СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕЙРОЭНДОКРИННЫХ НЕЙРОНОВ МИНДАЛЕВИДНОГО КОМПЛЕКСА МОЗГА НА СТАДИИ ДИЭСТРУС
В предыдущих сообщениях [1,5] было дано описание нейроэндокринных нейронов МК, впервые выявленных нами на его территории, а также приведены сведения о происходящих в них перестройках между стадиями эструс и метэструс эстрального цикла. Полученные результаты позволили высказать предположение о наличии гормон-зависимой реверсии в структурно-функциональной организации нейроэндокринных нейронов, происходящей под влиянием пoлoвых стероидов. Для уточнения высказанного предположения, мы провели изучение хаpaктеристик нейронов дорсомедиального ядра (Med) на стадии диэструс.
Материал и методы. Исследования проведены на 15 самках крыс пoлoвoзрелого возраста линии Вистар, весом тела 200-250 г с регулярным эстральным циклом. Стадии эстрального цикла определяли по цитологической картине влагалищных мазков. Животных декапитировали на стадии диэструс. Для изучения цитологических хаpaктеристик нейронов при световой микроскопии мозг 7 крыс фиксировали в 10% -ном формалине, заливали в парафин и готовили 7-10 мкм. фронтальные срезы, которые окрашивали по Эйнарсону на нуклеиновые кислоты. Число «темных» и «светлых» клеток в Med подсчитывали в пяти полях зрения у каждого животного. Материал для электронно-микроскопического исследования был взят у 3 крыс и обработан по стандартной методике. 3Н-уридин (удельная радиоактивность 28 Ки/мМ) вводили внутрибрюшинно в дозе 160 МБк/г 5 крысам за один час до фиксации материала. Интенсивность включения изотопа оценивали по числу зерен восстановленного серебра на единицу площади объекта (100 μ2) в десяти полях зрения с учетом фона вне среза.
Результаты. Изучение цитологических хаpaктеристик нейронов Med в препаратах, окрашенных на нуклеиновые кислоты по Эйнарсону, и подсчет количества «темных» и «светлых» клеток на стадии диэструс показал, что на долю «светлых» клеток приходится 48-52 %.
Опираясь на особенности ультраструктуры нейронов, отражающих их функциональную активность, мы пришли к выводу, что состояние определенной части нейронов Меd (примерно 23%) может быть определено как состояние «умеренной активности». Оно хаpaктеризуется появлением в ядрах признаков трaнcкрипционной активности: перихроматиновых фибрилл, очаговых скоплений перихроматиновых и интерхроматиновых гранул. Ядрышко обогащено гранулярным компонентом, но размеры его увеличены незначительно. Ядерные мембраны гладкие, не имеют инвaгинаций и выбуханий. На наружной ядерной мембране определяется большее число рибосом. При этом ядро остается светлым, в то время как цитоплазма за счет увеличения числа кaнaльцев гранулярной цитоплазматической сети, нарастания числа прикрепленных и свободных рибосом, полисом, гипертрофии темных митохондрий, становится умеренно электронно-плотной. Это проявляется осмиофилией цитоплазмы, которая становится темной на фоне светлого нейропиля и светлого ядра клетки.
Ультраструктура такой же части нейронов Меd (23%) на стадии диэструс отражает состояние «повышенной функциональной активности». Оно хаpaктеризуется содержанием больших количеств гранулярного материала в кариоплазме и ядрышке, при этом последнее увеличивается в размерах. Можно видеть явления рассеивания с поверхности ядрышка осмиофильного гранулярного материала. При этом в некоторых нейронах скопления РНП-частиц формируют компактные скопления недалеко от ядрышка, отделяясь от него небольшим щелевидным прострaнcтвом. При этом ядрышко со скоплением РНП-частиц формирует фигуру наподобие увеличенной в размере «нативной» рибосомы. В участках рыхлого расположения интерхроматиновых гранул могут выявляться и перихроматиновые фибриллы. Перинуклеарное прострaнcтво расширяется, число и размеры ядерных пор увеличиваются. На поверхности ядра формируются многочисленные складки. Наблюдается очаговое расширение кaнaльцев цитоплазматической сети, которые преобразуются в цистерны. Число прикрепленных рибосом на поверхности их мембран уменьшается, а число свободных рибосом и полисом возрастает. Увеличивается число гипертрофированных темных митохондрий во всех зонах клетки. Заметна гипертрофия комплекса Гольджи. Секреторные гранулы находятся около комплекса Гольджи или около плазматической мембраны в наружных зонах клетки. Цитоплазма этих нейронов выглядит более осмиофильной по сравнению с ядром клетки и окружающим ее нейропилем.
«Темные» клетки», количество которых составляет на стадии диэструс около 26%, выглядят электронноплотными. Это обусловлено наличием в ядре больших количеств гранулярногого материала, осмиофильной пылевидной субстанции, участков гетерохроматина. Ядрышко в таких клетках может быть рыхлым, увеличенным в размере с хорошо различимым гранулярным и фибриллярным компонентом, либо уменьшенным в размере, плотным, компактным. Возможно среди нейронов, находящихся на этой стадии могут быть выделены разновидности, что требует их дальнейшего изучения. В перикарионе «темных» клеток обращают на себя внимание резко расширенные цистерны цитоплазматической сети, между которыми лежат скопления полисом и свободных рибосом. Комплекс Гольджи достигает высокого уровня развития, локализуется в перинуклеарной зоне, около него определяется формирование секреторных везикул. Много гипертрофированных митохондрий, среди которых могут быть и светлые. Высокая осмиофилия цитоплазмы экранирует лизосомы и элементарные нейросекреторные гранулы, которые в небольшом количестве лежат в различных зонах цитоплазмы.
На стадии диэструса 23% нейронов имеют функциональное состояние, которое можно условно обозначить как стадию «покоя». Для них было хаpaктерно наличие светлого, богатого эухроматином клеточного ядра с расположенным в центральных зонах компактным ядрышком, небольших скоплений гетерохроматина. В цитоплазме представлены узкие кaнaльцы гранулярной цитоплазматической сети, умеренное количество темных митохондрий, комплекс Гольджи, первичные лизосомы, небольшие скопления полисом и отдельные элементарные нейросекреторные гранулы, диаметр которых варьировал от 50 до 200 нм.
В автографах Med белых крыс, которым был введен 3Н-уридин, зерна восстановленного серебра обнаруживали преимущественно в ядрах нейронов и реже (иногда) - в цитоплазме. Подсчет зерен серебра на единицу площади объекта с учетом фона вне среза показал, что у крыс на стадии диэструс он равен 8,62 + 0,13. Сравнение вариационных рядов групповых средних, отражающих интенсивность включения изотопа на стадиях диэструс, эструс и метэструс показало, что выявившиеся различия являются статистически незначимыми.
Обсуждение. Наличие рецепторов к пoлoвым стероидам в нейронах Med предопределяет изменение их функциональной активности в ответ на колебания уровней этих гормонов, имеющее место в эстральном цикле.
Изучение нейронов Med в препаратах, окрашенных на нуклеиновые кислоты по Эйнарсону, и подсчет количества «темных» и «светлых» клеток на стадии эструса, метэструса [1] и диэструса показали, что при смене стадий эстрального цикла изменяется их соотношение. Так на стадии диэструс доля светлых клеток составляет 48-52%, эструс - 60-62%, метэструс 38-42%. Электронно-микроскопический анализ нейронов Меd в целом подтвердил данные, полученные с помощью светового микроскопа, хотя часть клеток воспринимаемых на светооптическом уровне как «темные» или «светлые» отошла в разряд переходных. Можно полагать, что нейроны Med под влиянием гормональных факторов способны возвращаться в некое исходное состояние, для того чтобы вновь его изменить в следующую фазу эстрального цикла, т.е. имеет место явление реверсии, широко представленное среди нейросекреторных клеток [3].
Часть нейронов Med, по-видимому, или не реагируют на колебания уровней пoлoвых стероидов (вследствие временной десенсибилизации к действию гормонов), или реагируют асинхронно. Предполагать последнее позволяют сведения о гетерогенности эстрогенных рецепторов, в составе которых выделено два подтипа: эстрогенные рецепторы a-типа и b-типа [12]. Показано, что их биологическое значение существенно различается: если рецепторы субтипа a способны, формируя гормон-рецепторные комплексы, оказывать активизирующее действие на трaнcкрипционные процессы в клетке, то субтипа b - ингибирующее [4,11].
Приведенные выше хаpaктеристики «темных» и «светлых» клеток, показывающие наличие различий в их состоянии могут быть объяснены на основании механизма действия пoлoвых стероидов на геном клетки [6]. Известно, что эти гормоны легко проникают в клетку и связываются со специфическими рецепторами в цитоплазме, формируя гормон-рецепторные комплексы. Ядерная трaнcлокация гормон-рецепторных комплексов вызывает активацию генома вследствие их взаимодействия с акцепторными местами хроматина. Можно предполагать и изменение состояния ядерного матрикса, зная что биосинтез РНК происходит в непосредственной связи с ним [10], а также реальность амплификации рДНК, позволяющей объяснить быстрое нарастание числа рибосом в метэструсе [2]. Все это обеспечивает интенсивный синтез белка в клетке, идущего на создание необходимого пула цитозольных рецепторов, представляющих собой гидрофильные белки, а также других веществ, обладающих свойствами секретов - аргинин-вазопрессина, энкефалина, субстанции Р, катехоламинов [7,8,11,13].
Можно полагать, что в стадию эструс под влиянием пиковых концентраций эстрадиола и лютеинизирующего гормона происходят начальные процессы активизации генов [9], экспрессия которых проявляется в стадию метэструса повышением активности белоксинтезирующего аппарата клетки. На стадии диэструс, когда концентрация эстрогенов в сыворотке крови находится на низком уровне, активность трaнcляционных процессов стихает и нейроны «входят» в состояние «покоя».
Полученные нами результаты по авторадиографии показали, что интенсивность включения 3Н-уридина в нейроны Меd на стадии диэструс была больше по сравнению со стадией метэструс и меньше, чем на стадии эструс. Выявившиеся различия оказались статистически не достоверными.
Авторы приносят свою благодарность зав. кафедрой гистологии Военно-медицинской Академии проф., д.б.н. Р.К.Данилову за помощь в проведении авторадиографических исследований.
Работа выполнена при финансовой поддержке Минобрнауки РФ.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Ахмадееев А.В., Калимуллина Л.Б. //Цитология. - 2005. - Т. 46, - № 5. С.45
- Бельков В.В. //Генетика. - 1982. - Т.18. - № 4. С. 529.
- Гарлов П.Е. //Цитология. - 2002. - Т. 44. - №8. - С. 747.
- Ишунина Т.А., Должиков А.А., Гриневич В.В. //Успехи физиол. наук. - 2001. - Т. 3. - №21. - С.48.
- Калимуллина Л.Б. и др. //Цитология. - 2000. - Т. 42. №4. - С. 343.
- Розен В.Б. В кн.: Физиология гормональной рецепции. - 1986. - Л. Наука. - С.5.
- Чепурнов С. А., Чепурнова Н.Е. Нейропептиды и миндалина. - М.: Изд-во МГУ. - 1985. - 128с.
- Asmus S., Neuman S.//J. Neurobiol. 1994.V.25. P.156.
- Fannon S.A., Vidaver R.M., Marts S.A. //J. Appl. Phys: Respiratory, Environmental and Exercise Physiology. 2001.V.91. P.854.
- Jackson D.A., Cook P.R. //EMBO J. 1985.V.4. P.919.
- Isgor C.et al. //Brain Res.Mol. Brain Res. 2002. V.106. P.30.
- Kuiper G.G.J.M. et al. //Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1996. V. 93. P.5925.
- Plumari L. et al. //J.of Neuroendocr. 2002.V.14.P. 971.
Статья в формате PDF 127 KB...
26 04 2024 14:26:25
Статья в формате PDF 122 KB...
24 04 2024 4:30:14
Статья в формате PDF 300 KB...
23 04 2024 16:42:57
Статья в формате PDF 141 KB...
22 04 2024 20:50:10
20 04 2024 1:46:54
Статья в формате PDF 305 KB...
19 04 2024 11:59:59
Статья в формате PDF 105 KB...
18 04 2024 22:21:16
Обсуждается проблема формирования структурных модулей, которые предназначены для конструирования невырожденных модулярных 3D структур кристаллов. ...
17 04 2024 0:46:18
Статья в формате PDF 112 KB...
16 04 2024 12:10:44
Статья в формате PDF 106 KB...
15 04 2024 16:42:34
Приводятся результаты исследования восстановления пашен, заброшенных при развитии негативных криогенных процессов и явлений и деформации поверхности. Этот опыт восстановления может использоваться и на долинных сельскохозяйственных угодьях, где распространены близкозалегающие подземные льды, вызывающие деформацию поверхности при мелиоративных воздействиях. ...
14 04 2024 7:21:14
Статья в формате PDF 106 KB...
13 04 2024 13:14:21
В статье представлен обзор литературы относительно механизмов инактивации свободных радикалов в митохондриях, микросомах клеток и во внеклеточной среде. Сделан акцент на особенностях структуры и функции супероксиддисмутазы, каталазы, церулоплазмина, а также глутатионпероксидазы, подробно представлена хаpaктеристика низкомолекулярных антиоксидантов и механизмов их действия. ...
12 04 2024 19:17:51
Статья в формате PDF 145 KB...
11 04 2024 1:18:10
В статье дано определение техническому состоянию техники, представлены виды технических состояний и процессы изменения технического состояния при эксплуатации. Бытовая техника при эксплуатации может принимать исправное и неисправное состояние, а также работоспособное и неработоспособное состояние. Показана взаимосвязь видов технических состояний в виде графа переходов технических состояний, позволяющий проводить технологию восстановления работоспособности техники. Определен порядок восстановления бытовой техники и сформулирован критерий отказа техники. Рассмотрены признаки восстановления бытовой техники по отношению к восстанавливаемой и невосстанавливаемой техники. Показано, что к невосстанавливаемой технике относится техника, нахоящаяся в предельном состоянии или в результате ресурсного отказа. Рассмотрены признаки предельного состояния для восстанавливаемой и невосстанавливаемой техники. ...
10 04 2024 1:53:24
Статья в формате PDF 267 KB...
09 04 2024 17:49:23
Проведен анализ влияния несанкционированных свалок на почву в городе Астpaxaнь. Для анализа использовались физико-химические, микробиологические исследования и фитотестирование. В результате было определено количество в почве свинца, кадмия, меди, никеля, мышьяка, ртути в валовой форме, содержание бактерий группы кишечной палочки, энтерококков, патогенных бактерий, яиц гельминтов. Результаты фитотестирования определялись по всхожести и длине корня кресс-салата в почвенной вытяжке. Проанализированы полученные результаты и установлено влияние несанкционированных свалок на экосистему городской среды. ...
08 04 2024 14:52:57
Статья в формате PDF 117 KB...
07 04 2024 0:32:58
Статья в формате PDF 157 KB...
06 04 2024 23:58:11
Статья в формате PDF 118 KB...
05 04 2024 1:24:23
Статья в формате PDF 312 KB...
04 04 2024 21:15:51
Статья в формате PDF 105 KB...
02 04 2024 15:22:46
Статья в формате PDF 112 KB...
01 04 2024 15:14:29
Статья в формате PDF 245 KB...
31 03 2024 8:17:47
Статья в формате PDF 245 KB...
30 03 2024 8:46:40
Статья в формате PDF 115 KB...
29 03 2024 2:22:49
Статья в формате PDF 338 KB...
28 03 2024 14:46:23
Статья в формате PDF 216 KB...
27 03 2024 18:50:13
Статья в формате PDF 126 KB...
26 03 2024 23:13:24
Статья в формате PDF 268 KB...
25 03 2024 15:45:39
Статья в формате PDF 729 KB...
24 03 2024 16:16:53
Статья в формате PDF 126 KB...
23 03 2024 23:19:40
Статья в формате PDF 119 KB...
21 03 2024 20:55:36
Статья в формате PDF 117 KB...
18 03 2024 7:38:33
Еще:
Поддержать себя -1 :: Поддержать себя -2 :: Поддержать себя -3 :: Поддержать себя -4 :: Поддержать себя -5 :: Поддержать себя -6 :: Поддержать себя -7 :: Поддержать себя -8 :: Поддержать себя -9 :: Поддержать себя -10 :: Поддержать себя -11 :: Поддержать себя -12 :: Поддержать себя -13 :: Поддержать себя -14 :: Поддержать себя -15 :: Поддержать себя -16 :: Поддержать себя -17 :: Поддержать себя -18 :: Поддержать себя -19 :: Поддержать себя -20 :: Поддержать себя -21 :: Поддержать себя -22 :: Поддержать себя -23 :: Поддержать себя -24 :: Поддержать себя -25 :: Поддержать себя -26 :: Поддержать себя -27 :: Поддержать себя -28 :: Поддержать себя -29 :: Поддержать себя -30 :: Поддержать себя -31 :: Поддержать себя -32 :: Поддержать себя -33 :: Поддержать себя -34 :: Поддержать себя -35 :: Поддержать себя -36 :: Поддержать себя -37 :: Поддержать себя -38 ::