EXPRESSION OF SEROTONIN TRANSPORT PROTEIN IN THE DORSAL RAPHE NUCLEUS IN THE EARLY POSTNATAL PERIOD IN RATS

Full Text

Cеротониновый транспортер (5-НТТ) является основным фактором, регулирующим внеклеточный уровень серотонина. Исследование особенностей изменения его синтеза в разные периоды онтогенеза и тесное взаимодействие с различными типами нейронов являются важными для понимания регуляции активности самого серотонина как в развитии ЦНС, так и в реализации различных физиологических функций. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что у эмбрионов и взрослых животных существуют значительные различия в распределении 5-НТТ на плазмолемме тел серотонинергических нейронов [2]. Иммуноцитохимическая реакция на 5-НТТ показала, что у взрослых животных на плазмолемме тел нейронов и дендритов выявляется незначительное количество мест локализации 5-НТТ. У эмбрионов и плодов на периферии тел нейронов и мембранах крупных дендритов в ядрах шва присутствует значительное количество гранул, содержащих 5-НТТ. Последний на телах, дендритах и терминальных отростках нейронов ядер шва обеспечивает обратный захват серотонина, что одновременно способствует запуску его активного высвобождения в развивающемся мозгу [2, 3]. Однако сведения о распределении мест связывания 5-НТТ в ядрах шва в период раннего постнатального развития практически было изучение экспрессии 5-НТТ в дорсальном (d), вентральном (v) и латеральном (lat) субъядрах дорсального ядра шва (DRN) у крыс в ранний постнатальный период. Материал и методы. Работа выполнена на лабораторных крысах линии Вистар. Содержание животных и все экспериментальные процедуры проводили в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ № 755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). Головной мозг крысят исследовали на 5-, 10-е и 20-е сутки постнатального развития (по 5 животных в каждой возрастной группе) и фиксировали в цинк-этанолформальдегиде (рН 7,4), заливали в парафин по общепринятой методике и готовили серийные поперечные срезы толщиной 5 мкм на уровне Брегмы -7,92-8,04 мм. Иммуноцитохимическую реакцию на 5-НТТ проводили с использованием первичных антител (anti-Serotonin transporter antibody, AbСam, Великобритания) и вторичных реагентов из набора LSAB2 System-HRP (Dako, Дания). Для визуализации продукта реакции использовали хромоген DAB+ (Dako, Дания). После проведения иммуноцитохимической реакции часть срезов докрашивали гематоксилином Майера (Bio-Optica, Италия) или тионином (Serva, США, Германия) и заключали в синтетическую среду Permaunt (Termo, США). Все процедуры проведения иммуноцитохимической реакции на гистологических срезах мозга, полученных от животных в разные сроки развития, были стандартизированы и осуществлялись одновременно. При анализе результатов реакции учитывали иммуцитохимическое окрашивание цитоплазмы нейронов, наличие варикозных расширений терминалей и распределение иммунопозитивных гранул - как предполагаемых мест связывания 5-НТТ [3]. Нейроны подсчитывали на гистологических срезах, про-тов, так и аксонов (по их длине), присутствовали ходящих через центральную часть ядра. Морфологический анализ и количественный подсчет проводили на цифровых изображениях серийных срезов, полученных при помощи светового микроскопа Leica DME (Leica, Германия) и цифровой камеры Leica EC3 (Leica, Германия). Подсчитывали число иммунопозитивных нейронов на стандартной единице площади к общему их числу, принятому за 100%. Результаты исследования. На 5-е сутки постнатального развития в DRN-d, DRN- v, DRN-lat практически все нейроны крупного размера были 5-НТТ-иммунопозитивными, цитоплазма нейронов имела интенсивное окрашивание (рисунок). При реакции на 5-НТТ на плазмолемме тел нейронов в DRN-d в небольшом количестве присутствовали иммунопозитивные гранулы, однако они отсутствовали на телах нейронов в DRN-v и DRN-lat. В нейропиле DRN-d и DRN-v присутствовала довольно плотная сеть иммунопозитивных тонких терминальных отростков, которые имели множество варикозных расширений. В нейропиле DRN-lat, напротив, сеть иммунопозитивных тонких отростков была рыхлой, при этом отростки также имели много варикозных расширений. На поверхности мембран как дендри На 10-е сутки в DRN-d, DRN-v, DRN-lat иммунопозитивными были примерно 50% нейронов, преимущественно крупного размера. Объем окрашенной цитоплазмы клеток был значительно больше, чем в предыдущий срок исследования, при этом интенсивность окрашивания - одинаковая. Цитоплазма дендритов была окрашена, а аксонов - нет. Иммунопозитивные гранулы на мембране тел нейронов отсутствовали, однако они наблюдались на протяжении отростков, но в меньшем количестве, чем в предыдущий срок исследования. В нейропиле плотность сети тонких слабо иммунопозитивных терминалей была значительно меньше, чем на 5-е сутки развития, также меньше было и варикозных терминальных расширений (см. рисунок, б). На 20-е сутки в DRN-d, DRN-v, DRN-lat большинство нейронов крупного размера (почти 80%) иммунопозитивны, преимущественно это нейроны крупного размера. На плазмолемме тел нейронов гранулы отсутствовали. В нейропиле присутствовала довольно плотная сеть иммунопозитивных отростков. В DRN-d и DRN-lat редко встречались терминальные варикозные расширения, но при этом в нейропиле присутствовали множество очень мелких иммунопозитивных зерен. В DRN-v в нейропиле наблюдались плотная сеть иммунопозитивных отростков, множество терминальных варикозных расширений и гранул, однако их было меньше, чем на 5-е сутки развития. Обсуждение полученных данных. Результаты исследования показали, что на 5-е сутки постнатального периода основная часть нейронов субъядер (DRN-d, DRN-v, DRN-lat) DRN интенсивно экспрессируют 5-НТТ. Однако к 10-м суткам уровень его экспрессии резко снижается, но с возрастом (к 20-м суткам) вновь происходит ее подъем, который выражается в увеличении численности популяции нейронов, экспрессирующих 5-НТТ, повышении плотности сети иммунопозитивных отростков и появлении множества очень мелких (пылевидных) иммунопозитивных зерен, видимо, представляющих пресинаптические места связывания 5-НТТ [3, 4]. Присутствие в области DRN большого количества 5-НТТ на телах, дендритах и терминальных отростках нейронов [5], вероятно, свидетельствует о процессе эффективного обратного захвата как внеклеточного, так и синаптического серотонина. Полагают, что обратный захват серотонина способствует запуску его активного высвобождения, что обеспечивает необходимые условия развития и созревания ЦНС и формирования функций, контролируемых серотонином [3]. Выявленные изменения экспрессии 5-НТТ свидетельствуют о разной степени функциональной активности серотонина в DRN в раннем постнатальном периоде.

About the authors

L. I. Khozhai

I. P.Pavlov Institute of Physiology

Email: astarta0505@mail.ru
Laboratory of the Nervous System Ontogenesis

References

Supplementary files