Пігментні клітини як характерний елемент гемопоетичної системи наземних пойкілотермних хребетних

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національна академія наук України

Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена

Акуленко Наталія Михайлівна

УДК (597.6+598.1):591.85

ПІГМЕНТНІ КЛІТИНИ ЯК ХАРАКТЕРНИЙ ЕЛЕМЕНТ ГЕМОПОЕТИЧНОЇ СИСТЕМИ НАЗЕМНИХ ПОЙКІЛОТЕРМНИХ ХРЕБЕТНИХ

спеціальність 03.00.08 -- Зоологія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата біологічних наук

КИЇВ - 1998р.

Дисертацією є рукопис

Роботу виконано у відділі цитології та гістогенезу Інституту зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України

Науковий керівник - доктор біологічних наук Родіонова Наталія Василівна, завідувач відділом цитології та гістогенезу Інституту зоології НАН України

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор Ковтун Михайло Фотієвич, завідувач відділом еволюційної морфології Інституту зоології НАН України

кандидат біологічних наук Котляревська Віра Арсенівна, доцент кафедри зоології державного педагогічного університету ім. Драгоманова

Провідна установа:

Київський національний університет ім. Тараса Шевченка, кафедра зоології, м. Київ.

Захист дисертації відбудеться “ 29 “ грудня 1998 року о 10 годині на засіданні Спеціалізованої вченої ради Д 26.153.01 при Інституті зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України за адресою: 252601, Україна, Київ-30, вул. Б.Хмельницького, 15.

З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Інституту зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України

Автореферат розісланий “ 22 “ вересня 1998 року

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради кандидат біологічних наук В.В. Золотов

Актуальність теми

Вивчення еволюційного становлення гемопоетичної системи та особливостей її функціонування в різних систематичних групах хребетних є одним з найскладніших, і водночас найперспективніших завдань серед проблем тканевої і органної еволюції хребетних (Заварзин, 1953, Хрущов, 1966, Хамидов з соавт., 1978, Cooper e.a. 1980 та інші). Воно тісно пов'язано з проблемою "індуктивного кровотворного мікрооточення", тобто взаємодії клітин крові, які диференціюються, із елементами строми, що підтримують і контролюють їх дозрівання. Ця проблема теж знаходится в центрі уваги гематологів (Фриденштейн, Лурия, 1980, Weiss, 1980, Трентин, 1982, та багато інших). На ссавцях встановлено, що звичайними елементами гемопоетичного мікрооточення є ретикулярні (фібробластоподібні) клітини та волокна, котрі вони синтезують, ендотеліальні клітини і макрофаги (Старостин, Мичурина, 1977). В гемопоетичних органах пойкілотермних хребетних (риб, амфібій та рептилій) знайдено численні пігментні або такі, що містять пігмент, клітини (Jordan, 1938, Горышина, Чага, 1990). У риб біологічна роль і походження цих своєрідних клітин (меланомакрофагів) досить інтенсивно вивчаються (Agius, 1980 та ін.) Данні щодо пігментних клітин в кровотворних органах амфібій і рептилій нечисленні і суперечливі (Горышина, Чага, 1990, Schraermeyer, 1996 та інші). Походження і роль пігментних клітин, які є характерною ознакою кровотворних органів самє нижчих хребетних і до того дуже мало доссліджені, становить великий інтерес і може бути пріоритетним напрямком дослідження.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана у відповідності до теми 121 “Механізми гісто- і органогенезів та їх порушення у хребетних в забруднених біогеоценозах”.

Мета та задачі дослідження:

Метою цієї роботи було визначити природу пігментних клітин як специфічного елементу, характерного для кровотворних органів амфібій та рептилій, їх взаємовідношення з макрофагами, їх роль в формуванні гемопоетичного мікрооточення.

Для цього було поставлено кілька задач:

- описати морфологічні ознаки пігментних клітин в кровотворних органах та структурно-функціональні зміни в цих клітинах ;

- визначити взаємовідносини пігментних клітин і макрофагів; встановити, чи є пігментсинтезуючі клітини меланомакрофагами;

- простежити сезонну динаміку пігментних клітин;

- провести порівняльне лослідження морфології, кількості та особливостей розподілу пігментних клітин в кровотворних органах різних представників амфібій і рептилій.

Наукова новизна

В роботі із застосуванням комплексу методів (гістологія, гістохімія, морфометрія, електронна мікроскопія) проведено вивчення пігментних клітин в кровотворных органах амфібій та рептилій. Показано, що вони є широко розповсюдженим компонентом кровотворних органів у вказанних групах, але по мірі зосередження кровотворення в кістковому мозку мають тенденцію до редукції. Приведені докази того, що пігментсинтезуючі клітини є не меланомакрофагами, а іншою лінією клітинного дифференціювання. Вперше детально розглянута сезонна динаміка пігментних клітин і макрофагів. Показано, що пігментні клітини є популяцією з коротким терміном жіття, яка постійно оновлюється. Синтезовані пігментними клітинами пігменти - меланін і гемосидерін - постійно утилізуються макрофагами, котрі фагоцитують пігмент. Вперше описано специфічні утворення -- меланомакрофагальні скупчення, в котрих здійснюється кооперація пігментних клітин і макрофагів. Показано, що пігментні клітини кісткового мозку морфологічно відрізняються від пігментних клітин печінки та селезінки, але мають таку ж саму сезонну динаміку.

Теоретичне та практичне значення

Відомості про пігментні клітини, котрі розглядаються як особливий тип стромальних компонентів кровотворних органів, разширяють знання відносно якісних відмінностей процесу кровотворення у пойкілотермних хребетних та мають значення для пізнання закономірностей еволюції тканин.

Для екологічних і зоологічних досліджень на основі результатів, які були отримані, можуть бути розроблені критерії для визначення фізіологічного стану амфібій і рептилій в природних популяціях.

Вивчення похождення і функцій пігментних клітин в печінці та селезінці нижчих хребетних має певне значення для медицини, тому що у людини пігментні клітини з'являються в означених органах за деяких патологічних умов.

Особистий внесок здобувача:

Роботи, пов'язані з проведенням дослідів та аналізом результатів, проводились здобувачем самостійно. Допомога співробітників Інституту зоології в отриманні і визначенні тварин відмічена в “матеріалах та методах”.

Апробація результатів дослідження:

Матеріали дисертації представлено на конференції “Актуальні проблеми морфології” (Тернопіль, 1996), ІІ Національному конгресі АГЕТ України (Луганськ, 1998), засіданні наукового семінару Інституту зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України.

Публікації За темою дисертації автором опубліковано 6 статей.

Структура та обсяг роботи: Дисертація складається з вступу, 3-х розділів, 9 підрозділів та 14 пунктів, включає 10 таблиць і 55 малюнків, нараховує 150 сторінок. Список літератури нараховує 180 назв.

хребетний амфібія рептилія кровотворний

ОсновнИЙ ЗМІСТ роботИ

Перший розділ - “огляд літератури” - складається з двох підрозділів.

В підразділі 1.1 “Порівняльна характеристика складу та локалізації кровотворної системи хребетних” розглядається розміщення гемопоезу у хребетних різних систематичних груп. Аналіз літератури (більш 100 джерел ) показує: у пойкілотермних хребетних існує гемопоетична система, яка складається з різноманітних і різноякісних компонентів; в різних еволюційних групах хребетних спеціалізовані гемопоетичні утворення з'являються значною мірою самостійно, про що свідчать відмінності в їх топографічній локалізації; в той же час, потенційна здатність того чи іншого органу до підтримання гемопоезу залишається сталою і визначається будовою органа та клітинним складом його строми (Хрущов, 1966).

В підразділі 1.2 “Фагоцити та клітини, які містять пігмент, в стромі кровотворних органів” проаналізований склад стромальних елементів кровотворних органів у хребетних. Зроблені висновки відносно того, що клітинний склад гемопоетичних утворень (мієлоїдна або псевдомієлоїдна тканина) досить постійний і мало залежіть від їх топографічної локалізації. Її обов'язковими компонентами є ретикулярні фібробластоподібні клітини, ендотелій і макрофаги. Для пойкілотермних хребетних є характерною наявність клітин, які містять пігмент в кровотворних органах. У риб це меланомакрофаги (Agius, 1980). Більшість дослідників вважає відповідні клітини амфібій і рептилій також меланомакрофагами (Christiansen e.a. 1996, Schraermeyer, 1996 та інші). Інші визначають іх як пігментні клітини (de Brito, 1987, 1989, Alvarez, 1990 та ін. ).

В розділі 2 - “Матеріали та методи” в підрозділі 2.1 “Об'екти дослідження”охарактеризовано тварин, яких було використано в досліді: 35 статевозрілих самців жаби озерної (Rana ridibunda) в дослідах по сезонній мінливості (див. таблицю 2.1); 10 самців R. ridibunda в інших дослідах і 57 екз. амфібій і рептилій, що належать до23 видів, для порівняльного дослідження, котрі визначались за Банніковим з співавт. (1969) (див. Табл. 3.1). У всіх тварин після ефірного наркозу відбиралися три органи, які беруть участь в гемопоезі: печінка, селезінка та кістковий мозок.

В підрозділі 2.2 “Методи дослідження” в пункті 2.2.1 “Гістологічні та гістохімічні методики” приведено методи, котрі були використані в дослідженні - виготовлення мазків-відбітків і гістопрепаратів, введення туші із наступним відбілюванням пігментів (Лили, 1969), виявлення заліза і фосфоліпідов (Хейхоу, Кваглино, 1983)

Пункт 2.2.2 “метод електронної мікроскопії” Описаний метод електронної мікроскопії (по Уикли, 1975).

В пункті 2.2.3. - “Морфометрія і математична обробка результатів” - призведені методики підрахунку і математичної обробки результатів, в тому числі спеціально разроблені для даного дослідження. На гістологічних зрізах печінки і селезінки визначався процент площини, зайнятий меланомакрофагальними скупченнями і пігментними клітинами. На відбитках печінки для кожної тварини розглядалось по 50 клітин із ознаками макрофагів або пігментних клітин. Фіксувались такі параметри: розміри, форма та структура ядра, наявність вакуолей і включень, характер включень, вміст пігменту (по Соколовському) (див. Кононский, 1976). Тварини були розподілені на 6 груп (Табл. 2.1), і для кожної групи визначались середні показники. Крім того, були обчислені показники, які відбивають зміну загальної кількості пігментних клітин і макрофагів на протязі року: коефіцієнт V, який характеризує коливання чисельності пігментних клітин в печінці на протязі року і коефіцієнт R, що демонструє зміну чисельності макрофагів. За допомогою даних коефіцієнтів було виведено ряд показників: “загальний об'єм фагоцитозу в печінці”, об'єм фагоцитозу еритроцитів і пігменту, “загальна кількість молодих макрофагів”, “об'єм дегрануляції пігментних клітин в печінці”, “загальна кількість молодих пігментних клітин”. Ці показники наведені в умовних одиницях, де умовна одиниця - мінімальне значення, яке є характерним для осені або зими (докладно див. Акуленко, 1998). Визначалось також середнє значення площі, яка зайнята меланомакрофагальними скупченнями та пігментними клітинами для холодної (групи 1, 5, 6) і теплої пори року (групи 2, 3, 4). Стандартна похибка визначалась загальноприйнятими методами, достоверність відмінностей - за допомогою критерія Стьюдента.

В розділі 3 призведені “результати дослідження та їх обговорення”.

В підрозділі 3.1 аналізується “Локалізація кровотворення і наявність пігментних клітин в кровотворних органах амфібій та рептилій”. В еволюційній гілці наземних хребетних відбувається переміщення кровотворення з печінки і селезінки в кістковий мозок. Призведені дані про наявність гемопоеза в кожному з цих органів у амфібій та рептилій і про кількісну характеристику в них пігментних клітин (див. табл. 3.1.) З таблиці видно, що наявність пігментних включень є характерною рисою кровотворної системи амфібій і рептилій. В деяких випадках виявлені рудіментарні залишки (значок + ), які свідчать про редукцію пігмента в даному органі. В ряду хвостаті амфібії - безхвості амфібії - ящірки - змії кількість пігмента зменшується. Пігмент спочатку редукується в кістковому мозку і селезінці, і в останню чергу - в печінці. Однак в різних групах цей процес має свої особливості. Наприклад в род. Lacertidae редукція пігментних клітин в селезінці супроводжується їх розвитком в кістковому мозку, а у геконів редукція пігментних клітин, навпаки, має місце лише в кістковому мозку. До того ж, в кожній розглянутій групі виявляються види, у котрих редукція пігменту виражена менше, ніж у інших членів цієї групи. Ці особливості свідчать, що редукція пігментних включень в різних систематичних групах амфібій і рептилій є загальною еволюційною тенденцією, але сам процес відбувається певною мірою незалежно і паралельно. На рівні класів та рядів редукція пігментних відкладень співпадає із зосередженням кровотворення в кістковому мозку, але безпосереднього зв'язку між наявністю в органі пигменту та присутністю кровотворення немає. Можна припустити, що по мірі зосередження кровотворення в кістковому мозку має місце загальна перебудова метаболізму, при якій функція пігментних клітин в кровотворних органах стає зайвою.

В підрозділі 3.2 “Морфологічні характеристики пігментних клітин і макрофагів в печінці Rana ridibunda” в пункті 3.2.1 “Морфологічні характеристики пігментних клітин в печінці Rana ridibunda” на модельному об'єкті дається опис морфології пігментних клітин в процесі визрівання та старіння. Співставляється накопичення пігменту в цитоплазмі і дегенеративні зміни ядер: деформація і відтіснення на переферію (вдавлені ядра), поява отворів (перфорацій), зникнення структурованості хроматину (Табл. 3.2). Вказано морфологічні ознаки молодих (рихле округле ядро, пігментація 1-2 бала), зрілих (компактне ядро, пігм. 2-3 бала) та старих клітин (ядро вдавлене або перфороване). Описано шляхи руйнування пігментних клітин: клазмоцитоз і викид гранул з одночасним лізісом цитоплазми (дегрануляція). Серед пігментів в клітинах печінки переважає меланін, але зустрічається гемосидерін.

В пункті 3.2.2 “Морфологічні характеристики макрофагів в печінці Rana ridibunda” на модельному об'єкті дається опис морфології макрофагів в процесі визрівання та старіння. Дегенеративні зміни в ядрах макрофагів аналогічні тим, які описано в пункті 3.2.1. для пігментних клітин. В цитоплазмі макрофагів по мірі старіння накопичуються вакуолі і фаголізосоми з різноманітними включеннями. Залежність між змінами морфології ядра і накопиченням фаголізосом простежується навіть яскравіше, ніж для пігментних клітин (Табл. 3.3). Серед макрофагів Rana ridibunda можна виділити ознаки молодого макрофага (рихле округле ядро і відсутність включень в цитоплазмі) та “старого” (вдавлене або перфороване ядро і фаголізосоми з включеннями). Накопичення фаголізосом призводить до аутолізісу.

Пункт 3.2.3 “Відміності між макрофагами і пігментними клітинами” спеціально присвячений цьому дискусійному питанню. На відбитках було розглянуто і описано 639 пігментних клітин і більш 1000 макрофагів. В 56% макрофагів наявні включення, які свідчать про фагоцитарну активність: базофільні и азурофільні тільця, ядра, клітини (переважно еритроцити), клітинні фрагменти та інші. В 31% макрофагів в фагоцитарних вакуолях присутні пігментні включення (Табл. 3.3).

В клітинах, цитоплазма котрих рівномірно заповнена пігментними гранулами, тобто пігментних клітинах, вакуолі або оптично порожні, або заповнені пігментом. Включення, котрі можуть свідчити про участь цих клітин в фагоцитозі, повністю відсутні. Враховуючи значну кількість розглянутих клітин, можна зробити висновок, що клітини, які синтезують пігмент і накопичують його в цитоплазмі, не беруть участі в фагоцитозі і, відтак, не є меланомакрофагами. Було також установлено, що середні розміри пігментних клітин і макрофагів достовірно відрізняються (див. Таблицю 3.4). Значна морфологічна подібність між пігментними клітинами печінки та селезінки і макрофагами може бути наслідком того, що ці пігментні клітини є окремою клітинною лінією моноцитарно-макрофагального походження. Таке припущення цілком можливе; наприклад, в останні роки була виділена ще одна лінія клітин макрофагального походження - дендритні клітини (Steinman, 1991, Inaba e.a. 1993). Морфологічна подібність, наявність в макрофагах фагоцитованого пігменту і особливості топографічного розміщення (див. підрозділ 3.4) дали підставу деяким дослідникам помилково вважати дві лінії клітинного диференціювання за одну.

В підрозділі 3.3 “Порівняльна морфологія пігментних клітин з кровотворних органів” розглядається органна і відова специфічність пігментних клітин. В пункті 3.3.1 описані “Особливості пігментних клітин і макрофагів в селезінці і кістковому мозку”. Пігментні клітини в селезінці жаби озерної мають ті ж морфологічні варіанти форми і структури ядра, котрі спостерігалися в печінці. Однак виявляється значна кількість гемосидеріну при невеликій кількості меланіну.

В кістковому мозку пігмент (меланін) відкладається в клітинах з відростками, схожих по формі на фібробласти. Вони “вбудовані” в ретикулоендотеліальний каркас кісткового мозку. Пігментні клітини розміщені вздовж ендостальної поверхні кістки. В епіфізах, біля хряща, їх мало, а в напрямку диафізу їх кількість зростає.

Макрофаги селезінки за морфологічними ознаками не відрізняються від макрофагів печінки. Як і в печінці, вони диференціюються з бластних клітин безпосередньо в органі. Макрофаги кісткового мозку нечисленні. Незважаючи на значну кількість пігменту в органі, пігментні включення в макрофагах кісткового мозку не спостерігаються.

В пункті 3.3.2 розглядається “Порівняльна морфологія пігментних клітин у різних представників амфібій та рептилій”. Найпомітнішими є морфологічні відмінності між округлими пігментними клітинами печінки і селезінки та фібробластоподібними пігментними клітинами, котрі присутні в кістковому мозку безхвостих амфібій і ящірок. Типовим варіантом пігментної клітини з печінки і селезінки є округла форма з круглим ядром і цитоплазмою, що заповнена численними дрібними гранулами. Існують такі морфологічні варіанти: деформація ядер (гекони, ропуха зелена, жаба озерна), базофілія цитоплазми (гребінчастий тритон); наявність численних вакуолей однакового розміру (часничниця звичайна, черепаха болотна), веретеновидні пігментні гранули (черепаха болотна). Вакуолі в пігментних клітинах не мають фагоцитарних включень і можуть бути наслідком піноцитозу або накопичення речовин, які вироблені клітиною. В печінці гребінчастого тритону спостерігаються також пігментні клітини, які за формою нагадують фібробластоподібні пігментні клітини з кісткового мозку інших амфібій.

В підрозділі 3.4 “Скупчення клітин, котрі містять пігмент в печінці та селезінці” в пункті 3.4.1 “Топографія” розглядається топографічне розміщення скупчень клітин, котрі містять пігмент, (меланомакрофагальних скупчень) в печінці та селезінці амфібій. Вони досить рівномірно розміщені в паренхімі печінки, а в селезінці можуть знаходитись як в білій, так і в червоній пульпі. Меланомакрофагальні скупчення топографічно по'вязані з синусоїдами. В місцях контакту базальна мембрана та ендотелій відсутні і клітини крові можуть надходити в скупчення.

Пункт 3.4.2 “Клітинний склад і структура”

В складі скупчень знаходяться пігментні клітини, макрофаги та залишки зруйнованих пігментних клітин і макрофагів. Кількість лейкоцитів в скупченнях збільшена порівняно з паренхімою печінки, наприклад еозинофілів достовірно більше (р=0,01). В скупченнях присутні колагенові прошарки і волокна.

Скупчення клітин, котрі містять пігмент, у амфібій відрізняються від меланомакрофагальних центрів риб, кількома параметрами: особливостями структури, топографічним розміщенням та клітинним складом. Тому для них запропонований термін “меланомакрофагальні скупчення”, котрий відображає подібність з меланомакрофагальними центрами і водночас стверджує, що мова йде про інші утворення.

Про роль пігментних клітин і меланомакрофагальних скупчень в цілому не можна мати остаточних тверджень. Під час профільтровування крові крізь меланомакрофагальні скупчення макрофаги вилучають дефектні клітини крові і генетично чужорідний матеріал. Для амфібій і почасти для рептилій характерно руйнування клітин крові безпосередньо в судинному руслі (Гольдберг и соавт. 1973), тому в сироватці присутні розчинені речовини сингенного похождення, наприклад гемоглобін, продукти деградації ДНК. Ці речовини можуть вилучатися пігментними клітинами і використовуватись для синтезу пігментів. Потім гемосидерін може бути реутілізованим для синтезу гемоглобіну та деяких лейкоцитарних ферментів (пероксідази, каталази), в котрих присутній гем. Меланін є сильним відновником. Він може відновлювати залізо до двухвалентного стану (Heinninger, Berestford, 1990) и нейтралізувати перекисні сполуки ( Corsaro e.a., 1995), що утворюються макрофагами під дією сильних оксидантів (Маянский 1981, van Furth, 1993).

В пункті 3.4.3 “Порівняльний аналіз меланомакрофагальних скупчень у різних представників амфібій і рептилій”. Топографічне розміщення скупчень та їх зв'язок з синусоїдами не змінюються. Морфологічні варіації пов'язані з присутністю лейкоцитів. У озерної жаби та деяких рептилій часто присутні поодинокі гранулоцити. В печінці гребінчастого тритона лейкоцити можуть утворювати групи з 3-5 клітин. В печінці ропухи та часничниці пігментні скупчення часто супроводжуються включеннями мієлоїдної тканини. Серед досліджених амфібій та рептилїй жаба озерна - єдина тварина, в селезінці якої знаходяться типові меланомакрофагальні скупчення. Для інших амфібій і рептилій в селезінці характерні поодинокі пігментні клітини, іноді в значній кількості.

В підрозділі 3.5 “Сезонна динаміка кількості і функціональної активністі макрофагів і пігментних клітин у Rana ridibunda” на модельному об'екті розглядаються вказані параметри в зв'язку з сезонною нерівномірністю гемопоезу у пойкілотермних хребетних в даних кліматичних умовах. Гемопоез активізується навесні, влітку його активність дещо менша, а під час зимівлі (яка в умовах Київа включає почасти осінь і початок весни) він майже відсутній.

Пункт 3.5.1 “Динаміка кількості і функціональної активністі пігментних клітин”.

Під час осені та зими сумарна площина меланомакрофагальних скупчень на зрізах печінки достовірно зменшується порівняно з весною та літом ( 3,98+0,98% та 0,63+ 0,10%, р<0,05 для площі меланомакрофагальних скупчень і 2,21+0,39% та 0,52+0,07%, р<0,01 для площі, зайнятої безпосередньо пігментними клітинами.)

З таблиці 3.5 видно, що навесні і на початку літа значно зростає доля молодих пігментних клітин в популяції, і ще виразніше зростає їх загальна кількість в печінці. Водночас збільшується реутілізація пигменту макрофагами (табл. 3.6) і кількість пігментних клітин з ознаками дегрануляції. Збільшення долі молодих клітин і клітин з ознаками дегрануляції призводить до зменшення вмісту пігменту в клітинах (табл. 3.5). Таким чином, літне збільшення кількості пігментних клітин залежить саме від інтенсивності поповнення їх популяції, котра значно перевершує швидкість їх реутілізації. Останнє свідчить, що мова йде про популяцію метаболічно активних клітин з коротким терміном життя, котра постійно поновлюється.

Ці дані абсолютно протилежні тим, котрі були отримані Corsaro e.a. (1990) та Barni, Gerzeli (1993) на Rana esculenta. Але італійські дослідники працювали з видом на південній границі його ареалу. Підвищення температури та сонячної радіації влітку викликає посилене окиснення і збільшений попит на меланін і гемосидерин. В Італії цей процес має бути більш виражений, ніж в Україні. Водночас там взимку при вищих температурах має зберігатися певна біосинтетична і проліферативна активність, тому сезонний баланс між диференціюванням і розпадом пігментних клітин може складатися не так, як в умовах України.

В пункті 3.5.2 “Динаміка кількості і функціональної активності макрофагів”

Кількість макрофагів на протязі року змінюється подібно до кількості пігментних клітин (табл. 3.6). При значному зниженні чисельності макрофагів під час зимового анабіозу, їх функціональна активність, судячи з кількості включень, зменшується значно менше. Поновлення популяції макрофагів більш рівномірне, ніж в популяції пігментних клітин.

З таблиць 3.4 и 3.5 видно також, що сезонна динаміка всіх показників, які відносяться до популяції макрофагів і до популяції пігментних клітин, відрізняється. У макрофагів спостерігаються повільні зміни показників з максимумом в червні-серпні (перевищення мінімума в 2-8 разів). У пігментних клітин - різкі піки в червні (перевищення мінімума в 11, 51, 109 разів). Ці відмінності теж свідчать про наявність двох різних популяцій. Таким чином, можна підтвердити попередній висновок, що пігментні клітини є особливою формою метаболічно активних клітин, котрі функціонують в тісній взаємодії з макрофагами.

В пункті 3.5.3 “Сезонна динаміка макрофагів та пігментних клітин в селезінці і кістковому мозку”. В селезінці динаміка означених клітин в цілому та ж, що і в печінці. Сумарна площа меланомакрофагальних скупчень на зрізах селезінки становить навесні і влітку в середньому 2,2+0,58% проти 0,2+0,08% взимку і восени (р<0,05). В кістковому мозку пігментні клітини взимку залишаються лише в середині диафіза, а влітку поширюються до епіфізів. Водночас має місце значна перебудова кістки, з'являються лакуни резорбції в епіфізах і структури, що нагадують кісткові балки всередині кістковомозкової порожнини. До цих утворень прилягає шар активної мієлоїдної тканини, в котрій багато пігментних клітин. Таким чином, хоча пігментні клітини кісткового мозку за морфологією відрізняються від пігментних клітин печінки та селезінки, їх сезонна динаміка співпадає.

Таблиця 2.1

Таблиця 3.1

Кількість пІгментУ в кровОтворнИх органах амфІбІй ТА рептилІй

Таблиця 3.3

Таблиця 3.2

Таблиця 3.4

Таблиця 3.6

Таблиця 3.5

ВИСНОВКИ

В кровотворних органах амфібій та рептилій існує особлива популяція пігментних клітин, котрі не беруть участі у фагоцитозі і не тотожні меланомакрофагам, котрі характерні для риб.

Пігментні клітини кісткового мозку у всіх досліджених амфібій і рептилій відрізняються за морфологією від пігментних клітин печінки та селезінки.

Пігментні клітини кровотворних органів синтезують пігменти (меланін і гемосидерін,) котрі утилізуються в процесі гемопоезу і захисних реакцій. В утилізації пігментів чільну роль грають макрофаги кровотворних органів.

Функціональна кооперація пігментних клітин з макрофагами в печінці і почасти селезінці морфологічно проявляється у вигляді специфічних утворень - меланомакрофагальних скупчень, котрі нагадують макрофагальні центри риб, але не тотожні їм.

Пігментні клітини кровотворних органів являють собою популяцію, яка постійно поновлюється. Їх кількість залежить від швидкості дифференціювання і швидкості утилізації пігментів. Коли чисельність клітин, шо дифференціюються, зменшується (восени і взимку), кількість пігменту в кровотворних органах помітно знижується.

В різних систематичних групах пойкілотермних хребетних внаслідок редукції пігментних включень кількість пігменту в кровотворних органах зменшується в такій послідовності: хвостаті амфібії -- безхвості амфібії -- ящірки -- змії. За особливостями розподілу пігментних клітин можна зробити припущення, що в групах ранга ряду або родини (ящірки) редукція відбувалася значною мірою паралельно и незалежно.

Основні публікації за темою дисертації

Акуленко Н.М. Пигмент-содержащие клетки в печени амфибий.// Цитология и генетика. - 1994. - №6, - с.80. (ДЕП.)

Акуленко Н.М. Скопления пигмент-содержащих клеток в печени амфибий. // Актуальні питання морфології. - Тернопіль, 1996 - Т1. - с.37-39.

Акуленко Н.М. Топография и структура скоплений пигментсодержажих клеток в печени лягушки озерной. //Вестник зоологии, - 1998. - 32, №3 - с.49-53

Акуленко Н.М. Сезонная динамика количества и функциональной активности макрофагов и пигментных клеток в печени лягушки озерной. Вестник зоологии, - 1998, - 32, №4.- с.86-93.

Акуленко Н.М. Сезонные изменения морфологии и клеточного состава кроветворных органов бесхвостых амфибий. // Актуальні питання мофології. Фахове видання наукових праць 2-го з'їзду АГЕТ України. - Луганськ, 1998. - с. 7-9.

Акуленко Н.М. Морфологические критерии различия между пигментными клетками, макрофагами и моноцитами в кроветворных органах бесхвостых амфибий.// Матеріали конференції “Морфологія - практичній ветеринарії і медицині.” Біла Церква, 1998.

АНОТАЦІЯ

Акуленко Н.М. Пігментні клітини як характерний елемент гемопоетичної системи наземних пойкілотермних хребетних. - Рукопис.

Дісертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.08 - зоологія. - Інститут зоології ім. І.І. Шмальгаузена НАН України, Київ, 1998.

В дисертації розглянуто пігментні клітини кровотворних органів - особливий тіп клітин, котрий є характерним для амфібій та рептилій. Доведена широка розповсюдженість даних клітин у амфібій і рептилій, описані морфо-функціональні зміни в пігментних клітинах та функціональна кооперація іх з макрофагами, меланомакрофагальні скупчення - утворення, в котрих здійснюється така кооперація. Проаналізовані зміни чисельності та функціональної активності пігментних клітин та макрофагів в залежності від пори року. Обговорюються походження і функції пігментних клітин в кровотворних органах наземних пойкілотермних хребетних.

Ключові слова: пігментні клітини, макрофаги, амфібії, рептилії, печінка, селезінка, кістковий мозок.

АННОТАЦИЯ

Акуленко Н.М. Пигментные клетки как характерный элемент гемопоэтической системы наземных пойкилотермных позвоночных. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.08 - зоология. - Институт зоологии им. И.И. Шмальгаузена НАН Украины, Киев, 1998

В диссертации рассмотрены пигментные клетки кроветворных органов - особый тип клеток, характерный для амфибий и рептилий. Показана широкая распространенность данных клеток у амфибий и рептилий, описаны морфо-функциональные изменения в пигментных клетках и функциональная кооперация их с макрофагами, меланомакрофагальные скопления - образования, в которых осуществляется указанная кооперация. Проанализированы изменения численности и функциональной активности пигментных клеток и макрофагов в зависимости от времени года. Обсуждаются происхождение и функции пигментных клеток в кроветворных органах наземных пойкилотермных позвоночных.

Ключевые слова: пигментные клетки, макрофаги, амфибии, рептилии, печень, селезенка, костный мозг.

Annotation

Akulenko N.M. The pigment cells as a characteristic element of the terrestrial cold-blooded vertebrate hemopoietic system. - Manuscript.

Thesis submitted for a degree of Candidate of Biological Sciences, specialisation 03.00.08 - zoology. Schmalhausen Institute of zoology, National Academy of Sciences of Ukraine, Kiev, 1998.

Hemopoietic organ pigment cells - the specific cell type characteristic for amphibians and reptilians is investigated in this thesis. There is demonstrated the wide spread of these cells among the amphibians and reptilians. There are descripted the morpho-functional changes in the pigment cells, their functional cooperation with the macrophages and the melanomacrophage aggregation in which this cooperation is realizing. There is analyzed the changes of quantity and functional activity of pigment cells and macrophages in dependence on the seasons. There are discussed origin and functions of the pigment cells in the terrestrial cold-blooded vertebrate hemopoietic organs.

Key words: pigment cells, macrophages, amphibians, reptilians, liver, spleen, bone marrow.

Размещено на Allbest.ru