Структурная кинетика нейронов моллюска Lymnaea stagnalis в диссоциированной культуре ткани - Автореферат

РОССИЙСКАЯ АКАДЕМИЯ НАУК АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук Структурная кинетика нейронов моллюска Lymnaea stagnalis в диссоциированной культуре тканиРабота выполнена в лаборатории функциональной морфологии и физиологии нейрона Института физиологии им. РАМН, зав. лабораторией онтогенеза нервной системы Института физиологии им. Павлова РАН Даринский Юрий Анатольевич, д.б.н., зав. кафедрой анатомии и физиологии СПБ государственного педагогического университета. Защита диссертации состоится «» 2008 г. в ч 00 мин на заседании Диссертационного Совета (Д 002.020.01) по защите докторских и кандидатских диссертаций при Институте физиологии им. С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института физиологии им.Необычность состояния культуральных исследований в настоящее время состоит в том, что при больших потенциальных возможностях метода культивирования нейронов, при глубоких современных цитохимических знаниях о создаваемых системах нейронов, в неврологии отсутствует сколько-нибудь полное представление о структурной кинетике поведения живых нейронов в диссоциированных культурах. Несмотря на многочисленные и глубокие исследования молекулярной биологии в культуре ткани, электрофизиологических особенностей связей между нейронами, биохимических процессов, протекающих в нейрональных моделях (Magoski , Bulloch , 1998; Kabir et al., 2001; Widmer et al., 2005; Vana, Weiss, 2006), остаются малоизученными структурные процессы, происходящие с нейронами, механизмы морфогенетических процессов. Оказывается мало исследованной кинетика морфологических изменений самих нейронов, поведение нейронов после их травмы, адаптационный период травмированных нейронов, начало регенераторных процессов, механизмы регенерации, различные формы сократительной активности отростков, механизмы формирования нервных отростков и полярности тела клетки, закономерности формирования ганглиев, локальных и сложных сплетений, механизмы их распада, а также возможности формирования межнейрональных связей, включая синцитиальную связь. С помощью цейтраферной видеосъемки удалось продемонстрировать механизм формирования ганглия, его строгой цитоархитектоники путем сокращения отростков контактирующих нейронов и сближения их тел, при котором их контакты и ретрагирующие отростки закономерно оказываются в центре узла, а тела нейронов снаружи. Теоретическая значимость работы состояла в том, чтобы дополнить известные статические представления о строении нейрона материалом о структурной кинетике живых нейронов, их отростков и окончаний, продемонстрировать, что кроме электрогенеза у нейрона существуют другие неэлектрические функции, показать, что с помощью регенерации, ретракции отростков, их аутотомии и миграции сомы нейрона нервные клетки способны к самосборке сложных нейрональных систем.Прижизненные кинетические исследования поведения нейронов в культуре ткани с помощью автоматической цейтраферной видеосъемки выявили, что регенерация нервных отростков начинается не с непосредственного образования нейритов, а с появления ламелл, на базе которых формируются истинные нейриты. Рост нейритов обязательно чередуется с их сокращением, что представляет собой структурный рециклинг терминалей. Исследования травмированных и длительно культивируемых нейронов впервые позволили выделить две формы сокращения нервных отростков: линейное сокращение со скоростью от 0.4 мкм/мин до 10 мкм/мин, сопровождающееся уменьшением длины отростка, и изометрическое сокращение, которое характеризуется целлюлопетальным перемещением нейроплазмы и уменьшением объема волокна без изменения его длины. Механизм линейной ретракции нейритов обладает автономностью, поэтому изолированные нервные отростки способны сокращаться и в отсутствие тела нейрона. С помощью культуры ткани удалось разработать модель формирования межнейронной синцитиальной связи, для определения которой предложены два критерия: отсутствие валлеровской дегенерации у ветвей погибшего нейрона, которые ранее установили связь с ветвями другого нейрона и процесс перемещения цитоплазматических варикозностей между отростками двух контактирующих клеток.