EXTRAEPENDYMAL EPENDYMOCYTES IN THE RAT BRAIN

Full Text

Эпендима, выстилающая желудочки головного мозга, ограничивает проникновение веществ из цереброспинальной жидкости в нервную ткань, являясь важным компонентом гематоликворного барьера и барьерной системы головного мозга в целом [4]. Несмотря на длительную историю изучения эпендимы, сохраняется неопределенность в вопросе о структурной и функциональной однородности эпендимоцитов и возможности их участия в нейрогенезе [5]. В связи с этим интересен факт обнаружения в стриатуме у крыс после ишемии клеток, имеющих полное структурное сходство с эпендимоцитами и названных «эктопическими эпендимными клетками» [6]. Цель настоящего исследования — проверка гипотезы о существовании в интактном головном мозгу крысы клеток со сходными с типичными эпендимоцитами иммуноцитохимическими характеристиками. Материал и методы. Работа выполнена на половозрелых крысах-самцах (n=10) линии Вистар. Содержание животных и их умерщвление осуществляли с учетом «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ №755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). Материал фиксировали в цинк-этанол-формальдегиде, обезвоживали и заливали в парафин общепринятым способом. Морфологическому исследованию подвергали фронтальные срезы конечного мозга. Для иммуноцитохимического выявления белка промежуточных филаментов — виментина были использованы мышиные моноклональные антитела (клон V9; Dako, Дания) в разведении 1:100. Иммуноцитохимическое выявление эзрина (белка, присутствующего в апикальной части эпендимоцитов) проводили при помощи моноклональных (клон 3С12) мышиных антител фирмы Diagnostic Bio Systems (США) в разведении 1:100 [2], в качестве вторичных реагентов использовали реактивы из набора EnVision+ HRP/ DAB (Dako, Дания). Перед постановкой реакций проводили тепловое демаскирование антигена в модифицированном цитратном буфере (S1700, Dako, Дания) [2]. После постановки иммуноцитохимических реакций часть срезов докрашивали гематоксилином. Фотосъемку выполняли, используя микроскоп Leica DM750 и фотокамеру ICC50 (Leica, Германия). Для конфокальной микроскопии были использованы вторичные антитела, конъюгированные с тетраметилродаминизотиоцианатом (TRITC, Dako, Дания). Просмотр препаратов, обработку полученных изображений и трехмерную реконструкцию клеток проводили с применением конфокального микроскопа LSM 710 и компьютерной программы ZEN 2010 (Zeiss, Германия). Результаты исследования. На фронтальных срезах головного мозга положительная иммуноцитохимическая реакция на виментин обнаруживалась в эпендиме желудочков и на поверхности мозга — в клетках мягкой оболочки мозга и стенках кровеносных сосудов (в эндотелиоцитах, гладких миоцитах и клетках адвентиции). В основании мозга наблюдалась отчетливая реакция на виментин в клетках, формирующих поверхностную глиальную пограничную мембрану. Интенсивная реакция на виментин наблюдалась во всех клетках эпендимы желудочков мозга, а также в отдельных клетках, близких по размерам к эпендимоцитам, располагающихся как непосредственно под эпендимой, так и в прилегающем к ней нейропиле. Селективная окраска эпендимоцитов позволяет определить, что некоторые из них имеют длинный, как правило, неразветвленный отросток, отходящий от базального отдела клетки и проходящий в прилегающую субвентрикулярную зону, а далее — в нейропиль стриатума. Отдельные клетки, дающие отчетливо выраженную реакцию на виментин и расположенные непосредственно под эпендимой, имеют округлую или неправильную полигональную форму. От некоторых из них, как и от части эпендимоцитов, отходит один неветвящийся отросток. В нейропиле, прилежащем к субвентрикулярной зоне, видны единичные округлые виментин-иммунопозитивные клетки, располагающиеся либо отдельно, либо контактирующие с пронизывающими нейропиль виментин-позитивными отростками других клеток, которые подобны отросткам радиальных глиоцитов. Положительную реакцию на виментин различной интенсивности дают эндотелиоциты капилляров разных отделов головного мозга и единичные астроциты субкортикального белого вещества мозга. При постановке иммуноцитохимической реакции на эзрин, наряду с отчетливо выявляющейся эпендимой, на небольшом (20–80 мкм) расстоянии от стенки желудочка в нервной ткани обнаруживаются отдельные клетки, с интенсивной реакцией цитоплазмы без отростков. По размерам и расположению эти клетки сходны с виментиниммунопозитивными внеэпендимными клетками. Кроме этих клеток, эзрин содержат астроциты, которые могут быть безошибочно идентифицированы по наличию характерных отростков. При построении трехмерных реконструкций (рисунок) было выявлено, что внеэпендимные виментин-иммунопозитивные клетки имеют, как правило, по одному отростку. Этот отросток нередко направлен к недалеко расположенному кровеносному сосуду. Интенсивность реакции по мере удаления от тела клетки в цитоплазме отростка уменьшается, поэтому не удается четко проследить его взаимоотношение с клетками сосудистой стенки. Иногда в цитоплазме таких виментин-иммунопозитивных клеток обнаруживается сквозной канал (см. рисунок), назначение которого не понятно. Обсуждение полученных данных. В результате проведенного исследования показано, что в нервной ткани интактного головного мозга крысы вне слоя эпендимоцитов, расположенного на границе с ликвороносными пространствами, присутствуют клетки, имеющие структурное и цитохимическое сходство с типичными клетками эпендимы. Наиболее отчетливо эти клетки выявляются при использовании реакции на виментин, поскольку вне слоя эпендимы не имеется других клеток, столь интенсивно окрашивающихся при проведении иммуноцитохимической реакции на этот белок промежуточных филаментов. Подобные виментин-иммунопозитивные клетки были обнаружены ранее в нервной ткани гипоталамуса рядом с III желудочком [3], однако, из-за отсутствия технической возможности для проведения адекватных трехмерных реконструкций тогда не было получено достаточно данных об их структурной организации. Обнаруженная взаимосвязь между неветвящимися отростками клеток, подобных радиальным глиоцитам, и внеэпендимными виментиниммунопозитивными клетками является новым фактом, свидетельствующим о возможном выселении клеток из состава эпендимы и миграции их в пограничные с субвентрикулярной областью структуры интактного головного мозга (стриатум, гипоталамус, прилежащее ядро и др.). Данные о нейрогенных свойствах эпендимы [1, 5] позволяют предполагать, что внеэпендимные эпендимоциты выполняют функцию резервной популяции нейральных стволовых клеток головного мозга. Полученные данные свидетельствуют о том, что присутствие таких клеток в мозгу взрослых животных не обязательно связано с повреждением нервной ткани. Таким образом, обнаруженные виментиниммунопозитивные клетки нервной ткани интактного мозга крысы обладают характерными для эпендимоцитов иммуноцитохимическими признаками. Они имеют своеобразную структурную организацию, сближающую их с типичными эпендимоцитами и отличающую их от других типов глиоцитов головного мозга. Для обозначения этих клеток предпочтительнее использовать термин «внеэпендимные эпендимоциты», а не «эктопические», поскольку данная популяция клеток не является атипичной (либо свойственной только реактивно-измененной нервной ткани), но присутствует и в интактном головном мозгу.

About the authors

O. V. Kirik

RAMS North-Western Branch Institute of Experimental Medicine

D. E. Korzhevskiy

RAMS North-Western Branch Institute of Experimental Medicine

Email: iemmorphol@yandex.ru

References

Supplementary files