Биологические науки / 7. зоология

К.б.н.  Блинова Н.К.

Технологический институт Восточноукраинского национального университета им. В Даля (г.Северодонецк)

Локализация ацетилхолинэстеразы в                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                               обонятельных центрах травяной креветки

 

Первичная обработка химических сигналов от обонятельных рецепторов у ракообразных осуществляется в парных ольфакторных (обонятельных) долях дейтоцеребрума. Ольфакторные доли имеют характерную структуру, включающую клубочки, гломерулы. В клубочки входят волокна чувствительных нейронов, а также отростки интернейронов, которые образуют ольфакторно-глобулярный тракт. Интернейроны обонятельных долей проецируются в один из ганглиев глазного стебелька medulla terminalis, который выполняет роль высшего интегративного центра мозга ракообразных.

Сведения в литературе о нейрохимической организации обонятельных центров ракообразных относительно малочисленны. Известно, что одними из классических «обонятельных» медиаторов у ракообразных являются ацетилхолин, глицин и гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) [2,3].

Целью настоящего исследования явилось определить локализацию ацетилхолинэстеразы (фермента, участвующего в метаболизме ацетилхолина) в структурах обонятельных центров травяной креветки Pandalus kessleri Czerniavski, 1878 (Decapoda, Pandalidae).

Для световой микроскопии использовали надглоточный ганглий половозрелых особей травяной креветки  из залива Петра Великого Японского моря. Выявление ацетилхолинэстеразы (АХЭ) проводили гистохимическим методом по Келле на тотальных препаратах (Пирс, 1962). Свежезамороженные срезы надглоточного ганглия толщиной 10 мкм помещали для инкубации в среду, содержащую 0,004 М ацетилхолина. Инкубация длилась от 30 мин до 5-6 ч при 370 С. Далее срезы обрабатывали 2% раствором сульфида аммония, обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заключали.

Ольфакторные доли дейтоцеребрума травяной креветки Pandalus kessleri представляют собой наиболее крупные и интенсивно развитые нейропили [1]. Они образованы отростками двух групп интернейронов. Наибольшая активность ацетилхолинэстеразы выявлена по периферии нейропилей обонятельных долей, где сосредоточено большое количество синаптических контактов. Здесь волокна переплетаются виде густой сеточки, а к центру доли рассредоточиваются реже и реже. Группа нейронов А на сериях фронтальных срезов расположена несколько дорсальнее и медиальнее, группа Б – сзади и латеральнее от нейропиля. Из нейронных групп составляющих нейропиль выделено три типа клеток. Нейроны I типа входят в группу А и являются самыми крупными и малочисленными. Их диаметр в среднем составляет 50 - 60 мкм. Среди крупных нейронов встречаются единичные гигантские клетки, имеющие грушевидную форму с диаметром до 150 мкм. В нейронах I типа обнаружена активность ацетилхолинэстеразы. Интенсивность окраски продукта гистохимической реакции выше по периферии клетки, чем в самом теле, а также  в отростках.  Выявлены отдельные нейроны, обладающие высокой активностью АХЭ.  Большая часть интернейронов группы А представлена клетками II типа (диаметр около 30 мкм ). В нейронах II типа также обнаружена активность ацетилхолинэстеразы. Фермент выявлялся по периферии клеточных тел. Группу В составляют мелкие глобулярные клетки III типа (диаметр до 15 мкм). Морфологически нейроны III типа сходны с нейронами II типа, однако в нейронах III типа не обнаружена активность ацетилхолинэстеразы.

Отростки обонятельных интернейронов формируют ольфакторно-глобулярный тракт, который осуществляет прямую связь с одним из ганглиев латерального протоцеребрума medulla terminalis. Большая часть волокон ольфакторно-глобулярного тракта представляет собой отростки глобулярных нейронов. При  выходе из ольфакторных долей нервные тракты имеют толщину  250 мкм. В центре  основного нейропиля протоцеребрума они частично перекрещиваются и направляются в medulla terminalis. В месте перекреста волокон ОГ-тракта обнаружена высокая активность АХЭ.

В антеннулярном нейропиле также обнаружена высокая активность АХЭ, однако распределение холинэргических волокон здесь более равномерное.

Присутствие ацетилхолина и ферментов его метаболизма (ацетилхолинэстеразы – АХЭ, холинацетилтрансферазы – ХАТ) обнаружено в обонятельных рецепторных нейронах, антеннулярном нерве, интернейронах ольфакторных долей дейтоцеребрума и у других ракообразных. Гистохимические исследования обонятельного цента надглоточного ганглия омаров Panulirus argus и Homarus americanus позволили выявить высокую активность АХЭ в афферентных аксонах, окружающих обонятельные доли и клубочках [2].

Выявленное содержание ацетилхилинэстеразы в обонятельных нейропилях, волокнах ОГ-тракта травяной креветки Pandalus kessleri дают основание предположить, что одним из основных медиаторных механизмов в передаче сигнала от антеннулярных рецепторов на уровне дейтоцеребрума является холинэргический.

 

Литература:

1. Блинова Н.К. Морфологические особенности обонятельной системы травяной креветки Pandalus kessleri (Decapoda, Pandalidae) // Вестник зоологии. 2008. Т. 42, №1. С. 57–62.

2. Maynard E. Microscopic localization of cholinesterases in the nervous system of the lobsters Panulirus argus and Homarus americanus // Cell Tissue Res. 1971. V. 3. P. 215–250.

3. Wachowiak M., Ache B.W. Dual inhibitory pathways mediated by GABA- and hystaminergyc interneurons in the lobster olfactory lobe // J. Comp. Physiol. 1997. V. A 180. P. 357–372.