БИОЛОГИЯ МОРЯ, 2004, том 30, № 5, с. 366-374
УДК 594.3:591.434.1 ГИСТОЛОГИЯ
СТРОЕНИЕ ПИЩЕВАРИТЕЛЬНОЙ ТРУБКИ У ГОЛОТУРИИ EUPENTACTA FRAUDATRIX(HOLOTHUROIDEA: DENDROCHIROTA)1
© 2004 г. В. С. Машанов, Л. Т. Фролова, И. Ю. Долматов
Институт биологии моря ДВО РАН, Владивосток 690041 e-mail: iyudolm@yahoo.com
Статья принята к печати 26.11.2003 г.
Стенка пищеварительной трубки голотурии Eupentacta fraudatrix имеет типичную трехслойную организацию и состоит из внутреннего (пищеварительного) эпителия, слоя соединительной ткани и наружного мезотелия (целомического эпителия). Глотка, пищевод и желудок выстланы кутикулярным эпителием, состоящим из Т-образных клеток, а в кишечнике и клоаке выстилка не покрыта кутикулой и образована везикулярными энтеро-цитами. В кишечном эпителии также встречаются мукоциты. Соединительно-тканный слой состоит из основного вещества, в котором располагаются коллагеновые волокна, амебоциты, морулярные клетки и фибробласты. Ме-зотелий пищеварительной трубки представляет собой однослойный многорядный эпителий, основу которого составляют миоэпителиальные и перитонеальные клетки. Кроме того, в его составе обнаружены отростки и тела нейронов гипоневрального сплетения, а также вакуолярные клетки.
Ключевые слова: пищеварительный тракт, ультраструктура, гистохимия, голотурия Eupentacta fraudatrix.
Structure of the digestive tube in the holothurian Eupentacta fraudatrix (Holothuroidea: Dendrochirota).
V. S. Mashanov, L. T. Frolova, I. Yu. Dolmatov (Institute of Marine Biology, Far East Branch, Russian Academy of Sciences, Vladivostok 690041)
The gut wall of Eupentacta fraudatrix consists of three layers: an inner lining (digestive) epithelium, a connective tissue layer, and an outer mesothelium (coelomic epithelium). The pharynx, esophagus, and stomach are lined with a cuticular epithelium, which is composed of T-shaped cells. In the intestine and cloaca, the digestive epithelium lacks a cuticle and consists of vesicular enterocytes. Mucocytes are also encountered in the digestive epithelium. The connective tissue layer consists of a ground substance, in which collagen fibers, amoebocytes, morula cells, and fibroblasts occur. The gut mesothelium can be referred to as a simple pseudostratified epithelium, which is mainly composed of myoepithelial and peritoneal cells. It also contains the processes and cell bodies of the hyponeural plexus and vacuolar cells. (Biologiya Morya, Vladivostok, 2004, vol. 30, no. 5, pp. 366-374).
Key words: digestive tract, ultrastructure, histochemistry, holothurian Eupentacta fraudatrix.
Голотурия Eupentacta fraudatrix - удобный модельный объект для исследования репаративной регенерации пищеварительной трубки (Лейбсон, Долматов, 1989). Однако отправной точкой для работы в этом направлении должно служить изучение морфофункцио-нальной организации пищеварительного тракта у ин-тактных животных, поскольку для понимания восстановительных процессов необходимо иметь представление о нормальном строении органа. Гистологические исследования стенки кишечной трубки других видов голотурий выявили значительные межвидовые различия в клеточном составе кишечного эпителия и тканевых взаимоотношениях (Fish, 1967; Филимонова, 1979; Feral, Massin, 1982; Елисейкина, 1988; Елисейкина, Лейбсон, 1996; Foster, Hodgson, 1996). Кроме того, несомненный интерес представляет возможность сравнения строения пищеварительной системы у взрослых и у изученных ранее ювенильных особей E. fraudatrix (Машанов, Долматов, 2001). В связи с этим целью данной работы явилось изучение строения пищеваритель-
ной трубки у голотурии Е. /гаиёаМх с применением методов электронной микроскопии и гистохимии.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Взрослых особей ЕирвМа^а /гаЫаМх (Но1оШшго1(!еа, ВепёгосЫго1а) собирали в зал. Восток Японского моря. Для световой микроскопии разные отделы пищеварительной трубки фиксировали жидкостью Буэна, заливали в парафин и изготовляли срезы толщиной 5-6 мкм. Срезы окрашивали гематоксилином Караччи с докраской эозином, метиленовым синим, азокармином по Маллори, толуидиновым синим. В работе использовали следующие гистохимические методы: выявление нейтральных полисахаридов периодатом калия с реактивом Шиффа; окрашивание прочным зеленым при рН 2.2 на общие белки, альциановым синим при рН 1 и 2.5 на гликозаминогликаны и суданом черным на общие липиды (Луппа, 1980).
Для трансмиссионной электронной микроскопии материал фиксировали приготовленным на морской воде 2.5% раствором глутарового альдегида в течение 24 ч при 4°С и затем дофиксировали 1% раствором 0з04 (1 ч). Декальцинацию проводили в 1% растворе аскорбиновой кислоты
'Работа выполнена при финансовой поддержке Российского фонда фундаментальных исследований (грант № 02-04-49481) и грантов ДВО РАН (№ 04-3-А-06-024, 04-3-Г-06-035).
(Dietrich, Fontaine, 1975). Материал обезвоживали в этаноле и ацетоне и заливали в смесь аралдита и эпона 812. Срезы изготовляли на ультратоме Ultracut Е (Reichert). Полутонкие срезы окрашивали 1% раствором метиленового синего. Ультратонкие срезы контрастировали 0.5% раствором уранил-ацетата на дистиллированной воде и цитратом свинца по Рей-нольдсу и просматривали на трансмиссионном электронном микроскопе Jeol JEM-100 В.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Как и у других видов голотурий, в пищеварительном тракте Eupentacta fraudatrix выделяются следующие отделы: глотка, расположенная внутри аквафарин-геального комплекса, короткий пищевод, расширенный желудок, бульбус, три колена кишечника (первое нисходящее, восходящее и второе нисходящее) и клоака -расширенный конечный отдел (рис. 1). На всем протяжении пищеварительной трубки ее стенка имеет типичную трехслойную организацию и состоит из внутреннего выстилающего эпителия, среднего соединительно-тканного слоя и наружного мезотелия (целоми-ческого эпителия). Степень развития и особенности строения каждого слоя варьируют в разных отделах пищеварительной трубки.
Выстилающий эпителий глотки покрыт тонкой (около 0.2 мкм) кутикулой и вместе с подлежащей соединительной тканью формирует невысокие истинные и ложные складки, чередующиеся с нескладчатыми участками. Основу эпителия образуют Т-образные клетки, которые состоят из уплощенной апикальной части, соединенной при помощи шейки с расширенной базальной частью, погруженной в подлежащую соединительную ткань (рис. 2А, ЗА). Соседние клетки плотно прилегают друг к другу только в апикальной области эпителия и соединяются между собой посредством десмосом и септированных контактов. Базальные части и шейки соседних клеток обычно разделены прослойками подлежащей соединительной ткани. Апикальная поверхность клеток несет немногочисленные микроворсинки. Округлое или эллиптическое ядро с одним-двумя ядрышками располагается в расширенной ба-зальной части клетки. В надъядерной области находится аппарат Гольджи, состоящий из плоских цистерн и многочисленных мелких электронно-прозрачных пузырьков. Электронно-прозрачные пузырьки имеются также и в апикальной цитоплазме. Митохондрии, немногочисленные цистерны шероховатого эндоплазматического рети-кулума (ШЭР) и мультивезикулярные тельца распределены в цитоплазме относительно равномерно.
Вторым клеточным типом в выстилке глотки являются колбовидные мукоциты, образующие обширные скопления в эпителии. Базальные части этих клеток также глубоко погружены в подлежащую соединительную ткань. Цитоплазма заполнена многочисленными секреторными вакуолями диаметром 1-2.5 мкм, которые содержат сульфатированные и несульфатирован-ные гликозаминогликаны и на электронограммах выглядят электронно-прозрачными (рис. 2А). Иногда в них обнаруживаются тонкофибриллярный материал и
Рис. 1. Схема анатомического строения пищеварительной трубки голотурии ЕырегйасХа /таисСаМх. Условные обозначения: б - бульбус; вк - восходящее колено кишечника, ж - желудок, к - клоака, нк1 - первое нисходящее колено кишечника, нк2 - второе нисходящее колено кишечника, п - пищевод.
округлые электронно-плотные включения диаметром 0.2-0.4 мкм. Эти вакуоли могут образовывать крупные скопления и сливаться между собой.
От подлежащей соединительной ткани выстилка отделена базальной мембраной, которая повторяет контуры клеток и достигает зоны апикальных контактов. Т-образные клетки прикрепляются к базальной мембране посредством полудесмосом, расположенных на нижней поверхности уплощенной апикальной части. Со стороны соединительной ткани к полудесмосомам подходят пучки тонких волокон. В базальной части эпителия обнаруживаются пучки нервных отростков.
Выстилающий эпителий в пищеводе и желудке имеет сходное строение. Он образует высокие истинные и ложные складки и покрыт кутикулой толщиной около 0.6 мкм в пищеводе и до 1 мкм в желудке. Как и в глотке, преобладающим клеточным типом в выстилке являются Т-образные клетки. Прослойки соединительной ткани между ними здесь значительно тоньше, поэтому Т-образные клетки имеют почти столбчатую форму (рис. 2Б). На апикальной поверхности клетки несут многочисленные длинные микроворсинки. Ядра овальной или веретеновидной формы с 1-2 ядрышками располагаются, как правило, в средней части эпителиального пласта, образуя в области складок до 20-30 ря-
Рис. 2. Схема организации пищеварительного и целомического эпителиев. А - пищеварительный эпителий глотки, Б - пищеварительный эпителий пищевода и желудка, В - везикулярный энтероцит выстилки первого нисходящего колена кишечника, Г - пищеварительный эпителий восходящего колена кишечника, Д - пищеварительный эпителий второго нисходящего колена кишечника, Е - везикулярный энтероцит выстилки клоаки, Ж - целомический эпителий пищеварительной трубки; аг - аппарат Гольджи, бм - базальная мембрана, вк - вакуолярная клетка, всм - веретеновидная структура, вэ - везикулярный энтероцит, гг - гранула с гетерогенным содержимым, кт - кутикулоподобная пластинка, л - липидная гранула, мв - микроворсинки, мк - миоэпителиальная клетка (кольцевая мускулатура), мт - митохондрии, мц - мукоцит, нк - нервная клетка, но - отростки нервных клеток гипоневрального сплетения, пк - пери-тонеальная клетка, пм - продольная
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.