Омская медицинская государственная академия

Эволюция позвоночных животных тесно связана со становлением и развитием двигательного анализатора, в котором различают афферентные, ассоциативные  и эфферентные структуры. Для более полного представления о путях эволюции мозга  имеют значение детальные морфофункциональные  характеристики  всех отделов нервной системы. Спинальные ганглии (Г), как афферентные звенья двигательного анализатора осуществляют взаимосвязь организма  с окружающей средой и отражают изменения условий существования (Оленев С.Н., 1978; Андреева Н.Г., Обухов Д.К., 1991). Однако подробные морфологические, в том числе морфометрические и цитохимические данные в отношении спинальных ганглиев недостаточны. Особый интерес представляет сопоставление таких показателей у близкородственных животных, различающихся  двигательной активностью
Целью исследования было изучение морфометрических и цитохимических особенностей нейронных популяций спинальных ганглиев у представителей рода Мыши. Объектом исследования были избраны серая и белая расы мыши домовой (Mus muskulus-Mus muskulus var. alba) с различными средами обитания. Мышь домовая  (МД)  - синантропное животное, адаптированное к  жилищу человека. Мышь белая (МБ) - альбинистическая форма клеточного содержания, полуодомашненное животное.
 Спинномозговые узлы на уровне шейного (ШО) и поясничного (ПО) отделов были фиксированы в жидкости Карнуа, разложены  на срезы и окрашены по методу Ниссля.  На препаратах с помощью микрометрической сетки, встроенной в окуляр светового микроскопа, определяли распределение нейронов в 1 мм2. Линейные размеры клеток (площадь тела нейронов, цитоплазмы, ядер и структурные ядерно-цитоплазматические отношения - сЯЦК) вычисляли с помощью автоматизированной системы Анализатора Изображений Видео Тест-Морфо 4 (Санкт-Петербург, 1999 год).
Цитохимическое исследование – измерение содержания и концентрации   структурированных белков в телах нейронов, цитоплазме и ядрах, а также их ядерно-цитоплазматические коэффициенты (функциональный по содержанию – фЯЦК, регуляторный  по концентрации - рЯЦК) (Герштейн Л.М., Чеботарева Т.Л., Сергутина А.В. 1991) выполняли  с помощью компьютерной цитофотометрии, также используя систему Анализатора Изображений. Структурированные белки в клетках выявляли проведением гистохимической реакции с амидочерным 10 Б, который связывается с белками стехиометрически (Geyer G., 1960).
Для анализа особенностей взаимосвязей между полученными результатами, определяющими морфометрические и цитофотометрические характеристики нейронных популяций спинальных ганглиев, был проведен межвидовой и внутривидовой  корреляционный анализ (методами Краскела-Уоллиса и Спирмена). Статистическую обработку проводили с привлечением программ «EXCEL» и «Статистика-6».
Нейронные популяции афферентных клеток спинномозговых ганглиев белой и серой рас мыши домовой отличались по морфометрическим и цитохимическим показателям. Плотность распределения клеток в ганглиях ШО у мышей была меньше, чем в ганглиях ПО (МД ШО - ПО: 2022,5±408,5 - 2886,5±768,5; МБ ШО - ПО: 1938,7±402,4 - 2066,3±798,0). У мыши белой количество клеток было меньше в ганглиях ШО на 4,2 %, в ганглиях поясничного – на 28,4 % (р<0,001).
Наряду с изменением клеточной плотности, у мыши белой обнаружились отличия в линейных размерах их клеток. У мыши домовой по показателю площади тел нейронов превалировали  клетки ШО (ШО-ПО: 320,3±68,8 – 276,2±57,9), у мыши серой – клетки ПО (ШО–ПО: 343,6±73,5 - 423,0±97,2). В нейронах Г ШО мыши белой размеры ядер (МД-МБ: 83,3±16,1 - 78,9±19,6) были меньше на 5,2% (р<0,01), а размеры  цитоплазмы (МД-МБ: 236,9±61,6 - 264,7±65,5), наоборот, превышали на 10,6% (р<0,01). Нейроны Г ПО у мыши белой имели гораздо большие размеры: размеры ядер (МД-МБ: 69,5±15,3 - 100,0±24,7) - на 30,5% (р<0,001); размеры цитоплазмы (МД-МБ: 206,6±47,6 – 322,7±83,8) - на 35,9% (р<0,001) и размеры нейронов (МД-МБ:276,2±57,9 - 423,0±97,2) - на 34,7% р<0,001, а значения структурных коэффициентов, наоборот, достоверно снизились в ШО (МД-МБ: 0,368±0,09 - 0,312±0,09) на 15,2% (р<0,001) и в ПО (МД-МБ: 343,6±73,5 - 0,325±0,09) - на 5,2% (р<0,01). Корреляционный анализ нейронов в группе мышей выявил наличие умеренных отрицательных взаимосвязей между показателями клеточной плотности и их линейными размерами.
Внутривидовая корреляция афферентных клеток мышей выявила сильную прямую зависимость между линейными размерами клеток и содержанием белка в них. Соответствующие изменения линейных размеров нейронов у мышей сочетались с изменением белкового фонда в них. Содержание белка в афферентных клетках ганглиев ШО у мыши домовой было значительно выше, чем в клетках Г ПО (ШО-ПО: 143,2±34,4 - 82,7±19,8). У мыши белой в ядрах (МД-МБ: 32,2±8,7 - 31,5±8,5), в цитоплазме и в нейронах Г ШО (МД-МБ: 102,0±35,5 - 116,4±31,0) (МД-МБ: 143,2±34,4 - 148,0±39,1) наметилась тенденция к увеличению количества белка. Минимальные изменения ядерных и цитоплазматических белков в нейронах Г ШО у лабораторного животного выявили достоверное более низкое значение его фЯЦК (МД-МБ: 0,340±0,06 - 0,284±0,09) на 0,056, или 16,5%. В клетках Г ШО мыши домовой выявлена обратная умеренная зависимость между клеточной плотностью и содержанием белка в них. В клетках мыши белой подобные связи не обнаружились. В клетах Г ПО мыши белой содержание белка было выше почти вдвое: в ядре (МД-МБ: 19,0±5,1 36,3±9,7) - на 47,6% (р<0,001); в цитоплазме (МД-МБ: 63,7±15,0 - 123,6±25,8) – на 48,5% (р<0,001) и в телах нейронов (МД-МБ: 82,7±19,8 - 159,9±30,0) – на 48,3% (р<0,001). Равномерное увеличение количества белка в структурных компонентах нейронов не вызвали изменения фЯЦК (МД-МБ: 0,303±0,06 - 0,304±0,11).
У синантропного животного в афферентных нейронах Г ШО значения концентрации были выше, чем в нейронах Г ПО (ШО-ПО: 0,417±0,07 - 0,299±0,03). У мыши белой в клетках Г ШО показатели концентрации в ядре были на одном уровне (МД-МБ: 0,395±0,07 - 0,399±0,04), а в цитоплазме (МД-МБ: 0,425±0,08 - 0,439±0,04) и в телах нейронов (МД-МБ: 0,417±0,07 - 0,429±0,04) наметилась тенденция к их увеличению. Увеличение концентрации в клетках Г ПО у мыши белой было более значительное: в ядре (МД-МБ: 0,274±0,04 - 0,359±0,03) – на 23,7% (р<0,001); в цитоплазме (МД-МБ: 0,308±0,03 - 0,383±0,02) – на 19,6% (р<0,001); в телах нейронов  (МД-МБ: 0,299±0,03 - 0,377±0,02) – на 20,7% (р<0,001). При этом регуляторный коэффициент у мыши белой, в сравнении с мышью домовой в клетках Г ШО (МД-МБ: 0,927±0,03 - 0,909±0,04) был ниже на 0,018 (2,0 %), а в нейронах Г ПО (МД-МБ: 0,885±0,05 - 0,939±0,05) - выше на 0,054 – (5,8%). У мыши домовой в процессе эволюции в клетках Г ШО сформировались обратные умеренные связи между плотностью нейронов и значениями концентрации. У мыши белой подобные связи обнаружились в нейронах Г ШО и ПО.
Таким образом, у серой и белой рас мыши домовой в клеточной популяции спинальных ганглиев на уровне  шейного и поясничного отделов спинного мозга были обнаружены различия по распределению клеток в единице площади, по размерам нейронов и их сЯЦК. Цитофотометрическое исследование выявило различия белкового фонда и коэффициентов – функционального и регуляторного. Корреляционный анализ определил разный характер связей между морфометрическими и цитохимическими показателями.
По мнению ряда авторов (Фицнер Л.Н., 1969; Стрельников И.Д., 1970; Воробьева Э.И., 1992; Щитков Г.К., 2001) изменение моторики нервно-мышечного аппарата влечет глубокие морфологические преобразования его структур, в том числе и афферентного звена, а клеточные белки (Александров В.Я., 1985; Аврущенко М.Ш., Герштейн Л.М., Саморукова И.В. и др. 2001)  в нейронах  могут служить показателем их функциональной активности. Отмеченные нами морфологические и гистохимические показатели и корреляционные связи между ними у мыши домовой сформировались в процессе длительного приспособления к синантропным условиям, а у мыши белой – являются результатом адаптивных преобразований в ответ на антропогенное воздействие.