Полный текст
УДК 616.831-018-077:[616.092.9:599.329.4]:557.1.001.8
Б.Я. Рыжавский1, О.В. Демидова1,2
Гистохимический анализ синтеза нейростероидов в эпендимных клетках третьего желудочка мозга
1Дальневосточный государственный медицинский университет, 680000, ул. Муравьева-Амурского, 35, тел. 8-(4212)-32-63-93, e-mail: nauka@mail.fesmu.ru;
2Институт охраны материнства и детства СО РАМН, 680022, ул. Воронежская, 49, кор. 1, тел. 8-(4212)-98-05-91, г. Хабаровск
Резюме:
Исследовалась 3β-гидроксистероиддегидрогеназа (ГСДГ) в эпендимоцитах головного мозга взрослых белых крыс-самцов. Продукты реакции маркировали цитоплазму эпендимоцитов, выстилающих полость третьего и боковых желудочков и покрывающих поверхность ворсинок их сосудистых сплетений. Отличий интенсивности реакции эпендимоцитов в разных желудочках не выявлено. Среди клеток, выстилающих третий желудочек, значительное число таницитов, содержащих продукты реакции в как в теле, так и в отростке. Высказывается предположение, что эпендимоциты разных отделов мозга продуцируют нейростероиды, поступающие в мозг из ликвора или непосредственно из эпендимоцитов, а изменения их количества и состава могут влиять на состояние разных структур мозга.
Ключевые слова:
нейростероиды, эпендимоциты, танициты
B.Yа. Rizhavskiy, О.V. Demidova
Histochemical analysis of neurosteroid synthesis in ependymal cells of the third cerebral ventricle
Summary:
We have studied 3β-hydroxyssteroiddehydrogenase (HSDHG) in enendymocytes of the adult male albino rats. Reaction products mark ependymocytes cytoplasma lining the cavity of the third and lateral ventricles and covering celiac surface of their vascular plexuses. There was no intensity difference in ependymocytes of different ventricles. Among the cells lining the third ventricle there were many tanycytes containing reaction products both in the body and in the process. We suggest that ependymocytes of different cerebral compartments produce neurosteroids entering the brain from liquor or directly from ependymocytes. The changes in their amount and content may influence the conditions of different cerebral structures.
Key words:
neurosteroids, ependymal cells, tanycyte
Введение
В наших предыдущих работах [5, 6, 7] было показано, что гистохимическое выявление 3β-гидроксистероиддегидрогеназы (ГСДГ) может быть применено для маркировки клеток мозга, продуцирующих нейростероиды. При помощи этого подхода были получены данные о способности к стероидогенезу у нейронов гиппокампа, коры мозжечка (клеток Пуркинье), некоторых нейронов неокортекса. Эти данные совпадали с результатами, полученными при помощи других методов (биохимии, иммуноцитохимии, гибридизации in situ) [1, 8, 9, 10], что подтверждало возможность использования примененного нами подхода. Пользуясь гистохимическим выявлением ГСДГ, также показано, что признаки стероидогенеза имеют эпендимоциты, выстилающие полость боковых желудочков мозга и покрывающих ворсинки их сосудистых сплетений [5, 6].
В то же время известно, что эпендимоциты разных локализаций отличаются по ряду морфофункциональных свойств [3]. Так, одна из разновидностей эпендимоцитов, танициты, характеризуется наличием отростка, отходящего от базального полюса, участвует в передаче различных компонентов ликвора в сосуды, к клеткам мозга и в противоположном направлении, являются одним из компонентов, обеспечивающих интеграцию нервной и эндокринной систем [3]. Эти эпендимоциты в значительном количестве встречаются в выстилке полости третьего желудочка. Данных о способности к стероидогенезу у эпендимных клеток третьего желудочка нами не обнаружено. В связи с этим, целью настоящей работы явилось выяснение вопроса о наличии активности ГСДГ в эпендиме третьего желудочка мозга крыс, сопоставление ее с таковой в боковых желудочках.
Материалы и методы
Исследовалась ГСДГ в головном мозге 7 интактных лабораторных взрослых белых крыс-самцов в возрасте 3-3,5 месяца. Работа проведена в соответствии с "Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных" (приложение к приказу № 755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР). Животных забивали декапитацией, тотчас извлекали головной мозг, вырезали участки в области локализации боковых и третьего желудочков, помещали их на охлажденные блоки для получения криостатных срезов (криостат Leica CM 1850, Германия) толщиной 2040 мкм, сделанных во фронтальной плоскости. Срезы монтировали на покровные стекла и на них наносили инкубационный раствор для выявления ГСДГ [2]. Реакцию проводили в термостате при температуре 37°С в течение 30 минут. Для контроля часть срезов инкубировали в инкубационном растворе, не содержавшем субстрата (дегидроэпиандростерона), часть - после обработки кипящей водой. В качестве "положительного контроля" ставили реакцию на корковом веществе надпочечников. Заключение препаратов осуществляли в глицерин-желатин. На микроскопе "Olympus" исследовались эпендимоциты, выстилающие третий и боковые желудочки головного мозга, а также покрывающие ворсинки их сосудистых сплетений.
Результаты и обсуждение
Изучение препаратов показало, что продукты реакции в виде мелких гранул синего и фиолетового цвета маркировали цитоплазму эпендимоцитов, выстилающих полость боковых желудочков и покрывающих поверхность ворсинок их сосудистого сплетения. Исследование третьего желудочка также показало, что их эпендимная выстилка и клетки, покрывающие ворсинки сплетений аналогичным образом реагировали при реакции на ГСДГ. Ядра эпендимоцитов, строма ворсинок и вещество мозга, прилежащее к эпендимным клеткам, практически не окрашивались продуктами реакции (рис. 1, 2).
Рис. 1. Эпендимоциты, выстилающие полость третьего желудочка. Среди них клетки, имеющие на базальном полюсе отросток. Реакция на ГСДГ. Увеличение 100×10
Рис. 2. Эпендимоциты, покрывающие ворсинки в сосудистом сплетении полости третьего желудочка. Реакция на ГСДГ. Увеличение 100×10
Сравнение интенсивности реакции в эпендимоцитах разных желудочков проводилась прежде всего в мозге каждого животного, затем - "суммарно" между ее интенсивностью во всех исследованных случаях. Такие сопоставления выстилки третьего и боковых желудочков, при визуальной оценке интенсивности реакции, четких закономерных отличий не выявили. Интенсивность реакции в эпендимоцитах сосудистых сплетений также не имела визуально регистрируемых различий.
Изучение препаратов также показало, что среди клеток, выстилающих третий желудочек, содержится значительное число эпендимоцитов, имеющих отросток, отходящий от базального полюса, то есть таницитов. При этом как в их телах, так и в отростках, содержалось значительное число гранул продуктов реакции (рис. 1, 2). Полученные факты можно расценивать как свидетельство участия и этих клеток (включая их отросток) в синтезе нейростероидов. Учитывая топографию данных клеток, их взаимодействие с гипоталамо-гипофизарной нейросекреторной системой [3], можно полагать, что продуцируемые в эпендимоцитах третьего желудочка нейростероиды являются одним из компонентов, участвующих в этом взаимодействии.
Таким образом, изложенные факты свидетельствуют, что, несмотря на различия локализации исследованных эпендимоцитов, все они обладали активностью ключевого фермента стероидогенеза - ГСДГ, катализирующего трансформацию прегненолона в прогестерон [4]. Представленные в данной и наших предыдущих работах результаты [5, 6] позволяют полагать, что эпендимоцитам, локализованным в разных отделах мозга, присуща продукция нейростероидов, которые могут поступать к его нейронам как из цереброспинальной жидкости, так и непосредственно через базальный полюс или базальный отросток эпендимоцитов. При этом изменения количества и состава синтезируемых эпендимоцитами нейростероидов, по-видимому, могут влиять на состояние разных структур мозга.
Литература
1. Гончаров Н.П., Кация Г.В., Нижник А.Н. Ней-2. Лойда З., Госсрау Р., Шиблер Т. Гистохимия ростероиды и их биологическое значение. Успехи ферментов. Лабораторные методы. - М.: Мир, 1982. - физиологических наук, 2004. - Т. 35. - № 4. - С. 3-10. 272 с.
2. Мотавкин П.А. Введение в нейробиологию. - Владивосток: Медицина ДВ, 2003. - 251 с.
3. Розен В.Б. Основы эндокринологии. - М.: Изд. Московского университета. 1994. - 383 с.
4. Рыжавский Б.Я., Задворная О.В. 3β-гидроксистероиддегидрогеназа в эпендимоцитах выстилки боковых желудочков мозга и ворсинках сосудистого сплетения у крыс. Возрастные особенности // Морфология, 2012. - Т. 142. - № 5. - С. 48-52.
5. Рыжавский Б.Я., Задворная О.В. 3β-гидроксистероиддегидрогеназа в эпендимоцитах головного мозга // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2013. - Т. 155. - № 1. - С. 123-124.
6. Рыжавский Б.Я., Литвинцева Е.М. Гистохимическое выявление 3β-гидроксистероиддегидрогеназы в нейронах головного мозга крысы. // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2011. - Т. 152, № 9. - С. 347-349.
7. Mellon S.H., Griffin L.D., Compagnone N.A. Biosynthesis and action of neurosteroids. Novel brain function: biosynthesis and actions of neurosteroids in neurons, Brain Res Rev., 2001. - Vol. 37. - № 1-3. - P. 3-12.
8. Schwarz S., Pohl P. Steroid hormones and steroid hormone binding globulins in cerebrospinal fluid studied in individuals with intact and with disturbed blood-cerebrospinal fluid barrier. // Neuroendocrinology, 1992. - Vol. 55. - P. 174-182.
9. Tsutsui K. Neurosteroid biosynthesis and action in the Purkinje cell. J. Experimental Neuroscience, 2009. - № 2. - P. 1-12.
Исследовалась Збета-гидроксистероиддегидрогеназа (ГСДГ) в эпендимоцитах головного мозга взрослых белых крыс-самцов. Продукты реакции маркировали цитоплазму эпендимоцитов, выстилающих полость третьего и боковых желудочков и покрывающих поверхность ворсинок их сосудистых сплетений. Отличий интенсивности реакции эпендимоцитов в разных желудочках не выявлено. Среди клеток, выстилающих третий желудочек, значительное число таницитов, содержащих продукты реакции в как в теле, так и в отростке. Высказывается предположение, что эпендимоциты разных отделов мозга продуцируют нейростероиды, поступающие в мозг из ликвора или непосредственно из эпендимоцнтов, а изменения их количества и состава могут влиять на состояние разных структур мозга. Ключевые слова: нейростероиды, эпендимоциты, танициты. В наших предыдущих работах было показано, что гистохимическое выявление ЗР-гидроксистероиддегидрогеназы (ГСДГ) может быть применено для маркировки клеток мозга, продуцирующих нейростероиды. При помощи этого подхода были получены данные о способности к стероидогенезу у нейронов гиппокампа, коры мозжечка (клеток Пуркинье), некоторых нейронов неокортекса. Эти данные совпадали с результатами, полученными при помощи других методов (биохимии, иммуноцитохимии, гибридизации in situ) , что подтверждало возможность использования примененного нами подхода. Пользуясь гистохимическим выявлением ГСДГ, также показано, что признаки стероидогенеза имеют эпендимоциты, выстилающие полость боковых желудочков мозга и покрывающих ворсинки их сосудистых сплетений . В то же время известно, что эпендимоциты разных локализаций отличаются по ряду морфофунк-циональных свойств . Так, одна из разновидностей эпендимоцитов, танициты, характеризуется наличием отростка, отходящего от базального полюса, участвует в передаче различных компонентов ликвора в сосуды, к клеткам мозга и в противоположном направлении, являются одним из компонентов, обеспечивающих интеграцию нервной и эндокринной систем . Эти эпендимоциты в значительном количестве встречаются в выстилке полости третьего желудочка. Данных о способности к стероидогенезу у эпендимных клеток третьего желудочка нами не обнаружено. В связи с этим, целью настоящей работы явилось выяснение вопроса о наличии активности ГСДГ в эпендиме третьего желудочка мозга крыс, сопоставление ее с таковой в боковых желудочках.
Добавить в коллекцию