HISTOTOPOGRAPHIC PECULIARITIES OF THE DISTRIBUTION OF INTERSTITIAL PACEMAKER CELLS (CAJAL CELLS) AND NADPH-D-POSITIVE NEURONS IN THE WALL OF THE STOMACH IN RATS

全文:

Интерстициальные клетки Кахаля (ИКК) формируют в стенках полых органов и сосудов сплетения разной плотности и архитектоники, являясь организаторами перистальтики и участвуя в поддержании тонуса посредством воздействия на гладкие миоциты (ГМ). ИКК обнаружены по ходу всего пищеварительного канала от пищевода до прямой кишки. Данные исследований позволяют предполагать наличие трех основных функций у ИКК: они могут играть важную роль пейсмекера, поскольку генерируют медленные волны деполяризации гладкой мышцы; облегчать активное распространение электрических явлений и быть промежуточным звеном нейротрансмиссии [6, 16]. В качестве медиаторов, участвующих в передаче нервных влияний через ИКК на ГМ, может выступать целая группа веществ, оказывающих стимулирующее или тормозящее действие на перистальтику. На ИКК выявляются возбуждающие холинергические и тормозящие нитроксидергические (NO-ергические) контакты [8, 13]. Более того, доказана относительная автономность сетей ИКК в продольном и циркулярном мышечных слоях трубчатых органов, позволяющая модулировать изолированную медленно-и быстроволновую сократительную активность кишки. C. A. Cobine и соавт. [8] обнаружили избирательность распределения симпатических и NO-ергических нервов в различных слоях внутреннего сфинктера прямой кишки у обезьян. K. Nakajima и соавт. [14] подчеркивали, что в нейронах ганглиев пищеварительного тракта у морской свинки активность холин-ацетилтрансферазы не сочеталась с активностью NADPH-диафоразы (NADPH-d), что это две независимые субпопуляции нейронов [14]. NO является уникальным эндогенным фактором, регулирующим тонус гладкой мышечной ткани, причем эффект осуществляется путем диффузии. NADPH-d служит источником электронов для простетической группы NO-синтазы и рассматривается как её кофермент, по активности которого можно судить об активности самой синтазы. NO-синтезирующие нейроны широко распространены в мышечном и подслизистом нервных сплетениях полых органов. NADPH-d-позитивные нейроны выявлены в стенке глотки [1], желудка и двенадцатиперстной кишки у крыс [5], прямой кишки - у крыс и кроликов [6], толстой кишки - у свиньи [7]. Желудок является органом с выраженными видовыми особенностями и очень сложной организацией перистальтики. Понимание механизмов организации и регуляторных влияний на его двигательную активность невозможно без расширения представлений об особенностях сетей ИКК. Многочисленные электрофизиологические данные указывают на разные участки стенки желудка как на зоны «водителей ритма» [2] и даже на возможность появления нового пейсмекера после удаления участка желудка или кишечника [4]. Анализ данных литературы [16] показывает существование взаимосвязи в организации перистальтики желудка между ИКК и NADPHd-позитивными нейронами, но данные о количественной корреляции между ними на органном уровне отсутствуют. Цель настоящего исследования - выявление топографических особенностей относительной плотности расположения ИКК и NADPHd-позитивных нейронов в желудке у крысы и корреляции между этими показателями. Материал и методы. Работа выполнена на 25 белых крысах-самцах линии Вистар массой 250 г. При взятии материала соблюдали «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных». Исследованы вентральная и дорсальная стенки пищеводного, кардиального, пилорического и фундального (тело) отделов желудка, которые определяли по их анатомическому описанию [3]. Иммуногистохимическое исследование ИКК проводили у 10 животных на параллельных криостатных срезах толщиной 40 мкм с использованием маркера c-kit (CD117) (Santa Cruz Biotechnology, Inc., США). Используя люминесцентный микроскоп Микромед 3 ЛЮМ (Микромед, Россия) с цифровой камерой MYSCOPE 500M (Webbers, Китай) делали по 10 микрофотографий каждого участка желудка у каждой крысы (об. 10, ок. 10), на которых с помощью программы ImageJ оценивали плотность распределения иммунопозитивных клеток путем наложения сетки с 412 равноудаленными точками и подсчитывали количество этих точек (единиц), приходящееся на позитивные клетки. NADPH-d выявляли по методу В. Т.Hope и соавт. [10]. У 15 крыс на срезах различных отделов желудка подсчитывали количество интрамуральных ганглиев с NADPH-dпозитивными нейронами на площади среза вентральной и дорсальной стенки желудка, ограниченной полем зрения (n=20) светового микроскопа Optitech (Китай) при об. 10, ок. 10, и определяли среднее количество NADPH-d-позитивных нейронов, приходящееся на один ганглий. Для обработки изображения и получения цифровых данных использовали программы ImageJ и Microsoft Office Excel. Оценку значимости различий проводили по t-критерию Стьюдента. Результаты исследования. Иммунопозитивные ИКК были выявлены в мышечной оболочке всех исследованных отделов желудка. Они располагались преимущественно продольно по отношению к направлению вытянутости ГМ, в некоторых участках отмечались зоны их сгущения (рис. 1). В пищеводном отделе желудка, расположенном слева от места впадения пищевода, плотность позитивных сплетений колебалась от 16 до 42 ед., составляя 23,0±1,2 ед. в вентральной стенке и 25,7±1,5 ед. в дорсальной стенке (Р<0,05). В кардиальном отделе плотность сплетения ИКК колебалась от 14 до 21 ед., в вентральной и дорсальной стенках и в среднем достигала 18,5±0,9 и 18,5±1,0 ед. соответственно. В фундальном отделе (тело желудка) в вентральной и дорсальной стенках плотность расположения ИКК изменялась от 14 до 24 ед., при этом средние значения значимо не различались: 22,0±1,4, 23,0±1,2 и 22,5±1,7 ед. (P>0,05). В пилорическом отделе плотность сплетений в разных полях зрения колебалась от 16 до 28 ед., составляя в среднем 25,8±1,3 ед. в вентральной и 24,5±1,3 ед. в дорсальной стенке (P>0,05). Таким образом, наибольшая плотность расположения ИКК отмечена в двух зонах стенки желудка - по всему периметру пилорического отдела и в дорсальной стенке пищеводного отдела. Наименьшая плотность расположения ИКК характерна для кардиального отдела. Дорсальная и вентральная стенки тела желудка имели промежуточные показатели плотности расположения иммунопозитивных клеток. В интрамуральных ганглиях желудка обнаружены NADPH-d-позитивные нейроны, количество которых колебалось от 2 до 15. Конечный продукт реакции равномерно распределялся в цитоплазме нейронов, плотность его распределения варьировала: встречались клетки от бледно-голубого до черного цвета (рис. 2). Наименьшее количество NADPH-d-позитивных нейронов содержалось в ганглиях вентральной и дорсальной стенок кардиального отдела желудка: на стандартной площади среза оно не превышало 7,0±1,2 и 5,0±2,7 соответственно, при суммарном содержании нейронов от 30±5 до 56±5. Наибольшее количество ганглиев и иммунопозитивных нейронов отмечено в дорсальной стенке пилорического отдела (14,0±2,9 ганглиев и 112±10 клеток). Эти показатели на стандартной площади среза стенки фундального отдела желудка имеют промежуточное значение (рис. 3). Выявлена положительная корреляция средней плотности расположения ИКК и среднего количества NADPH-d-позитивных нейронов в ганглиях на стандартной площади (r=0,71). Обсуждение полученных данных. Полученные нами данные о плотности сетей ИКК показывают, что различия между отделами желудка достигают 43%. Зоны с повышенной плотностью расположения ИКК имеют наибольшую толщину мышечной оболочки. Анализ литературы показал, что локализация пейсмекеров в стенке пилорического отдела электрофизиологически доказана у крысы, морской свинки, кошки и человека [9, 11, 12]. Согласно нашим данным, именно эта зона характеризуется высокой плотностью расположения ИКК. Наличие второй пейсмекерной зоны описано рядом авторов [15], но ее локализацию определяют по-разному - на большой кривизне, в дне желудка, кардиальном отделе (используя названия отделов желудка человека). Полученные нами результаты позволяют утверждать, что у крысы она локализована в задней стенке пищеводного отдела желудка. Стенка пилорического отдела желудка при высокой плотности расположения ИКК отличается и значимо высокой плотностью NADPH-dпозитивных нейронов в интрамуральных сплетениях, что указывает на непосредственное участие NO-позитивной части нервного аппарата желудка в регуляции перистальтики этой зоны. В то же время, вторая зона повышенной плотности сетей ИКК - задняя стенка пищеводного отдела желуд ка не является зоной преимущественной локализации NADPH-d-позитивных нейронов.

作者简介

L. Agadzhanova

Yaroslavl’ State Medical Academy

Email: lili2573@mail.ru

T. Rumyantseva

Yaroslavl’ State Medical Academy

Email: rum-yar@mail.ru

参考

补充文件