ОНТОГЕНЕЗ, 2013, том 44, № б, с. 389-395
КЛЕТОЧНАЯ ДИФФЕРЕНЦИРОВКА И ПРОЛИФЕРАЦИЯ
УДК 576.311.348.2;57.017.642
РАННИЙ МОРФОГЕНЕЗ РЕСНИТЧАТЫХ КЛЕТОК В РОТОВОЙ ПОЛОСТИ ЧЕЛОВЕКА © 2013 г. А. И. Куртова, В. П. Черников, С. В. Савельев
Научно-исследовательский институт морфологии человека РАМН 117418, г. Москва, ул. Цюрупы, д. 3 E-mail: reptofly@gmail.com Поступила в редакцию 21.03.13 г.
Окончательный вариант получен 13.06.13 г.
В эпителии ротовой полости эмбрионов и плодов человека, начиная с 7-й недели внутриутробного развития, обнаружены реснитчатые клетки. На ранних сроках пренатального развития (до 13-й недели) клетки с ресничками покрывают большую часть дорсальной поверхности языка и мягкого неба, а после 17-й недели развития обнаружены только рядом с протоками желез в желобоватых и листовидных сосочках языка. Ультраструктура аксонемы ресничек соответствует строению подвижных ресничек и представлена девятью микротрубочками-дублетами, которые окружают центральную пару мик-ротрубочек-синглетов. В ходе иммуногистохимического исследования на 10—12-й неделе развития выявлены нервные окончания, ассоциированные с реснитчатыми клетками. До 14-й недели развития цитоплазма реснитчатых клеток иммунопозитивна к NSE. Пространственное распределение реснитчатых клеток в эпителии языка до 13-й недели развития не связано морфогенезом вкусовых сосочков, а их роль в ротовой полости человека в течение первого триместра беременности остается неясной и требует дальнейшего изучения.
Ключевые слова: реснитчатые клетки, ротовая полость, плоды человека, иммуногистохимия.
DOI: 10.7868/S0475145013060062
ВВЕДЕНИЕ
Реснички — специализированные органеллы клеток, представляющие собой выросты цитоплазмы, основу которых составляет каркас из микротрубочек, называемый аксонемой. У млекопитающих существует две разновидности строения аксонемы: девять микротрубочек-дублетов окружают центральную пару микротрубочек-синглетов (9 + 2), или центральная пара микротрубочек отсутствует (9 + 0) (Satir, Christensen, 2007). Реснички со строением 9 + 2, называемые вторичными ресничками, обладают подвижностью, а их количество в эпителиальной клетке может достигать нескольких сотен. Строение аксонемы типа 9 + 0 встречается в одиночно расположенных ресничках, называемых первичными ресничками. Чаще всего они представляют собой неподвижные специализированные сенсорные структуры, встречающиеся в клетках сетчатки глаза, почечных канальцев, эпифиза, щитовидной железы (Moller, 1974; Martin et al., 1988; Satir, Christensen, 2007; Louvi, Grove, 2011). Подвижные вторичные реснички характерны для клеток респираторного эпителия, эпителия фаллопиевых труб, эпенди-моцитов желудочков головного мозга млекопитающих, где они участвуют в перемещении слизи
или жидкости (Satir, Christensen, 2007). Несмотря на то, что реснитчатый эпителий не характерен для ротовой полости позвоночных, реснитчатые клетки с вторичными ресничками присутствуют на вершинах сосочков языка настоящих лягушек (род Rana), где они образуют кольцо вокруг вкусовых дисков, участвуя в распределении секрета желез языка (Düring, Anders, 1976). Подобные клетки также были обнаружены на языке птиц подкласса Paleognathae — эму (Crole, Soley 2010) и нанду (Santos et al., 2011), и в криптах желобоватых сосочков языка некоторых млекопитающих — крысы (Toyoshima, Shimamura, 1979) и коалы (Kobayashi, 2003). У взрослого человека найдены единичные клетки с подвижными ресничками в стенках крипт желобоватых сосочков, расположенные между выходом протоков желез Эбнера и вкусовыми луковицами (Mattern et al., 1970). Реснитчатые клетки в эпителии слизистой оболочки языка исследованных животных и человека рассматривают как вспомогательный аппарат периферического отдела вкусового анализатора, служащий для увлажнения и очищения вкусовых клеток (Mattern et al., 1970). Данных о наличии реснитчатых клеток в стенке ротовой полости в течение внутриутробного развития позвоночных
Материал, использованный в работе
Гестационный возраст 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21
(недели)
Количество образцов 1 2 2 1 2 2 2 2 2 2 1 2 2 2 1 2
животных, практически нет. Единичные реснитчатые клетки были обнаружены в эпителии вкусовых сосочков у плодов человека на 14-15-й неделях (Witt, Reutter,1997), но подробно эти клетки в онтогенезе человека не описаны. Поэтому целью нашего исследования было описать время появления, пространственное распределение и ультраструктуру апикальной поверхности реснитчатых клеток ротовой полости в пренаталь-ном онтогенезе человека, а также сравнить полученные данные с динамикой развития вкусовых луковиц и сосочков языка.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА
Работа выполнена на аутопсийном материале плодов человека на разных стадиях внутриутробного развития (таблица) из коллекции лаборатории развития нервной системы НИИ МЧ РАМН. Материал был фиксирован в 4% растворе пара-формальдегида. Определение гестационного возраста осуществлялось по медицинским документам, копчико-теменному размеру, массе тела, ро-строкаудальной длине и описательным признакам в соответствии с принятыми методиками (Пэттен, 1979; Савельев, 2002; Hadlock et al., 1992; Doublet et al., 1997).
На ранних стадиях развития (до 13-й недели) для исследования брали материал головы целиком, на более поздних стадиях выделяли ротовую полость вместе с небными и челюстными костями. При необходимости материал помещали в де-кальцинирующую смесь на основе азотной кислоты. Материал заливали в парафин и изготавливали серийные срезы толщиной 10 мкм. Для изучения гистологической структуры и пространственного распределения клеток эпителия кассированные серии срезов были окрашены по методике Малло-ри. Для визуализации нервных окончаний срезы были исследованы иммуногистохимически с антителами к нейрон-специфическому ß3-тубулину (neuron specific beta III tubulin antibody, rabbit polyclonal, Abcam, США) и нейрон-специфической енолазе (anti-NSE antibody, mouse monoclonal E27, Cell Marque, США). При иммуногистохими-ческой обработке использовали набор UltraVision LP Detection System HRP Polymer (LabVision, Великобритания). В ходе иммуногистохимического исследования депарафинированные, гидратиро-ванные срезы обрабатывали 3% раствором Н2О2 в течение 20 мин для блокировки эндогенной пе-роксидазы. Затем для демаскирования антигенов
проводили высокотемпературную обработку срезов в 0.01М цитратном буфере (рН 6.0) в течение 5 мин. Для блокировки неспецифического связывания срезы обрабатывались реактивом UltraVBlock из использованного набора в течение 5 минут. Срезы инкубировали с первыми антителами во влажной камере при температуре 37°C в течение 1 часа. В дальнейшем использовали реактивы из набора, согласно спецификации фирмы. Негативным контролем служили реакции с заменой первых антител 0.01М раствором фосфатно-соле-вого буфера (PBS) pH 7.3-7.5.
Идентификация и подсчет клеток с ресничками проводились на препаратах, окрашенных по Маллори, под световым микроскопом с использованием иммерсионных объективов с увеличением в 100 раз и окуляров с увеличением в 10 раз. Так как нашей задачей было сравнить относительное количество реснитчатых клеток на разных гестационных сроках, для подсчета выбиралось по 40 случайных полей зрения с эпителием неба и дорсальной поверхности языка для каждого плода. Результаты подсчета представлены средним значением количества реснитчатых клеток, приходящихся на 10 клеток поверхностного слоя эпителия для каждой недели развития.
Для уточнения ультраструктуры апикальной поверхности реснитчатых клеток, эпителий дорсальной поверхности языка плода в возрасте 1112 недель был исследован в трансмиссионном электронном микроскопе. Материал, фиксированный в 4% растворе параформальдегида, обрабатывали 1% раствором OsO4 и уранилацетата, обезвоживали в ряду этанола и заливали в смесь эпона с аралдитом. Ультратонкие срезы готовили на ультрамикротоме 8800 Ultrotome III (LKB, Sweeden), дополнительно контрастировали цитратом свинца по Рейнольдсу и просматривали с помощью просвечивающего электронного микроскопа Libra120 (Carl Zeiss, Germany).
РЕЗУЛЬТАТЫ
Реснитчатые клетки в эпителии слизистой оболочки ротовой полости обнаружены у всех исследованных эмбрионов и плодов, начиная с 7-й недели развития. На этом сроке они имеют цилиндрическую форму и расположены в поверхностном слое эпителия задней половины крыши первичной ротовой полости (рис. 1а). Плотность расположения реснитчатых клеток увеличивается в каудаль-ном направлении и достигает максимального значения (2-3 реснитчатых клетки на 10 клеток
Рис. 1. Реснитчатые клетки в эпителии крыши первичной ротовой полости на 7-й неделе пренатального развития (отмечены стрелками) (а, б) и в эпителии языка на 10-й неделе развития (в, г): а, в — окраска по Маллори; б, г — реакция с антителами к К8Б.
поверхностного слоя эпителия) в задней части свода первичной ротовой полости. Нервных окончаний, подходящих к реснитчатым клеткам, выявлено не было, но наблюдалась иммунопози-тивная реакция к М8Б в цитоплазме реснитчатых клеток (рис. 1б). В эпителии языка эмбрионов данного возраста реснитчатые клетки не обнаружены. Нервных окончаний в эпителии языка нет, за исключением тех, что подходят к появляющимся на этой стадии вкусовым примордиям, представленных группами удлиненных клеток базального слоя эпителия.
На 8-й неделе пренатального развития реснитчатые клетки присутствуют в эпителии задней части свода первичной ротовой полости (в среднем 2—3 реснитчатых клетки на 10 клеток поверхностного слоя эпителия); также единичные клетки обнаружены на вентральной стороне небных отростков, внутренней поверхности щек и дорсальной поверхности задней трети языка. На 9-й неделе редкие единичные реснитчатые клетки встреча-
ются в эпителии языка и задней части неба, образовавшегося при срастании небных отростков. Тела реснитчатых клеток сохраняют иммунореак-тивность к М8Б, хотя в клетках, расположенных на языке, реакция выражена слабее. Нервных волокон, ассоциированных с реснитчатыми клетками, выявлено не было.
На 10—11-й неделе количество рес
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.