Новым современным подходом к изучению гликополимеров (гликолипидов и гликопротеинов) в клетках и тканевых внеклеточных структурах является лектиногистохимия. Благодаря внедрению в морфологические исследования лектинов (Лк) появились новые возможности исследования гистохимии углеводов. Методы лектиногистохимии очень чувствительны и позволяют выявить отдельные типы и субпопуляции клеток, характеризовать неклеточные тканевые структуры в морфологических исследованиях, когда они не поддаются верификации путем использования традиционных методов гистохимии углеводов [1, 2, 3].
Данные научной литературы по вопросу гистотопографии рецепторов Лк в первые месяцы пренатального онтогенеза человека немногочисленны [1, 5], а об особенностях экспрессии углеводных детерминант зачатков поднижнечелюстной слюнной железы(ПНЧ СЖ) человека в раннем пренатальном онтогенезе — отсутствуют.
Целью исследования было изучить экспрессию гликополимеров — рецепторов Лк на поверхности и в цитоплазме клеток эпителиальных зачатков ПНЧ СЖ человека, базальной мембране и прилегающих к ней тканей (мезенхимы) в раннем пренатальном периоде онтогенеза.
Исследовано 55 зародышей и предплодов человека в возрасте от 21 сутки до 12 недель внутриутробного развития (ВУР) 2,5–70,0 мм теменно-копчиковой длины (ТКД) [согласно периодизации Г. А. Шмидта (1972)] на стадиях от раннего периода зрелого нервного желобка и незрелых сомитов до начала плодного периода. [6]. Для исследования использовали эмбриональный материал, который развивался в матке при отсутствии явных воздействий повреждающих факторов внешней среды. Окрашивание обзорных препаратов осуществляли гематоксилином и эозином. Гликополимеры клеток и внеклеточных тканевых структур проявляли путем обработки серийных срезов Лк (таблица), конъюгированных с пероксидазой хрена. Сокращённые названия Лк приведены соответственно Международной номенклатуры Лк [7].
Таблица
ХарактеристикауглеводнойспецифичностиЛк , которые использовались в исследованиираннегопренатальногоонтогенезаПНЧ СЖчеловека
|
Название лектина |
Углеводная специфичность |
|
WGA — Лк зародышей пшеницы |
N-ацетилнейраминовая (сиаловая) кислота и меньшей мерой N-ацетил-D-глюкозамин |
|
SNA — Лк бузини чёрной |
N-ацетилнейраминовая (сиаловая) кислота и меньшей мерой ß-D-галактоза |
|
HPA — Лк виноградной улитки |
N-ацетил-2-дезокси-2-амино-D-глюкопираноза |
|
RCA — Лк клещевины |
ß-D-галактоза, экранированная сиаловой кислотой |
|
STA — Лк клубней картофеля |
N-ацетил-хитотриозамин |
|
LABA — Лк коры золотого дождя |
α-L-фукоза |
|
PNA — Лк арахиса |
ß-D-галактоза |
|
LCA — Лк чечевицы |
α-D-манноза |
Методами гистологического исследования, графической и пластической реконструкции нами [9] установлено, что первичная закладка ПНЧ СЖ впервые появляется в конце зародышевого периода у зародышей 9,5–12,8 мм ТКД, образуясь путем инвагинации (вдавливания) эпителия дна первичной ротовой бухты в подлежащую мезенхиму в области язычно-альвеолярных борозд по обе стороны от зачатка языка. Преобразование закладки в эпителиальные тяжи зачатка ПНЧ СЖ связано с накоплением сиалированных гликополимеров (N-ацетилнейраминовой кислоты), N-ацетил-D-глюкозамина — специфичным к Лк WGA и SNA; N-ацетил-2-дезокси-2-амино-D-глюкопиранозы (экранированной сиаловой кислотой ß-D-галактозы) и α-L-фукозы — специфичным, соответственно, к Лк HPA, RCA и LABA. Эти гликополимеры присутствуют в течение первых 12-и недель как на цитолемме клеток эпителиальной закладки ПНЧ СЖ, так и в их цитоплазме (рис. А). Накопление рецепторов к данным Лк на базальной мембране эпителиальных зачатков на протяжении раннего пренатального онтогенеза ПНЧ СЖ носит переменный характер. На протяжении всего исследуемого периода на поверхности эпителиальных клеток (цитолемме) зачатка ПНЧ СЖ обнаружено динамичный рост наличия гликополимеров с конечными не редуцирующими остатками ß-D-галактозы, специфичной к Лк PNA; α-D-маннозы, специфичной к Лк LCA и N-ацетил-хитотриозамина, специфичного к Лк STA. Базальная мембрана и цитоплазма на взаимодействие с данными Лк дает слабо положительную и умеренно положительную реакции. Прилежащая к эпителиальному зачатку ПНЧ СЖ мезенхима в раннем пренатальном онтогенезе на цитолемме и в цитоплазме клеток проявляет преимущественно умеренно положительный тип реакции (рис. Б) с Лк WGA, SNA, RCA и PNA.
Рис. (А, Б) — поднижнечелюстная слюнная железа предплода человека 58,0 мм ТКД. Обработка конъюгатами лектина WGA (A) и лектина PNA (Б) с пероксидазой хрена.
Микрофотография. Увеличение 200 х :
А — очень сильная реакция;
Б — умеренно положительная реакция.
Углеводно-белковое взаимодействие предшествует многим биологическим процессам на клеточном уровне. Сегодня этому виду „узнавания” отводится одно из важнейших мест при передаче информации на клеточном уровне. Информация об „узнавании” размещена в углеводных структурах, которые представлены на поверхности и в цитоплазме клеток в виде гликоконьюгатов (гликопротеинов, гликолипидов и полисахаридов). Эту информацию способны воспринимать белки-агглютинины (лектины), которые распознают углеводы по принципу комплиментарности.
Инвагинация у зародышей 9,5–12,8 мм ТКД клеток эпителия дна первичной ротовой бухты в подлежащую мезенхиму в области язычно-альвеолярных борозд, по обе стороны от зачатка языка, с формированием первичных зачатков ПНЧ СЖ и превращения их в эпителиальные тяжи связана с накоплением соединений, специфичных к лектинам WGA, SNA, HPA, RCA, LABA. Прилежащая к эпителиальному зачатку ПНЧ СЖ мезенхима (как на цитолемме, так и в цитоплазме клеток) в течение раннего пренатального онтогенеза проявляет преимущественно умеренно позитивный тип реакции с лектинами WGA, SNA, RCA и PNA.
Литература:
- Олийнык И. Ю. Особенности экспрессии детерминант углеводов зачатка тимуса человека в пренатальном онтогенезе / И. Ю. Олийник // Таврический медико-биологический вестник. — 2006. — Т. 9, № 3, ч. IV. — С. 126–131.
- Табачнюк Н. В. Лектиногистохимические исследования и эмбриогенез / Н. В. Табачнюк, И. Ю. Олийнык, Л. П. Лаврив // Клиническая анатомия и оперативная хирургия. — 2010. — Т. 9, № 3 (33). — С. 95–100.
- Табачнюк Н. В. Оценка информативности методов диагностики при исследовании морфогенеза поднижнечелюстной слюнной железы / Н. В. Табачнюк, И. Ю. Олийнык // Клиническая и экспериментальная патология. — 2010. — Т. 9, № 3 (33). — С. 148–152.
- Шаповалова Е. Ю. Изменение углеводного состава тканей в процессе раннего эмбрионального гистогенеза дыхательной системы у человека / Е. Ю. Шаповалова, А. Д. Луцик // Таврич. мед.-биол. вестник. — 2000. — Т. 3, № 1–2. — С. 135–138.
- Олийнык И. Ю. Сравнительная оценка периодизации эмбрионального материала за темпами его дифференцирования на основании кариометрических данных эмбриогенеза бранхиогенной группы желез человека / И. Ю. Олийнык, Ю. Т. Ахтемийчук, Л. О. Филипова // Вестник морфологии. — 2007. — Т. 13, № 2. — С. 323–327.
- Lectin biology, biochemistry, clinical biochemistry (eds. T. C. Bog-Hansen & G. A. Spengler) // Proc. V lectin meeting. — Berlin, 1983. — Vol. 3. — P. 87–415.
- Луцик А. Д. Лектины в гистохимии / А. Д. Луцик, Е. С. Детюк, М. Д. Луцик. — Львов: Выща школа. Изд-во при Львовском университете, 1989. — 144 с.
- Табачнюк Н. В. Морфогенез поднижнечелюстной слюнной железы в раннем периоде пренатального онтогенеза человека / Н. В. Табачнюк // Хист. Всеукраинский медицинский журнал молодых ученых. — Черновцы, 2011. — Выпуск 13. — С. 213–214.
