Файл: Реферат по гистологии, цитологии и эмбриологии человека Строение и патология нервномышечного синапса.docx

Повышение осмиофилии цитоплазмы (рис.2) закономерно возникает после перерезки различных систем волокон, в разных образованиях и у разных экспериментальных животных в сроки от 3 до 11 дней, что открыло новые перспективы в изучении распределения синапсов, принадлежащих тому или иному проводящему пути. В последующем значительно углубились представления о механизмах развития этой формы повреждения синапсов и о динамике изменений в них, так как типичное, резко осмиофильное, сморщенное пресинаптическое окончание – это лишь одна из стадий процесса, хотя и центральная.

Следует подчеркнуть, что возрастание осмиофилии, столь характерное для валлеровской дегенерации, является не единственным симптомом этого процесса, который складывается из совокупности патологических преобразований целого ряда ультраструктур синапса. Динамика последних варьирует в зависимости от вида животного, удаленности от места поражения и специфики поврежденных волокон.

Наиболее ранним симптомом повреждения синапса при валлеровской дегенерации является увеличение размеров части синаптических пузырьков. Этот симптом обнаруживается в первые часы после травмы аксонов. Через 2-3 дня после повреждения аксона начинается повышение осмиофилии цитоплазмы пресинаптического отростка. При этом дегенерирующие волокна и их окончания сжимаются, принимают неправильные, уродливые очертания, большинство их них приобретают высокую электронную плотность.

Вначале это происходит за счет накопления в пресинптическом отростке нежного и довольно рыхло расположенного мелкогранулярного или хлопьевидного материала, затем цитоплазма аксона гомогенизируется и становится столь осмиофильной, что на ее фоне лишь с трудом можно различить какие-либо дискретные структуры. Сказанное хорошо иллюстрирует рис 3., где показан дегенерирующий синапс в латеральном коленчатом теле крысы на 7-е сутки после термокоагуляции зрительной области коры больших полушарий. Он имеет темную осмиофильную цитоплазму с отдельными синаптическими пузырьками в ней. Видны синаптическая щель с электронноплотным материалом, постсинаптическая мембрана с отчетливым утолщением, повышением электронной плотности и выраженная субсинаптическая сеть. Сохранность синаптических мембран по сравнению с пресинаптическим отростком позволяет легко идентифицировать локализацию дегенерирующих синапсов (см. рис.2, 3). Иногда наблюдается повышение осмиофилии всего синаптического комплекса, включая синаптические мембраны и материал синаптической щели. Последняя приобретает неправильную конфигурацию, сужаясь или исчезая совсем на темном фоне дегенерирующего материала.

---

Рис 2.Темная дегенерация окончаний кортико-геникулярнух волокон в наружном коленчатом теле. 7 дней декортикации

Рис 3. Дегенерирующее пресинаптическоеокончание в наружном коленчатом теле крысы спустя 7 дней после повреждения зрительно области коры больших полушарий . Ув. 75000.

Митохондрии, содержащиеся в дегенерирующих аксонных терминалях, также подвергаются деструкции. В условиях дегенерации, протекающей по темному типу, митохондрии не набухают. Напротив, их размер, как правило, уменьшается, матрикс становится гомогенноплотным, а наружная полость уменьшается в объеме. В целом органеллы становятся более темными и с трудом выделяются на фоне осмиофильной аксоплазмы (рис. 4); в дальнейшем они фрагментируются и исчезают. Деструкция митохондрий идет параллельно повышению электронной плотности пресинаптического отростка. Помимо изменения пузырьков и митохондрий, в начальной стадии дегенерации по темному типу возможно появление в аксоплазме гликогеноподобных гранул.

Рис.4. Фагоцитоз темного дегенерирующего пресинаптического отростка, погруженного в астроцит. Наружное коленчатое тело. 11 дней после декортикации. Ув. 48 000.

Важную роль в картине деструктивных изменений синапсов играют отростки глиальных клеток, в первую очередь астроцитов, однако, первые морфологические признаки глиальной реакции обнаруживаются в том случае, если деструкция органелл и аксоплазмы уже достигла значительной выраженности.

К тому времени, когда подавляющая масса пресинаптических органелл разрушена, а аксоплазма в значительной степени потемнела, дегенерирующая терминаль весьма часто оказывается окруженной увеличенным в объему отростком астроцита (рис. 5; см. также рис. 4) . в дальнейшем дегенерирующее окончание целиком погружается в отросток глиальной клетки. На этой стадии идентификация постсинаптического компонента синапса становится невозможной (рис. 6) .

---

	Рис. 5. Дегенерирующее пресинаптическое окончание в наружном коленчатом теле через 7 дней после повреждения зрительной области коры больших полушарий. У в. 75 000.
Рис. 6. Группа дегенерирующих пресинаптических отростков в наружном коленчатом теле через 9 дней после декортикации.

Финалом дегенеративного процесса является полный распад и исчезновение синапса. В центральной нервной системе это обычно происходит путем разъединения пре- и постсинаптических элементов и распада в последующем только пресинаптического отростка. Вместе с тем возможен и постепенный фагоцитоз предварительно инвагинированных частей распадающегося синапса. При этом окончание погружается в цитоплазму астроцита, наружная мембрана пресинаптического отростка приобретает неровности контура. Позднее в отдельных участках пограничная мембрана окончания разрушается. Возможен фагоцитоз и всего синапса, включая постсинаптический отросток. Фагоцитозу в такой форме подвергаются преимущественно аксошипиковые дегенерирующие контакты и синапсы на тонких веточках. Прямым следствием этого является транссинаптическая дегенерация, хотя степень выраженности ее в постсинаптическом нейроне весьма различна и зависит от ряда других причин.

В финальной стадии процесса, т.е. с началом фагоцитоза, выявляются повреждения ультраструктуры постсинаптических структур. К подобным симптомам относятся уменьшение количества субмикроскопических компонентов дендритов в области синапса и появление за субсинаптической мембраной измененных митохондрий, вакуолей различного диаметра, мультивезикулярных и темных осмиофильных тел, лизосом; реже выявляются комплексы мембран, напоминающее миелиноподобные структуры. В настоящее время не представляется возможным говорить о том, в каой мере эти морфологические находки отражают начало транснейронныхх изменений. Однако факт вовлечения в процесс постсинаптического нейрона не вызывает сомнений. Имеются данные даже о том , что дендриты могут принимать участие в утилизации продуктов распада дегенерирующих пресинаптических отростков.

---

Анализируя закономерности деструктивных изменений синапсов при валлеровской дегенерации, следует подчеркнуть, что фагоцитированное окончание замещается на поверхности постсинаптического нейрона отростком глиальной клетки.

В тех случаях когда распадающийся контакт образован на крупных дендритах, аксонах или телах нейронов, фагоцитоз распространяется лишь на пресинаптические элементы и не вызывает выраженных транссинаптических изменений. При этом постсинаптическое утолщение мембран остается сохранным и зона контакта фагоцитированной аксонной терминали замещается глиальным отростком ( рис.7) . Этот феномен демонстрируется на рис.8. Тонкая дендритная веточка имеет две постсинаптические мембраны, одна из которых продолжает оставаться связанной с дегенерирующей терминалью, а вторая контактирует с глиальным отростком. Этот отросток осуществляет постепенный фагоцитоз дегенерирующего окончания, тогда как другой аксон, контактировавший с этим дендритом, уже фагоцитирован. На снимке видно также, что ультраструктура дендритной веточки не имеет каких-либо выраженных патологических изменений.

Р ис. 7. Замещение дегенерировавшего окончания отростком глиальной клетки или пресинаптическим отростком другого, вновь врастающего волокна ( схема) . А- темная дегенерация пресинаптического отростка; Б-замещение дегенерирующего окончания отростком глиальной клетки ( переходная стадия); В, Г, Д- вытеснение отростка глиальной клетки новым пресинаптическим окончанием и формирование нового контакта; Е- окончательное замещение дегенерирующего пресинаптического окончания астроцитом

В этой ситуации может оставаться неизмененным и субсинаптический материал дендрита, расположенный в непосредственной близости от утолщения постсинаптической мембраны. Доказано также, что впоследствии на таких дендритах появляются новые синапсы, образованные врастающими в эти пункты аксонами (см. рис.7).

Рис. 8.Замещение отростком глиальной клетки фагоцитированного пресинаптического отростка. Кора больших полушарий. 10 дней после повреждения противоположного полушария. Ув. 55 000.

---

2. 
   Филаментарная дегенерация
   

С темной дегенерацией по механизмам своего развития сходная филаментарная дегенерация, которая была впервые показана в работах Gray и Нamlyn (1962). Она характеризуется появлением в пресинаптическом отростке большого числа филаментов диаметром 6-10 нм, которые имеют форму кольца. При элетронномикроскопическом исследовании филаментарная реакция выявляется на 3-7-й день после перерезки соответствующего проводящего пути и в какой-то мере напоминает деструктивные изменения синапсов с образованием колец филаментов, обнаруживаемых с помощью светового микроскопа. Правда, филаментарные колечки, выявляемые методом серебрения, были в десятки раз больше и толще протофибрилл, выявляемых с помощью электронного микроскопа, и речь, по-видимому, может идти лишь о сходных механизмах адсорбции тяжелых металлов (серебра и осмия) при дегенерации синапсов.

Следует отметить, что не во всех отделах центральной нервной системы филаментарный тип дегенерации синапсов выражен в равной степени. В одних образованиях (наружное коленчатое тело обезьян) эта реакция резко выражена, а других образованиях она изредка встречается, а третьих (кора больших полушарий) – отсутствует.

Появление в пресинаптическом отростке большого числа филаментов сопровождается некоторым уменьшением количества синаптических пузырьков, которые сдвигаются к пресинаптической мембране, но не вызывают заметной реакции митохондрий. В последующем увеличение количества нейрофиламентов сочетается с увеличением количества мелкогранулярного материала в пресинаптическом отростке, и дальнейшее течение процесса мало отличается от темной дегенерации синапсов.

3. 
   Деструкция синапсов по светлому типу
   

Деструкция синапов по светлому типу представляет собой другую форму ультраструктурных изменений, которая, так же как деструкция по темному типу, была обнаружена при изучении валлеровского перерождения.

После первого описания светлых набухших терминалей с исчезновением органелл в пресинаптическом отростке эта форма дегенерации синапсов длительное время подвергалась сомнениям. Неоднократно высказывалось мнение о том, что светлая дегенерация является методическим артефактом. Но вскоре подтверждают дегенерацию по светлому типу как у амфибий и рептилий, так и у теплокровных.

---