Препарат 3. Яйцеклетка млекопитающего. Яичник кошки (Гематоксилин-эозин).
Домашняя кошка относится к млекопитающим, у которых овуляция индуцируется спариванием. Это дает возможность получать от животных в эструсе препараты с антральными (зрелыми) фолликулами. Препарат представляет собой поперечный разрез яичника, который у кошки, в отличие, например от кролика, уплощен в дорзо-вентральном направлении. При малом и среднем увеличении (х 8 и х 20) следует изучить основные части яичника. На препарате отчетливо выделяются наружная плотная корковая часть (cortex) и внутренняя рыхлая мозговая (medulla) часть яичника. С поверхности он покрыт кубическим или плоским «герминативным» эпителием (который раньше считался источником женских половых клеток, отсюда и название). Под эпителием в коре яичника находится волокнистая белковая оболочка, состоящая из соединительной ткани. Белковая оболочка переходит в соединительнотканную строму коры, в которой видны яркоокрашенные фолликулы, размеры и организация которых зависят от степени их зрелости, а также образования, развившиеся вследствие овуляции или гибели фолликулов. В светлоокрашенном мозговом веществе, состоящем из рыхлой соединительной ткани, находятся крупные сосуды и нервы (последние при окрашивании гематоксилин-зозином не видны).
Различные стадии фолликулогенеза изучаются при большом увеличении (х 40 или х 90).
А. Первичные (примордиальные) фолликулы. У млекопитающих размножение гоний происходит в эмбриональный период. Половая клетка устанавливает связи с соматическими фолликулярными клетками, когда вступает в профазу I мейоза (период малого роста) и превращается в ооцит I порядка. В это время профаза мейоза блокируется на стадии диплотены. Возникший примордиальный фолликул состоит из ооцита I порядка и окружающих его плоских фолликулярных клеток. Ооцит имеет хорошо заметное круглое ядро с нежной сетью хроматина и ядрышком. Цитоплазма мелкозернистая, базофильная, что обусловлено накоплением в ней РНК, увеличением количества митохондрий и рибосом. Желточные включения в этот период отсутствуют.
Примордиальные фолликулы – это резерв половых клеток, в которых завершение профазы мейоза и дальнейшее развитие происходят лишь при половом созревании. Располагаются они, как правило, группами в самых поверхностных участках кортекса яичника непосредственно под белковой оболочкой. Примордиальные фолликулы порциями вступают в рост в течение всего репродуктивного периода жизни самки.
В. Первичные однослойные фолликулы. Следующая стадия характеризуется увеличением размеров ооцита, вступившего в вителлогенез. Объем ооцита возрастает за счет отложения в его цитоплазме желтка, жира и гликогена. Цитоплазма становится все более оксифильной, ее органоиды скапливаются в периферических отделах, ближайших к фолликулярным клеткам. Отмечаются изменения и в самом фолликулярном эпителии, что связано с его пролиферацией и началом функционирования. Из плоских фолликулярные клетки становятся кубическими, затем – призматическими. Однослойный фолликул постепенно превращается в многослойный.
С. Первичные многослойные фолликулы.
После образования первого слоя фолликулярных клеток, между ними и ооцитом I порядка при совместном участии начинает формироваться блестящая оболочка (zona pellucida).Ее наружная часть (из кислых мукополисахаридов) секретируется фолликулярными клетками, а внутренняя (из нейтральных мукополисахаридов) образуется самим ооцитом. Эту оболочку (периооцитное пространство) пронизывают микровыросты ооцита и макровыросты клеток фолликула, через которые осуществляется транспорт питательных веществ от фолликулярных клеток к ооциту. На препарате она имеет вид двухконтурной оранжево-розовой оболочки.
Слои фолликулярных клеток образуют зернистую оболочку (zona granulosa), снаружи от нее начинает формироваться соединительнотканная оболочка фолликула (teca folliculi). Первичные фолликулы увеличиваются в объеме, как за счет роста самого ооцита, так и за счет увеличения числа клеток фолликулярного окружения, которые активно делятся в течение всего периода роста фолликула.
D. Вторичные фолликулы.
Дальнейшее развитие фолликула заключается в появлении между фолликулярными клетками полостей, заполненных фолликулярной жидкостью и имеющих тенденцию к увеличению и слиянию. После образования полостей фолликул называют вторичным. До тех пор, пока продолжается рост ооцита, фолликул остается компактным, затем ооцит, все еще находящийся на стадии диплотены профазы I мейоза, прекращает расти, а фолликул продолжает активно увеличиваться за счет пролиферации клеток зернистой оболочки и образования полостей.
Е. Третичные фолликулы (Граафовы пузырьки).
Это завершающий этап фолликулогенеза, который распознается по слиянию полостей в общую центральную полость (antrum).
Полость зрелого фолликула ограничена зернистой оболочкой (zona granulosa) из нескольких слоев фолликулярных клеток. В месте расположения ооцита поддерживающие его клетки зернистой оболочки образуют выступ в полость фолликула – яйценосный бугорок (cumulus) на вершине которого и находится выросший ооцит I порядка. Его цитоплазма имеет зернистую структуру и включения, окрашенные в розовато-красный цвет. Ядро с ядрышком и мелкими глыбками хроматина может располагаться как центрально, так и эксцентрально. Ооцит окружен двухконтурной блестящей оболочкой (zona pellucida), а также фолликулярными клетками внутреннего слоя зернистой оболочки, которые формируют лучистый венец (corona radiata). Фолликулярные клетки выполняют не только опорную, трофическую и барьерную функцию, но и в совокупности с клетками теки, являются железой внутренней секреции, вырабатывающей эстроген (женский половой гормон). Кроме того, на них расположены рецепторы к гонадотропным гормонам гипофиза, под воздействием которых осуществляется оо- и фолликулогенез.
Снаружи Граафов пузырек покрыт тонкой базальной мембраной и текой, окрашенной эозином в светло-розовый цвет и состоящей из внутреннего слоя (teca interna) , содержащего рыхлую соединительную ткань и сосуды, а также наружного (teca externa), в состав которого входят плотная соединительная ткань и мышечные клетки.
Граафов пузырек быстро увеличивается в размерах, приближается к поверхности яичника и его верхушка (стигма) выдается над ней, в то время как противоположный полюс погружен глубоко в строму яичника. В процессе созревания граафова пузырька происходит первое мейотическое деление и образуется ооцит II порядка и первое редукционное тельце (полоцит). Достигнув полного развития, фолликул лопается в области стигмы и ооцит, окруженный блестящей оболочкой и лучистым венцом, с потоком фолликулярной жидкости устремляется из яичника в полость тела, где подхватывается фаллопиевыми трубами. Процесс разрыва стенки фолликула и высвобождения ооцита называется овуляцией. У большинства млекопитающих она происходит на стадии метафазы II мейоза. Завершение второго деления созревания, при котором образуются яйцеклетка и второе редукционное тельце (полоцит) происходит лишь в процессе оплодотворения.
Оставшиеся фолликулярные клетки дифференцируются в клетки желтого тела, которые начинают продуцировать гормон прогестерон. Желтое тело состоит из видоизмененных фолликулярных клеток, в которых наблюдается отложение желтого пигмента лютеина. Это происходит под влиянием лютеинизирующего гормона гипофиза. Клетки желтого тела имеют полигональную форму, а все желтое тело разделено соединительнотканными прослойками на отдельные дольки. Поскольку клетки желтого тела функционируют как железа внутренней секреции, то в нем наблюдается очень много мелких кровеносных сосудов. Следует отметить, что желтое тело можно наблюдать далеко не на каждом препарате.
Описанные события происходят не во всех фолликулах одновременно. Поэтому на срезе яичника можно наблюдать все формы перехода от примордиального фолликула к зрелому. Одновременно многие примордиальные, растущие, а иногда и созревающие фолликулы подвергаются процессу дегенерации (атрезии). Атретические фолликулы. отличаются по следующим признакам: яйцеклетка деформирована, фолликулярный эпителий вследствие перерождения изменяется; его клетки теряют связь друг с другом и заполняются жиром; блестящая оболочка утолщается и образует складки. На месте погибших фолликулов разрастается интерстициальная ткань. Она имеет вид тяжей, составленных из многоугольных клеток с крупными, отчетливо заметными ядрами. Наибольший шанс погибнуть имеют те фолликулы, которые располагаются в строме яичника более центрально, нежели лежащие более поверхностно. Массово этот процесс происходит уже во внутриутробном периоде и далее вплоть до полового созревания. Поэтому на препаратах зрелых яичников атретические фолликулы встречаются нечасто.