PULMONARY NEUROEPITHELIAL BODIES IN THE RAT

Abstract

This paper describes the study of the neuroepithelial bodies (NEB) in the lungs of adult healthy Wistar rats (n=12). Using the immunocytochemical reaction demonstrating synaptophysin, NEB and immunopositive nerve terminals approaching them, were visualized. It was found that NEB were the structures constantly presented in the rat lung. In contrast to the diffuse neuroendocrine elements, NEB are characterized by grouped distribution of cells. It was found that some part of NEB had no efferent innervation.

Full Text

Нейроэпителиальные тельца (НЭТ) — особые рецепторные структуры в эпителии бронхов, которые были открыты в конце 30-х годов ХХ в. [11]. Несмотря на длительную историю исследования, функции НЭТ остаются не вполне понятными. Предполагают, что главная из них — анализ газового состава воздуха и участие в физиологическом изменении функции легких в ответ на изменение качественного состава вдыхаемого воздуха [1, 9]. До настоящего времени сохраняется неопределенность и в вопросах структурной организации НЭТ, а также в классификации нейроэндокринных элементов легкого. Несмотря на предполагаемую существенную роль НЭТ в системе нормальной регуляции функции легких, их изучению посвящено крайне мало исследований, что, по-видимому, объясняется невозможностью их идентификации при использовании обзорных и специальных методов окраски препаратов, применяемых для изучения строения легких в норме и патологии. Цель данной работы — выявление НЭТ в легком у крысы и определение их клеточной организации. Материал и методы. Исследование проведено на 12 половозрелых крысах-самцах линии Вистар. Содержание животных и все экспериментальные манипуляции осуществляли с учетом «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ № 755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). Морфологическому исследованию подвергали легкие интактных крыс. Материал фиксировали в цинк-этанол-формальдегиде [4], обезвоживали и заливали в парафин обычным способом. НЭТ выявляли при помощи реакции на синаптофизин [2]. Срезы депарафинировали, перед постановкой иммуноцитохимической реакции проводили тепловое демаскирование антигена. Для блокирования эндогенной пероксидазы использовали 3% водный раствор перекиси водорода (10 мин). Блокирование неспецифически связанных антител проводили в блокирующем растворе Protein Block (Springbio, США) в течение 10 мин. Для выявления НЭТ использовали мышиные моноклональные антитела (SY38) к синаптофизину (разведение 1:30, Dako, Дания) и вторичные антитела, конъюгированные с полимером и пероксидазой (EnVision + System Labelled Polymer-HRP Anti-Mouse, Dako, Дания). Визуализацию продукта иммуноцитохимической реакции проводили с использованием 3,3-диаминобензидин-тетрагидрохлорида (DAB+, Dako, Дания). Часть срезов после постановки реакции докрашивали либо альциановым синим, либо гематоксилином. Препараты обезвоживали в этаноле и изопропаноле, просветляли в ксилоле и заключали в Cytоseal 60 (Thermo scientific, США) [3]. Определяли долю НЭТ, содержащих различное количество клеток. Результаты исследования. При проведении реакции на синаптофизин НЭТ были обнаружены у всех исследуемых животных. На полученных препаратах НЭТ выглядели как группы клеток, интенсивно окрашенные хромогеном в коричневый цвет (рисунок), реже они были представлены единичными клетками, расположенными в составе однослойного кубического эпителия мелких бронхов и респираторных бронхиол. Клетки в составе НЭТ имели овальную форму с отчетливо различимым ядром, в области которого продукт иммуноцитохимической реакции отсутствовал. НЭТ встречались от 2 до 6 на срезе легкого, захватывающего все его доли. Рядом с большинством НЭТ располагались синаптофизин-иммунопозитивные терминали (СФИТ). Встречались также НЭТ, не имеющие подходящих к ним СФИТ. Были обнаружены и единичные синаптофизин-иммунопозитивные клетки, находившиеся в составе однослойного эпителия малых бронхов. В ряде случаев встречались единичные клетки в составе эпителиального пласта, которые в отличие от клеток НЭТ были смещены к его базальной части. Количество клеток в обнаруженных НЭТ варьировало. Большее число НЭТ (45%) состояло из 5–10 клеток; 40% содержали 10–20 клеток; 8% — 2–5 и 7% — имели единичные синаптофизин-иммунопозитивные клетки. Помимо НЭТ, были обнаружены СФИТ, которые преимущественно локализовались в мышечной оболочке бронхов и по ходу кровеносных сосудов. Обсуждение полученных данных. В результате проведенного исследования установлено, что НЭТ содержатся в однослойном кубическом реснитчатом эпителии бронхиол. В отличие от других клеток, их клетки немного выступают над поверхностью эпителия, и обычно их ядра не смещены к базальной части эпителиального пласта. Единичные синаптофизин-иммунопозитивные клетки были смещены к базальной части эпителиального пласта и, по-видимому, являются не рецепторными структурами, а элементами диффузной нейроэндокринной системы легких, которые регистрируются и другими методами [8]. В нашем исследовании использовалось иммуногистохимическое выявление синаптофизина с помощью специфических моноклональных антител [2]. Синаптофизин является главным интегральным белком мембран синаптических пузырьков нейронов нервной системы [12], таким образом, он участвует в регуляции и осуществлении синаптической передачи. Поэтому его присутствие в клетках свидетельствует о их принадлежности к нервным или нейроэндокринным элементам. Это объясняет причину того, почему в полученных препаратах одновременно окрашивались НЭТ, отдельные нейроэндокринные клетки и СФИТ. По данным литературы, афферентную иннервацию НЭТ осуществляют 3 типа терминалей. Первый тип — это нервные волокна блуждающего нерва, берущие начало в узловатом ганглии; второй — афферентные волокна спинального происхождения которых формируют сплетение под НЭТ, не проникая между эпителиальными клетками; третий — нитроергические волокна [5, 9]. Реакция на синаптофизин не является селективной по отношению к отдельным медиаторам и выявляет все терминали, что способствует ее широкому использованию при исследовании эфферентной иннервации различных органов [6, 7]. Таким образом, НЭТ в легком у крысы являются постоянно присутствующими элементами. В отличие от диффузных нейроэндокринных элементов, для них характерно групповое расположение клеток. Взаимодействие НЭТ и СФИТ не является постоянной комбинацией, что свидетельствует об отсутствии эфферентной иннервации у части телец.