Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Морфо-функциональная организация нейросекреторных клеток преоптического ядра горбуши ONCORHYNCHUS GORBUSCHA (WALB. ) и леща ABRAMIS BRAMA (L. )

ВАК РФ 03.00.11, Эмбриология, гистология и цитология

Автореферат диссертации по теме "Морфо-функциональная организация нейросекреторных клеток преоптического ядра горбуши ONCORHYNCHUS GORBUSCHA (WALB. ) и леща ABRAMIS BRAMA (L. )"

ЛЕНИНГРАДСКИЙ ОРДЕНА 'ЛЭЙКА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО - КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

ХУТШЕВ Аслан Савельевич

Ш 57S.SH:591.88:521 Л47.44.:59?.5

КОРФО-ОУНТЩИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ НЕЙЮСЕКРЕТОРНЫХ КЛЕТОК ПРЕОШЖВСКОГО ЯДРА ГОРБУШИ ОЛСОйтГОНШЗ вОНВиЗСНЛ (Я АЬВ.) И ЛЕЩА ДВИАГЯЗ ВШЛГА (Ь. )

(03.00.11 - эмбриология, гистология и цитолох'ия)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кавдвдата биологических наук

ЛЕНИНГРАД 1991

Работа выполнена на кафедра цкталогиь и гистологии ЛГУ и в лабгтатории нейроэндокринологии Института эволюционной физиологии и биохимия им. И.М.Сеченова АН СССР

Научный руководитель чаен-корресповдент АЧ СССР доктор биологических наук профессор А.Л.Поленов

Официальные оппоненты: доктор биологических наук А.И.Неворотин доктор биологических наук Е.И.Чумасов

Ведущее учреждение: Лешшградский санитарно-гигиенический медицинский институт

Защита состоится «е-га-А^ц 1991 г> в чаоов

на заседании Специализированного совета по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора биологических наук Д 063.57.22 при Ленинградском государственном университете по адресу: 199034, Ленинград, Университетская набережная, 7/9, аудитория 133.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке им. А.М.Горького Ленинградского государственного университета

Автореферат разослан 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета кандидат биологических наук

А.ГЛесницкий

■Актуальность темы. Исследование нейроэндокринного комп-лэкса гипоталамуса, участвующего в осуществлении разнообразных защитно-приспособительных реакций организма, приобретает в настоящее время ■чрезвычайно важное значение. Связано это прежде всего со все возрастающей степенью загрязнения окру-яаао'.сй средн. которая ведет я резкому ухудшению ?кологгчёо-коЗ обстановки на огромных территориях, затрагивая, в частности, места обитания и размножения многих гидробионтов. Важной составной частью единого ьейроэндокр.шногс комплекса Anaraia является Гомори-пологительная нонапептидэргическая преолтжо-гшог^изарная нейросекреторная система (ШЕС), имеющая непосредственное отношение к обеспечении адаптивных реакции .

ПИЮ костистых рыб является типичным центральным нейро-задокриянш аппаратом, состоящим аз нейросехреторяых клеток (НСК) практического ядра (ПН), прзоптико-гипофизарного ней-росекреторного тракта (ПГНТ), образованного аксонами этих клчтск, и заднего нейрогжсойиза С2НГ). В последнем сосредоточены терминаля аксонов, в которых накапливаются нонапеп-тидчые нейрогормонн ьазотопин и изотоцин, синтезированные в перикарионах КСК. Эти нейрогормонн поступают затем главным образом в капилляры системы общего кровотока и участвуют в регуляции функциональной деятельности висцеральных органов и периферических эндокринных желез (Поленов, 1968, 1983, 1986; Sawyer, 1977? Babikcr, Rankin, 1978, 1979).

К настоящее времени изучены многие морфо-фугасциональ-ные особенности ИСК из ПЯ, связанные с синтезом, транспортом, накоплением и выведением нейросекреторных продуктов (Ш11ег et nl., 1971» Vlgh-Teiohmaan et al., 19736; ПлукЕИ-ков, 1978; Battan et al., 1979). Существует, однако, ряд нерешенных вопросов, касающихся преимущественно функциональной морфологии ИСК, Так, например, не выяснени хишческая пргфода и пути транспорта каплевидной формы нейросекреторяо-го материала (ЯСМ), недостаточно изучена роль лизосомального аппарата ИСК в связи с его участием в рэгуляции их функциональной деятельности, в частности, секреторного дакла, не выяснено значение ресничек НСК. Кроме того, в литературе отсутствуют данные о состоянии ультраструктур перикарионов в

ходе секреторного цикла НСК из ПЯ моноцикличннх рыб, гибнущих, после нереста. Выяснение этого вопроса тем более актуально, что ранее у тихоокеанской горбуяя Oncorhynchus gorbuscha были, получены данные о состоянии терминалей аксонов НСК, локализованных з ЗНГ, в процессе нереста и перед гибелью. Показано, ч\о вскоре после нереста у чее наблюдается блокада выведения нейрогоржнов из ЗНГ (Гарлов, 19766). В настстцем исследования, наряду с решением некоторых сугубо цитологических вопросов, указанных вазе, предполагалось получить новые данные, расширяющие - понимание роли ПШС б осуществлении процесса размножения у моноцикличных рыб.

¿Сак показали исследования неЗросекрецяи у позвоночных, особенно у низшх дойкилотеркннх, для реаен>1я многих ?лкач в этой области весьма плодотворным Ei-пяется экслого-гистойгеио-логияеский подход (Поленов, 19S8, 198S; Баранникова, 1975; Геряоз, 19766). При гтом подходе исследуется роль клеточных и тканевых структур в осуществлении ввдсвых адаптации в онтогенезе (Гербильский,1956). Объекта-зг данного аколого-глстофизи-ологического исследования послужили представители двух различных таксономических и экологических групп костистых рыб: тихоокеанская горбуша и ладокский лещ. Горбуиа (отр. Сельдеобразные Clupeifomes) - моноцикличная осенненерестирующая рыба, имеющая самый короткий и биологически яркий жизненный цикл средч Есех лсРосеЗ, а лещу (отр. Карпообразные Cyprini-formes) характерны полицикличность и весенний нерест. Общим для отих рыб является наличие, помимо гранулярной, еще и каплевидной £орш НСМ.'

Цели и задачи исследования. Основной цель» данной работы является исследование морфо-йушециональных особенностей и секреторного цикла ECK из Ш горбуаи в процессе нереста и парад гибелью, о также выяснение химической природы и путей транспорта каплевидного НСМ, функции ресничек и некоторых других структур НПК, связанных с их деятельностью. Для выяснения конкретных цитологических вопросов исследовались и RCK из ПЯ леща. -

Для решения указанных вопросов были поставлены следующие задачи:

1. С помощью методик световой и электронной микроскопии

изучить структурную организации дифференцированных ЕСТС та ПН юрбуля и ле'да,

2. С помочью гистсхииичеспих и имг1унсггтстохимических реакций выяснить химическую природу каплевидной формы НСМ.

3. Изучить динамжу качественных и количествекных измелешь HCl", из ПЯ и всей НГНС горбуши в процессе нереста и перед гябелъэ.

4. Выявить Разы секреторного шила ВСК из ПЯ горбузк с учетом особенностей биологии размножения и ..юноцеклии этол виде.

Научна" новизна работ.ч. Бперзые у представителя тихоокеанских лососей и.глуногпс.'охимическя с использованием антизц-вороток к наарогормонал изучена ПГНС. Впервые покгзяна неиро-гор.'.ганальная природа каплевидного EG!. Детально изучена динамика мор^о-^угпециональных изменений перпкарионов F.CK из ПЯ и всей ПЕНС горб1,'1гя в процессе нереста и перед гибели. Показано, что вскоре после нереста наступает блокада выведения кс";-рсчзрмонов из заднего нейрогипотиза, но не их синтеза в пери-кар ионах КСК. Впервые изучен секреторный цикл нонапыттздэрги-ческих Ii CK из ПН коноциклхшых рыб :г выявлены клетки в специфическом состоянии кассовой деградации органоидов. Вперзые в пержарионах НСК рыб показаны способы деградации органоидов и секреторных включений, выявлены картины ауто^агии органовдов и крпнозагии секреторных гранул. Сделано заключение об участии нояапептидных нейрогормонов в процессе размножения и в осуществлении моноциклии.

Научно-практическая значимость работы. Полученные результаты имеат значение превде всего для нейроэкцокринологпи и, в том числе, для познания роля ППЮ в реализации адаптивных реакций не ."о.гько особи, но и вида в целом. Данные и^ду-ногистохииического и электронношпсроскогокеского исследования ПЯ горбуши и леща как представителей разных гсксолов костистых рыб представляют несомненный интерес для понимания закономерностей идкоадаптивной эролзции этого нейросекреторного центра. Результаты, характеризующие структурную организацию ресничек НСК, изменения ультраструктур НСК в процессе секреторного цикла, клеят общецитологическое значение для расширения налшх знаний о рола органоидов и включений клетки в ее

специализированной функции.

Материалы настоящего исследования используэтся в курсе лекций по сравнительной гистофизиэлогии эндокринной системы на биолого-почвенном факультете ЛГУ.

Основные положения, выноспмые на зааргту:

1. Нонапептидные яейрогор:лоны (вазотощш и изотоцин) вырабатывается в различных НСК, которые в пределах ПЯ распределены мозаично, образуя группы из нескольких клеток одинаковой эргичности и сходного функционального состояния.

2. Каплевидный ЕСТ.!, в отличие от гранулярного, содержит пронейрогормоны.

3. НСК из ПЯ горбуш находятся е различных фазах секреторного цикла, причем аутофагия дегенерирующих органоидов и кринофагия "избыточных" секреторных гранул являются внутриклеточным: процессами, участвую дали в регуляции этого цикла.

4. В начале нереста происходит активацчя всех отделов ПНС горбуши, а вскоре после нереста при продолжающемся синтезе нелрогормонов в перикарионах ЕСК наступает блокада их выведения из ЗНГ в кровоток.

Апробация работа и публикации. Результаты исследования докладывались и обсуждались на 29, 30, 31 и 32 Конференциях студентов и аспирантов Ленинградских ВУЗов и НИИ (1986, 1987, 1988, 1989 гг.), на Ленинградской конференции молодых ученых и специалистов (Ленинград,1988), на Всесоюзной конференции по проблемам маргкультуры Севера (Мурманск,1983), на Ш Всесоюзной конферзнции по нейроэвдокринологик (Харьков,1983), на УП Всесоюзной конференции по экологической физиологии и биохимии рыб (Ярославль,1989), на Ленинградском семинаре по яейроэвдо-крянологии (1989, 1991). По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ. Получено удостоверение на рационализаторское приложение по подготовке материала в полевых условиях для олектроянсмикроскопического исследования.

Структура и сбъеа диссертации. Диссертация состоит иг введения, обэора литературных данных, описания материала у методик исследования, изложения полученных результатов» их обсуадения, заключения и выводов. Общий объем диссертации составляет 199 стр. Работа содержит 8 таблиц, 5 рисунков и 75 микрофотографий. Список истолкованной литературы включает

329 источников, из них 224 иностранных.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ИСОЩОВАШ

В работе Еопользоваяы половозрелые особи горбуэи Опсо-тЬупсУтя согоизсЬа (\7albaum) обоего ЯОЛЭ, БЗЯТЫе ИЗ ПрирОД-Еж популяций Шяого Сахалина и Амура. Чтобы исключать развитие стреос-реакщпт, рыб добывали кагисую индивидуально колющими орудьями лова и быстро декапитирозаля. Стадяго зрелости гонад (СЗГ) определяли после вскрытия рыбы (Сакун, Буцкая, 1963). Были отловлены рыбы перед нерестом (17 СЗГ), в первые часы нереста ('' СЗГ), вскоре после нереста СЗГ) и перед гибелью (У!^ СЗГ). Для выяснения конкретных цитологических вопросов были использованы и" половозрелые обоего пола особи ладожского леща дьгап1а Ьгаиа (ь.), Ш которого на светоопти-ческом уровне подробно изучено (Поленов, 1957, 1959а). Рыбы были взяты из промысловых уловоз в зимний период (П-Ш СЗГ), когда ГОК из ПЯ содержат большое количество гранулярного и каплевидного ЕСМ.

. Светооптическое исследование. Для светооптического исследования было использовано 70 особей горбуши и 6 особей леща.. Мозг с гипофизом фиксировали в явдкостях Бузна и Карнуа и заключали в парафин-вйск. Серийные фронтальные з сагиттальные срезы толщиной 5-6 леи окрашивали паральдегид-фуксином (ПАЗ) по Гомори-Габу с докраск'ой азая по Гейденгайну. Использованы также окрасхса железным гематоксилином по Гейденгайну, метиловым зеленым-пиронином по Брате, шифф-иодной кислотой по Мак--Манусу (Кононский, 197С). Для более точного выяснения химической природы каплевидного НСМ и идентификации эргичности ИСК проводилось иммуногистохимическое исследование о использованием метода немеченных антител (з*епЬегйег,«То8ер1г,:1979). Были применены антисыворотки к вазотоципу (ВТ) и мезотоцину (Г.!Т), предоставленные профессором УапаеаапЗе (Бельгия). Реакция с антисывороткой к ВТ была проведена на обоих видах рыб, а реакция с антисывороткой к МТ - только на горбуше. Антисыворотка к МТ использована наш в связи с отсутствием антисыворотки к изотоцину (ИТ). Как показали иммуногистохимкче-

* 2 ~ уловные обозначения,' предложенные нами.

s

ские исследования нейросекреторных центров двоякодышащих рыб и низших tetrepodQ, антисыворотки к ЫТ и ВТ перекрестной реакции не давали (Vandesande, Dierickx, 197С; Goossena et al., 1978; Thepen et al., 1987). Часть срезсз мозга леща перед постановкой реакции обрабатчвали 0Л% раствором трипсина в физиологическом растворе, забуФеренннм 0.1 V. $осс?птом, при 37°С в течение 60 минут. После проявления иммуяэгистохимичеоких реакцг': диамгаюбенз едином срезы докрашивали гематоксилином Майора.

Для характеристики состояния ПШС горбули было изучено в среднем по 15 р»б кг:дой СЗГ. Для количественного анализа Ш ь его наиболее активной дорзальной части на ЮС клеток определяй соотношение вэделеЕнкх по оощепртаятым критериям типов НСК. Подобное соотЕсзепие является показателем функционального состояния не^росекреюрьшс центров (Поленов, 1974,1986). Интенсивность транспорта нейросекрета из КСК в ЗНГ оценивала фотометрически по. содержанию ЕСМ в проксимальных отделах ствола не'фогипофиза (Охопская ндр., 1966). цитоспзктрофстэ-метрия скрашенных. ПАФ срезов одинаковой толщины проводилась на аналгзаторо микроизобрахензй "Morphoquant" при увеличении объектива 25х и использовании светофильтра.с максимумом пропускания 550 нм. Для характеристики всей ПШС оценивали состояние ЕНГ визуально, по содержание НСМ в дист&чьных отделах его корней по пятибалльной шкале (Корякина,1S74). Учитывали такяо степень гиперемии ПЯ и 2НГ.

Статистическую обработку полученных данных проводит на

SEM.

Злектроккомикроскопнчеорое исследование. Для электронно-микроскопического исследования было использовано 8 особей горбуши (по 2 на каждой СЗГ) и 2 особи леща. Участки мозга, содержащие ПЯ, фиксировали в 6.5% растворе глатаральдегида на ¿«статном буфере, постфиксировали в 1% растворе четырехокиси осмия на веронал-ацетатном буфере и заключали в синтетическую смолу E?oti-si2. Ультратонкие срезы контрастировали спиртовым или водным раствором уранилацетата.и цитратом свинга до Рей-, нольдеу (Reynolds,1963). Срезы просматривали в электронных микроскопах jek-7 и tesi.a-500.

Ксслсдовали высокодид$еренцировашше НСК дорзальной части

ИЯ. функциональное состояние ПН горбуши, в дополнение к све-тооптическкм даннш, определяли визуально на зкране -электронного микроскопа по соотношению условно выделенных, типов и подтипов НСК. Выявление зтих типов и подтипов предварительно проводилось на о'лектронограмках по общепринятым критерия».! (Плу>,ликов, 1978; Аршавская и др.,1985).

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

I. Светооптическое исследование ПЯ горбуш и леца

ПЯ горбуши располагается в боковых стенках третьего келу-дочка в области преоптической бухты и имеет типичное для костистых рыб строение. В нем условно мокно выделить вентральную гялкоклеточную и дорзальную крупноклеточпую части. ECK . вентральной части ПЯ по. морфологии ядер,' степени и характеру окраски цитоплазмы относительно однородны, в то время как в дорзальной части, где располагаются внсокодифференцированянэ ECK, ярко выражен юс гетероморфизм. Последний прежде всего связан с различным функциональна! состоянием НСК (Поленов, 1968,1974). На;,я условно выделены клетки в четырех основных состояниях: 1 - "низкой или умеренной активности", 2 - "вы-coroü активности", 3 - "накопления и депонирования ЕС!,'", 4 -"гиперактивности". Кроме зтих светлоокрашизаюцихся ECK (I тип по Поленову,1968,1974), в ПЯ горбуши вскоре после нереста обнаружены единичные пикноморфные НСК (Ш тип). Они характеризуется угловатой, как бы сжатой формой перикарионов, гилерхрокностью цитоплазмы и шпскототескики ядрами. Характерные для ПЯ рыб темноокрашивавдиеся ECK (П тип) у горбуши не выявлены. -

ПЯ леща светооптически было изучено ранее (Поленов, 1957, 1959а).

К'.муногастрхш.шческоэ исследование, йауногистохиыически с использованием аятисыворотки к ВТ в ПЯ горбуши и леща выявлено два типа ECK: БТ-гат^унополокительгае и ВТ-ячмуноотрица-тельнке, располагающиеся мозаично. Сходные результаты получены и при исследовании ПЯ горбуши с использованием антисиворо-тки к ИТ. Сравнение соседних срезов показало, что антисыворотки к ВТ и МТ связываются с различными FCK. Так как в ПЯ

КОСТИСТЫХ рыб синтезируются ВТ И ИТ (Gooesens et al.,1977e.! ¿cher, Chauvet,198Q), мояно заключить, что ПТ-положительные клетки соответствуют ИТ-оргическим КСК. Последним соответствуют, по-ввдипоау, и большинство ВТ-отрицательншс клеток у обеих видов рыб. Полученные нами результаты о раздельном распределении нонапептидов полностью согласуются с данными имму-ногистохзмических исследований, проведенных на других рыбах и tétrapode (Vandesande, Dierlcks, 1975,1976; Gooscens et al., 1977a,1978; Tennyson et el.,1935? Thepen et el.,1987). В дор-зальной части ПЯ горбуши и леща, как и при окраске ПА®, наблюдается заметная вариабельность в интенсивности шмуногисто-хга.отеекпх реакций, ио презде всего связано с различным Функциональна состоянием ИСК. ИСК одинаковой эрглчности большей частью собраны в группы из нескольких (обычно 2-4) клеток, чаходящихся в сходном функциональном состоянш. Зто коает свидетельствовать о синхронизации их деятельности и означать, что функциональной единицей ЛЯ является не одиночная КСК, а группа, состоящая из нескольких клеток.

2. Ультраструктурная организация ИСК из ПЯ горбуши и леща

Общий принцип ультраотру. .урной организации внеокодиффе-ренцироваяных НСК дерзальной части ПЯ горбуши и леща сходен о таковид у других костистых^рыб и tétrapode. Однако НСК горбу-шк отличаются полиморфными, часто лопастными или дольчатыми ядрами, оболочка которых образует глубокие складки. Они имеют несколько (до 10 и более) относительно небельшх ядршек. Подобная организация ядра наблюдается в полиллоэдных клетках (Быбина,1986; Gosalvez et al.,1936). В цитоплазме НСК обоих видов рыб можно ввделить центральную и периферическую зоны. В центральной зоне в основном располагаются хорошо развитый комплекс Гольджи (КГ), короткие и расширенные канальцы гранулярного эцдоплазмаилеского ретикулюма (ГЭР), митохондрии, лизосомы, мультиламеллярные тельца (ШГГ), алементарнне нейро-секреторные гранулы (ЭЕСГ). Периферическая зона занята, в основном, длинными и узкк.ш канальцами ГЭР, расположенными рядами параллельно друг другу и плазматической мембране клетки.

Реснички. Многие НСК дорзальной части ПЯ горбуши и леща шеют реоничкя, проникающие в меаклеточное пространство. Ко-

личество ресничек на одной клетке варьирует от 1 до б и более, образуя.скопчение йа небольшом участке ее поверхности. Скопление ресничек обычно располагается в карманообразпом углублении плазматической мембраны. 7 горбуши обнаружена группа максимально из 14, а у леща - из 10 ресничек. Все обнаруженные реснички имеют одинаковые морфологические характеристики, свойственные первичным ресничкам: базальные тельца не имеют сателлитов, нет переходной зоны между базальнкм тельцем и ак-сояемой, в последней отсутствует центральная лара мшфотрубс-чек (тип "9+0"). Подобные реснички описаны на педтвдэргичео-ких Гомори-положителъних ИСК других костистых ркб (Плулников, Сенчик,1975; Viffr-Teichnsnn et al., 19766; Segado, Anadón, 198G), пресгтыкающихси (Vigh-Teichinenn et al.,1976a) и Млеко-питающих (Сенчик, Писугин,1974; Suares et al.,1905). Считается, что они выполняют хеморецепторную Фушгцив. Анализ собственного материала и литературных данных позволяет предположить, что первичные реснички ИСК из ПЯ костистых рыб могут обладать лишь очень незначительной способностью к такой функции.

0 лизооопальном аппарате ИСК. Интенсификация секреторной деятельности приводит к появлению в ИСК из ПЯ горбуши большого количества элементов лизосомального аппарата (лреяэте всего вторичных лизосом) и Г.1ЛТ. Последние переходными формами связаны с мембрадоми ГЭР, КГ и митохондрий. Кроме лямеллизации мчтохондрий наблюдается также их вакуолизация. Эти изменения органоидов отражают их деградацию вследствие "истощения" в процессе активного функционировали» и их лизис. Аналогичная деградация органоидов отмечена .также в перикарионах л терг.я-налях Гомори-положительных ИСК других изученных рыб (Поленов, Гарлов,1971; Kaller et al., 1971} Плущшов, 1978) И tetrápoda (Reichardt,1969t Morris, Dyball,lS74¿ Онищенко,1934; Аршав-ская и др. ,1985). Помимо аутог[агии деградирующих органоидов, в ECK горбуши выявлены.картины кринофагии ЭПСГ. Они чаще всего наблюдаются в ИСК, содержшдах большое количество гранул, т.в„ в клетках; в которых синтез нейросекрета в перикарионах начинает преобладать над его выведением в аксоны. А:стивш,ия крлофагют о'i .лечена во всех белоксинтеэирующих эндокринных клетках позвоноч!шх, в которых возникает yrposa "перепроиз-

водства" секреторного материала (Smith, Farther ,1956; Поляков, 1079; Bacsy et гД.,1934; Schnell et al., 19ЯВ). На основе полненных результатов составлена схемг. дегенеративных изменений органоидов и краяофагпи в нэпапептадоргкческих ИСК гор-бутс: (рас.1\

Каплевидная <?орма нейросекрегорного материала. Кейросекре-герпьгй материал в НС К из ПН горбуси к леща представлен гранулярной к каплевидной формами, причем каляи характерны лишь для меньшей части клеток. Оформление ЭНСГ наблюдается только В цистернах КГ, а капли располагается в полости локально рас-тиренных канальцез ГЭР перикарионов и начальных отделов отро-спсов ПСК. Б- отростках капли бывают окрухекы так^.е и мембраной нлзкой электронной плотности. Аналогичная картина описана для HCIC амфибий li рептилий (Gonzalez, Rodriquez,1980; Ояжцен-ко,1£84; Rodioio, Anadea, 1984а). Размеры капель не:°рооекрета варьируют от 200 им до 20 мкм. На светооптическсм уровне отмечено уменьшение размеров капель по мере удаления от перика-рионов, и более детально они вовсе не выявляется.

Капли, в отличие от гранулярного КСМ, интенсивно скрещиваются азокарпшоы, но обе формы чейросекрета ПАЭ-полокателыш и ШИК-отрицателыш. Это согласуется с имеющимися данными (Поленов. 1Р57,1.Э68; Schieble?, Hartaann,19S3)• При проведении ш.ь.уногистохгтячейшх реакций без предварительной обработки срезов трипсином у обоих вадов рыб все капли, в отличие от гранулярного НСМ, пммуноогрицательш;. Известно, что в канзль-гах ГЭР обтао находится только что синтезированный предшественник .чейрогормона, лрояейрогормон, процесспнг которого про-доггяется в цистернах КГ и завершается в ЭНСГ (Robinson, 1987; ЛзЬег, chauvet,lS88). Предварительная обработка срезов ПН леща трипсином и последующая реакция с антисывороткой к ВТ позволяет идентифицировать два типа капель: ВТ-иммукопологитель-ные и ВТ-кшуноотрпцгтельнке. Кз сказанного моено. заключить, что капли в НСК из ПЯ горбуши и леща содержат прснейрогормо-на, твднореактивнне места которых можно "открыть" трипсином.

Уменьшение количества капель у горбуш в период нереста ггодтвервдачт предположение о том, что каплевидный нейросекрет является особой формой депонирования больсого количества но-исшептидов. Их , быстрое расходование происходит в чрезвычайных

Pire. 1. Схе/и дегенерагпышх изменений органоидов «г криноЗагяк в ЕСК из ПН горбуши. ГЗР - гранулярный эпдопязЕматиче-ский ретикултм, КГ - комплекс Гольдки, U - митохондрия, ЭНСГ - алементарные нейрос екрэторнпе гранулы, ИЯТ -мультиламеялярныо тельца, Л - лизосомы, ОТ - оот^тот-ное тельце.

ситуациях, в частности, в период размножения (0ншцеякс<,19б4; Поленов,1S86).

Секреторный цикл нояапептвдэргических ИСК из ПЯ горбуш. Как известно, гетероморфизм высокодофференцировагкых НСК отражает их различное функциональное состояние (Поленов,1963, 1974). Отмеченный ранее на основании светооптичзского исследования гетероморфизм НСК из Ш горбуши подтверждается и на электроннопинроскопичесном уровне. Нами выявлены отчетливые качественные и количественные различия ультраструктур цито-

плазмы, но основании чего выделены несколько титов и подтипов НС К {табл. 1). Доминирующие в Ш светлые НСК (I тип по Поленову, 10?4) объединены наш в шесть основных: подтипов. Сравнение результатов электронпомикроскопического и светосптического исследований позволило заключить, что светлые НСК 1-го подтипа' находятся в состоянии "низкой или умеренной активности", НСК 2~го подтипа - в состоянии "высокой активности", НСК 3-го подаила - в состоянии "накопления и депонирования ПСМ", ECK

4-ю подтипа - в состояние "гиперактиьности". Светлые ECK

5-го подтипа могут отражать состояние "репарации органоидов". Такие клетки характеризуются болыиш количеством свободна риОосом, в них часто могут наблюдаться дегенерирующие органо-вды. Готовность НСК к физиологической регенерации дяге в момент гибели горбуши свидетельствует о высокой функциональной потенции Ш. Полноценное функционирование НСК, прерываемое быстрой гибелью, может указывать на вторичность моноциклии горбуши, "се перечисленные состояния отмечены и для нонапеп-твдэргических НСК других костистых рыб к tetrapoda (Плужников, 1978; 0нищенко,1984; Аршавская и др. ,1985).

Светлые НСК 6-го подтипа, в отличие от другое подтипов, которые наблюдаются у рыб всех СЗГ, обнаруживаются вскоре после иереста и выявлглотся вплоть до гибели горбуши. Данные НСК условно обозначали нами как клетки, находящиеся в состоянии массовой деградации органоидов. Они характеризуются обилием свободных рибосом, большим количеством крупных ШПГ и вторичных лизосом. Часто видны картины дегенеративных изменений слабо развитых в этих клетках ГЗР, КГ, а также митохондрий. Литературные данные о подобных НСК нагл не известны.

Кроме светлых, выявлены и темные НСК (Л тип), находящиеся в состояние "покоя или глубокого торможения функций", наступающего, по-видимому, после интенсивной секреторной деятельности (По-енов, 1968,1974; Müller et el.,197l; Плушиков, 1978).

Пикноморфные HCIt (Ш тип), отражающие состояние "физиологической дегенерации" (Поленов,1968,1974; Плужников,1978), на электрончомикроокопическом уровне наш не обнаружены.

tai образом, состояния светлых НСК I-4-го подтипов представляют собой фазы секреторного цикла. Активный лизис дегра-

Таблица I. Характеристика ультраструктур выделенных ¡типов ИСК из ПЯ горбуши

ТИП иск Канальцы П Центр.зова цитоплазмы ЭР(шир.в нм) Пе риф.зона цщоплазиы Прикр.риб. ' ■ Своб.риб. КГ (ширина 1 цистерн в ни) ¿итохондр. (длина) ¿ЭТрИКС Перв.лиз. Втор.лйз. млт (кол-во) Кол-зо ЭНСГ Локализация

§ к м ы о . л 3 5 о 3 I 30-200 20-50 очень иного уиеренн. 30-200 Дллнныа • уизренпо плотный уиеренн. иало или уиеренн. иало иало перинуклеарно

2 4С-250 30-100 иного уиеренн. 40-250 средн.дл. светл.или уиер.плотн. уиеренн. или иного умеренн. иало уиеренн.или иного у отростков

3 30-250 30-90 иного уиеренн. 30-250 срадн.дл. овотл.или уиер.плотн. иного иного уиеран. очень иного по всей цитоплазме

4 40-300 30-150 иного уиеренн» 40-250 средн.дл. светлый уиеренн« и ало иало иало ЗОйа КГ

5 30-150 20*50 уиеренн. иного 30^120 длйнные уиэр«плотн. умеренн* иного уиеренн4 или иного. . иало зона КГ

6 30-100 20-50 мало очень иного 30-120 соедн.дл. светлый уиеренн.. иного очень иного одийичн. по всей диголлаз-ме

Тешше 1 ИСК р тип) 100-400 80-300 уиеренн. уиеренн. 150-400 средн.дл. ' уиер.плотн. или светл. уиоренн. уыеренн. иало мало зона КГ

дарующих органоидов к "избыточных" ЗНСГ является важным внут-ркклеточнш регулятором этого цикла. Светлые КСК 6-го подтипа и дегенер"чруэдие ликно^орфные элемент!: являются, по-ввдидаму, терминальными стадиями казненного пути НСК. Описанные фазы секреторного цикла нонапептидэргкческих КСК из ПЯ горбум представлены ча рис. 2.

Об кнкерваци.: НС"С из ПЯ горбун::-: и леща. Па поверхности РСК из ПЯ. горбуши и леща обнаружены синаптические окончания с пузырьками диаметром 45-SC нм и гранулами диаметром 70-110 км л сянаптически? окончания только с пузырьками диаметром 40-70 ж:. На основании имеющихся литературных динных (зтееп-ггоп, 19756; Константинова,1S76; Плухников, 1978; Batten et al.,1979) поено полагать, что обнаруженные нами синаптиче-ские скончания имеют преимущественно моноаминэргическую природу.

3. Участие ПГНС горбуши в осуществлении нереста

В начале нереста (в период овулядаи и спер:каши) установлена активация всех отделов ПШС горбуши: усиление синтеза кейросекрета в ПЯ, его транспорта в ЗНГ и поступления неЗро-гормонов из термыалей аксонов НСК в кровоток. Зта анппзадия связана с возможным влиянием нонапеятвдннх нейрогормонов на нерестовое поведение (Uaoey et al. ,197л; Pater, 1977; Picîc-ford, Strecker,1977), на сокращение гладкой мускулатуры половых келоз (Heller,1972; la Pointe,1977; Sav.yer, 1977), на обеспечение зодно-солевого гомеостаза и в целом на реализацию адаптивных реакций организма на физиологический стресс, которым является нерест у многих видов рыб, особенно у лососевых (Поленов,1975,1986; Гарлов, 19766).

Вскоре послз нереста наблюдается блокада выведения ней-рогормонов из ЗНГ, прогрессирующая вплоть до момента гибели горбуши, при продолжающемся в ПЯ активном синтезе нейросекре-та. Это свидетельствует о раздельной регуляции синтеза нейро-гормопов в перихарионах НСК и их выведения из терминалей аксонов. У полицикличных рыб, в том числе лососей, после нереста еще происходит.активный выброс нейрогормонов в кровоток (Баранникова, 1965,1975; Ноппа, Тадига,1965; Погребнякова.1976; Поленов и др.,1986). функциональную блокаду ЗНГ у горбуши по-

Рте.2. Схема секреторного цикла БСК из ПЯ горбуш. I - "низкая или умеренная активность", 2 - '"высокая активность", 3 - "накопление и депонирование", 4 - "гиперактивность", 5 - "репарация органоидов", 6 - "массовая деградация органоидов", 7 - "покоЯ или глубокое торможение функция", 8 - дегенерация.

еле нереста яожко рассматривать как один из центральных механизмов дезинтеграции нейро-эндокриышх взаимоотношений, который имеет' важнейшее адаптивное значение на уровне ввда (мояо-циклия),

ВЫВОДЫ

1. В преоптическом ядре горбуши и леща нонапептэдныэ нейрогормоны (вазотоция и гаотоцин) синтезируются в различных нейросекретсрных клетках. Клетки одинаковой эргичности и сходного функционального состояния большей частот собраны в небольшие группы. Сто может озпачать, что функциональной единицей преоптического ядра является не одиночная нейросекре-торная клетка; а их группа.

2. Нейросекреторннй материал у торбут и леща представлен гранулярной и каплевидной (Jopra-.ni. Анализ результатов гистохимического и имрфтногистохимического исследований позволяет предположить, что капли, в отличие от гранул, содержат пронейрогормоны.

3. Реснички нонапедтвдэргических нейросекреторных клеток преоптического ядра горбуши и леща клеит морфологические характеристики, свойственные первичным ресничкам. Количество ресничек на клетке не постоянно, и варьирует чаще всего от 1 до б, образуя скопление на одном небольшом участке клеточной поверхности. У горбуши обнаружена группа максимально из 14, а у леща - из 10 ресничек.

4. После интенсивного функционирования преоптического ядра горбуши в результате ее миграции и нереста в нем выявлены характерные только для этого ввда рыб нейрооекрвторные клетки в состоянии массовой деградации органоидов: гранулярного эндоплазматического ретикулша, комплекса Гольджи к митохондрий. Лизосомальный аппарат при атом теоно связан с измененными органоидами.

5. На основе резу.тьтатов морфо-функционального анализа БысокодиТференцированпнх нейросекреторных.клеток преоптического ядра горбуши в процессе нереста и перед гибелью выявлен их секреторный цикл. Наличиэ клеток в состоянии "репарации органоидов" у рыб даже зеред гибелью может отражать вторич-

ность моноциклип горбуши.

в. Установлена активация преоптико-гипо?изарной нейро-секреторной системы горбуши в начале нереста. Вскоре пооле нереста, при активно продолжавшемся синтезе нейрогормонов в перикаряонах нейросекреторнюс клеток, наступает блокада их выведения из терминалей аксонов. Это существенно отличает горбушу от полицикличных рыб и указывает, во-первых, на раздельную регуляцию синтеза и секреции нейрогормонов, а во-вторых, на участие преолтико-гкпофизарной нейросекреторной системы в адаптивных реакциях как на организменном, так и на видовом уровнях-.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Хутинаев A.C., Гарлов U.E. Особенности ультраструктурной организации нейрссекреторных клеток преодтического ядра горбуди // Тез. докл. Ш Всесойзн. конф. по нейроэндокриноло-гпи.-Харьков, 1983. 4.1. С.254-255.

2. Хугинаев A.C. Ультраструктурная организация нейросек-роторных клеток преодтического ядра леща Abramis brama I. // Механизмы регуляции физиологических функций. Тез. докл. Ленинградской город, конф. Молодых ученых и спец.-Ленинград, 1988.

3. Хутинаев A.C., Карлов П.Е. О ресничках нейросекретор-ных меток преоптического ядра костистых рыб // Цитология. -1990.-Т.32, 3 7.-С.684-690.

4. Гарлов П.Е., Хутинаев A.C. Эколого-гис^Ьфизиологпче-ское исследование преоптико-заднегипофизарной нейросекреторной системы горбуши Choorhynchue gorbusaha (Wtilb.) в процессе нереста // Ж. зволюц, биохим. и фигиол.- 1391.- Т. 27, Я 1.-С.31-37.

С. 115.

Подписано к печати 07.06.91 г. Зак.201 тир.100,объем I п.л. Бесплаано. ПШ1 ЛГУ. 199034 Ленинград,наб.Макарова,б.