Структурные и иммуногистохимические особенности процесса становления иннервации воздухоносных путей и легких крыс

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Цель настоящей работы состояла в иммуногистохимическом исследовании нервных аппаратов и мышечных структур легкого крысы на ранних этапах постнатального онтогенеза. Объектами изучения служили экстрамуральные и интрамуральные отделы легкого (трахея, главные бронхи и долевые отделы легкого, включая респираторный отдел) крыс Вистар в возрасте от одних до четырнадцатых суток. Нервные структуры изучали с помощью иммуногистохимических маркеров: белок PGP 9.5, тирозингидроксилазу, синаптофизин; для выявления мышечных клеток использовали актин саркомерный. Установлено, что у новорожденных крыс плотность распределения холинергических структур (парасимпатических ганглиев, микроганглиев нервных сплетений и терминальных синаптических сетей) преобладает над катехоламинергическими (симпатическими нейронами и пучками постганглионарных волокон). Выраженные ганглиозные сплетения имеются вокруг трахеи и главных бронхов. Обнаружена закономерность изменения иннервации тканей в стенке бронхов легкого в кранио-каудальном направлении: для проксимальных отделов характерна высокая плотность распределения нервных сплетений, в альвеолярных областях — их отсутствие. Прослежены тесные взаимоотношения основного терминального нервного сплетения с клетками мышечной ткани стенки бронхов разных калибров вплоть до бронхиол. Отмечена слабая иннервации клеточных элементов в дольках вокруг легочных мешочков и отсутствие нервных терминалей в межальвеолярных септах. С помощью реакции на белок S100β в альвеолярном отделе выявлены отростчатые клеточные элементы, морфологически сходные с глиальными клетками Кахаля, без включенных в их цитоплазму аксонов. Отмечена важная особенность: мышечная стенка магистральных легочных вен средостения и краниального отдела легкого состоит из пучков кардиомиоцитов, а в альвеолярных отделах стенка легочной вен мелкого калибра–преимущественно из гладких миоцитов и образованных ими сфинктеров. Вопросы о различиях гистологического строения и иннервации приносящих, выносящих и обменных артериальных и венозных сосудов микроциркуляторного русла легкого, требуют дальнейшего специального изучения. Отмечено отсутствие в исследованном материале на ранних сроках развития бронхо-ассоциированной лимфоидной ткани, характерной для половозрелых животных. Установлена синхронность возникновения межнейронных и нейро-мышечных синапсов, имеющих значение для регуляции начала процесса дыхания у животного.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Е. И. Чумасов

Институт экспериментальной медицины; Санкт-Петербургский государственный университет ветеринарной медицины

Автор, ответственный за переписку.
Email: ua1сt@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург; Санкт-Петербург

Е. С. Петрова

Институт экспериментальной медицины

Email: ua1сt@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Д. Э. Коржевский

Институт экспериментальной медицины

Email: ua1сt@mail.ru
Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Кошевая ЕГ, Данилова ИА, Сидорин ВС, Моисеева ОМ, Митрофанова ЛБ (2022) Иммуногистохимическое исследование экспрессии белков экстрацеллюлярного матрикса и иннервации легких у пациентов с легочной артериальной гипертензией. Артер гипертенз 28(2): 198–210. https://doi.org/10.18705/1607-419X-2022-28-2-198-210
  2. Имнадзе ГГ, Серов РА, Ревишвили АШ (2004) Морфология легочных вен и их мышечных муфт, роль в возникновении фибрилляции предсердий. Вестн Аритмологии 34: 44–49.
  3. Mortola JP, Marghescu D, Siegrist-Johnstone R, Matthes E (2020) Respiratory sinus arrhythmia during a mental attention task: the role of breathing-specific heart rate. Respirat Physiol Neurobiol 272: 103331. https://doi.org/10.1016/J.Resp.2019.103331
  4. Филиппова ЛВ, Ноздрачев АД (2013) Сенсорные структуры легких и воздухоносных путей. Усп. Физиол. наук 44 (3): 93–112.
  5. Шемяков СЕ, Федосов АА (2024) Анатомия и гистология легких / В кн.: Респираторная медицина: руководство: в 4 т. / под ред. А. Г. Чучалина. — 3-е изд., доп. и перераб. — Москва: ПульмоМедиа 1: 18–47.
  6. Чумасов ЕИ, Ворончихин ПА, Коржевский ДЭ (2011) Иннервация сердечной поперечнополосатой мышечной ткани легочных вен крысы. Морфология 140(6): 53–55.
  7. Чумасов ЕИ, Ворончихин ПА, Коржевский ДЭ (2012) Эфферентная иннервация сосудов и бронхов легкого крысы (иммуногистохимическое исследование). Морфология 142(4): 49–53.
  8. Чумасов ЕИ, Колос ЕА, Петрова ЕС, Коржевский ДЭ (2020) Иммуногистохимия периферической нервной системы. СПб.: СпецЛит.
  9. Weichselbaum M, Sparrow MP (1999) A confocal microscopic study of the formation of ganglia in the airways of fetal pig lung. Am J Respir Cell Mol Biol 21(5): 607–620. https://doi.org/ 10.1165/ajrcmb.21.5.3721
  10. Sparrow MP, Weichselbaum M, McCray PB (1999) Development of the innervations and airway smooth muscle in human fetal lung. Am J Respir Cell Mol Biol 21(55): 607–620.
  11. Целуйко СС, Гордиенко ЕН, Колесников СИ (2014) Сравнительный морфометрический анализ паренхимы легкого крыс на этапе позднего эмбриогенеза. Дальневосточн. Мед. Журн. 2: 71–75.
  12. Schittny JC (2017) Development of the lung. Cell Tissue Res 367(3): 427–444. https://doi.org/10.1007/s00441-016-2545-0
  13. Haley KJ, Drazen JM, Osathanondh R, Sunday ME (1997) Comparison of the ontogeny of protein gene product 9.5, chromographin A and proliferating cell nuclear antigen in developing human lung. Microsc Res Tech 37: 62–68.
  14. Sparrow MP, Lamb JP (2003) Ontogeny of airway smooth muscle: structure, innervation, myogenesis and function in the fetal lung. Respirat Physiol Neurobiol 137(2-3: 361–372. https://doi.org/10.1016/s1569-9048(03)00159-9
  15. Grigorev IP, Korzhevskii DE (2018) Current technologies for fixation of biological material for immunohistochemical analysis (review). Modern Technol Med 10(2): 156–165. https://doi.org/10.17691/stm2018.10.2.19
  16. Polak JM, Bloom SR (2004) Regulatory peptides and neuron-specific enolase in the respiratory tract of man and other mammals. Exp Lung Res 1982 3(3–4): 313–328. https://doi.org/10.3109/01902148209069660
  17. Cavallotti C, Tonnarini GF, Tranquilli Leali FM (2004) Cholinergic innervation of BALT (bronchus associated lymphoid tissue) in rat. Lung 182(1): 27–35. https://doi.org/10.1007/s00408-003-1042-x.
  18. Sparrow MP, Warwick SP, Everett AW (1995) Innervation and function of the distal airways in the developing bronchial tree of fetal pig lung. Am J Respir Cell Mol Biol 13(5): 518–525. https://doi.org/10.1165/ajrcmb.13.5.7576686
  19. Блинова СА, Юлдашева НБ, Хотамова ГБ (2021) Вегетативная иннервация легких в постнатальном онтогенезе. Вопр. наук образ. 19 (144): 52–57.
  20. Shurin MR, Wheeler SE, Shurin GV, Zhong H, Zhou Y (2024) Schwann cells in the normal and pathological lung microenvironment. Front Mol Biosci 11:1365760. https://doi.org/ 10.3389/fmolb.2024.1365760
  21. Rumessen JJ, Mikkelsen HB, Qvortrup K, Thuneberg L (1993) Ultrastructure of interstitial cells of Cajal in circular muscle of human small intestine. Gastroenterology 104 (2): 343–350.
  22. Лаврентьев БИ (1983) Теория строения вегетативной нервной системы. М.: Медицина.
  23. Gabella G (2022) Enteric glia: Extent, cohesion, axonal contacts, membrane separations and mitochondria in Auerbach’s ganglia of guinea pigs. Cell Tissue Res 389(3): 409–426. https://doi.org/ 10.1007/s00441-022-03656-3
  24. Rumessen JJ, Vanderwinden JM, Horn T (2010) Ulcerative colitis: ultrastructure of interstitial cells in myenteric plexus. Ultrastruct Pathol. 34(5): 279-287. https://doi.org/10.3109/01913121003770701.
  25. Furness JB, Stebbing MJ (2018) The first brain: Species comparisons and evolutionary implications for the enteric and central nervous systems. Neurogastroenterol Motil 30(2). https://doi.org/ 10.1111/nmo.13234
  26. Sander KM, Ward SM, Koh SD (2014) Interstitial cells Regulatiors of smooth muscle function. Physiol Rev 94: 859–907.
  27. Артюхина ЕА, Кузнецов НМ, Васковский ВА, Яшков МВ, Дедух ЕВ, Таймасова ИА, Ревишвили АШ (2023) Сравнение эффективности криобаллонной и комбинированной методик изоляции легочных вен у пациентов с пароксизмальной формой фибрилляции предсердий: интраоперационные и госпитальные результаты. Диагностич. Интервенцион. Радиол. 17(1): 25–33.
  28. Шиленко ЛА, Чепурной ЗИ, Маметов МВ, Воротилов АВ, Мухина АА, Шиленко А А., Ваулина ДД, Смирнов СС, Карпов АА (2022) Иннервация сосудов малого круга кровообращения в норме и при легочной гипертензии. Универс. Тер. Вестн. 3(4): 40–52.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Органно-тканевые структуры, локализующиеся в средостении (а), включая левую легочную дольку (b) новорожденной крысы. E — пищевод; L — легкое; Tr –трахея, B –главный бронх; Bb — ветви бронхов в дольке; TC –хрящи трахеи; V — легочные вены; ↑↑ — нервные стволики, ганглии, пучки нервных сплетений. Иммуногистохимическая реакция на выявление белка PGP 9.5. Подкраска гематоксилином. Ув.: х40

Скачать (504KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Сравнительные картины поперечных срезов трахеи новорожденной крысы. Tr –трахея; C — хрящевая ткань; Ev — эпителиальные ворсины слизистой между хрящевыми кольцами; М — гладкомышечные слои; G — ганглии; E — пищевод; Cc — хромаффинные клетки, ↑↑ – синаптические терминальные варикозные аксоны в мышечной и слизистой пластинках трахеи; N — парасимпатические нейроны. Иммуногистохимические реакции на выявление белка PGP 9.5 (а, c) и тирозингидроксилазу (b, d). Ув.: х100(а, b); х400 (c, d).

Скачать (1MB)
Метаданные
4. Рис. 3. Ганглии и микроганглии в средостении у крыс разного возраста: Р7 (а, c), Р1 (b), P10 (d). a, c — ганглии перибронхиального нервного сплетения крысы P7; b — синапсы преганглинарных волокон на развивающихся нейронах Р1 (стрелки); d — молодые нейроны в мышечной оболочке крупного бронха крысы Р10. ↑↑ — синаптические контакты; Cc — хромаффинные клетки. Иммуногистохимические реакции на выявление белка PGP 9.5(а), на синаптофизин (b), на тирозингидроксилазу (c). Докрашивание астровым синим (b, c) и толуидиновым синим (а, d). Ув.: х400.

Скачать (890KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Ганглиозные нервные сплетения вокруг бронхов разного калибра в дольке левого легкого крысы Р7 (а) и Р10 (b, c). L — долька легкого; B — главный бронх; Ev — ворсинки слизистого эпителия бронха; N — нервная клетка; V — венозный сосуд; ↑↑ — синатнофизин-иммунопозитивные терминали (СФПТ). Иммуногистохимическая реакция на выявление белка PGP 9.5 (а), тирозингидроксилазу (b) и синаптофизин (c). Докрашивание толуидиновым синим (а, b) и астровым синим (c). Ув.: х100.

Скачать (713KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Участки перехода кубического бронхиального эпителия в плоский альвеолярный у крыс Р5-7. А — альвеола; Аc — ацинарный легочный мешочек; SMC — гладкомышечные клетки; Br — бронхиола; ↑↑ — нервные терминали. Иммуногистохимические реакции на выявление белка PGP 9.5 (а) и на актин саркомерный (b). Докрашивание астровым синим (b). Ув.: х400.

Скачать (351KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Различные типы клеток мышечной ткани в стенках бронхов и легочной вены: (а) — мышечные клетки в дольке легкого крысы Р1; (b) — диффузно расположенные ГМК в альвеолярном отделе крысы Р7; (c) — пучки ГМК в стенке бронха; (d) — слой кардиомиоцитов в стенке легочной вены (PV) на Р1; (e) — сфинктер (“муфта”) из гипертрофированных гладкомышечных клеток в альвеолярном отделе легкого крысы Р7. V — венозный сосуд; А — альвеола; Аc — ацинарный легочный мешочек; тонкие стрелки — диффузно расположенные ГМК; толстые стрелки — ядра кардиомиоцитов; B — бронх; Br — бронхиола; L — альвеолярный отдел легкого. Иммуногистохимическая реакция на выявление актина саркомерного. Ув.: х100 (a, b); x400 (c, d, e).

Скачать (761KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Фрагменты легкого новорожденной крысы (a, b). А — альвеолы. ↑↑ — тела и отростки S100β+ глиоцитов в межальвеолярных септах. Иммуногистохимическая реакция на выявление белка S100β. Ув.: х400.

Скачать (152KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2025

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».