CC BY
21
УДК 611.3/839-08 Вестник СПбГУ. Сер. 3, 2003, вып. 3 (№ 19)
О. Б. Воробьева, А. Д. Ноздрачев, Т. А. Румянцева, В. В. Шилкин
ЭНЗИМОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МЕТАСИМПАТИЧЕСКИХ НЕЙРОЦИТОВ ЖЕЛУДКА И ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ У ДЕСИМПАТИЗИРОВАННОЙ БЕЛОЙ КРЫСЫ
Нейроморфологические исследования выявляют существенные различия в иннервации органов желудочно-кишечного тракта человека и некоторых животных по источникам и плотности метасим-патических нейроцитов, представляющих третью часть автономной нервной системы (наряду с симпатической и парасимпатической), локализованных в интрамуральных ганглиях {1, 2, 6]. В узлах желудка и двенадцатиперстной кишки обнаружена также различная топография и выраженность активности холинэстеразы (ХЭ), моноаминоксидазы (МАО) [3]. Метасимпатические нейроны этих узлов, помимо того, обладают еще различным набором медиаторов и биологически активных веществ [5].
Различие в реакциях эффекторных органов при раздражении подходящих к ним нервных путей некоторые исследователи [9] объясняют разницей в организации интрамурального метасимпатического нервного аппарата. Известно,- что абдоминальная симпатэктомия в сочетании с тотальной ваготомией приводит к более выраженному снижению уровня катехоламинов в поджелудочной железе и в тонкой кишке, чем изолированная симпатэктомия. С другой стороны, изолированная ваготомия оказывает разнонаправленное влияние на моторную и секреторную активность желудочно-кишечного тракта, снижает уровень катехоламинов в стенке желудка. Например, у белой крысы она снижается на 50%, однако не влияет на содержание катехоламинов в поджелудочной железе и тонкой кишке [11].
Цель настоящей работы — рассмотрение влияния химической десимпатизации на состояние интрамуральных ганглиев желудка и двенадцатиперстной кишки и составляющих эти ганглии метасимпатические нейроциты. Исследование проведено не? 70 беспородных белых крысах. Из них у 30 для симйатдктомии со вторых суток после рождения внутрибрюшинно вводили водную взвесь гуанетидина (изобарин фирмы «Плива») в течение 38 суток. Введение осуществлялось из расчета 60-70 мг/кг массы животного. Подопытных животных выводили из опыта на 1, 30, 90 и 180-е сутки после последней инъекции гуанетидина, что соответствовало 40, 70, 130 и 220 суткам жизни. Операцию осуществляли в полном соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ Минвуза от 13. 11. 1984 г. №724). Степень вызванной десимпатизации оценивали по убыли нейроцитов правого шейно-грудного ганглия, достигавшей к 40 суткам 95-99%. Исследовали также вентральную стенку желудка и луковицу двенадцатиперстной кишки. На криостатных срезах органов, окрашенных тионином, подсчитывали среднее количество нейроцитов (по 30 узлам), приходящееся на один интрамуральный ганглий. На параллельных срезах определяли активность холинэстеразы (метод с тиоуксусной кислотой в модификации), моноаминоксидазы (метод Гленнера), подсчитывали среднее количество нейроцитов с положительной ХЭ- и МАО- активностью. С помощью видеоанализатора «Вювсап» (Минск, «Конако», 1994) проводили исследование площади сечения нейроцитов, а также показателя ЮОО/^гаут (оптический параметр прямо пропорциональный активности фермента). Цифровые показатели обрабатывали статистическими методами с применением программы Ехсе1-97. Для сравнения проводили аналогичные исследования органов интактных животных сопоставимых возрастов, что позволило выявить органные и возрастные особенности метасимпатического нервного аппарата желудка и двенадцатиперстной кишки.
Состояние нейроцитов оценивали по наличию структурных изменений [4], средней площади сечения, общему их количеству, выявляемых на окрашенных тионином срезах;, количеству нейроцитов, обладающих активностью ХЭ и МАО, выраженности активности и характеру распределения ХЭ и МАО.
В результате удалось установить, что изменения метасимпатических нейронов межмышечных ганглиев желудка и двенадцатиперстной кишки на протяжении 220 суток постнатальной жизни имеют следующие общие черты: возрастное увеличение площади сечения нейроцитов, возрастное увеличение активности холинэстеразы и моноаминоксидазы, наличие в ганглиях ХЭ-негативных нейроцитов, наличие незначительного количества нейроцитов с признаками патологических изменений (табл. 1-3). В то же время отмечено, что общее количество нейроцитов в ганглиях желудка на протяжении всего срока наблюдения не меняется, общее количество нейроцитов и количество ХЭ- позитивных нейроцитов в
© О. Б. Воробьева, А. Д. Ноздрачев, Т. А. Румянцева, В. В. Шилкин, 2003
ганглиях двенадцатиперстной кишки превосходит количество нейроцитов в ганглиях желудка в среднем в 1,3- 1,4 раза. По площади сечения нейроциты ганглиев двенадцатиперстной кишки оказываются больше, чем нейроциты ганглиев желудка. Практически во всех возрастных группах, при выраженной активности ХЭ и МАО, нейроциты ганглиев желудка превосходят нейроциты ганглиев двенадцатиперстной кишки. В нейроцитах ганглиев желудка активность МАО превосходит активность ХЭ, тогда как в нейроцитах ганглиев двенадцатиперстной кишки активность МАО ниже, чем ХЭ. Существенной чертой ганглиев изученных органов является преимущественно нейрональная локализация активности МАО в ганглиях желудка и диффузная — в ганглиях двенадцатиперстной кишки (табл. 1-3).
Сравнительный анализ характеристик метасимпатических нейроцитов ганглиев желудка у контрольных и подопытных животных позволяет заключить, что Десимпатизация приводит к отчетливому нарушению развития нервных клеток в течение всего периода наблюдения. К общим проявлениям подобной реакции нейроцитов следует прежде всего отнести увеличение числа клеток с необратимыми патологическими изменениями, значимое уменьшение количества нейроцитов в ганглиях, уменьшение площади сечения сохранившихся нейроцитов. Для ганглиев желудка десимпатизированной крысы характерным является выраженное уменьшение МАО-позитивных нейроцитов. В то же время в ганглиях желудка уменьшается и число выявляемых ХЭ-позитивных нейроцитов, тогда как в ганглиях двенадцатиперстной кишки их количество у десимпатизированного животного практически не отличается
Таблица 1. Количество нейроцитов в межмышечном ганглии желудка и двенадцатиперстной кишки
Время, Орган Тионин ХЭ МАО
сут. Норма ' Деспорт Норма Деспорт Норма Деспорт
40 Желудок ' 24±11,3 20±6,8* . 21±4,7 10±3,0* 17±5,7 11±2,8*
Двенадцатиперстная кишка 29±4,4' 26±6,9* 28±5,7 25±5,3 Диф-фузно Диф-фузно
70 Желудок 26±7,3 18±5,1г* 19±4,3 16±4,1 15±4,9 11±4,3*
Двенадцатиперстная кишка 37±7,6 31±8,6* 37±6,2 31±7,8 Диф-фузно Диф-фузно
130 Желудок 29±6,8 21±7,1* 22±4,0 15±2,8* 17±5,7 8±3,6*
Двенадцатиперстная кишка 39±6,2 30±8,9* 35±7,1 27±6,3 Диф-фузно Диф-фузно
220 Желудок 28±4,9 20±6,3* 18±5,7 12±4,4* 14±4,4 9±3,1*
Двенадцатиперстная кишка 42±7,9 32±8,0* 26±6,7 20±6,6* Диф-фузно Диф-фузно
* Изменения достоверны (р<0,05). (То же для табл. 2 и 3).
Таблица 2. Морфометрические и энзимохимические характеристики метасимпатических нейроцитов интрамуральных ганглиев желудка интактных и десимпатизированных белых крыс
Параметры нейроцитов 40 сут. 70 сут. 130 сут. 220 сут.
Площадь, -мкм2 Контроль Десимпатизация 185,6±6,41 184,3±7,44 178,1±6,15 137,1±3,98* 201,5±6,99 105,б±3,8б* 213,9±7,54 121,7±6,81*
ЮОО/^ауш ХЭ Контроль Десимпатизация 44,6±1,54 37,4±1,54*,- 62,9±0,84 * -51±0,88* 54,1±0,98 42,2±1,40* 40,5±1,46 45,9±1,38*
ЮОО/^аут МАО Контроль Десимпатизация 53,2±0,76* 50±1,10* 68±2,30 43,9±1,30* 88,5±0,84 67,1±1,70* 68,5±0,30 78,7± 1,82*
Примечание. 1000/§гауш — оптический параметр, измеряемый с помощью видеоанализатора (то же для табл. 3).
Таблица 3. Морфометрические и энзимохимические характеристики нейроцитов интрамуральных ганглиев 12-перстной кишки интактных и десимпатизированных крыс
Параметры нейроцитов 40 сут. 70 сут. 130 сут. 220 сут.
Площадь, мкм2 Контроль Десимпатизация 153,6±6,07 138,5±5,41* 185,1±7,38 150,4±4,11* 211,7±5,62 171,2±4,51* 230,0±7,45 199,4±6,75*
1000/graym ХЭ Контроль Десимпатизация 36,9±1Д0 . 62,5±0,70* 41,2±0,82 49,3±0,56. 40,3±0,82 38,5±0,58 38,6±0,88 37,8±0,64
1000/graym МАО Контроль Десимпатизация 26,2±1,50 30,5± 1,04 35,0±1,30 33,6±1,16 38,6±1,58 . 36,0±1,62 36,6±1,36 41,0±1,44
от исходных показателей. В нейроцитах ганглиев желудка отмечается временное снижение активности ХЭ, выраженное в период от 40 до 130 суток жизни крысы, тогда как в ганглиях двенадцатиперстной кишки таковая в этих же возрастных группах повышена. Отличиями в изменении активности моноаминоксидазы являются ее снижение в нейроцитах ганглиев желудка и повышение в ганглиях двенадцатиперстной кишки через месяц после окончания инъекций гуанетидина.
В отдаленные сроки (220 суток) в нейроцитах желудка активность ХЭ и МАО превышает контрольные значения, что может, вероятно, расцениваться как проявление компенсации нарушенной структуры и функции. О компенсаторных проявлениях в этот период свидетельствует и нормализация топографии активности ХЭ.
Полученные данные свидетельствуют, что химическая десимпатизация белой крысы оказывает разное влияние на метасимпатические нейроциты ганглиев желудка и двенадцатиперстной кишки, вызывая более выраженные изменения в ганглиях желудка с последующей активной компенсаторной реакцией. В двенадцатиперстной кишке изменения'"Менее выражены, компенсаторный процесс сглажен и протекает быстрее. То, что химическая десимпатизация не разрушает полностью структуры нейронального аппарата интрамуральных ганглиев изменяя его лишь частично, свидетельствует об исключительной устойчивости метасимпатичсской нервной системы к таким чрезвычайным по силе воздействия химическим агентам, как гуанетидин. Основанием к тому, как мы полагаем, служит иная природа, иное происхождение и иное функциональное назначение метасимпатической иннервации висцеральных органов, представляющей собой именно базовую иннервацию, характеризующуюся исключительной адаптивностью и устойчивостью ко всякого рода химическим воздействиям.
Summary
Vorobiova О. В., Nozdrachev A. D., Rumyanceva Т. A. Shikin Exchanges of neurocyte enzymochemical characteristics in gastric and duodenal ganglia under chemical sympathectomy with guanethidine.
It was revealed that neurocytes of white rat intramural ganglia of the stomach and the duodenum have different morphometric characteristics and age dynamics of cholinesterase and monaminoxidase activities. Under guanethidine chemical sumpathectomy (60—70 mg/kg per day, from the second till the fortieth day of the life) age dynamics of the studied parameters is broken, the exchanges in the stomach being more significant than those in duodenum, and the recovery process of neurocyte parameters in the stomach proceeds more slowly. Therefore, sympathetic and parasympathetic parts of the nervous system have different influence on intramural ganglia of these organs.
Литература
1. Амвросьев А. П. Анатомия афферентных систем пищеварительного тракта. Минск, 1972. 2. Мельман Е. П. Функциональная морфология ^иннервации органов пищеварения. М., 1970. 3. Румянцева Т. А., Воробьева О. Б. Механизмы функционирования висцеральных систем // Междунар. конф., посвящ. 150-летию акад. И. П. Павлова. СПб., 23-25 сентября 1999 г.: Тез. докл. С. 77-78. 4. Яры-гин Н.Е., Ярыгин В. Н. Патологические и приспособительные изменения нейрона. М., 1973. 5. Bal-tazar Е.Т., Kitamura N., Hondo E., Yamada J., Maala C.P. Simborio L.T. Immunohistochemical study of endocrine cells in the gastrointestinal tract of the Philippine carabao (Bubalus bubalis) // Anat. His-tol. Embryol. 1998. Dec; 27(6). P. 407-411. 6. Berthoud H.R., Carlson N. R., Powley T.L. Topography of efferent vagal innervation of the rat gastrointestinal tract // Am. J: Physiol., 1991, Jan.; 260 (1) Pt. 2. P. 200-207. 7. Esplugues J. V., Carantona M.M., Moura D., Soares-da-Silva P.J. Effects of chemical
sympathectomy on.dopamine and noradrenaline content of the dog gastrointestinal tract // J. Auton Pharmacol. 1985. Sep; 5(3). P. 189-195. 8. Graffner H., Ekelund M., Hakanson R., Oscarson J., Rosengren E., Sundler F. Effects of upper abdominal sympathectomy on gastric acid, serum gastrin, and catecholamines in the rat gut // Scand J. Gastroenterol. 1984. Sep; 19(6). P. 711-716. 9. Lerman S.H., Jacobowitz D. M., Mason G. R.r Garber H. I., Ormsbee H. S. Gastric and pyloric motor response to sympathetic nerve stimulation after chemical sympathectomy // J. Auton. Nerv. Syst. 1981. Sep; 4(3). P. 207-215. 10. Nelson D.K., Service J. E., Studelska D.R., Brimijoin S., Go V.L. Gastrointestinal neuropeptide concentrations following guanethidine sympathectomy 11 J. Auton. Nerv. Syst. 1988. Apr; 22(3). P. 203-210. 11. Orloff L. A., Orloff M. S., Bunnett N. W., Walsh J. H. Dopamine and norepinephrine in the alimentary tract changes after chemical sympathectomy and surgical vagotomy // Life Sci. 1985. Apr; 29, 36(17). P. 1625-1631.
Статья поступила в редакцию 17 марта 2003 г.
!
