Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Функциональная морфология развивающихся ядер солитарного тракта крыс в норме и при интраокулярной трансплантации в условиях хронического воздействия эстрогенов

ВАК РФ 03.00.11, Эмбриология, гистология и цитология

Автореферат диссертации по теме "Функциональная морфология развивающихся ядер солитарного тракта крыс в норме и при интраокулярной трансплантации в условиях хронического воздействия эстрогенов"

т. г

'1'мц1ц{стерство'Здравоохранения рсфср

второй московский ордена ленина государственный медицинский институт имени ii. и. пироговл

На правах рукописи

СЕРГЕЕВ Валерий Георгиевич

УДК 591.481.15-018: 599.323.4

функциональная морфология развивающихся Я дер солитарного тракта крыс в норме

и при интраокулярной

трансплантации в условиях хронического воздействия эстрогенов

03.00.11 —эмбриология и гистология 03.00.17 — цитология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1990

Работа выполнена во 2-м Московском ордена Ленина государственном медицинском институте им. Н. И. Пирого-ва и в Институте экспериментальной эндокринологии Всесоюзного Эндокринологического Научного Центра АМН СССР.

Научные руководители:

доктор медицинских наук, профессор В. Н. Ярыгин, доктор биологических наук, член-корр. АМН СССР И. Г. Акмаев.

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, член-корр. АМН СССР, профессор Н. Н. Боголепов,

доктор медицинских паук, профессор В. Н. Шпалев.

Ведущее учреждение — Институт биологии развития АН СССР.

Защита диссертации состоится « . . . » . . . . 1990 г.

в . . . часов на заседании специализированного ученого совета Д.084.14.04. при 2-м Московском ордена Ленина государственном медицинском институте имени Н. И. Пирогова по адресу: Москва, ул. Островитянова, д. 1.

Автореферат разослан « . . . »..... 1990 г.

Ученый секретарь специализированного ученого совета кандидат медицинских наук,

доцент А. Н. Тихомиров

• ; ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

/

, .Актуальность исследования. Б последнее время накоплен об-шрный клинический и экспериментальный материал, свидетельствую-шй о том, что многие висцеральные функции и их нарушения, в [астности нарушения углеводного обмена, проявляют зависимость )т пола организма. Например, ожирение и сахарный диабет 2-го ти-ia возникают у женщин значительно чаще, чем у мужчин /Erotkiew-Icl et al., 1965 /.

Вышесказанное предполагает, что механизма регуляции висце-эальных функций, в том числе и центральные механизмы регуляции гглеводного обмена, могут быть зависимыми от пола. Одной из струк-ïyp мозга, предположительно вовлеченной в регуляции углеводного )бмена, являются ядра солятарного тракта /ЯСТ/. Предполагается, ио ЯСТ / или отдельные составляющие ЯСТ субъядра/ интегрируют шформацию относительно углеводного баланса организма и вовлечена в осуществление рефлексов, лежащих в основе центрального контроля эндокринной функции поджелудочной железы /Акмаев, 1987/. писанный выше феномен: секс-зависимости нарушений углеводного )бмена, делает логичным; предположение, что ЯСТ могут обладать 10Л0ВЫМ диморфизмом. . *

В.настоящее вренк половые особенности структурной организа-ши этой области остаются практически неизученными. Меаду тем,

V»

¡ведения по этому вопросу представляют непосредственный интерес ил практического здравоохранения, т.к. могут приблизить нас к юниманив секс-зависиызх особенностей патогенеза ряда заболева-шй, в частности, сахарного диабет", который расценивается как герьезнейшая медико-социальная проблема современности.

Вышеизложенное определяет актуальность изучения функцио-

нальной морфологии ЯСТ у животных разного пола с позиций современна* представлений о субъядерной организации этого нервного центра и явилось основанием для постановки цели и задач диссерт; ционной работы.

Цель и задачи исследования. В настоящей работе была поставлена цель: изучить структурно-функциональные особенности отдель кых нейронных популяций /субъядер/ ЯСТ крыс линии Вистар обоего пола; Исследовать роль половых гормонов в процессе развития ней ронов различных клеточных популяций ЯСТ.

Для достижения этой цели били намечены следующие конкретны задачи:

1. Изучить морфологии составляющих ЯСТ субъядер крыс метод ми световой и электронной микроскопии в сочетании с мор$ометри-ческимя методами.

2. Исследовать в отдельных субъядрах-ЯСТ крыс структурные изменения при аллоксановом диабете с помощью светооптическах и морфометрических методов; в качестве дополнительного контроля исследовать состояние субъядер ЯСТ крыс в условиях водно-солевс нагрузки.

3. Измерить уровень активности маркерных для секс-зависит областей мозга ферментов - ароматазы и 5^,-редуктаэы в ЯСТ крыс в пренатальном периоде развития.

к

4. Сравнить морфологию составляющих ЯСТ субъядер у интакт-ных крыс линии Вистар разного пола методами световой микроскоп! и методами морфометрии.

5. Выявить черты сходства и различия в постнатальном онго^ незе нейронов различных популяций ЯСТ крыс разного пола метода:,

V световой микроскопии и методами морфометрии.

6. Исследовать роль половых гормонов в процессе развития

нейронов HCT, трансплантированных в переднюй камеру глаза, методами световой и электронной микроскопии, а также методом авторадиографии.

Научная новизна. Поскольку исследование морфологии субъядер FICT у животных разного пола и влияния половых гормонов на развито нейронов ЯСТ било проведено впервые, его итоги дали новую информацию по следующим вопросам:

1. Представлена оригинальная схема организации ЯСТ крыс линии Вистар, состоящих из 14 субъядер и 4 областей.

2. Впервые описана морфология всех выделяемых в настоящее время субъядер ЯСТ на тканевом, клеточном и субклеточном уровнях 1 проведен сравнительный анализ их гистофизиологии у :штактных крыс линии Вистар.

3. Впервые изучены клеточные ответы каждого из субъядер в условиях, экспериментально воспроизводящих нарушение углеводного гомеостаза, моделируемое с помощью аллоксанового диабета, а так-ке при водно-солевой нагрузке.

4. Впервые проведено измерение ферментативной активности ароматазы и 5^-редуктазы в ЯСТ крыс в пренатальном периоде раз-зития.

5. Впервые проведен сравнительный анализ морфологии нейро-iOB различных субъядер ЯСТ у животных разного дола.

6. Впервые выявлены различия в постнатальяом онтогенезе нейронов отдельных субъядер ЯСТ у крыс разного пола.

7. Впервые прослежено стимулирующее влияние половых гормонов *а процесс развития нейронов ЯСТ на примере интраокулярных трансплантатов эмбриональных закладок ЯСТ.

8. Результаты проведенных исследований позволили выявить юловой диморфизм 8 субъядер ЯСТ, 4 из которых, кроме того, про-

явили коррелятивную зависимость структурных изменений от состояния углеводного обмена.

Практическая ценность. Сведения о топографии, морфологии и гистофизиологии 14 нейронных популяций ЯСТ углубляют знания о сложной организации этого важного бульбарного центра и могут" быть использованы в различных нейробиологических дисциплинах npi исследовании центральной и вегетативной нервной 'системы.

Результаты проведенных исследований по-новому освещают механизмы участия ЯСТ в регуляции углеводного обмена,-что, наряду • с установленным фактом наличия в ЯСТ морфологических особенностей, зависящих от пола, может внести коррективы в разработку современных представлений о патогенезе таких заболеваний как сахарный диабет и ожирение.

Результаты диссертационного исследования могут быть использованы в преподавании на кафедрах гистологии, физиологии, эндокринологии в медицински институтах. ' '

Апробация заботы. Материалы диссертации доложены и обсуждены на 3 Всесоюзном съезде эндокринологов, 3 Всесоюзной конференции нейроэццокринологов, совместном совещании кафедры биологии 2-го МОЛГЩ и лаборатории экспериментальной морфологии ВЭЩ АМН , СССР.

Публикации. По материалам диссертации опубликовано 4 печатные работы, список которых приводится в конце автореферата.

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 205 страницах машинописного текста /собственно текста 139 страниц/, содержит 2 таблицы и И8 рисунков. Состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, б глав результатов, 9 выводов и списка литературы, насчитывающего 32 отечественных*и 138 иностранных источников.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

План построения исследования и экспериментальные подходы.

использованные в работе. Выполнение цели диссертационной работы

и вытекающих из нее задач, потребовало систематического анализа

'С

зтруктурных особенностей каждого из выделяемых в ЯСТ суоъядер. Пля этого была прозедена серийная реконструкция продолговатого аозга у крыс-самцов линии Вистар на предмет исследования топографии, количества и морфологических особенностей нейронных популяций ЯСТ.

О правомерности объединения нейронов в различные популяции • зудили по однонаправленности и сходной степени клеточных реакций, выделенных на основе морфологических критериев субълдор в различных экспериментах /опыты о нарушением углеводного и водно-со-гсевого равновесия/. Помимо аргументации правомерности выделения' яейрокных популяций по признаку функциональной специализации, зроведенное исследование имело цельп экспериментально аргументировать гипотезу об участии ЯСГ в пентральных механизмах регуляции углеводного гомеостаза. Опыт с водно-солевой нагрузкой в ценном случае планировался для того, чтобы отдифференцировать злияние на нейроны ЯСТ осмотических нарушений от гликемичвоких, р.к. аллоксановый диабет сопровождается изменением электролитного баланса организма.

Следующий зтал исследований основывался на методологических юдходах, используемых для исследования секс-зависимых областей яозга. Это означало, с одной стороны, исследование в ЯСТ с помощью радиоизотопной техники и тонкослойной хроматографии ферментных систем, метаболизирувдих тестостерон /ароматазы и 5х-ре-хухтаэы/, ¿ другой, исследование морфологии нейронов различных ¡убъядер у разнополых аивотных в ходе постнатального онтогенеза 1 во взрослом состоянии. Динамика иорфо-функционального созревания

нейронов ЯСТ изучалась по результатам кариометрического изучения площадей ядер и ядрышек у животных разного вола p¿3hhx возрастных групп /1,5,10,20,30 и 60 дни постнатальной жизни/.

Изучение возможности прямого, "гуморального" влияния половых гормонов на нейроны ЯСТ потребовало использования экспериментальной модели их развития в отсутствии афферентных проекционных систем мозга, которые могут опосредовать модулирующее влияние чувствительных к половым гормонам нервных центров. Последнее стало воз можным при использовании оригинальной модификации метода культуры ткани, заключающейся в инкубации эмбриональных закладок ЯСТ в им-мунопревилегированной области животного-реципиента /передней камере глаза/ при хроническом воздействии половых гормонов.

Особенности развития нейронов, трансплантированных в передаю камеру глаза, исследовали при помощи светооптических, электронно-микроскопических методов, а также методом авторадиографического анализа транскрипции, выявляющего активность эндогенных РНК-поли-мераз.

Методика постановки экспериментов и методы гистологических исследований. Работа выполнена на 310 крысах линии Вистар разного пола и разного возраста. Для описания морфологии нейронов у взрос лых и развивающихся животных разного пола использованы 40 половозрелых самцов /из них 30 для светооптического и 10 для электронно микроскопического исследований/, 10 половозрелых самок весом 190 г. и 50 крыс обоего пола различного возраста /1,5,10,20,30 лн постнатального онтогенеза/. Для постановки эксперимента по интра-окулярной трансплантации ЯСТ использовали 120 половозрелых самок крыс и 90 эмбрионов обоего пола в возрасте 20 дней пренатального онтогенеза.

Аллоксановый диабет вызывали однократным введением водного раствора аллоксана /аллоксан-гидрат-4 фирмы " Chemapol "/ в дозе

- 726 мг. на 100 г. веса животного. 10 крысам была проведена водно-солевая нагрузка путем замены питьевой воды на 2,5% раствор поваренной соли, который давался без ограничения в течении 15 дней.

Для исследования влияния гормонов на трансплантат ЯСТ предварительно овариэктомировали 60 половозрелых самок. За неделю до трансплантации нервной ткани животным опытной группы подшивали под кожу силастиковые капсулы " Dow Corning Corp.", начиненные эстра-диолом-17р /СССР/. Контрольной группе подшивали капсулы не содержащие гормона.

Донорами для трансплантации служили эмбрионы крыс 20-го дня жизни. Со среза ствола мозга плода с помощью стеклянного кадпиля-ра отсасывали нервную ткань, содержащую ЯСТ. Столб исоеченой ткани помещали в стеклянную иглу и при ее помощи вводили трансплантат в утол передней камеры глаза /ПКГ/.

Анологично описанному происходило взятие нервной ткани, содержащей ЯСТ из эмбрионального мозга для исследования активности ароматазы и Ек-редукгазы. Для анализа объединяли образцы ткани от 30-50 плодов одного пола и хранили до момента определения активности ферментов при -20®.

Для морфологических исследований животных забивали декапига-цией. Изготовляли серийные целлоидин-парафиновые срезы продолго-ватого.мозга, которые окрашивали гематоксилином и эозином, методом Эйнарсона. Морфшетрические исследования проводили на телевизионном анализаторе изображений "Ibas - 2" /'Opton /. Статистическую обработку полученных данных проводили на ЭВМ "РДР-12/20". Для электронно-микроскопического изучения материал фиксировали в 2,5% растворе глвтарового альдегид? на какодилатном буфере с постфиксацией в растворе четырехокиси осмия. Ультратонкие срезы окрашивали уранал-ацетатом, цитратом свинца и изучали в электронном микроскопе " Hitachi -7А".

Для изучения синтетической активности нейронов трансплантатов был проведен авторадиографический: метод выявления активности эндогенных РНК-полимераз в фиксированных клетках / Moore, I97S Об уровне транскрипции в нейронах судили по интенсивности мече-ния ядер, которая характеризуется числом зерен восстановленного серебра, подсчитанных над ядрышком и нуклеоплазмой.

Для определения активности ароматазы и bi-редуктазы исполь-

о о

зовали метод превращения in vitro Н-тестостерона в Н-эстра-диол-17,р и %-дигидротестостерон. Гомогенат исследуемой ткани ин

о

кубировали в среде, содержащей ^-тестостерон, затем экстрагировали из него стероиды и подвергали их восходящей хроматографии. Зоны содержащие %-эстрадиол-17р и %-длгидротестостерон злииро-вали метанолом, радиоактивность измеряли на бэта-спектрометре Mark III /Ггасог Evropa/.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЩЕНИЕ

Наши наблюдения, сопоставленные с данными литературы, позволили выделить в ЯСТ крыс 14 нейронных популяций и 4 области /последние характеризуются высокой плотностью волоконных сплетений и малье« содержанием нейронов/. Каждое из субъядер состоит из нейронов, объединенных общностью локализации, морфологии на све-тооптическом и ультраструктурном уровнях, а также сходством их реакции на различные экспериментальные воздействия.

Наиболее каудальным субъядром ЯСТ /см. рис.1/ является ко-миссуральное"субъядро /К/. Оно представлено группой крупных, горизонтально ориентированных нейронов, расположенных над епкно-мозговым каналом по обе стороны от средней линии. На более ростральных уровнях К замещается несколькими клеточным популяциями. Медиальное субъядро, разделенное нами на медиальную /ММ/ и латеральную /МЛ/ части, располагается над дорсальным ядром вагуса и содержит в своем составе веретеновкдные нейроны средних размеров

V

18 г

Рис. 1. Схема топографии субъядер ЯСТ крыс линии Вистар, воспроизведенная на фронтальных срезах продолговатого мозга на уровнях 1,1 мм /А/, 0,2 мм /Б/ каудальней и 0,3 № /В/, 1,5 мм /Г/ ростральней задвижки / obex /. 1.Комяссуральное субъядро 2.Медиальная часть медиального субъядра 3.Латеральная часть медиального субъядра 4.Интермедиальное субъядро 5.Дорсальный тяж 6.Дорсальное субъядро 7,Дорсо-медиальное субъядро 8.Дороо-латералъное субъядро Э.Вентро-латеральное субъядро Ю.Интерстициальное субъядро 11.Медиальное мелкоклеточное субъядро 12.Ростро-медиальное субъядро 13.Ростро-интермедиальное субъядро 14.Ростро-вектро-латеральное субт^дро 15.Вентральная па-расолитарная область.16.Дорсальная парасолитарная область 17.Срединная область 18.Солитарный тракт 19.Перивентрику-лярная область 20.Дорсальное ядро вагуса 21.area postrema 22. area cubpostrema

имеющих вентро-латеральнуп в ММ и вентро-ыедиальную в МЯ ориентацию своей длинной оси. На уровнях сразу ростральней area postrema /АД/ МЛ замещается группой плотноугскованных нейронов малого размера, имеющих яйцевидную форму. Эту клеточную группу мы сочли целесообразным назвать медиальным мелкоклеточным субъядром /ММК/.

- 10 -

От солитарного тракта медиальные субъядра отделены ингерме-даальным субъядром /И/. И в виде неширокого клеточного тяжа огибает медиальный край солитарного тракта. Крупные нейроны этого субъядра имеют веретеновидную форму и ориентированы, преимущественно, дорсо-вентрально. Узкий клеточный тяж /ДТ/ на дорсальной границе ЯСТ содержит нейроны крупных размеров, которые ориентированы от латерального угла АП к дорсальному полюсу солитарного тракта. Дорсо-медиальное субъядро /ДМ/, расположенное вектрально от ДГ и дорсально от медиального субъядра, представлено редким нейронами, имеющими средние размеры. В медиальном углу солитарного тракта наблюдается незначительное число нейронов дорсального субъядра /Д/; они имеют средние размеры и округлую или овальную форму.

В латеральном отделе ЯСТ наблюдаются мелкоклеточное дорсо-латеральное /ДЛ/ и крупно-клеточное вентро-латеральное /ВЛ/ субъядра. ДЛ представляет собой тяж плотноупакованных клеток, лежащих дорсально и дорсо-латерально от солитарного тракта. Группа крупных нейронов округлой или яйцевидной формы, лежащих вентро-латерально от солитарного тракта и вентрально от ДД, образует ВЛ. На уровнях area postrema в селитарном тракте, среди его миелинкзированных волокон наблюдаются овальные или многоугольной формы нейроны средних размеров. Мы описали эту клеточную группу как интерстициальное субъядро /Ис/.

Ростральные уровни ЯСТ характеризуются уменьшением числа клеточных популяций до трех. Ростро-медиальное /РМ/ субъядро в виде широкой дуги окаймляет ЯСТ с медиальной стороны. Плотноупа-кованные овальные нейроны РМ имеют малые размеры и ориентированы вентро-латерально по направлению к дорсальному полюсу солитарного тракта. Нейроны ростро-вентро-латерального субъядра /РВЛ/ окайм-

ляют ЯСТ с латеральной стороны. Они имеют крупные размеры и вертикальную ориентацию яйцевидного тела. Ростро-пнтермедиалькое субъядро /РИ/ образовано горизонтально ориентированными, средних размеров, нейронами, которые лежат между РМ и РЗЛ.

Светооптическое и ультраструктурное исследование свидетельствует о высоком уровне синтетической активности крупноклеточных субъядер /И,К,ВЛ,ДТ,РЗЛ/: нейроны имеют крупные ядрышки, ядра и цитоплазму, в цитоплазме наблюдается хорошо развитый комплекс Гольджи и многочисленные длинные канальца гранулярной эндоплаз-матической сети, собранные в стопки, а такте много митохондрий и лизосом.

Нейроны среднеклеточных субъядер /5£.5,МЛ,ДМ,Д,Ис,РИ/ не имеют специфических особенностей своей морфологии. Однако, отличительной чертой этих субъядер является высокая концентрация аксо-дендритических, аксо-аксональных и аксо-соматических синапсов в нейролиле.

Особенностью мелкоклеточных субъядер /ДЛ,МЖ,РМ/ является слабое развитие цитоялазматических органелл нейронов, а также частые случаи прилегания клеточных тел нейронов друг к другу, В части из них, по крайней мере, в ДЛ между цитолеммами контактирующих нейронов отсутствуют глиальнне отростки.

Анализ наших данных и сведений литературы позволяет заключить, что ЯСТ включают в себя "крудноклеточяые" субъядра с высоким уровнем синтетической активности, которые проецируются, по данным литературы в те отделы спинного мозга, в которых происходит замыкание рефлексов симпатической системы, "среднекле-точные", интегрирующие широкий спектр висцеральной информации под нисходадим контролем переднего я промежуточного мозга, "мелкоклеточные", осуществляющие, вероятно, внутриядерную ассоциативную связь между субъядрами. Таким образом, ЯСТ, благодаря на-

личию б них описанных субъядер, могут быть вовлечены в деятельность различных механизмов центрального контроля висцеральных функций.

Анализ экспериментального материала позволил выявить в субъядрах ЯСТ структурные изменения, свидетельствующие об индивидуальной реакции различных субъядер на то или иное воздействие. Оценка функционального состояния нейронов производилась на основе наблюдаемых в них структурных изменений в ответ на экспериментальные воздействия. Увеличение размеров ядрышек, ядер и цитоплазмы, усиление базофилии субстанции Ниссля, уменьшение количества ге-терохроматина ядер нейронов рассматривалось нами в качестве признаков усиления синтетической активности. Обратную направленность структурных изменений нейронов расценивали как признак снижения их функциональной активности. О степени изменений судили по данным кариометрического анализа. В обобщеком полуколичественном виде результаты этой работы представлены в таблице 1.

Исходя из данных таблицы,можно предположить, что нейроны субъядер, увеличивших функциональную активность при аллоксаяовом диабете и проявивших достоверно меньшую реакцию или ее отсутствие в эксперименте с нарушением водно-солевого равновесия./К,И,ММ,ЯЛ, ВЛ.Ис/ характеризуются избирательной реакцией на изменение углеводного обмена. Уточнение вопроса участия в контроле обмена углеводов субъядер, повысивших функциональную активность как в' опыте с аллоксановнм диабетом, так и в эксперименте с водно-солевой нагрузкой /МЛ,ДМ,ДГ,Д,РМ,РИ,РВЛ/ требует дальнейших исследований.

Исследование активности ароматазы и 5Х-редуктазы в ЯСТ 21-дневных плодов крыс и сравнение'ее с активностью в "классической" секс-зависимой медиальной преоптической области мозга показало наличие сходных уровней ферментативной активности в этих двух областях /рис. 2 /. Обнаружение способности ткани ЯСТ■метаболизи-

ровать тестостерон по ароматазному и 5А-редуктазному путям позволяет отнести их к сексзависимнм структурам развивающегося мозга.

Таблица 1

Полуколичественная оценка изменений функциональной активности нейронов субъядер ЯСТ у животных различных экспериментальных групп

Субъядра ЯСТ Виды экспериментальных воздействий

Аллоксансвый диабет Водно-солевая

нагрузка

К +++ /-/

и +++ /-/

ш ' -и- /-/

дд + -

вл -н- -

Ис + -

ш дм -н- +++ ++

ДТ + -н-

д + •н-

.РМ . +

РИ + ++

РВЛ ++ ++

ммк —

+ активность слабо увеличена; ++ умеренно увеличена; -несильно увеличена; /-/ не изменена; - слабо снижена; — умеренно снижена /сравнительно с интактным контролем/.

Сравнительное изучение морфологии нейронов различных субъядер у животных разного пола позволило проследить феномен полового диморфизма на уровне отдельных клеточных популяций /рис. 3/. Исходя из приведенного рисунка можно видеть, что в К,И,ВЛ,ДТ,РВЛ,Д, ДМ.ДЛ площади ядер нейронов самцов превышают таковые у самок.

«) ч

ф о

.я §

30

20

10

i

1800

1200

□ ? И а

ЯСТ МПО

яст шо

Рис. 2. Арокагазная /А/ и 5 -редуктазная /Б/ активность в ядрах солитарного тракта /ЯСТ/ и медиальной преоптической области /ШО/ мозга 21-дневных плодов крыс.

находящихся в стадии диэструса. 3 этих же субъядрах,.за исключением ДТ, площади ядер нейронов самок в стадии проэструса больше таковых в стадии диэструса. 3 Ис и ЫЖ площади ядер нейронов самок в стадии диэструса, напротив, больше ядер нейронов аналогичных популяций в стадии проэструса, а также ядер самцов. Таким образом, в структуре нейронов большинства субъядер ЯСТ наблюдается не только половой диморфизм, но и зависимость функциональной активности нервных клеток самок от стадий астрального цикла.

Кариометрическое исследование продемонстрировало наличие пслового диморфизма и в ходе посгнаташюго онтогенеза нейронов ЯСТ. В целом, по выраженности половых различий в' росте нейронов, можно выделить 3 группы субъядер. Субъядра первой, группы /И,К,ДМ, Д,ВЛ,РВЛ/ характеризуются достоверно большей площадью ядер у самцов по сравнению с самками на пятый день постнатального онтогенеза и далее, на всех последующих сроках, включая взрослых животных.

Вторую группу составили субъядра, в которых максимум различий в размерах ядер нейронов и их морфологии отмечался на отдель-

мкм^

Рис. 3. Площади ядер нейронов субъядер ЯСТ крыс самцов и самок в различные фазы астрального - цикла.

ных сроках онтогенеза: в ДТ только на 5 день постнатальной жизни, в М,ДЛ на 10, РМ,РИ на 5 и 10 дни. В третьей группе, включающей в себя МЖ и Ис не выявлено значительных различий в развитии нейронов разного пола. Динадака изменения площади ядер нейронов описанных групп на примере комкссурального субъядра /1 группа/, рос-тро-интермедиального субъядра и латеральной части медиального субъядра /2 группа/ представлена на рисунке 4.

РИ

о*

?

Ш

1 5 10 20 30 60 1 5 10 20 30 60 15 10 20 30 60

Рис. '4. Изменение площади ядер нейронов в ходе постнатального онтогенеза кэмиссурального /К/, ростро-иитермедиального /РИ/ субъядер и латеральной части медиального субъядра /МЛ/ ЯСТ крыс разного пола.

По оси ординат- площадь ядер в ыкм^; по оси абсцисс- дни

Результаты эксперимента с трансплантацией ЯСТ в переднюю камеру глаза животных-реципиентов, различающихся уровнем эстрогенов в крови, продемонстрировали наличие прямого стимулирующего влияния половых гормонов на развитие нейронов.

В трансплантатах, испытывавших воздействие эстрогенов, обнаруживается нейроны, значительно повышающие свою функциональную активность. Об гтом мы судили по данным авгорадиографического исследования, свидетельствовавшего о том, что в опытной группе трансплантатов увеличивается количество нейронов с повышенным уровнем РНК-полимерязной активности по сравнению с контролем /рис. 5/.

q

Рис. 5. Интенсивность включения Н-урилкн-трифосфата в нуклео-плазму нейронов интраокулярных трансплантатов ЯСТ не подвергавшихся /1/ и подвергавшихся /2/ воздействию эстрогенов.

Б опытной группе трансплантатов обнаруживаются структурные признаки усиления роста отростков /оцениваемое по числу конусов роста/ и процессов синалтогенеза. Количество синапсов, подсчитанное на площади. 10 ООО muß ткани трансплантата, продемонстрировало наличие достоверных отличий между опытной и контрольной группами, независимо от пола эмбриона, чей мозг использовался для трансплантации /Табл. 2./.

Таблица 2.

Количество синапсов, подсчитанное на площади 10'ООО мкм2 в . трансплантатах ЯСТ, полученных от эмбрионов разного пола, не подвергавшихся /контроль/ и подвергавшихся /опыт/ воздейст-

вию эстрогенов.

Контроль Опыт ■ Р

Самки 250±18 308-20 <0,05

Самцы 268±21 312-18 <0,05

Итоги всей проделанной работы позволяют сделать следующие выводи.

ВЫВОДЫ

1. В ядрах солитарного тракта белых крыс выделено 14 субъядер: комиссуральное /К/, медиальная /ММ/ и латеральная /Ш/ части медиального субъядра, дорсо-медиальное /ДМ/, дорсальное /Д/, интермедиальное /И/, дорсо-латеральное /ДД/, вентро-латеральное /М/, интерстшшальное /Ко/, медиальное мелкоклеточное /ММК/, ростро-медиальное /РМ/, ростро-иятермедиальное /РИ/, ростро-вентро-латеральное /РВД/, дорсальный клеточный тяж /ДТ/. В основу предложенной юшссификации положена гистофизиология нейронов этих субъядер как у интактных животных, так и у экспериментальных, у которых воспроизводились модели нарушений углеводного и электролитного гомеостаза.

2. При экспериментальном нарушении углеводного гомеостаза /аллоксановый диабет/ в нейронах К,И,Ш,МЕ,ДМ,М,РМ,РВЛ,ДТ,Д, ДЛ,Р1с отмечаются структурные признаки усиления функциональной активности.

3. В нейронах Ю1,ДМ,ДТ,Д,РМ,РИ,РВД при экспериментальном нарушении электролитного баланса в организме отмечены структурные признаки усиления функциональной активности, в ДЛ.ВЛ.Ис, ШК- - структурные корреляты снижения функциональной активности,

в то время как в нейронах К,И, №.5 не обнаружено признаков изменений их функциональной морфологии.

4. Сравнительный анализ структурных изменений в различных 'субъядрах ЯСТ при различных моделях обменных нарушений позволяет выявить 6 субъядер /К,И,ММ,ДД,ВЛ,Ис/, проявляющих наибольшую зависимость своей активности от состояния углеводного обмена в организме.

5. В нервных клетках ЯСТ 21-дневных плодов крыс обнаруживается высокая активность ферментов, катализирующих метаболизм тестостерона по ароматазному и 5^-редуктазкому путям.

6. Нейроны И,К,Д,ДМ,ЗЛ,ДД,РВЛ у самаов проявляют структурные признаки более высокой функциональной активности по сравнению с аналогичными клеточными популяциями самок, которые находятся в стадии диэструса; в МК наблюдается обратное соотношение: нейроны этого субъядра у самок в стадии диэструса функционально более активны чем у самцов.

7. Нейроны И,К,Д,ДМ,В1,ЛД самок крыс обнаруживают зависимость своей функциональной морфологии от стадии эстрального цикла, в них наблюдаются структурные признаки активации в стадии проэструса. Нервные клетки Ш,!Д,РМ,РИ не меняют своей активности на протяжении эстрального цикла, в нейронах МЖ.Ис обнаруживаются признаки снижения функциональней активности в стадии проэструса.

8. В ходе постнатальногс онтогенеза размеры ядер и ядрышек нейронов К,И,Д,Д!Л,ВЛ самцов превышают таковые в анологичных популяциях у самок на всех изучаемых сроках; в нейронах ММ.Ж.РМ, Рй половые различия выявляются лишь на отдельных сроках развития.

9. Воздействие эстрадиола-17^ на развивающиеся нейроны ядер солитарного тракта, трансплантированные в переднюю камеру глаза, вызывает, вне зависимости от пола донора, интенсификацию синтетических процессов в части нейронов трансплантата и усилению в нем синаптогенеза.

СПИСОК РАБОТ,ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО МАТЕРИАЛАМ ДИССЕРТАЦИИ

1. Сергеев В.Г.,Ярыгин В.Н.,Акмаев И.Г. Интраокулярный трансплантат нервной ткани как экспериментальная модель злияния

половых гормонов на развивающийся мозг // Достижения современной . нейроэндо.чринологии: Тез. докл. III Всесоюз. конференции по ней-роэндокринологииЛенинград,1988.-С.219.

2. Сергеев В.Г., Ярыгин В.Н. Половой диморфизм в развитии ядер солитарного тракта крыс // Механизмы гормональной регуляции в норме и патологии: Тез. докл. III Всесоюз. съезда эндокринологов.- Ташкент,1989.- С.93.

3. Сергеев В.Г. Топография клеточных популяций ядер солитарного тракта крыс // Арх. анат., гист. и эмбриол.- 1989,- Т.97, №7,- С.12-17.

4. Reznikov A.G., Akmeyev I.G., FideUna O.V., Gorbatyvk O.S.f Goufman E.I., Gusev A.A., Kalimvillina.L.B., Pivnitsky K.K., Sergeyev V.G., Vikhreva O.V. Aromatase activity in some areas of rat foetus brain //Neuroendoorlnol. Lett.- 1989.-Vol.II.-P. 189193.

Л 10562 от 22.01.90 г. Тираж 100, зак.,77 Типография МО СССР