Введение к работе
' . Наименее изученным объектом в биологии сенсорных рецепторов -^вДяется комплекс "клетка Меркеля — нервная терминаль". Считается установленным, что он выполняет механоре: .гптогяую функцию. Что касается одного из компонентов этого комплекса — клетки Меркеля, то и по сей день, несмотря на многочисленные исследования, "она все ещё остаётся загадочной" (Hartschuh, Weihe, 1988).
Наиболее сложным является вопрос о происхождении клеток Меркеля. Попытки установить их генез предпринимаются уже многие десятилетия, но пока остаются безуспешными. В отношении генеза клеток Меркеля существует две гипотезы. Сторонники одной из них полагают, что клетки Меркеля развиваются in situ из эпителиоцитов (Munger, 1965; Nafslad, 1971). По мнению других, клетки Меркеля имеют внеэпнтелиальный генез, вероятно, из нервного гребня (Breaihnach, 1971; Wtnkelmann, 1977).
Обе гипотезы оперируют большим количеством противоречивых данных; выводы, сделанные в пользу той или иной гипотезы, являются достаточно косвенными, поскольку основаны на анализе разрозненных морфологических картин и получены как бы попутно преимущественно в ходе морфологического описания развития кожи. Специальные работы, которые были бы направлены на изучение геиеза клеток Меркеля, и тем более с применением методов экспериментальной эмбриологии, практически отсутствуют. Вместе с тем решение вопроса о происхождении клеток Меркеля представляется весьма актуальным, т.к. знание генеза позволит с большей определенностью судить о функции клеток Меркеля И будет способствовать совершенствованию методов" диагностики и лечения опухолей, развивающихся на основе клеток Меркеля. Неясен также вопрос о происхождении пластинчатых клеток телец Меркеля.
Существует предположение о том, что эти клетки мигрирую. из нервного гребня и являются аналогами шванновских клеток (Hashimoto, 1973). Однако прямые доказательства этой гипотезы отсутствуют.
В плане изучения межклеточных взаимодействий в комплексе "клетка Меркеля — нервная терминал;." немаловажное значение имеет выяснение роли афферентной .иннерзацип в становлении и сохранении дифференцированного состояния данного комплекса.
Большая часть исследований представляет собой морфологическое изучение- денервацпонных изменений клеток Меркеля у взрослых животных. Значение чувствительной иннервации для поддержания дифференцированного состояния клетки Меркеля, по-видимому, можно считать установленным (Brown, Iggo, 1963;.
— З —
Palmer, 1965: English, 1977; Челышев, Винтер, 1979; CheJyshev, Vinter, 1983; Rosati et al., 1984).
Однако, no вопросу о роли афферентной иннервации для дпффереіщііровки клеток Меркеля в эмбриогенезе имеются проти-воррчизые данные. Несмотря на достаточное количество '«следований, остается неясным, насколько ва.^ны присутствие нервных терминален или прямой контакт с ними для дифференцировки клеток Меркеля и становления структуры осязательных телец Меркеля в хода нормального развития. Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо детально исследовать появление и дифферен-цнровку клеток Меркеля в местах их окончательной локализации, а также параллельно изучить становление гнннервации этой области.
Наиболее удобным объектом для решения такой задачи, а также для исследования гекеза осязательных клеток Меркеля и пластинчатых клеток некоторых сенсорных рецепторов являются тактильные тельца Меркелч птиц. Они локализуются исключительно в подэпителкалькой соединительной ткани клюпа в области твёрдого нёба. В состав тактильного тельца входит две-три осязательные клетки Меркеля, имеющие удлинённую форму и расположенные параллельно )глоскости эпителия. Клетки Меркеля образуют иальцезидные выросты. В цитоплазме клеток присутствуют промежуточные филаменты, специфические . грзнулы. Осязательные клетки Меркеля связаны с несколькими сенсорными нервными терминалами, имеющими дискоидальную форму. Клетки Меркеля и нервные окончания окружены несколькими пластинчатыми клетками (клетками - сателлитами). Последние образуют многочисленные складки и отростки, проникающие между осязательными клетками и нервными терминалами.
В клюве тельца Меркеля присутствуют в большом количестве, часто образуя гругшы. В отличие от млекопитающих, стадии развития птиц чётко разграничены, что делает их удобным объектом для эмбриологических исследований. Кроме того, проводя исследования на птицах, мы можем использовать метод формирования межвидовых эмбриональных химер, разработанный Le Douarin (1969). Этот метод дает возможность использовать естественный ядерный маркёр в виде глыбок конденсированного хроматина, который присутствует в клетках перепела. Клетки курицы лишены подобного маркёра. Данный маркёр сохраняется при многократных клеточных делениях и последующей циходиф-ференцировке, что позволяет выявить источники происхождения и пути миграции различных клеток в эмбриогенезе.
Целью исследования является изучение источников происхождения клеточных элементов (осязательных и пластинчатых клеток) телец Меркеля птиц, а также выяснение значения афферентной
иннервации для дифференцировки телец Меркеля. Нами поставлены следующие конкретные задачи:
-
Изучить развитие телец Меркеля к ход становления комплекса "клетка Меркеля — нервная термнналь" в эмбриогенезе, а также выяснить роль сенсорной иннервации в дифференцирозке тактильных телец Меркеля у птиц.
-
Путем формирования межвидовых эмбриональных химер перепел — курица изучить возможность миграции предшественников клеток Меркеля и клеток - сателлитов из эктодермальных ненрогенных плакод и из нервного гребня.
L Афферентная иннервация контролирует дифференциропку осязательных телец и клеток Меркеля птиц.
2. Зхтодермалыше кейрогенные плакоды н нервный гребень не являются' источниками происхождения клеток Меркеля клюва птиц.
31 Пластинчатые клетки (клетки - сателлиты) телец происходят из. нервного гребня на уровне заднего отдела среднего мозга — переднего отдела заднего мозга.
Изучение становления иннервации и развития телец Меркеля в клюве перепелов показало, что появлению осязательных телец Меркеля п подэпителиальной соединительной ткани предшествует прорастание в оту область нервных волокон. С самого начала своей дифференцировки осязательные тельца находятся в контакте с нервной терминалью.
По-г-идимому, афферентная иннервация является необходимым условием для дифференцировки клечок и телец Меркеля.
Впервые экспериментально изучены возможные источники происхождения клеток Меркеля. Методом формирования межвидовых эмбриональных химер перепел — курица прослежены пути миграции клеток перепела п организме хозяина — курицы. При ортотошшх и изохронных пересадках эктодермальных ненрогенных , плакод установлено, что осязательные клетки телец Меркеля не мигрируют из этого эмбрионального зачатка. При ортотопных и изохронных трансплантациях материала нервного гребня на уровне среднего мозга, а также заднего отдела среднего мозга — переднего отдела заднего мозга наблюдаете интенсивная миграция клеток нервного гребня в зачаток клюва. Клетки Меркеля тактильных телец лишены маркёра; пэ-вндимому, их предшественники не мигрируют из нервного гребня. Этот эмбриональный зачаток является источником происхождения пластинчатих клеток, о чём СЕНдстельстиует присутствие в последних отчетливого ядерного маркёра.
_5 —
НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ
В экспериментах по формированию межвидовых эмбриональных химер при трансплантации экто..;рмальных нейрогснных плзкод и материала нервного гребня проанализированы источники происхождения и пути миграции клеток. Отвергнуто, предположение о роли указанных эмбриональных зачатков в генезе клеток Меркеля клюва птиц. Пластинчатые клетки телеп происходят, из нервного гребня на уровне заднего отдела среднего мозга — переднего отдела заднего мозга. Подтверждено предположение о важности афферентной иннервации в становлении тактильных телец Меркеля птиц. Полученные данные распирают и существенно уточняют знания о биологии хлеток Меркеля.
Результаты работы доложены и обсуждены на заседании Татарского отделения Всесоюзного общества анатомов, гистологов и эмбриологов (Казань, 1987), на VII советско-финляндском симпозиуме по биологии развития "Клеточная дифференцяро.ка и экспрессия генов" (Ташкент, 1988).
По материалам диссертации опубликовано 4 работы (статьи — 3, тезисы — 1). Материалы диссертации включены в лекционный курс по гистологии' и эмбриологии для студентов Казанского медицинского института.
СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ