Changes of molluscan neurons under the influence of proteolytic enzymes



Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription or Fee Access

Abstract

The goal of the work was to study the structure of neurons treated with proteases and to elucidate if this could lead to the formation of the interneuronal syncytial connections. In the first series of experiments, phase contrast observation of the living dissociated ganglionic neurons of the mollusc Lymnaea stagnalis treated with 0.4% pronase, demonstrated a retraction of nerve processes and a two-phase change of the cell body volume. At the first stage, the soma volume decreased, on the average, for 82.5 min by 12.1%; subsequently, the volume increased, on average, by 14.1 %. Signs of neuronal vital activity in Ringer's solution were observed, on the average, for 828 min, while in pronase solution their duration was 1.4 times shorter. In the second series of experiments, the study of neuronal ultrastructure has demonstrated in many cases the integrity of mitochondria, rough and smooth endoplasmic reticulum (ER), Golgi complex, light and granular vesicles, nuclear structure, and the preservation of the optical density of neuroplasm. The cells making contacts after centrifugation form uniform intercellular clefts of about 20 nm. Point approaches of membranes were very rare. No signs of syncytial connections were detected. Elongation and fusion of smooth ER cisterns separated the fragments of soma from relatively undamaged cells. Some neurons were damaged, they contained numerous vacuoles formed by swollen mitochondria and ER cisterns. The nerve process fragments, detached during the dissociation, were surrounded by the normal plasma membrane.

About the authors

O S SOTNIKOV

Email: sotnikov@kolt.infran.ru

M V LUKOVNIKOVA

Email: sotnikov@kolt.infran.ru

N Yu VASYaGINA

Email: sotnikov@kolt.infran.ru

A A LAKTIONOVA

Email: sotnikov@kolt.infran.ru

N M PARAMONOVA

Email: sotnikov@kolt.infran.ru

O S SOTNIKOV

RAS LP. Pavlov Institute of Physiology

; RAS LP. Pavlov Institute of Physiology

M V LUKOVNIKOVA

RAS LP. Pavlov Institute of Physiology

; RAS LP. Pavlov Institute of Physiology

N Yu VASYAGINA

RAS LP. Pavlov Institute of Physiology

; RAS LP. Pavlov Institute of Physiology

A A LAKTIONOVA

RAS LP. Pavlov Institute of Physiology

; RAS LP. Pavlov Institute of Physiology

N M PARAMONOVA

RAS LP. Pavlov Institute of Physiology

; RAS LP. Pavlov Institute of Physiology

References

  1. Вепринцев Б.Н., Гелетюк В.И. и Костенко М.А. Культивирование нервных тканей моллюсков Limnaea stagnalis и Helix pomatia. В кн.: Руководство по культивированию нервной ткани. М., Наука, 1976, с. 190-210.
  2. Гелетюк В.И. Электрические и морфологические характеристики нейронов изолированного мозга моллюска Limnaea stagnalis в условиях культуры ткани. Автореф. дис. ... канд. биол. наук. Пущино, 1973.
  3. Гончар A.M., Коган А.С. и Салганик Р.И. Раневой процесс и иммобилизованные протеолитические ферменты. Новосибирск, Наука, 1986.
  4. Керкис А.Ю., Урженко А.В. и Жданова Н.С. Электронно-микроскопическое изучение слияния соматических клеток млекопитающих под действием инактивированного вируса Сендай. Цитология, 1978, т. 20, № 10, с. 1203-1205.
  5. Костенко М.А. Внутриклеточная регуляция образования и роста нейрональных отростков: Автореф. дис.... д-ра биол. наук. Пущино, 1985.
  6. Ненашев В.А. Слияние клеточных и модельных липидных мембран. В кн.: Взаимодействие и слияние мембран. Серия: Биофизика мембран. Итоги науки и техники. М.. ВИНИТИ, 1984, с. 87-122.
  7. Петрова И.С. Протеолитические ферменты актиномицетов. М., Наука, 1976.
  8. Сотников О.С. Динамика структуры живого нейрона. Л.. Наука, 1985.
  9. Сотников О.С. Статика и структурная кинетика живых асинаптических дендритов. СПб., Наука, 2008.
  10. Сотников О.С.Малашко В.В. и Рыбакова Г.И. Синцитиальная связь нейронов в культуре ткани в раннем онтогенезе. Морфология, 2007, т. 131, № 2, с. 7-15.
  11. Сотников О.С. и Ястрембски М. Подвижность структур живых миелиновых нервных волокон при действии протеолитических ферментов. Бюл. экспер. биол., 1989, т. 107. №5, с. 621-624.
  12. Фролов В.А., Быченко А.Б., Дунина-Барковская А.Я. и др. Слияние экспрессирущих гемагглютинин клеток NJH ЗТЗ НАb2 с клетками других линий. Биол. мембраны, 1995, т. 12. № 3, с. 288-293.
  13. Curtis A.S.TheCellSurface: ItsMolecular Rolein Morphogenesis. London, Logos Press, Acad. Press, 1967.
  14. Goldberg J., Mills L. and Kater S. Novel effects of serotonin on neurite outgrowth in neurons cultured from embryos of Helisoma trivolvis. J. Neurobiol., 1991, v. 22, № 2, p. 82-194.
  15. Ishii K. Induction of neurite outgrowth in BIM cells by treatment with a protein kinase inhibitor, H 7. Annu. Rept. Inst. Virus Res. Kyoto Univ., 1990, v. 33, p. 59.
  16. Leprince P., Rogister В., Delree P. et al. Proteases et inhibiteurs de proteases: implications multiples dans le development et le vieillissement cerebral. Rev. ONO, 1991, № 12-13, p. 30-38.
  17. Ou W.-J., Ito A., Okazaki H. and Omura T. Purification and characterization of a processing protease from rat liver mitochondria. EMBO J., 1989, v. 8, № 9, p. 2605-2612.
  18. Quigley J., Braithwaite S. and Armstrong P. Metalloproteinases of the developing sea urchin embryo. J. Cell Biol., 1990, v. 111. №5, Pt. 2, p. 14-18.
  19. Silani V., Donato M., Villani R. and Scarlato G. Human brain primary cultures. Ital. J. Neurol. Sci., 1991, v. 12, № 5, p. 26-29.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2009 Eco-Vector


СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: № 0110212 от 08.02.1993.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies