Помощь в написании студенческих работ
Антистрессовый сервис

Сравнительный анализ морфометрических и гистохимических показателей нейронных популяций медиальных ядер спинного мозга грызунов

РефератПомощь в написанииУзнать стоимостьмоей работы

Значения структурных коэффициентов мотонейронов ШО (0,271±0,07 — 0,376±0,1) (крыса серая — полевка) и ПО — (0,244±0,07 — 0,360±0,1) (крыса серая — мышь белая) были примерно на одном уровне. Значения сЯЦК клеток ШО в ряду грызунов уменьшались в следующей последовательности: ПОб > МД > МБ > СОб > КБ > КС, а в клетках популяции ПО — составили другой ряд: МБ > МД > СОб > КБ > ПОб > КС. По некоторым… Читать ещё >

Сравнительный анализ морфометрических и гистохимических показателей нейронных популяций медиальных ядер спинного мозга грызунов (реферат, курсовая, диплом, контрольная)

Филогенез нервной системы позвоночных животных связан с развитием двигательного анализатора, так как его деятельность обусловливает совершенствование произвольных движений и приспособленность организма к различным средам обитания (Э.И. Воробьева 1992; А. Н. Андреева, Д.К. Обухов1999).

Мотонейроны спинного мозга — эфферентные звенья двигательного анализатора, впервые дифференцированные у хрящевых рыб, сформированные в отдельную группу у хвостатых амфибий, обособились у рептилий в две группы — вентромедиальную, иннервирующую осевую мускулатуру и вентролатеральную — иннервирующую мускулатуру конечностей. Популяция медиальных ядер млекопитающих представлена нейронами, различающимися филогенетическим возрастом. Клетки шейного отдела — более древние. Клетки поясничного отдела — филогенетически, более молодые; их появление в ряду позвоночных связано с развитием осевого скелета и формированием дорсальных отделов спинного мозга. Морфологические сведения о мотонейронах медиальных ядер немногочисленны. Их изучение у близкородственных животных, различающихся двигательной активностью, представляет значительный интерес для понимания эволюции нервной системы (А.И. Карамян 1970; Э. И Воробьева 1974).

Целью работы был сравнительный анализ морфометрических и цитохимических показателей популяции моторных клеток медиальных ядер шейного и поясничного отделов спинного мозга представителей самого многочисленного и филогенетически древнего отряда млекопитающих — Грызуны, характеризующихся высокой пластичностью двигательных реакций и приспособленностью к различным условиям существования (К.В. Баев 1984).

Изучены животные cемейства Мыши, принадлежащие к разным экологическим (полуподземные и подземные животные) и систематическим группам (роды: Мыши, Крысы, Серые полевки и Слепушонки) (Соколов И.И. и др., 1963; Наумов С. П., 1982; Шевырева Н. С. 1983).

Из группы полуподземных животных были взяты мышь домовая (МД), мышь белая (MБ), крыса серая (КС), крыса белая (КБ), полевка обыкновенная (ПОб); из группы подземные животные — слепушонка обыкновенная (СОб). Мышь домовая и крыса серая — синантропные животные, приближенные к жилищу человека. Мышь белая и крыса белая — белые расы мыши домовой и крысы серой — лабораторные животные клеточного содержания. Полевка и слепушонка являются дикими животными. Освобожденные от позвоночника шейный (ШО) и поясничный (ПО) отделы спинного мозга были фиксированы в жидкости Карнуа. Срезы для морфометрических исследований окрашены по методу Ниссля. Для гистохимических исследований проводили реакции с амидочерным 10Б, который стехиометрически выявляет структурированные белки в клетках. В популяции мотонейронов вентрального рога спинного мозга, мы исследовали группу медиальных ядер (МЯ).

На препаратах определяли характер распределения базофильного вещества в нейронах, их количество в 1 мм2 и размеры нервных клеток (площадь тела — Sт, цитоплазмы — Sц, ядер — Sя и структурный ядерно-цитоплазматический коэффициент — сЯЦК). Цитохимическое исследование — измерение содержания (Мт, Мц, Мя) и концентрации (Ст, Сц, Ся) структурированных белков в телах нейронов, цитоплазме и ядрах, а также ядерно-цитоплазматические коэффициенты (функциональный по содержанию — фЯЦК, регуляторный по концентрации — рЯЦК) проводили с помощью компьютерной цитофотометрии, используя систему Анализатора Изображений Видео Тест Морфо-4 (Санкт-Петербург, 1999).

Определение нормальности распределения признаков проводили с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Для сравнительного анализа особенности взаимосвязей между полученными результатами, определяющими морфометрические и цитофотометрические характеристики нейронных популяций медиальных ядер (МЯ), был проведен межвидовой и внутривидовой корреляционный анализ (методами Краскела-Уоллиса и Спирмена). Статистическую обработку проводили с привлечением программ EXCEL и «Статистика-6 (Реброва О.Ю., 2002). Материал в таблицах представлен как среднее значение±среднее квадратичное отклонение.

Нейронные популяции медиальных ядер спинного мозга грызунов на микропрепаратах, окрашенных по Нисслю, были представлены многоотростчатыми крупными, средними и мелкими мотонейронами с расположенным в центре более светлым ядром и хорошо заметным ядрышком. В цитоплазме апикноморфных клеток тигроид находился в виде мелких глыбок, зерен или мелкой пыли. По особенностям распределения базофильного вещества определяли архиохромные, архио-стихохромные и гриохромные мотонейроны (по классификации И. П. Никулеску, 1963). Пикноморфные клетки (по классификации Ю. М. Жаботинского, 1965) почти не обнаруживались.

Популяция ПО по плотности распределения моторных клеток в единице площади (389,6±91,2 — 724,9±108,8) превалировала над популяцией ШО (367,4±81,5 — 664,9±114,9). Неравнозначное распределение нервных клеток в популяциях ШО и ПО можно связать с иннервацией функционально различных групп мышц туловища и особенностями их филогенеза. Более древний нейронный пул популяции ШО и более молодой пул популяции ПО содержат разное количество нервных клеток (Д.К.Обухов 1999).

Минимальное количество клеток в 1 мм2 популяций ШО и ПО было обнаружено у крысы серой, максимальное — у полевки. В популяции ШО и ПО лабораторной мыши в сравнении с мышью домовой плотность нейронов почти не изменилась, а у крысы лабораторной в сравнении с серой крысой, в 1 мм2 популяции ШО на 71,9 клеток (16,4%) стало больше; а в популяции ПО — на 113,5 к леток (или 22,6%, р СОб > МД > МБ > КБ > КС. Ряд, отражающий последовательность животных по мере уменьшения их плотности клеток, был следующим: ПОб > МД > МБ > СОб > КБ > КС (Табл. 1).

Таблица 1. Плотность нейронов в единице площади популяции медиальных ядер шейного и поясничного отделов спинного мозга грызунов.

МДM±s.

МБM±s.

КСM±s.

КБM±s.

ПОбM±s.

СОбM±s.

ШО.

583,4±103,7.

578,3±147,7.

367,4±81,5.

439,3±90,1.

664,9±114,9.

629,1±177,6.

ПО.

*581,5±128,7.

**556,1±89,2.

**389,6±91,2.

***503,1±123,9.

***724,9±108,8.

***539,1±83,9.

Примечание: * р<0,05 ** р<0,01 *** р<0,001 по сравнению с мотонейронами МЯШО По линейным размерам моторные клетки популяций ШО и ПО у грызунов резко не отличались. Площадь тел клеток ШО составила 388,0±99,5 — 904,3±130,5 мкм2; ПО — 370,7±102, — 882,7±143,7 мкм2. Размеры цитоплазмы нервных клеток ШО изменялись в пределах 284,0± 80,3 — 662,8±111,5мкм2; ПО — в пределах 275,4±83,8 — 688,8±116,1 мкм2. Границы изменчивости площади ядер нейронов ШО составили 103,2±28,5 — 240,9± 40,4 мкм2; ПО — 95,3± 29,8 — 193,9±44,4 мкм2. Самые мелкие нейроны в популяциях ШО и ПО были обнаружены у мыши белой, самые крупные — у полевки (Табл.2).

морфометрические цитохимические спинномозговые грызуны Таблица 2. Размеры нейронов медиальных ядер шейного и поясничного отделов спинного мозга грызунов (обозначения см. таблицу 1).

МД M±s.

МБM±s.

КСM±s.

КБM±s.

ПОбM±s.

СОбM±s.

ШО:

Sц.

400,9±115,8.

284,0±80,3.

533,9±140,3.

382,7±88,2.

662,8±111,5.

550,4±105,1.

Sя.

148,3±50,9.

103,2±28,5.

146,3±47,2.

118,6±32,5.

240,9±40,4.

199,7±41,2.

Sт.

549,2±153,2.

388,0±99,5.

680,2±173,3.

501,3±108,5.

904,3±130,5.

750,2±130,4.

Уменьшение линейных размеров клеток ШО у грызунов наблюдалось в следующей последовательности: Sя: ПОб > СОб > МД > КС > КБ > МБ; Sц: ПОб> СОб > КС > МД > КБ > МБ; Sт: ПОб> СОб > КС > МД > КБ > МБ. Ряды животных, отражающие изменчивость линейных размеров моторных клеток ПО были следующие: Sя: ПОб > СОб > КБ > МД > КС > МБ; Sц: ПОб > СОб > КС > КБ > МД > МБ; Sт: ПОб > СОб > КБ > КС > МД > МБ.

Значения структурных коэффициентов мотонейронов ШО (0,271±0,07 — 0,376±0,1) (крыса серая — полевка) и ПО — (0,244±0,07 — 0,360±0,1) (крыса серая — мышь белая) были примерно на одном уровне. Значения сЯЦК клеток ШО в ряду грызунов уменьшались в следующей последовательности: ПОб > МД > МБ > СОб > КБ > КС, а в клетках популяции ПО — составили другой ряд: МБ > МД > СОб > КБ > ПОб > КС. По некоторым данным, изменение условий существования в первую очередь отражается на морфометрических характеристиках нервных клеток, у мелких и крупных животных эти изменения неравнозначны (И.Д. Стрельников 1970; В. И. Дробышев, И. В. Поляков, И. Б. Краснов 1990). У мыши белой в сравнении с мышью домовой нейроны популяйций ШО и ПО стали гораздо меньше, а значения структурного ЯЦК почти не изменились. У крысы белой в условиях клеточного содержания, в сравнении с синантропной крысой, размеры нейронов ШО уменьшились, а размеры нейронов ПО, наоборот, — увеличились. Однако значения сЯЦК в клетках ШО и ПО крысы белой возросли (Табл. 2).

По результатам цитофотометрического анализа у грызунов содержание и концентрация структурированных белков в клеточных ядрах моторных клеток популяций МЯ были заметно меньше, чем в цитоплазме. В нейронной популяции ШО крайние границы количества структурированных белков в ядрах мотонейронов (35,8±11,6 — 68,0±19,2) обнаружены у крысы белой и полевки обыкновенной, а крайние границы содержания белков в цитоплазме (109,5±25,3 — 212,8±52,1) и в телах нейронов (146,6±28,5 — 280,7±65,8) — у мыши белой и полевки Показатели количественной оценки структурированных белков в ядрах нейронов отражают уровень транскрипционных, а в цитоплазме — уровень и трансляционных процессов (Я.Е. Хесин 1970; P. v Sengbusch 1982). В ядрах мотонейронов популяции ШО синантропных грызунов и их близкородственных альбиносов показатели количества белков почти не различались (35,8±11,6 — 45,7±16,8; крыса белая — мышь домовая) и, вероятно, отражали их филогенетический адаптивный уровень метаболизма. У диких животных в сравнении с синантропными, количество белков в нейронах было больше в 1,5 — 2 раза, что можно объяснить иными условиями обитания и другим уровнем метаболических процессов (Табл.3).

Таблица 3. Показатели содержания и концентрации структурированных белков в мотонейронах медиальных ядер переднего рога спинного мозга грызунов (обозначения см. таблицу 1).

МД M±s.

МБ M±s.

КСM±s.

КБM±s.

ПОбM±s.

СОб M±s.

ШО:Мт.

194,6±53,6.

146,6±28,5.

205,0±78,4.

160,4±39,6.

280,7±65,8.

250,8±71,3.

Мц.

148,8±40,7.

109,5±25,3.

161,8±55,4.

124,5±30,7.

212,8±52,1.

190,5±56,2.

Мя.

45,7±16,8.

37,1±11,2.

43,1±23,0.

35,8±11,6.

68,0±19,2.

60,3±18,3.

фЯЦК.

0,311±0,09.

0,349±0,10.

0,266±0,06.

0,290±0,07.

0,320±0,07.

0,320±0,06.

ПО:Мт.

**155,9±51,2.

*136,3±34,7.

*191,7±45,3.

***209,11±55,3.

***383,5±108,8.

***191,5±49,9.

Мц.

122,3±37,7.

104,1±33,7.

156,4±41,6.

165,1±45,5.

308,7±90,4.

150,2±40,5.

Мя.

33,6±13,4.

32,2±11,3.

35,3±9,0.

43,0±12,1.

74,7±22,9.

41,2±12,9.

фЯЦК.

**0,280±0,06.

**0,322±0,08.

***0,233±0,06.

**0,270±0,05.

***0,250±0,05.

***0,280±0,07.

ШО:Ст.

0,347±0,05.

0,378±0,04.

0,295±0,06.

0,320±0,04.

0,375±0,07.

0,340±0,09.

Сц.

0,347±0,06.

0,385±0,03.

0,298±0,06.

0,330±0,04.

0,380±0,07.

0,350±0,09.

Ся.

0,302±0,06.

0,359±0,05.

0,287±0,07.

0,300±0,04.

0,340±0,08.

0,310±0,09.

рЯЦК.

0,825±0,07.

0,931±0,11.

0,960±0,09.

0,920±0,06.

0,880±0,09.

0,880±0,08.

ПО:Ст.

**0,319±0,05.

*0,366±0,04.

***0,330±0,03.

***0,350±0,08.

***0,430±0,1.

***0,300±0,07.

Сц.

0,335±0,05.

0,377±0,04.

0,333±0,03.

0,360±0,08.

0,450±0,10.

0,310±0,07.

Ся.

0,271±0,05.

0,337±0,03.

0,320±0,03.

0,320±0,08.

0,390±0.10.

0,270±0,07.

рЯЦК.

**0806±0,08.

***0,895±0,07.

*0,962±0,05.

***0,880±0,07.

*0,870±0,06.

*0,870±0,07.

сЯЦК.

0,376±0,10.

0,373±0,09.

0,271±0,07.

0,315±0,07.

0,448±0,08.

0,368±0,07.

ПО:

Sц.

***364,8±103,9.

**275,4±83,8.

***471,7±150,0.

***469,5±112,8.

**688,8±116,1.

***490,6±94,4.

Sя.

***122,9±29,1.

**95,3±29,8.

***111,0±37,5.

***140,1±29,1.

***193,9±44.4.

***153,7±32,5.

Sт.

***487,7±124,9.

**370,7±102,4.

***582,8±175,5.

*609,7±133,8.

*882,7±143,7.

***644,3±113,2.

сЯЦК.

**0,348±0,07.

**0,360±0,10.

**0,244±0,07.

**0,305±0,05.

***0,283±0,05.

***0,319±0,07.

Изменение содержания белков в компонентах и телах мотонейронов МЯШО грызунов наблюдалось в следующей последовательности: Мя — ПОб > СОб > МД > КС > МБ > КБ; Мц — ПОб > СОб > КС > МД > КБ > МБ; Мт — ПОб > СОб > КС > МД > КБ > МБ. Значения регуляторного коэффициента составили другой ряд: МБ > ПОб > СОб > МД > КБ > КС.

В нейронах популяции ПО наибольшее количество суммарных, цитоплазматических и ядерных белков было обнаружено в мотонейронах полевки обыкновенной (Мт: 383,5±108,8; Мц: 308,7±90,4; Мя: 74,7±22,9) и наименьшее — в мотонейронах мыши белой (Мт: 136,3±34,7; Мц: 104,1±33,7; Мя: 32,2±11,3). Количество белков в мотонейронах мышей, крыс и слепушонки резко не отличалось, а у полевки было больше почти в 2 раза что, вероятно, можно связать с ее полуподземным существованием и диким образом жизни. Значения функциональных коэффициентов в мотонейронах ШО (0,266±0,07 — 0,349±0,1) и ПО (0,233±0,06 — 0,322±0,08) были близки. По уменьшению количества белков в нейронах и снижению показателей их фЯЦК грызуны расположились в следующей последовательности: Мя: ПОб > КБ > СОб > КС > МД > МБ; Мц: ПОб > КБ > КС > СОб > МД > МБ; Мт: ПОб > КБ > КС > СОб > МД > МБ; фЯЦК: МБ > МД > СОб > КБ > ПОб > КС.

Распределение структурированных белков в моторных клетках популяций ШО и ПО различалось (Табл.3). Показатели концентрации в телах клеток (0,295±0,06 — 0,378±0,04), цитоплазме (0,298±0,06−0,385±0,03) и в ядрах мотонейронов (0,287±0,07 — 0,359±0,05) ШО были ниже, чем показатели концентрации белков тел нейронов (0,300±0,07 — 0,430±0,1), цитоплазмы (0,310±0,07 — 0,450±0,1) и ядер нервных клеток (0,270±0,07 — 0,390±0,1) ПО. Наименьшие значения концентрации белков в нейронах ШО обнаружены у крысы серой; ПО — у слепушонки. Наибольшая плотность распределения белков в клетках ШО была выявлена у мыши белой; в клетках ПО — у полевки.

По мнению ряда авторов (И.Д. Стрельников 1970; Воробьева Э. И. 1992) процессы синтеза белков у крупных и мелких животных различаются. В нервных клетках ШО мелких животных — мышей, полевки и слепушонки показатели концентрации в цитоплазме (0,347±0,06 — 0,385±0,03) и телах мотонейронов (0,340±0,09 — 0,378±0,04) были почти на одном уровне, а распределение белков в ядрах нейронов отличалось большей вариабельностью (0,302±0,06 — 0,359±0,05). В нервных клетках крупных животных — крыс — концентрация структурированных белков была невысокой (Табл.3).

В ядрах нервных клеток популяции ПО значения концентрации белков совпадали у крыс (КС — КБ;0,320±0,03 — 0,320±0,08); у мыши домовой и слепушонки были также на одном уровне (МД: 0,271±0,05; СОб: 0,270±0,07). Однако показатели концентрации цитоплазмы у этих животных отличались. Одинаковые значения концентрации цитоплазматических белков были выявлены у синантропных грызунов — мыши домовой и крысы серой (МД — КС: 0,335±0,05 — 0,333±0,03) и почти одинаковые значения — у лабораторных грызунов — мыши белой и крысы белой (МБ — КБ: 0,377±0,04 — 0,360±0,08). Значения регуляторного коэффициента в клетках ШО (0,825± 0,07- 0,960±0,09) и ПО (0,806±0,08 — 0,962±0,05) почти не отличались. Подобные комбинации количественной оценки структурированных белков и их коэффициентов в моторных клетках грызунов, вероятно, можно рассматривать как критерии их адаптивных реакций.

В нервных клетках синантропных грызунов и их близкородственных альбиносов — лабораторных животных — обнаружилась сильная прямая зависимость содержания белков от линейных размеров клеток и умеренная прямая зависимость содержания белков от их концентрации. У диких животных характер корреляционных связей несколько отличался: в моторных клетках была выявлена сильная прямая зависимость количества структурированных белков от их концентрации и умеренная прямая зависимость содержания белков от площади их нейронов.

Таким образом, полученные показатели у диких и синантропных животных отражают сформированные в процессе исторического развития вида вариации морфометрических, цитохимических признаков и корреляционные взаимосвязи мотонейронов медиальных ядер спинного мозга, которые можно считать критериями популяционно-клеточного уровня для выделения эколого-морфологических групп грызунов.

Согласно работам И. Д. Стрельникова (1970), Ю. Я. Гейнисмана (1974), Э. И. Воробьевой (1992), изменение условий обитания и, соответственно, моторики нервно-мышечного аппарата вызывают определенные морфофизиологические и гистохимические перестройки на всех уровнях нервной системы. Содержание животных в клеточных условиях в течение нескольких поколений под действием нервнотрофических регуляций, определяющих гистогенные процессы в организме (Евгеньева Т.П., 1976), приводит к определенным морфофизиологическим и гистохимическим перестройкам, в том числе популяций моторных клеток, иннервирующих осевую мускулатуру. Обнаруженные нами морфометрические и цитохимические особенности у лабораторных животных мы расценивали как адаптивные реакции на антропогенное воздействие.

Самые высокие значения концентрации белков нейронах МЯШО были у мыши белой (Ст: 0,378±0,04; Сц: 0,385±0,03; Ся: 0,359±0,05), наименьшие — у крысы серой (Ст: 0,0,295±0,06; Сц: 0,298 ±0,06; Ся: 0,287±0,07).У мелких животных — мышей, полевки и слепушонки показатели концентрации в телах мотонейронов (0,340 — 0,378) и в цитоплазме клеток (0,347 — 0,385) почти не отличались. В нервных клетках крупных животных — крыс концентрация структурированных белков была невысокой. В клетках лабораторной крысы распределение структурированных белков было более плотным (Табл.). Изменение концентрации белков в структурных компонентах клеток у грызунов наблюдалось в следующей последовательности: в ядрах: МБ > ПОб > СОб > МД > КБ > КС; в цитоплазме: МБ > ПОб > СОб > МД > КБ > КС;в телах нейронов: МБ > ПОб > МД > СОб > КБ > КС. Ряд рЯЦК значительно отличался от ряда фЯЦК: КС > МБ > КБ > ПОб > СОб > МД.

Сопоставление значений концентрации белков в клетках МЯШО и ПО показало, что эти значения в нейронах указанных отделов не совпадают. Самые высокие показатели концентрации белков были в нейронах МЯПО у полевки обыкновенной (Ся: 0,390±0,10; Сц: 0,450±0,10; Ст: 0,430±0,10;), наименьшие значения выявлены у слепушонки обыкновенной (Ся: 0,270±0,07; Сц: 0,310±0,07; Ст: 0,300±0,07;). Распределение структурированных белков в ядрах нервных клеток у крыс совпадало (КС — КБ;0,320±0,0 — 0,320±0,08), а у мыши домовой и слепушонки было почти на одном уровне (МД: 0,271±0,05; СОб: 0,270±0,07). Показатели концентрации цитоплазмы у этих животных отличались (Табл.). Одинаковые значения концентрации цитоплазматических белков были у синантропных грызунов — мыши домовой и крысы серой (МД — КС: 0,335 — 0,333) и почти одинаковые значения — у лабораторных грызунов — мыши белой и крысы белой (МБ — КБ: 0,377 — 0,360). Снижение концентрации белков в мотонейронах и их рЯЦК у грызунов наблюдалось в следующей последовательности: Ся: ПОб > МБ > КС = КБ > МД > СОб; Сц: ПОб > МБ > КБ > МД > КС > СОб; Ст: ПОб > МБ > КБ > КС > МД > СОб и рЯЦК: КС > МБ > КБ > ПОб = СОб >МД. Значения регуляторного коэффициента в клетках ШО (0,825 — 0,960) и ПО (0,806 — 0,962) были почти одинаковые.

В моторных клетках популяции МЯШО грызунов количество белков в цитоплазме (109,5±25,3 — 212,8±52,1) (мышь белая — полевка) было значительно выше, чем в ядре (35,8±11,6 — 68,0±19,2) (крыса белая — полевка). Крайние границы белкового фонда в телах нейронов (146,6± 28,5- 280,7±65,8) обнаружились также у мыши белой и полевки. Показатели количественной оценки структурированных белков в ядрах нейронов отражают уровень транскрипционных, а в цитоплазме — уровень и трансляционных процессов (Хесин Я.Е., 1970; P. v Sengbusch, 1982). В ядрах мотонейронов популяции МЯШО синантропных грызунов и их близкородственных альбиносов показатели количества белков почти не различались (35,8±11,6 — 45,7±16,8) (крыса белая — мышь домовая) и, вероятно, отражают их онтогенетический адаптивный уровень метаболизма. У диких животных в сравнении с синантропными, количество белков в нейронах было больше в 1,5 — 2 раза, что можно объяснить иными условиями обитания и другим уровнем метаболических процессов. Изменение содержания белков в цитоплазме и телах мотонейронов МЯШО грызунов наблюдалось в следующей последовательности: ПОб > СОб > КС > МД > КБ > МБ. Ряд животных отражающий изменение белков в ядра моторных клеток был другой: ПОб > СОб > МД > КС > МБ > КБ.

Моторные клетки МЯПО в телах нейронов (136,3±43,7 — 383,5±108,8), в цитоплазме (104,1±33,7 — 308,7±90,4) и в ядрах (32,2±11,3 — 74,7±22,9) содержали гораздо большее количество структурированных белков, чем клетки ШО. Минимальное количество белков было, по — прежнему, у мыши белой, а наибольшее — у полевки. Содержание белков в мотонейронах мышей, крыс и слепушонки резко не отличалось, а у полевки было больше почти в 2 раза что, вероятно, можно связать с ее полуподземным существованием. Последовательность животных по мере уменьшения количества белков в ядрах клеток (ПОб > КБ > СОб > КС > МД > МБ) в цитоплазме и телах нейронов популяции ПО (ПОб > КБ > КС > СОб > МД > МБ) отличалась от рядов грызунов отражающих изменение белков в клетках ШО.

Значения функциональных коэффициентов в мотонейронах ШО (0,266±0,07 — 0,349±0,1) и ПО (0,233±0,06 — 0,322±0,08) почти не отличались.

Распределение структурированных белков в моторных клетках популяций МЯШО и ПО было не одинаковое. Показатели концентрации в телах клеток (0,295±0,06 — 0,378±0,04), цитоплазме (0,298±0,06- 0,385±0,03) и в ядрах мотонейронов (0,287±0,07 — 0,359±0,05) ШО были ниже, чем показатели концентрации белков тел нейронов (0,300±0,07 — 0,430±0,1), цитоплазмы (0,310±0,07 — 0,450±0,1) и ядер нервных клеток (0,270±0,07 — 0,390±0,1) ПО. Наименьшие значения концентрации белков в нейронах ШО обнаружены у крысы серой; ПО — у слепушонки. Наибольшая плотность распределения белков в клетках ШО была выявлена у мыши белой; в клетках ПО — у полевки.

По мнению ряда авторов (Стрельников И.Д., 1970; Воробьева Э. И., 1992) процессы синтеза белков у крупных и мелких животных различаются. В нервных клетках ШО мелких животных — мышей, полевки и слепушонки показатели концентрации в цитоплазме (0,347±0,06 — 0,385±0,03) и телах мотонейронов (0,340±0,09 — 0,378±0,04) были почти на одном уровне, а распределение белков в ядрах нейронов отличалось большей вариабельностью (0,302±0,06 — 0,359±0,05). В нервных клетках крупных животных — крыс концентрация структурированных белков была невысокой.

В ядрах нервных клеток популяции МЯПО значения концентрации белков совпадали у крыс (КС — КБ;0,320±0,03 — 0,320±0,08); у мыши домовой и слепушонки были также на одном уровне (МД: 0,271±0,05; СОб: 0,270±0,07). Однако показатели концентрации цитоплазмы у этих животных отличались. Одинаковые значения концентрации цитоплазматических белков были выявлены у синантропных грызунов — мыши домовой и крысы серой (МД — КС: 0,335±0,05 — 0,333±0,03) и почти одинаковые значения — у лабораторных грызунов — мыши белой и крысы белой (МБ — КБ: 0,377±0,04 — 0,360±0,08). Значения регуляторного коэффициента в клетках ШО (0,825± 0,07- 0,960±0,09) и ПО (0,806±0,08 — 0,962±0,05) почти не отличались. Подобные комбинации количественной оценки структурированных белков и их коэффициентов в моторных клетках грызунов, вероятно, можно рассматривать как критерии их адаптивных реакций.

Внутривидовой корреляционный анализ морфо — и гистохимических особенностей мотонейронов МЯ грызунов показал отсутствие каких-либо связей между линейными размерами нейронов и плотностью их распределения в популяции. В нервных клетках синантропных грызунов и их близкородственных альбиносов — лабораторных животных обнаружилась сильная прямая зависимость содержания белков от линейных размеров клеток и умеренная прямая зависимость содержания белков от их концентрации. У диких животных характер корреляционных связей несколько отличался: в моторных клетках была выявлена сильная прямая зависимость количества структурированных белков от их концентрации и умеренная прямая зависимость содержания белков от площади их нейронов.

Таким образом, полученные показатели у диких и синантропных животных отражают сформированные в процессе исторического развития вида вариации морфометрических, биохимических признаков и корреляционные взаимосвязи мотонейронов медиальных спинного мозга, которые можно считать критериями популяционно-клеточного уровня для выделения эколого-морфологических групп грызунов.

Обнаруженные нами морфометрические и гистохимические отличия, а также вновь выявленные нами корреляционные связи у лабораторных животных мы расценивали, как адаптивные реакции на антропогенное воздействие.

Филогенез нервной системы позвоночных животных связан с развитием двигательного анализатора, так как его деятельность обусловливает совершенствование произвольных движений и приспособленность организма к различным средам обитания (Стрельников И.Д., 1970; Андреева А. Н. Обухов Д.К., 1999). Среди многочисленного класса Млекопитающие представители отряда Грызуны характеризуются необычной пластичностью двигательных реакций и адаптировали различные среды обитания (Баев К.В., 1984). Изучение мотонейронов спинного мозга и клеток спинальных ганглиев, как эфферентных и афферентных структур двигательного анализатора у близкородственных животных, различающихся двигательной активностью, представляет значительный интерес для изучения эволюции нервной системы (Карамян А.И., 1970; Воробьева Э. И., 1992).

Целью работы был сравнительный анализ морфометрических и цитохимических показателей популяций моторных ядер переднего рога спинного мозга и спинномозговых узлов шейного и поясничного отделов представителей самого многочисленного и филогенетически древнего отряда млекопитающих — Грызуны, cемейства Мыши, адаптированных в процессе онтои филогенеза к различным условиям обитания и принадлежащих к разным экологическим (полуподземные и подземные животные) и систематическим группам (роды: Мыши, Крысы, Серые полевки и Слепушонки) (Соколов И.И. и др., 1963; Наумов С. П., 1982; Шевырева Н. С. 1983).

Из группы полуподземных животных были изучены мышь домовая (МД), мышь белая (MБ), крыса серая (КС), крыса белая (КБ), полевка обыкновенная (ПОб); из группы подземные животные — слепушонка обыкновенная (СОб). По особенностям содержания мышь домовая и крыса серая — синантропные животные, мышь белая и крыса белая — белые расы мыши домовой и крысы серой — лабораторные животные клеточного содержания. Полевка и слепушонка являются дикими животными. Освобожденные от позвоночника шейный (ШО) и поясничный (ПО) отделы спинного мозга, а также спинномозговые ганглии (Г) на уровне названных отделов, были фиксированы в жидкости Карнуа. Срезы для морфометрических исследований окрашены по методу Ниссля. Для гистохимических исследований проводили реакции с амидочерным 10Б, который стехиометрически выявляет структурированные белки в клетках.

В популяции мотонейронов вентрального рога спинного мозга, различающихся функциональными значениями и обеспечивающих иннервируемые мышцы импульсацией разной частоты (Жукова Г. П., 1977), мы исследовали отдельно группу медиальных (МЯ) и отдельно группу латеральных ядер (ЛЯ) На препаратах определяли характер распределения базофильного вещества в нейронах, их количество в 1 мм2 и размеры нервных клеток (площадь тела — Sт, цитоплазмы — Sц, ядер — Sя и структурный ядерно-цитоплазматический коэффициент — сЯЦК). Цитохимическое исследование — измерение содержания и концентрации структурированных белков в телах нейронов, цитоплазме и ядрах, а также ядерно-цитоплазматические коэффициенты (функциональный по содержанию — фЯЦК, регуляторный по концентрации — рЯЦК) проводили с помощью компьютерной цитофотометрии, используя систему Анализатора Изображений Видео Тест Морфо-4 (Санкт-Петербург, 1999).

Определение нормальности распределения признаков проводили с использованием критерия Колмогорова-Смирнова. Для сравнительного анализа особенностей взаимосвязей между полученными результатами, определяющими морфометрические и цитофотометрические характеристики нейронных популяций медиальных ядер (МЯ), был проведен межвидовой и внутривидовой корреляционный анализ (методами Краскела-Уоллиса и Спирмена). Статистическую обработку проводили с привлечением программ «EXCEL» и «Статистика-6 (Реброва О.Ю., 2002).

Показать весь текст
Заполнить форму текущей работой