Chromatin structure of ribosomal RNA genes in dipterans and its relationship to the location of nucleolar organizers. PLoS One 2012; 7: e44006.
27. McStay B. Nucleolar organizer regions: genomic "dark matter" requiring illumination. Genes Dev. 2016; 30: 1598-610.
28. Turan Sonmez F., Eroz R. The role of argyrophilic nucleolar organizing region-associated proteins in clinical exacerbation of chronic obstructive pulmonary disease. J. Int. Med. Res. 2018; 46: 4995-5003.
29. Gunduz M., Okan M.A., Sengil A.Z. et al. The relationship of argyrophilic proteins of the nuclear-organized regions and atopic dermatitis in children. Exp. Dermatol. 2019; 28: 1309-12.
30. Tyagi K.K., Chandra L., Kumar M. et al. AgNOR as an effective diagnostic tool for determining the proliferative nature of different types of odontogenic cysts. J. Family Med. Prim. Care 2020; 9: 125-30.
31. Nisari M., Eroz R., Nisari M. et al. Investigation of argyrophilic nucleolar organizing region. Bratisl. Lek. Listy 2016; 117: 345-50.
32. Jonsson W.O., Margolies N.S., Anthony T.G. Dietary Sulfur Amino Acid Restriction and the Integrated Stress Response: Mechanistic Insights. Nutrients 2019; 11: 1349.
33. Yang K., Yang J., Yi J. Nucleolar Stress: hallmarks, sensing mechanism and diseases. Cell Stress 2018; 2: 125-40.
34. Ji C., Kaplowitz N. Hyperhomocysteinemia, endoplasmic reticu-lum stress, and alcoholic liver injury. World J. Gastroenterol. 2004; 10: 1699-708.
35. Majumder A., Singh M., George A.K. et al. Restoration of skeletal muscle homeostasis by hydrogen sulfide during hyperhomocysteinemia-mediated oxidative/ER stress condition. Can. J. Physiol. Pharmacol. 2019; 97: 441-56.
36. Malhi H., Kaufman R.J. Endoplasmic reticulum stress in liver disease. J. Hepatol. 2011; 54: 795-809.
37. Mentch S.J., Mehrmohamadi M., Huang L. et al. Histone Methylation Dynamics and Gene Regulation Occur through the Sensing of One-Carbon Metabolism. Cell Metab. 2015; 22: 861-73.
