Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы 11
1.1. Морфофункциональная организация нейросекреторных клеток преоптического ядра у взрослых Апига 11
1.2. О функциональном значении преоптического ядра У Апига 19
1.3. Основные закономерности гистогенеза и проблема пластичности ЦНС 26
1.4. Физиологическая дегенерация нейросекреторных клеток и регенерация нейросекреторных центров гипоталамуса у позвоночных животных 40
2. Материал и методики 48
3. Результаты собственных исследований 60
3.1. Топография и клеточный состав области преоптического ядра взрослых особей травяной лягушки 60
3.1.1. Топография и клеточный состав преоптического ядра (световая микроскопия) 60
3.1.2. Ультраструктурная организация клеточных элементов преоптического ядра 67
3.1.2.1. Эпендимная выстилка Ш желудочка и преоптической бухты 67
3.1.2.2. Клетки субэпендимной зоны преоптической бухты и вентральной части преоптического ядра 72
3.1.2.3. Средняя и дорсальная части преоптического ядра. Высокодифференцированные нейросекреторные клетки 80
3.1.2.4. Нейроны, нейропиль, синапсы, глия и капилляры преоптического ядра 121
3.2. Лролиферативная активность эпендимы дорсальной стенки преоптической бухты и содержание ДНК в клетках области преоптического ядра травяной лягушки 136
3.2.1. Опыты с введением колхицина взрослым особям 136
3.2.2. Опыты с введением Н3-тимидина одно- и двухлетним особям лягушек 140
3.2.3. Цитофотометрическое исследование содержания ДНК в клетках области преоптическоґо ядра у сеголеток и взрослых лягушек 146
3.3. Функциональная морфология дифференцированных нейро секреторных клеток преоптическоґо ядра травяной лягушки в весенне-летний период 153
3.3.1. Светооптическое исследование 153
3.3.2. Электронномикроскопическое исследование 159
4. Обсуждение полученных результатов 175
4.1. Эпендима преоптической бухты и вопрос о физиологической регенерации преоптическоґо ядра 175
4.2. О роли структур нейросекреторных клеток в процессах секреции, жизненный путь и секреторный цикл нейро-секреторных клеток преоптическоґо ядра лягушки 185
4.3. К вопросу о природе иннервации нейросекреторных клеток и их взаимоотношениях с глией и капиллярами 205
4.4. Сезонные изменения структуры нейросекреторных клеток и вопрос о функциональном значении преоптическоґо ядра травяной лягушки 209
Выводы 215
Литература 218
- Физиологическая дегенерация нейросекреторных клеток и регенерация нейросекреторных центров гипоталамуса у позвоночных животных
- Клетки субэпендимной зоны преоптической бухты и вентральной части преоптического ядра
- Цитофотометрическое исследование содержания ДНК в клетках области преоптическоґо ядра у сеголеток и взрослых лягушек
- О роли структур нейросекреторных клеток в процессах секреции, жизненный путь и секреторный цикл нейро-секреторных клеток преоптическоґо ядра лягушки
Введение к работе
Решение вопроса о путях физиологической регенерации, т.е. пополнения утраченных в процессе активного функционирования нейросекреторных клеток (НСК) в нейросекреторных формациях у взрослых Anamnia представляет интерес не только для нейрозндокринологии, но и для понимания такого важного с нейробиологической точки зрения явления, как изменение пластичности элементов нервной ткани в филогенезе позвоночных. Предпосылкой такого исследования могут служить известные данные о гетероморфизме пептидергических НСК в пределах нейросекреторных центров, особенно хорошо выраженном у Anamnia (Поленов, 1968) и заключающемся в одновременном наличии в этих центрах и, в частности, в Щ в различной степени дифференцированных и дегенерирующих НСК, а также НСК, находящихся в различном функциональном состоянии. Онтогенетическими исследованиями, выполненными на рыбах и амфибиях (Яковлева, 1966, 1967; Четверухин, 1971, 1974; Ефимова, 1978), показано, что гетероморфизм НСК обусловлен их гетерохромным развитием. Это приводит к более раннему формированию крупноклеточной дорсальной и позднему - мелкоклеточной вентральной частей ПН.
Дегенерация крупных НСК дорсальной части ПН у взрослых особей (иногда как проявление голокриновой секреции), выраженная в определенные сезоны года, а также локализация мелких НСК вблизи многорядной, с высокой митотической активностью эпендимной выстилки ПБ, позволили А.Л.Поленову высказать гипотезу о физиологической регенерации нейросекреторных центров у взрослых особей низших позвоночных за счет малодифференцированных "камбиальных" клеток эпендимы ПБ (Поленов, 1954, 1956, 1968). Впоследствии исследования на половозрелых особях травяной лягушки с применением методов свето- и электронномикроскопической Н3-тимидиновой радиоавтогра 7 фии подтвердили наличие "камбия" в многорядной эпендимной выстилке дорсальной стенки ПБ и возможность миграции индифферентных в морфологическом отношении клеток в область локализации мелких НСК центральной части Ш ( Polenov et ai. , 1972; Четверухин, 1974; Chetverukhin , 1978).
На основе всех этих данных А.Л.Поленов (1974) построил схему, отражающую секреторный цикл и жизненный путь НСК у взрослых особей позвоночных (преимущественно для низших), т.е. постоянно протекающие в Щ (и других нейросекреторных формациях) процессы возникновения, роста, дифференщровки и физиологической дегенерации НСК. Однако тонкая морфология матричных эпендимных и индифферентных клеток, а также в различной степени дифференцированных и дегенерирующих НСК, их синаптического аппарата, элементов нейроглии и стенок сосудов в области ПЯ у амфибий практически не изучены. Такого рода данные имеются только лишь по осетровым (Ефимова, 1978) и костистым рыбам (Плужников, 1978).
Сезонные изменения в "зрелых" НСК из Щ амфибий изучены, в основном, светооптические ( Dierickx et ai., I960; Войткевич, 1967; Поленов, 1968), а электронномикроскопические исследования единичны ( Murakami , 1964). Этих данных далеко не достаточно для понимания особенностей секреторного цикла НСК в Ш амфибий с учетом специфики секреторного процесса в них, выражающейся в формировании в одних и тех же НСК не только мелких нейросекреторных гранул (НСГ), но и крупных капель. Не изучены процессы синтеза и формирования таких капель в перикарионах НСК, а также механизмы их транспорта и выделения. Сформулирована лишь одна гипотеза, основанная На Изучении ТаКОЙ формы НЄЙрОСЄКрЄТа у реПТИЛИЙ Gongales
Rodriguez , 1980). Не ясно, действительно ли гигантские капли путем апо- или голокринии поступают в межклеточные пространства из перикарионов НСК, образуя постоянно описываемый в светооптических исследованиях "экстрацеллюлярный" нейросекрет (лит. см. Вой-ткевич, 1967; Gabe , 1967; Поленов, 1968). Предполагается, что материал этих секреторных капель попадает затем в области Щ в капилляры или спинномозговую жидкость. До сих пор остается полностью неясным и функциональное значение ПН, и, в частности, специфического для амфибий каплевидного нейросекрета, например, в процессах размножения и выхода животных из состояния зимнего оцепенения (Dierickx et al . , I960; Войткевич, 1967; Поленов, 1968).
Изучение всех этих вопросов на амфибиях, занимающих (в связи с выходом на сушу) ключевое положение в филогенетической системе позвоночных, представляет собой интерес для эволюционной морфологии и физиологии. Известные из светооптических исследований заметные изменения в структуре ИСК у амфибий в различные сезоны года обусловлены их пойкилотермностыо (Гербильский, 1956) и делают этих животных особо ценным объектом для разрешения обще цитологических вопросов, а также проблемы функционального значения гипоталамической нейросекреции в целом.
Цель и задачи исследования. Для анализа возможных причин и способов физиологической дегенерации и регенерации популяции ИСК в ПЯ у половозрелых особей травяной лягушки были поставлены четыре главные задачи:
1. Изучить свето- и электронномикроскопически клеточный состав ПЯ у взрослых лягушек, обратив особое внимание на ультраструктурную организацию в различной степени дифференцированных и дегенерирующих ИСК, а также малодифференцированных клеток эпендимной выстилки ПБ и субэпендимной зоны;
2. Исследовать пролиферативную активность эпендимы, выстилающей дорсальную стенку ПБ, используя метод светомикроскопической радиоавтографии (одно- и двухлетние особи) и введение колхицина (взрослые особи). 3. Определить плоидность НСК при помощи цитофотометрического анализа содержания ДНК в клетках области ПЯ.
4. Исследовать свето- и электронномикроскопически функциональную морфологию дифференцированных НСК из ПЯ в весенне-летний период для выяснения особенностей их секреторного цикла, способов и путей формирования и транспорта гранулярной и каплевидной форм нейросекрета, а также их значения для понимания роли ПН у Anura в процессах размножения и в выходе животных из состояния зимнего оцепенения.
Необходимость исследования НСК обусловлена данными о наличии в нейросекреторных центрах, в частности, в ПЯ у некоторых позвоночных единичных многоядерных НСК (Поленов, 1968). Эти данные, в свою очередь, ставят вопрос о возможной роли полиплоидии в физиологической регенерации популяции НСК в ПЯ взрослых амфибий.
Научная новизна и практическая значимость результатов. в ПЯ взрослых особей травяной лягушки впервые у амфибий описана малодифференцированных и дегенерирующих НСК, а также матричных клеток многорядной эпендимнои выстилки дорсальной стенки ПБ и индифферентных клеток прилежащей субэпендимной зоны. Подтверждено наличие в дорсальной стенке ПБ большого количества камбиальных матричных клеток, превращающихся в индифферентные элементы, которые затем дифференцируются в молодые малодифференцированные НСК. Таким путем, по всей вероятности, и осуществляется физиологическая регенерация ПЯ. Впервые у позвоночных показана отдельных НСК, которая, тем не менее, не играет существенной роли в физиологической регенерации ПЯ в целом. Данные о преимущественно содержании ДНК в клетках области ПЯ у сеголеток и взрослых лягушек подтверждают существующее представление о стабильности количества ДНК в дифференцированных клетках ЦНС позвоночных независимо, от их типа (нейроны, НСК) на протяжении всей жизни организма.
Впервые описаны изменения ультраструктурной организации НСК из ІШ на протяжении весенне-летнего периода жизни лягушек. При этом обнаружена корреляция качественных и количественных изменений структуры органоидов с динамикой образования обеих форм нейро-секрета, т.е. с функциональной активностью НСК. Впервые для пери-карионов НСК позвоночных описаны способы деградации гранулярной ЭПС, АГ и митохондрий и их аутофагии при помощи лизосошого аппарата. Показано, что формирование и транспорт по отросткам капельной формы нейросекрета осуществляется в просвете канальцев гранулярной ЭПС. Экстрацеллюлярные капли нейросекрета не обнаружены. На поверхности НСК и их отростков найдены синапсы, по-видимому, моноаминергической природы.
Выявленные отчетливые изменения в структуре НСК, особенно в содержании каплевидного секрета, по месяцам весенне-летнего периода годового цикла лягушки свидетельствуют об участии ПЯ в регуляции адаптивных функциональных перестроек организма, происходящих при выходе лягушек из состояния зимнего оцепенения и в ходе их размножения. Полученные данные прежде всего имеют значение для нейроэндокринологни. Они представляют и общецитологический интерес для понимания роли структур клетки в секреторном процессе.
Материалы диссертации используются в курсе лекций по сравнительной гистофизиологии эндокринной системы в ЛГУ им. А.А.Жданова.
Физиологическая дегенерация нейросекреторных клеток и регенерация нейросекреторных центров гипоталамуса у позвоночных животных
Весьма важным является выяснение вопроса о функциональном значении ІШ у Anura как представителей пойкилотермных организмов, у которых отчетливо выражены сезонные изменения в деятельности различных органов, в первую очередь, эндокринной и репродуктивной систем (лит, см. Gorbman , 1964; Войткевич, 1967; Hanke, 1974).
Многими авторами показаны яркие изменения структуры НСК из Щ и других отделов ГГНС у Anura в различные сезоны года ( Ки-rotsu a Kondo , 1941; Wilson et al., 1957; Войткевич и др., I960; Dierickx et al., I960; Прудникова, 1963; Jasinsky a Gorbman і 1967; Баранова, 1968; Поленов, 1968). Наиболее обстоятельно сезонная цикличность в активности ГГНС у травяной лягушки Rana temporaria Изучена Диериксом С соавт. ( Dierickx et al. , I960).
Авторы исследовали структуру всех отделов ГГНС ежемесячно на протяжении двух лет и установили, что в зимние месяцы происходит накопление НСМ как в перикарионах НСК, так и в их отростках. Накопление НСМ достигает максимума к концу зимнего оцепенения, а затем секреторный материал постепенно расходуется. В летние месяцы количество НСМ было минимальным во всей ГГНС. Осенью, по мере впадения лягушек в состояние зимнего оцепенения, наблюдалось нарастание количества секрета. Подобные результаты были получены и при изучении сезонной циклики ГГНС травяной лягушки, отловленной в пригородах Ленинграда (дипломная работа Прудниковой, 1963; см. также Поленов, 1968). Однако в обеих работах не обращалось внимания на различия, связанные с полом животных, что имеет немаловажное значение при изучении нейросекреции в сезон размножения, которому авторы уделили очень мало внимания. Однако Прудникова установила такие интересные и безусловно важные факты, как гибель части ИСК после сезона размножения и одновременно с этим -повышение митотической активности эпендимной выстилки ПБ.
Данные по изменению содержания НСМ хорошо согласуются с показателями кариометрических исследований ИСК из Щ ( Dierickx, Miervenne,I96I). В эксперименте с повышением температуры в середине зимней спячки, вызвавшим пробуждение лягушек, Диерикс с соавт. ( Diericiac е 1960) наблюдали у проснувшихся животных исчезновение НСМ во всех отделах ГГНС (как отражение активации НСК в Щ). На основании этих данных авторы сделали вывод об участии ПЯ в регуля-торных механизмах, обеспечивающих выход животных из спячки.
Интересными оказались результаты экспериментальных исследований по влиянию на ГГНС у Дпига температуры и освещения, выполненные на различных видах лягушек, как с учетом (Войткевич и др., I960; Villings , 1971), так и без учета сезона года (Modlinger--Odorfer , Harskute-Harvatovich » 1968; Zori6 » І970 а,б). В этих работах показано, что одновременное воздействие охлаждения и темноты приводит к уменьшению размеров НСК и накоплению в них НСМ, в то время, как повышение температуры и освещение животных вызывает активацию синтеза и выведения секрета из перикарионов в отростки. Однако в решении вопроса, какой из факторов, активирующих функцию НСК, является ведущим, мнения авторов расходятся: если Виллингс ( Villings , 1971) считает главным воздействие света, то Войткевич с соавт. (I960) отводят большую роль температуре. Причина различий в трактовке роли того или иного фактора кроется, по-видимому, в неодинаковости условий выполнения экспериментов. Учитывая данные Диерикса и соавт. ( Merickx et al., I960), вывод последних авторов (Войткевич и др., I960), на наш взгляд, более приемлем.
В длительных (до 4 месяцев) опытах с голоданием в ПЯ у жаб было выявлено угнетение функциональной активности ИСК (Rodriguez, 1964). Оно выражалось в увеличении количества капель НСМ в пери-карионах ИСК, а также в отростках вблизи просвета Ш желудочка. Это увеличение количества НСМ в отростках автор трактует как снижение выведения секрета из перикарионов ИСК на фоне обычной интенсивности его синтеза. Видимо, длительным голоданием объясняется и накопление каплевидного НСМ в НСК из ПЯ лягушек перед их выходом ИЗ СПЯЧКИ (Kurotsu a Kondo , 1941; Dierickx et al., I960; Прудникова, 1963).
Состояние ПЯ изучалось и в такой важный период жизни как размножение, происходящее обычно у травяной лягушки один раз в строго ограниченный период годового цикла (Терентьев, 1950). Особенно яркие изменения были обнаружены у самок, причем активация функции НСК в ПЯ заключалась, прежде всего (как показала кариометрия)3 в повышении уровня их синтетической активности ( Dierickx et al ., 1963). В сезон размножения у амфибий наиболее ярко выражены картины выведения HGM, особенно каплевидной его формы, как показывают более ранние данные об увеличении числа "экстрацеллюлярных" капель, особенно среди клеток эпендимы Ш желудочка (Kurotsu а Kondo , 1941; Mazzi , 1947; Wilson et al. , 1957; Shiozaki, 1959; Войткевич, 1967). Несколько отличаются в этом плане данные Прудниковой (1963), наблюдавшей у самок травяной лягушки снижение количества капель нейросекрета в ПЯ в период размножения.
В единственном электронномикроскопическом исследовании ПЯ у Anura в сезон размножения Мураками ( Murakami , 1964) у жаб описана лишь общая цитоморфология НСК, и из него невозможно понять, какие изменения наблюдаются в ІИ до и после размножения. Автор,хотя и описывает структуру и дает размеры капель НСМ в пе-рикарионах НСК и в начальных сегментах аксонов, но не анализирует изменение степени интенсивности выведения секрета во время размножения.
Важное место среди исследований функциональной роли ПЯ у Anura занимают работы по изучению значения этого гипоталамическо-го центра в регуляции водно-солевого обмена в организме. Так, в опытах с дегидратацией, выполнявшихся на различных представителях амфибий, в целом выявлена однотипность реакции ГГНС: во всех ее отделах наблюдалось снижение количества НСМ и гипертрофия пе-рикарионов НСК, ИХ ядер И ядрышек ( Hild , 1951 б; Gerschenfeld
et ai., I960; Dierickx et al. , 1964; Константинова, Наточин, 1966). Б условиях водной нагрузки ( Smith , I95I;Coiiin et Barry , 1957; Константинова, Наточин, 1966; Jasinsky a Gorbman, 1967), исследователи наблюдали накопление как каплевидного, так и гранулярного нейросекрета в НСК и в окружающей ткани мозга (экстрацеллюлярный НСМ). При этом картины, наблюдаемые при дегидратации, трактуются ими обычно как активация ГГНС, сопровождающаяся увеличением синтеза НСМ в перикарионах НСК и его выведения по отросткам. Напротив, водная нагрузка (по мнению авторов такого рода исследований) вызывает снижение активности всех отделов ГГНС, т.е. от НСК из ПЯ до задней доли гипофиза.
Клетки субэпендимной зоны преоптической бухты и вентральной части преоптического ядра
Нам известна одна работа (Богданович, 1978), в которой исследовалась плоидность НСК из супраоптического ядра человека. В ней была обнаружена лишь тенденция к полиплоидизации НСК, т.е. были найдены отдельные тетраплоидные клетки. Однако,поскольку полученные в этой работе данные основаны на изучении содержания ДНК-фуксина в ядрах НСК на срезах, они малоубедительны и могут быть результатом методических ошибок различного порядка (лит. см. Brods-ky et al. » 1979; Бродский, Урываева, 1981).
Как уже неоднократно указывалось ранее, у амфибий (так же, как и у рыб) в период размножения при чрезвычайной активизации процессов нейросекреции среди крупных высокодифференцированных НСК дорсальной части ПН появляются пикноморфные дегенерирующие клетки. Кроме того, вскоре после размножения в многорядной эпендиме дорсальной стенки ПБ у взрослых костистых рыб и амфибий, а также в инфундибулярной бухте вблизи латерального ядра серого бугра у костистых рыб были обнаружены митозы (Поленов, 1954, 1956, 1968; Прудникова, 1963). Здесь же, в субэпендимной зоне (вблизи от мест концентрации митотически делящихся клеток эпендимы) были описаны скопления мелких,базофильных, богатых свободными рибосомами клеточных элементов, связанных переходными формагли с мало дифференцированными НСК (Поленов, 1968, 1974; Плужников, 1978). Эти мелкоклеточные элементы были названы "индифферентными" (Поленов, 1968). На основании этих наблюдений было высказано предположение о возможности физиологической регенерации нейросекреторных центров у низших позвоночных путем образования молодых НСК de novo из индифферентных клеток, которые, в свою очередь, возникают из камбиальных, способных к митотическому делению элементов эпендимы преоптической и инфундибулярной бухт (Поленов, 1968, 1974; Poienov et al , 1972). Важным аргументом в пользу справедливости гипотезы А.Л.Поленова служат предварительные результаты свето- и электронномикроскопических іавт адидЕрафических (многократные инъекции Н3-тимидина) исследований, выполненных на взрослых травяных лягушках ( Chetverukhin , 1978). Этим автором показано выселение (миграция) индифферентных клеток из многорядной матричной эпендимы ПБ в субэпендимную зону, т.е. вентральную часть ПЯ, где были обнаружены и отдельные "молодые" меченые НСК.
В известной нам литературе удалось найти лишь две работы, в которых высказывается мысль о возможности посттравматического восстановления у Anamnia популяции НСК ИЗ ПЯ ( Bern ,1967) и области воронки ( Deiiman ,1973) за счет элементов эпендимы близлежащих бухт Ш желудочка. Свое мнение Берн основывает на данных опытов по удалению Ш у костистых рыб, а Дельман - на наблюдениях ИСК из Щ лягушки после перерезки воронки.
Данные о почти полном восстановлении вентральной части Щ после разрушения преоптической области у взрослой лягушки и об ограниченной регенерации дорсальной части этого нейросекреторного центра получены только в одном исследовании ( Ricnter , 1969), однако эти немногочисленные данные подтверждают гипотезы предыдущих авторов о локализации в гипоталамусе амфибий матричных зон для ИСК из ПЯ (см. Kirsche , 1967; Поленов, 1968, 1974).
В связи с разбираемой проблемой небезынтересно привести здесь факт обнаружения у взрослых крыс достаточно высокой митотической активности клеток перивентрикулярной области гипоталамуса, прилегающей к эпендиме нижней трети Ш желудочка, т.е. вблизи от локализации ИСК супраоптического и паравентрикулярного ядер ( Wenger et аі. Д966). Авторы, высказывая в качестве основной; гипотезу о возможности восстановления элементов нейроглии из этих (неясной природы) клеток, допускают и возможность восстановления клеточной популяции пептидергических нейросекреторных центров. По их мнению, основание для такого предположения - способность НОК в определенные моменты их функционирования к голокриновой секреции, приводящей к их дегенерации. Однако авторами не выяснено, какие клетки служат источником пополнения популяции ИСК.
Для понимания процессов роста, дифференцировки и физиологической дегенерации ИСК у амфибий и других Anamnia представляют интерес некоторые сведения о становлении Ш в онтогенезе. Ранние периоды формирования ПН у различных представителей Anura относительно подробно изучены светооптически А.А.Войткевичем(1967) и Ван Ордтом с соавт.( Van Oordt et аід972). Войткевичем показано, что дифференцировка ИСК в ПЯ усиливается перед метаморфозом, когда в этих клетках можно обнаружить и НСГ, и мелкие капельки НСМ. С наступлением метаморфоза, во многих НСК из ПЯ и между ними. автор отмечал увеличение количества гранул и капель НСМ. После метаморфоза у сеголеток крупные скопления НСК симметрично расположены по обеим сторонам ПБ. В этот же период отмечены разнообразные пути выведения НСМ через капилляры в области Щ, по отросткам НСК, идущим к гипофизу или Ш желудочку, а также отчасти блуждающими клетками. Однако Войткевичем не описано дальнейшее развитие ВД (от сеголеток до взрослых), а основное внимание уделено развитию гипофиза. Этим же автором показано, что дифференциров-ка НСК в ПЯ тесно связана с активностью щитовидной железы. Аналогичные данные для нейронов области гипоталамуса и конечного мозга амфибий были получены зарубежными исследователями ( Pesetsky, 1969; Chibon et ai. , 1972). Здесь уместно отметить, что при изучении изменений в ПЯ, в тиреотропных клетках аденогипофиза и щитовидной железе в процессе метаморфоза у амфибий ( Anura ) был сделан вывод об участии этого нейросекреторного центра в регуляции тиреотропной функции гипофиза (см. Войткевич, 1967). В экспериментах на xenopus laevis также было показано, что вначале (до метаморфоза) появляется крупноклеточная дорсальная часть ПЯ, а затем (после метаморфоза) появляются мелкие НСК его вентральной части ( Van Oordt et al.. . 1972).
Цитофотометрическое исследование содержания ДНК в клетках области преоптическоґо ядра у сеголеток и взрослых лягушек
В области дорсальной части ПН эпендима Ш желудочка представлена одним слоем светлых клеток преимущественно кубической формы. Эти клетки обнаруживают довольно высокую степень дифференцировки (рис. 6). Ядра их обычно светлые с диффузным распределением хроматина. Изредка в ядрах обнаруживаются ядрышки. Непосредственно около ядерной мембраны наблюдается очень узкий прерывистый слой гетерохроматина.
Обращает на себя внимание полиморфизм ядер эпендимных клеток, в частности, изменение их формы от почти правильно округлой или овальной до неправильной,с глубокими инвагинациями ядерной мембраны. Последние обнаруживаются либо более или менее равномерно по всему периметру ядра, либо с какой-нибудь одной стороны, причем чаще - на стороне, обращенной к просвету желудочка. Цитоплазма у большинства клеток этой части эпендимной выстилки светлая и довольно .широким ободком окружает ядро. Основная масса цитоплазмы сосредоточена, как правило, у апикальной поверхности клетки, обращенной к просвету желудочка. В этой ее части обычно располагается большинство органоидов. Это немногочисленные,короткие узкие, но иногда резко расширенные канальцы гранулярной ЭПС слегка извитой формы с небольшим количеством рибосом на поверхности. На отдельных канальцах ЭПС мы не обнаружили рибосом, что, по-видимому, говорит о наличии в эпендимных клетках и агранулярной ЭПС. Канальцы ЭПС. так же, как и элементы АГ, располагаются диффузно. Последний представлен канальцами, мелкими пузырьками и цистернами (рис. 6). Крупные митохондрии шлеют матрикс умеренной электронной плотности и четко выраженные кристы. В цитоплазме обнаруживаются также микротрубочки и лизосомы. Последних особенно много в высокодифференцированных клетках эпендимы средне-дорсальной части Ш желудочка.
Апикальная поверхность клеток, обращенная к просвету желудочка, обычно имеет различного рода выросты. Это крупные полукруглого вида выпячивания цитоплазмы с органоидами, микроворсинками и киноцилиями с формулой стержня 9x2+2. Количество микроворсинок, а также других структур цитоплазмы тем больше, чем более дифференцирована эпендимная клетка. Особенно много ресничек в клетках однослойной эпендимы на уровне средней части Щ. На продольных срезах ресничек хорошо выражены стержень и базальное тельце, от которого отходят корешки. Характерной чертой эпендимных клеток, имеющих реснички, является наличие большого количества митохондрий, как правило, локализующихся в непосредственной близости от корешков ресничек.
Клетки эпендимы, выстилающие дорсальную стенку ПБ в районе локализации мелких ИСК, по своему строению напоминают танициты (рис. 7), уже описанные у амфибий в этой области Ш желудочка ( Paul , 1967). Однако, в отличие от уже описанных клеток кубической формы, они имеют отросток, отходящий от их базального полюса в глубь ткани мозга, где иногда удается наблюдать его окончание вблизи капилляра. В отростке значительно больше митохондрий, чем в апикальной зоне цитоплазмы, имеющей сходное строение с той же частью цитоплазмы у клеток однослойной эпендимы. Однако у таницитов реснички встречаются редко. Апикальные части всех разновидностей эпендимных клеток связаны между собой при помощи специализированных контактов. Наиболее характерны контакты промежуточного типа ( 2ona adhaesion ) (рис. 7, 8).
Как в однослойной эпендиме, так и в многорядной - таницитар-ной наблюдается две разновидности клеток - светлые и темные. Последние характеризуются более плотным распределением хроматина в ядрах, обилием диффузной пылевидной зернистости в гиалоплазме, меньшим развитием канальцев ЭПС и АГ (рис. 8).
Матричные клетки. При электронномикроскопическом изучении многорядной эпендимной выстилки дорсальной стенки ПБ выявлены отдельные клетки с повышенной плотностью ядра и цитоплазмы, которые располагаются в первом и втором рядах эпендимы ПБ. Эти клетки, подобно "голым" ядрам, описанным нами на светооптических препаратах, образуют компактные скопления - "гнезда". При изучении серийных срезов обнаружено изменение формы их тел от округло-овальной до вытянутой, с отростком,ориентированным в направлении от желудочка в ткань мозга (рис. 9). Повышенная плотность ядер этих клеток обусловлена плотной упаковкой многочисленных зерен хроматина, иногда имеющего вид нитевидных и глыбчатых образований. Особенно характерны для ядер этих клеток - массивные скопления хроматина у ядерной мембраны, вследствие чего эти клетки имеют более четкие контуры ядер по сравнению с прочими клетками эпендимы. Не во всех ядрах этих клеток удается выявить ядрышко (рис. 9). Цитоплазма таких клеток характеризуется большим количеством свободных рибосом. В ней могут также обнаруживаться единичные, очень слабо развитые мелкие цистерны ЭПС и единичные митохондрии с плотным матриксом, а также первичные лизосомы. Хотя все эти клетки, как правило, имеют повышенную плотность ядра и цитоплазмы и крайне скудное количество последней, среди них также можно выделить темные и светлые клетки (рис. 10). Исходя из литературных данных о том, что эта часть эпендимной выстилки дорсальной стенки ПБ у низших позвоночных - рыб (см. Kirsche, 1967) и амфибий ( Poienov et al. , 1972; Четверухин, 19746) является матричной зоной, описанные клеточные элементы мы рассматриваем как матричные клетки.
Индифферентные клетки. Как уже упоминалось, эти клетки диф-фузно распределены в субэпендимной зоне на уровне мелкоклеточной части Ш, но могут обнаруживаться и в составе многорядного эпендимного пласта дорсальной стенки ПБ, т.е. там же, где и матричные клетки.
Электронномикроскопически индифферентные клетки характеризуются овальной или округлой формой, а их ядра имеют неровные очертания (рис. II). Хроматин в них располагается рыхло, образуя скопления вблизи оболочки ядра, в которой обнаруживаются поры. Перинуклеарное пространство слегка расширено. С наружной стороны ядра вблизи пор обнаруживаются скопления полисом. Иногда видны переходы наружной оболочки ядра непосредственно в мембраны канальцев гранулярной ЭПС. Последние немногочисленны и представлены короткими фрагментами, на поверхности которых мало рибосом. Наличие большого количества свободных рибосом и полисом в цитоплазме является одним из важных признаков этих клеток.
О роли структур нейросекреторных клеток в процессах секреции, жизненный путь и секреторный цикл нейро-секреторных клеток преоптическоґо ядра лягушки
Эти НСК могут быть средних и крупных размеров. Как уже указывалось ранее, отдельные, уже достаточно дифференцированные НСК среднего размера встречаются и в вентральной части ПЯ. Поскольку эти НСК активно функционируют, то они (в зависимости от фаз секреторного цикла) имеют очень разнообразную ультраструктуру.
Ранее,при исследовании (как в световом, так и в электронном микроскопе) функциональной морфологии пептидергических НСК гипоталамуса различных позвоночных были условно выделены три главных типа НСК, отражающие определенные фазы их секреторного цикла (Поленов, 1968, 1974). Это: I тип - светлоокрашивающиеся (светлые), П тип - темноокрашивающиеся (темные) и Ш тип - пикноморфные НСК. Все эти типы НСК обнаружены нами и у травяной лягушки. Однако, как известно, у последней (в отличие от большинства позвоночных) в одних и тех же НСК наряду с мелкогранулярной имеется еще и каплевидная форма нейросекрета. Поэтому, учитывая вид и количество секреторных включений, а также ряд других признаков (размеры НСК, их ядра и ядрышка), нам пришлось произвести дополнительное подразделение типов НСК у лягушек в ПН. Это разделение сделано только в отношении светлоокрашивающихся НСК I типа, т.к. они доминируют в ПЯ и тем самым наиболее ярко отражают его функциональное состояние.
Итак, светооптически у лягушки в ПЯ мы различаем следующие разновидности светлоокрашивающихся НСК I типа (рис. 14): НСК 1а типа_являются самыми крупными элементами в ПН. Они характеризуются либо отсутствием ПАФ-положительной зернистости в цитоплазме, либо небольшим ее количеством в перинуклеарной зоне. В этих клетках самые крупные ядра и ядрышки, а в периферической зоне цитоплазмы видны скопления вещества Ниссля. Мы относим эти клетки к гиперактивным НСК, в которых обычно процесс выведения НСМ преобладает над его синтезом. НСК 1б_типа содержат умеренное количество мелкогранулярного ПАФ-положительного материала, диффузно распределенного в цитоплазме и хорошо определяемого в отростках. Они имеют довольно крупные ядра и ядрышки и хорошо развитое вещество Ниссля. Эти НСК, видимо, характеризуются равновесием процессов синтеза и выведения НСМ. НСК 1б_типа имеют ту же структурную организацию, как и НСК 16 типа, но отличаются от них наличием в их цитоплазме кроме гранул НСМ еще и капель, количество которых на срезе клетки не превышало 3-х, а размеры колебались от 0,5 мк до 12 мк. НСК Ів_тшіа отличаются большим количеством грубогранулярного ПАФ-положительного материала, определяемого в телах клеток и их отростках. Ядра этих клеток и ядрышки несколько мельче и плотнее, чем в НСК 1а и 16 и 16 типов. В цитоплазме вещество Ниссля определяется с трудом. В этих НСК, по-видимому, синтез НШ снижен, а его выведение заторможено, что и приводит к накоплению и депонированию нейросекрета. НСК Ів типа отличается от типа 1в только наличием в цитоплазме, наряду с гранулами нейросекрета, до 10 капель НСМ различного размера, иногда налегающих друг на друга. НСК 1г_типа - это клетки с очень большим количеством ПАФ-положительного материала, но только в виде капель небольшого размера. Количество их в цитоплазме могло превышать 50, и тогда клетки (обычно в дорсальной части ПЯ) шлеют вид грозди винограда. Светооптически (на серийных фронтальных срезах через ПЯ) ядро в таких НСК выявляется с трудом, и всего лишь на 1-2 соседних срезах, а границы цитоплазмы не определяются совсем. По-видимому, такая картина отражает состояние низкой функциональной активноети НСК и максимальное депонирование НСМ. Число таких клеток в ПЯ очень невелико (0,7 - 1,6 %). Темноокращиваюдиеся П типа_НСК чаще встречаются в средней части ПЯ и их количество также очень незначительно (от 0,2 до 0,8 %). Это клетки обычно небольших размеров и округлой формы с редко определяющимися отростками. У них некрупные плотные ядра и ядрышки, интенсивно окрашенные азокармином. Цитоплазма этих НСК сильно окрашивается азокармином вследствие наличия большого количества диффузно распределенных глыбок вещества Ниссля, а количество мелкогранулярного ПАФ-положительного материала невелико. Это клетки, видимо, находящиеся в состоянии покоя, либо (реже) являются переходными формами к следующему, Ш типу НСК. Щ типа_НСК встречаются в ПЯ очень редко (0,1 - 0,4 %), причем только в его дорсальной части. Это клетки угловатой, неправильной формы с пикнотическим ядром, в котором светооптически ядрышки не выявляются. Цитоплазма приобретает интенсивно гомогенный характер и сильно воспринимает азокармин. В ней обнаруживается различное количество ПАФ-положительной зернистости. Такое состояние НСК обычно обозначают как красный пикноз. Часто у этих клеток определялись сильно окрашенные азокармином отростки, один из которых направлен к Ш желудочку (рис. 5 ). В таких случаях сама НСК ориентирована перпендикулярно просвету желудочка. Все описанные типы НСК связаны между собой переходными формами. При электронномикроскопическом исследовании невозможно отчетливо провести разделение НСК I типа на подтипы по содержанию в них секреторных включений и особенно по количеству капель НСМ.
