MorphologyMorphology1026-35432949-2556Eco-Vector10182610.17816/morph.101826Research ArticleMORPHO-FUNCTIONAL TRANSFORMATION OF EPENDYMAL CELLS IN THE DYNAMICS OF POSTNATAL DEVELOPMENT OF THE RAT BRAIN VENTRICLESPavlovA. V.Department of Histology, Cytology and Embryologypavlov@ysmu.ruFokanovaO. A.Department of Histology, Cytology and Embryologyoafokanova-76@mail.ruKorablevaT. V.Department of Histology, Cytology and Embryologykorablevat@mail.ruYaroslavl’ State Medical University15102019156591627022022Copyright © 2019, Pavlov A.V., Fokanova O.A., Korableva T.V.2019Objective - to study morphometric parameters and ciliary activity of ciliated ependymal cells in the dynamics of postnatal development of the brain ventricles. Material and Methods. With the help of a digital intravital video microscopy, histological techniques and morphometry, we studied vascular plexuses and structural and functional characteristics of ciliated ependymal cells on the biopsy samples of the 109 brain ventricles of Wistar rats during the first year of life. Results. In the rat brain ventricles, morpho-functional transformations of the vascular plexuses and ciliated ependymal cells were most pronounced in the first 20 days after birth. They included an accelerated increase in the size of the vascular plexuses, the maximal values of the morphometric parameters of ciliated ependymal cells and indicators of their ciliary activity, the highest rate of cerebrospinal fluid movement in the parietal layer compared with animals of reproductive age. By 4-12 months in all ventricles the studied indicators of ciliary clearance were reduced to 30-50 % of the maximum values. Conclusions. During the first 20 days of postnatal ontogenesis, we observed significant changes in the morphometric and functional parameters of rat brain ventricles ciliated ependymal cells, activity of which, apparently, is the main mechanism for the movement of cerebrospinal fluid. Later, the development of vascular plexuses provides a more efficient mechanism of cerebrospinal fluid circulation, therefore, the role of the transport function of ependymal cells decreases.rat brainbrain ventriclesciliated ependymal cellsmorphometrycerebrospinal fluid circulationpostnatal developmentголовной мозг крысыжелудочки головного мозгареснитчатые эпендимоцитыморфометрияликворообращениепостнатальное развитие[Западнюк И. П.,Западнюк В. И.,Захария Е. А.Лабораторные животные. Разведение, содержание и использование в эксперименте. Киев: Вища школа, 1974. 303 с.][Коржевский Д. Э. Сосудистое сплетение головного мозга и структурная организация гематоликворного барьера у человека // Регионарное кровообращение и микроциркуляция. 2003. Т. 2, № 1 (7). С. 5-14.][Коршунов А. Е. Физиология ликворной системы и патофизиология гидроцефалии // Вопросы нейрохирургии им. Н. Н. Бурденко. 2010. № 4. С. 45-50.][Павлов А. В., Фоканова О. А. Структурные и функциональные характеристики эпендимы желудочков головного мозга крыс в течение первого месяца жизни // Морфология. 2017. Т. 151, вып. 3. С. 94.][Павлов А. В., Кораблева Т. В., Есев Л. И., Фоканова О. А., Лукашевич Ю. А. Методические подходы к экспериментальному изучению гистофизиологии мукоцилиарной транспортной системы маточных труб // Морфология. 2019. Т. 155, вып. 1. С. 60-65.][Сентюрова Л. Г., Теплый Д. Л. Морфогенез сосудистых сплетений головного мозга позвоночных животных и человека // Естественные науки. Экспериментальная физиология, морфология и медицина. 2013. Т. 45, № 4. C. 82-87][Banizs B., Pike M. M., Millican C. L., Ferguson W. B., Komlosi P., Sheetz J., Bell P. D., Schwiebert E. M., Yoder B. K. Dysfunctional cilia lead to altered ependyma and choroid plexus function, and result in the formation of hydrocephalus // Development. 2005. Vol. 132, № 23. P. 5329-5239.][Del Bigio M. R. Ependymal cells: biology and pathology // Acta Neuropathol. 2010. Vol. 119, № 1. P. 55-73. doi: 10.1007/ s00401-009-0624-y][Korzh V. Development of brain ventricular system // Cell Mol. Life Sci. 2018. Vol. 75, № 3. P. 375-383. doi: 10.1007/s00018017-2605-y][Liddelow S. A., Dziegielewska K. M., Vandeberg J. L., Saunders N. R. // Development of the lateral ventricular choroid plexus in a marsupial, Monodelphis domestica. Cerebrospinal Fluid Res. 2010. Vol. 7. P. 16. doi: 10.1186/1743-8454-7-16][Lun M. P., Monuki E. S., Lehtinen M. K. Development and functions of the choroid plexus-cerebrospinal fluid system // Nat. Rev. Neurosci. 2015. Vol. 16, № 8. P. 445-457. doi: 10.1038/nrn3921][Olstad E. W., Ringers C., Hansen J. N., Wens A., Brandt C., Wachten D., Yaksi E., Jurisch-Yaksi N. Ciliary Beating Compartmentalizes Cerebrospinal Fluid Flow in the Brain and Regulates Ventricular Development // Curr. Biol. 2019. Vol. 29, № 2. P. 229-241. doi: 10.1016/j.cub.2018.11.059][Redzic Z. B., Preston J. E., Duncan J. A., Chodobski A., Szmydynger-Chodobska J. The choroid plexus-cerebrospinal fluid system: from development to aging // Curr. Top. Dev. Biol. 2005. Vol. 71. P. 1-52.][Siyahhan B., Knobloch V., Zélicourt D., Asgari M., Schmid Daners M., Poulikakos D., Kurtcuoglu V. Flow induced by ependymal cilia dominates near-wall cerebrospinal fluid dynamics in the lateral ventricles // J. R Soc. Interface. 2014. Vol. 11. № 94. P. 1098-1189.][Soygüder Z., Karadağ H., Nazli M. Neuronal nitric oxide synthase immunoreactivity in ependymal cells during early postnatal development // J. Chem. Neuroanat. 2004. Vol. 27, № 1. P. 3-6.][Todd K. L., Brighton T., Norton E. S., Schick S., Elkins W., Pletnikova O., Fortinsky R. H., Troncoso J. C., Molfese P. J., Resnick S. M., Conover J. C. Ventricular and Periventricular Anomalies in the Aging and Cognitively Impaired Brain // Front Aging Neurosci. 2018. Vol. 9. P. 445. doi: 10.3389/ fnagi.2017.00445][Vidovic D., Davila R. A., Gronostajski R. M., Harvey T. J., Piper M. Transcriptional regulation of ependymal cell maturation within the postnatal brain // Neural. Dev. 2018. Vol. 13, № 1. P. 2. doi: 10.1186/s13064-018-0099-4]