CC BY
30
Т. М. Досаев, А. А. Жолдыбаева
НЕЙРОГИСТОХИМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ РАЗВИТИЯ ЛИЦЕВОГО И ТРОЙНИЧНОГО НЕРВОВ В ЭМБРИОГЕНЕЗЕ ЧЕЛОВЕКА
Казахский национальный медицинский университет им. С. Асфендиярова
В эмбриогенезе человека выделяют доме-диаторный и медиаторный этапы развития и функционирования вегетативной нервной системы [1]. Установлено, что холинергический компонент периферических нервных связей развивается в более ранние сроки, чем адренергические нервные структуры [2]. Более раннее начало синтеза ацетилхолина в эмбриогенезе, по-видимому, связано с тем, что ацетилхолин необходим для регуляции формирования ряда органов и служит в качестве индуктора для дифференцировки некоторых структур и предотвращения апоптиче-ской элименации нервных клеток [6].
Известно, что выделение нейромедиато-ров обеспечивает контроль развития смежных нейронов и регулирует синаптогенез [1, 7]. Также с нейромедиаторами сопряжены метаботроп-ные рецепторы, которые через систему вторичных мессенджеров могут влиять на все ферментативные процессы в клетке и вызывать индукционное и трофическое действие [5, 6, 8].
Исходя из вышеизложенного, исследование медиаторного этапа развития различных частей периферической вегетативной нервной системы является ключевым для понимания общих закономерностей ее последующего нормального развития, динамики становления межнейронных и нейротканевых связей [1, 2, 3, 4].
Цель исследования - изучение нейроги-стохимических особенностей развития лицевого и тройничного нервов в эмбриогенезе человека.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Материалом исследования служили 79 зародышей человека сроком от 4 до 12 нед. Изучение особенностей развития нервно-клеточных компонентов лицевого и тройничного нервов эмбрионов человека и становление в них медиатор-ного этапа функционирования автономной нервной системы проводили на серийных продольных и поперечных срезах эмбрионов человека. Полученные срезы окрашивали по методу Вейгерту-Паля, Визелю, импрегнировали нитратом серебра по Бильшовскому-Буке.
С целью выявления основных нейромедиа-торов, изготовленных на криостате срезах, проводили нейрогистохимическую реакцию на аце-тилхолинэстеразу по методу Карновскому-Рутс. Катехоламины в тканях изучали люминесцентно-микроскопически путем инкубации срезов в гли-оксиловой кислоте.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Лицевой нерв: закладка лицевого нерва, в виде рыхлого пучка нервных волокон, выходя-
щих на основании стволовой части мозга, обнаруживалась у 4 и 5 недельных эмбрионов. На этой стадии развития выявлялась группа гангли-озных клеток, образующих закладку узла коленца (ganglion geniculatum). Эти группы из гангли-озных клеток изначально были тесно связаны с клетками, образующими волокна восьмого нерва, которые на следующих этапах развития в эмбриогенезе разделяются на два самостоятельных ганглия - вестибулярный и спиральный. Также, на этом этапе развития, вблизи группы клеток, образующих закладку узла коленца, располагались закладки барабанной струны и каменистого нерва. При этом отмечено, что закладка самого лицевого нерва представляла собой прямой вертикальный ствол без ветвлений и изгибов.
В срок 6 нед. у эмбрионов впервые появлялся изгиб лицевого нерва, а на 7 нед. развития эмбриона ствол лицевого нерва образовывал изгибы, характерные для дифинитивного состояния. Следует отметить, что также на 7 нед. эмбриогенеза появлялись первые ветви лицевого нерва, состоящие из рыхло расположенных единичных волокон. Наиболее развитым из всех первичных ветвей лицевого нерва являлся пучок нервных волокон, формировавший будущие щечные и скуловые нервы. Этот пучок нервных волокон направлялся к стомодеуму (будущая ротовая полость), простираясь до уровня меккелева хряща. На продольных срезах основной ствол лицевого нерва формировался на основании мозга несколькими корешками, а на поперечных срезах головного мозга эмбрионов 8 нед. отчетливо выявлялись многочисленные соединения развивающегося лицевого нерва с закладками языко-глоточ-ного, тройничного и блуждающего нервов.
Периферическая часть лицевого нерва, проходя под хрящевой закладкой наружного уха, делились на верхние и нижние ветви. На этом этапе развития эмбриона уже обнаруживались барабанная струна, большой каменистый нерв, а также отдельные нервные волокна к закладкам двубрюшной и шило-подъязычной мышцы, мышцам ушной раковины. На 9 нед. эмбриогенеза верхняя ветвь лицевого нерва формировала рыхлую нервную пластинку, от которой образовывалось сплетение в области височной и жевательной мышц. Многочисленные ветви между основными нервными стволами лицевого нерва, а также с ветвями тройничного нерва, образовывали сплетениевидную структуру всему лицевому нерву. Этот процесс происходил, начиная от места деления главного ствола на верхнюю и нижнюю ветви вплоть до мелких ветвей в закладках мышц. На 9 - 12 нед. эмбриогенеза лицевой нерв имел все периферические ветви - височные, щечные, скуловые, шейные, краевую ветвь нижней челюсти. Выявлялись хорошо выраженные связи височных ветвей с ушно-височным нервом и скуловых ветвей с нижнеглазничным нервом тройничного нерва, которые образовывали сплетение в закладках мышц верхней губы.
Проведенный нейрогистохимический анализ срезов на холинэстеразу показал, что медиа-торный этап развития в лицевом нерве у зародыша человека наступает на 8-10 нед. антенатального периода развития. Отмечено, что на 8 нед. впервые в составе лицевого нерва выявлялись единичные холинергические нервные волокна со слабовыраженной реакцией на сульфид меди. Кроме того, в узле коленца и близлежащих узлах статически-слухового нерва выявлялись холинер-гические нейроны с различной степенью активности холинэстеразы. Следует отметить, что единичные холинэстераза-положительные нейроны встречались по ходу нервных волокон лицевого нерва, в месте отхождения большого каменистого нерва и по ходу барабанной струны. Установлено, что на 9 нед. активность холинэстеразы в нервных волокнах возрастала, особенно в щечных и скуловых ветвях.
Исследование срезов с инкубацией в гли-оксиловой кислоте для выявления катехоламинов показало появление единичных интенсивно флюоресцирующих нейронов (SIF cells) у 10 недельных эмбрионов вблизи группы нейронов, формирующих узел коленца. Единичные SIF-ней-роны наблюдались также по ходу ветвей лицевого нерва, чаще в местах их ветвления. Кроме интенсивно флюоресцирующих нейронов, по ходу нервных волокон ветвей лицевого нерва встречались единичные нейроны со слабой специфической флюоресценцией цитоплазмы и не люмине-сцирующими ядрами.
Тройничный нерв: при анализе препаратов, импрегнированных нитратом серебра, обращает на себя внимание сильная извитость нервных волокон чувствительного и двигательного ко -решков на ранней стадии (4 нед.) закладки ветвей тройничного нерва и наличие в составе нервных пучков отдельных нейробластов. Выявлено, что у эмбрионов 6 нед. развития Гассеров узел состоял из большого количества интенсивно окрашенных нейробластов с эксцентрично расположенным светлым ядром. Чувствительный и двигательный корешки, формируя общий ствол тройничного нерва, имели пучковидное строение. Двигательный корешок, располагаясь меди-альнее чувствительного, проходит по нижнемедиальной поверхности Гассерова узла, участвуя в формировании 3 ветви тройничного нерва. Пучки нервных волокон двигательного корешка, входя в состав n. mabdidularis, достигают миобластов, формирующих закладки жевательных мышц, и отдают мелкие вторичные ветви вдоль продольной оси миобластов. К этому сроку отмечено, что все три ветви n. trigeminus образованы плотно расположенными нервными волокнами. Установлено, что у эмбрионов 7 нед. развития Гассеров узел продолжает увеличиваться в размерах, и состоит из большого количества полиморфных нейробластов различной величины и интенсивности восприятия окраски.
Результаты исследования показали, что
нервные волокна корешков n. trigeminus менее извиты и количество их, по сравнению с предыдущими сроками эмбриогенеза, увеличивается. Гассеров узел приобретает неправильную форму, выпячиваясь вперед и вверх, в сторону закладки глазного бокала. Nervus ophtalmicus, беря свое начало от этого выпячивания, располагается выше глазного бокала и содержит в своем составе большое количество единичных нейробластов. Прослежено, что nervus maxillaris простирается до верхнечелюстного валика, где его вторичные ветви расходятся в различных направлениях. В его составе прослеживаются волокна двигательного корешка, отличающиеся более интенсивной импрегнацией серебром. При этом установлено, что единичные нейробласты встречались лишь в проксимальном отделе верхнечелюстного нерва.
Вторичные нервные стволы каждой ветви тройничного нерва начинают формироваться у эмбрионов 6,5 нед. развития и в этот период формируются связи посредством интенсивно им-прегнированных нервных волокон между n. maxillaries и n. mandibularis. Параллельно с развитием ветвей тройничного нерва происходит и развитие их парасимпатических ганглиев. Уже у 6,5 недельных эмбрионов определяется ganglion submandidulare в виде скопления клеточной массы. Затем, по мере развития зародыша, формируются последовательно ganglion ciliare, ganglion pterygopalatinum и ganglion oticum.
При нейрогистохимическом исследовании срезов по Карновскому-Рутс на холинэстеразу у 8 -и недельных эмбрионов впервые в ganglion submandidulare выявлялись единичные холинер-гические нейроны со слабовыраженной реакцией на сульфид меди. Такие нейроны, в количестве 10-15 на одном срезе, располагались в центре и на периферии ганглия. Так же, единичные хо-линэстераза-положительные нейроны встречались по ходу нервных волокон растущих ветвей n.mandibularis. Единичные холинергические нейроны со слабовыраженной реакцией на сульфид меди впервые выявлялись у 9 недельных эмбрионов в ganglion ciliare, ganglion pterygopala-tinum и ganglion oticum.
Исследование срезов с инкубацией в гли-оксиловой кислоте для выявления катехоламинов показало появление единичных интенсивно флюоресцирующих нейронов (SIF cells) у 10 недельных эмбрионов вблизи формирующихся последовательно ganglion ciliare, ganglion pterygopalati-num и ganglion oticum, а также по ходу ветвей тройничного нерва. Вблизи Гассерова узла во всех случаях наблюдались 1-2 мелких параганглия, содержащие клетки со слабой специфической флюоресценцией цитоплазмы и нелюминес-цирующими ядрами. Нейрогистохимические исследования показали, что в большинстве случаев наблюдений по ходу n.ophtalmicus, n.maxillaries и n.mandibularis выявлялась группа нейронов, характеризующиеся слабой специфической флюоресценцией катехоламинов.
Таким образом, на основании проведенных нейрогистохимических исследований выявлены ряд особенностей развития лицевого и тройничного нервов в эмбриогенезе человека, которые дают возможность сделать следующие выводы.
ВЫВОДЫ
1. Формирование лицевого и тройничного нервов и его основных ветвей в эмбриогенезе человека происходит в течение 2 мес. внутриутробной жизни в домедиаторный этап формирования автономной нервной системы.
2. Медиаторный этап развивающегося лицевого и тройничного нервов начинается с 8 нед. внутриутробного развития.
3. Появление основных медиаторов в нервных структурах лицевого нерва совпадает по времени с периодом плацентации.
4. Катехоламины выявлялись в единичных нейронах лишь на 10 нед. внутриутробного развития.
5. В развивающихся лицевом и тройничном нервах эмбриона человека начало синтеза ацетилхолина опережает начало синтеза катехо-ламинов на 2 нед. эмбриогенеза.
6. Существует гетерохрония между формированием нервно-волокнистого компонента лицевого нерва и началом синтеза основных нейроме-диаторов.
7. Наибольшее развитие отмечено на 7 нед. ветви лицевого нерва, формирующего щечные и скуловые ветви, а более выраженная в них активность холинэстеразы выявлена на 9 нед. эмбриогенеза, что, по-видимому, связано с
ранней дифференцировкой мышц, окружающих ротовое отверстие.
ЛИТЕРАТУРА
1. Швалев В. Н. Морфологические основы иннервации сердца /В. Н. Швалев, А. А. Сосунов, Г. Гуски. - М., Наука, 1992. - 25 с.
2. Шуклин А. В. Медиаторный этап развития периферического отдела вегетативной нервной системы /А. В. Шуклин, В. Н. Швалев //Морфология. - Санкт-Петербург, 2004. - №5. - С. 24 - 26.
3. Morphogenic role for acetylcholesterase in ax-onal outgrowth during neural developmtnt /J. W. Bigbee, K. V. Sharma, J. J. Gupta et al. //Half. Per-spect., 1999. - V. 107. - P. 81 - 87.
4. Molecular biology of the ctll /B. Alberts, D. Brey, J. Lewis et al. - Third edition., New York, London. Garland Publishing Inc., 1994. - Р. 34.
5. Galper J. Muscarinic acetylcholine receptors in developing chick heart /J. Galper, W. Klein, W. Cat-terall //J. Biol. Chem. - 1977. - V. 252. - Р. 8692 -8699.
6. Ontogenesis of cholinergic innervation in the rat heart /W. Marvin, K. Htrmsmeyer, R. McDonald et al. //Circ. Res. - 1980. - V. 46. - Р. 690 - 695.
7. Эмбриогенездеп вегетативт нерв жYЙесiнiч нерв элементтершщ тYЗiлу кeздерi жэне жолда-ры //Здоровье и болезнь. - Алматы, 2008. - №6. - С. 116 - 120.
8. Dossaev N. V. Development of pars cervical is truncus sympathicus fnd mediator stage in human embryogenesis /N. V. Dossaev, A. A. Zholdybaeva // Nauka i studia (Polska). - Prezymsl, 2008. - V. 15. -P. 84 - 86.
Поступила 26.01.09
T. M. Dossayev, A. A. Zholdibayeva
NEUROHISTOCHEMICAL RESEARCH OF DEVELOPMENT OF FACIAL AND TRIFACIAL NERVES IN HUMAN EMBRYOGENESIS
The materials for the research were 79 human embryos aged from 4 to 12 weeks. In order to reveal the main neuromediators in the sections made by means of the cryostat the Karnovsky - Roots method was used to carry out neurohistochemical reaction to acetylcholinesterase. Catecholamines were studied with the fluorescent-microscopical analysis of the sections incubated in acid.
Т. М. Досаев, А. А. Жолдыбаева
АДАМ ЭМБРИОГЕНЕЗ1НДЕГ1 БЕТ ЖЭНЕ УШК1Л НЕРВТЕРДЩ ДАМУЫНЬЩ НЕЙРОГИСТОХИМИЯЛЬЩ ЗЕРТТЕУЛЕР1
Зерттеу объею1сшде 4-тен 12 апта арасындары 79 адам урыктары болды. Криостатта дайындалран кесшдшердеп непзп нейромедиаторларды аныктау Yшiн Карновский-Рутц бойынша ацетилхолинэ-стеразара нейрогистохимиялык реакциясы етштген. Катехоламиндердi - люминесцент микроскоп аркылы глиоксил кышкылында кесiндiлердi инкубация аркылы алран. Басты нейромедиаторларды^ алрашкы синтезi мен бет нервтьщ нерв-талшыктык компонентой калыптасуы арасындары гетерехрониясы аныкталды.
