ВИМЕНТИН И БЕЛОК S100 В КЛЕТКАХ ФОРМИРУЮЩЕГОСЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОГО УЗЛА СПИННОМОЗГОВОГО НЕРВА

Полный текст

Чувствительный узел спинномозгового нерва (ЧУСН) содержит тела нейронов различных типов, которые передают сенсорную информацию от периферии (кожа, мышцы, внутренние органы) в ЦНС. Знание морфологических и цитохимических особенностей и изменений в ЧУСН важно при исследовании хронического болевого синдрома [7] и нарушений сенсорной иннервации, вызванных различными патологическими процессами [5]. Несмотря на то, что ЧУСН занимает ключевое место в цепи передачи сенсорной информации в ЦНС, закономерности его эмбрионального развития изучены недостаточно. Основные работы выполнены классическими нейрогистологическими методами и с помощью электронной микроскопии [1, 3]. Экспрессия дифференцировочных маркеров, к которым относятся белки промежуточных филаментов и белок S100, в клетках развивающегося ЧУСН изучена лишь фрагментарно. Цель настоящего исследования — изучение экспрессии белка промежуточных филаментов — виментина и белка S100 в клетках формирующегося ЧУСН крысы в пренатальном онтогенезе. Материал и методы. При выполнении работы использовали беременных самок крыс линии Вистар (n=10). Исследовали ЧУСН, соответствующие шейному отделу спинного мозга на 12-, 14-, 15-, 17-еи 19-е сутки внутрибей каждого срока). Первым днем беременности считался день обнаружения сперматозоидов в вагинальном мазке после подсадки самцов к самкам. Содержание, умерщвление животных, экспериментальные мероприятия осуществляли с учетом «Правил проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приказ № 755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). Материал фиксировали в цинкэтанол-формальдегиде [2], обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заливали в парафин с использованием петролейного эфира (Вектон, Россия) в качестве промежуточной среды. Для исследования изготавливали серийные срезы толщиной 5 мкм. Виментин выявляли с помощью мышиных моноклональных антител (V9, Dako, Дания) в разведении 1:100. Белок S100 определяли с помощью кроличьих поликлональных антител (Z0311, Dako, Дания) в разведении 1:600. В качестве вторичных антител для реакции на виментин применяли антитела из набора EnVision+System Labbeled Polymer-HRP Anti-Mouse (K4001;Dako, Дания), для выявления белка S100 использовали набор Super Sensitive Polymer-HRP Detection Kit HRP/Dab (Bio Genex, США). Визуализацию прореагировавших антител проводили с использованием диаминобензидинового хромогена DAB+ (Dako, Дания). Затем часть срезов докрашивали толуидиновым синим по Нисслю, гематоксилином или астровым синим. Результаты исследования. На 12-е сутки эмбрионального развития закладки ЧУСН у крысы представляют собой небольшие скопления мелких клеток с округлыми ядрами и тонким ободком цитоплазмы, расположенные рядом с формирующимся спинным мозгом. При иммуногистохимической реакции на виментин цитоплазма этих клеток интенсивно окрашивается. На 14-е сутки развития число клеток в формирующемся узле увеличивается. Среди них выявляются мелкие Vim-иммунопозитивные и крупные Vimиммунонегативные клетки. Последние локализуются преимущественно в вентральной части ЧУСН. Позднее, на 15-еи 17-е сутки, крупные клетки, не экспрессирующие виментин, обнаруживаются и в дорсальной части ганглия. Белок S100 на 12–17-е сутки развития в клетках ЧУСН не экспрессируется. У плодов 19-х суток развития клетки узла приобретают топографию, сходную с таковой в узле взрослой крысы. В структуре ЧУСН можно четко дифференцировать нейробласты и окружающие их презумптивные клетки-сателлиты. Виментин обнаруживается в цитоплазме всех развивающихся сателлитоцитов, в то время как в нейробластах он не экспрессируется (рисунок, а). На 19-е сутки развития в части клеток ЧУСН выявляется белок S100. S100-иммунопозитивными оказываются некоторые нейробласты, нейролеммоциты формирующихся нервных стволов, а также прилежащие к нейробластам дифференцирующиеся клетки-сателлиты (рисунок, б, в). При изучении ЧУСН новорожденных крысят было установлено, что все клетки-сателлиты синтезируют виментин, а молодые нейроны соответствующего маркера не содержат. После рождения белок S100 начинает синтезироваться не только в клетках-сателлитах, но и в молодых чувствительных нейронах. При этом отмечено, что в зависимости от размеров клеток интенсивность реакции на белок S100 меняется. Молодые нейроны меньшего диаметра (10–12 мкм) имеют слабую реакцию на S100, более крупные клетки (25–30 мкм) более интенсивно окрашены. Клетки-сателлиты обладают интенсивной иммунореактивностью, в них белок S100 локализуется преимущественно в околоядерной зоне. Положительная реакция на S100 наблюдается также в цитоплазме нейролеммоцитов. Обсуждение полученных данных. В иммуногистохимических исследованиях, касающихся развития ЧУСН, анализируется в основном нейроногенез, но мало внимания уделяется сателлитной глии. Однако надлежащее функционирование нейронов ЧУСН не может не зависеть от состава и функционального статуса окружающих их глиоцитов. Известно, что для глиальных элементов зрелого ЧУСН характерна экспрессия виментина и белка S100 [6]. В настоящем исследовании показано, что данные белки могут служить маркерами сателлитных глиоцитов в поздние сроки внутриутробного развития и ранний постнатальный период. При этом на ранних стадиях эмбриогенеза ни один из них не обладает избирательностью по отношению к предшественникам сателлитоцитов. Как известно, нейральные и глиальные элементы ЧУСН возникают из нервного гребня, а его мигрирующие клетки экспрессируют виментин [4]. Выявленные в настоящем исследовании виментин-содержащие клетки на 12–17-е сутки внутриутробного развития могут являться предшественниками как чувствительных нейронов, так и сателлитных глиоцитов, а также нейролеммоцитов. Предполагается, что на этом этапе развития среди них также могут присутствовать и недифференцированные клетки нервного гребня. В более поздние сроки (19-е сутки внутриутробного и 1-е сутки постнатального развития) нейробласты и молодые нейроны перестают экспрессировать виментин. Этот белок остается только в клетках дифференцирующейся глии. В эти же сроки в глиальных элементах ЧУСН начинается экспрессия белка S100, что свидетельствует об их вступлении в более позднюю стадию дифференцировки. Таким образом, установлено, что на 19-е сутки внутриутробного развития формирующиеся глиоциты ЧУСН у крыс приобретают локализацию, характерную для ЧУСН у взрослых животных: они располагаются вокруг нейронов, тесно контактируя с ними. В этот срок при использовании иммуногистохимических маркеров (виментина и белка S100) можно четко дифференцировать клетки-сателлиты. Показано, что уже в 1-е сутки постнатального развития проявляется тенденция к накоплению белка S100 в более крупных нейронах, характерная для зрелых ЧУСН.

Об авторах

Елена Андреевна Колос

Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН

лаборатория функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы, отдел общей и частной морфологии 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Дмитрий Эдуардович Коржевский

Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины СЗО РАМН

Email: iemmorphol@yandex.ru
лаборатория функциональной морфологии центральной и периферической нервной системы, отдел общей и частной морфологии 197376, Санкт-Петербург, ул. Академика Павлова, 12

Список литературы

Дополнительные файлы