Автореферат и диссертация по ветеринарии (16.00.02) на тему:Гистохимия биополимеров желудка млекопитающих в пренатальном и раннем постнатальном онтогенезе

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ АГРОПРОМЫШЛЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

МОСКОВСКАЯ ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ВЕТЕРИПАРНАЯ АКАДЕМИЯ имени К- И. СКРЯБИНА__

На правах рукописи

ЯРЕМЕНКО Валентина Никифоровна

УДК 619:611.33-018:577.95

ГИСТОХИМИЯ БИОПОЛИМЕРОВ ЖЕЛУДКА МЛЕКОПИТАЮЩИХ В ПРЕНАТАЛЬНОМ И РАННЕМ ПОСТНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ

16.00.02 — Патология, онкология и морфология животных

Автореф ерат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Москва 1989

Работа выполнена в Кубанском государственном медицинском институте им. Красной Армии.

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор Могильная Г. М.

доктор биологических наук, профессор Давлетова Л. В.

доктор биологических наук, профессор Мажуга П. М.

Ведущая организация: Омский государственный ветеринарный институт.

в часов на заседании специализированного совета

Д 120.36.01 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Московской ордена Трудового Красного Знамени ветеринарной академии им. К. И. Скрябина (Москва, 109472, ул. Академика Скрябина, 23. Тел. 377-9383).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке академии.

Официальные оппоненты:

Защита состоится «

пяти па чяг*

1989 г.

Автореферат разослан « ^ »

1989 г.

Ученый секретарь специализированного совета-доктор биологических наук

Слесаренко Н. А.

I. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1.1. Актуальность темы. Проблема индивидуального развития издавна привлекала внимание ученых (Д. Боннер, 1967; Петтен, 1968; Г. Л. Шмид, 1968; А. Г. Кнорре, 1967, 1971; Н. П. Барсуков, 1971, 1973; О. В. Волкова и М. И. Пе-. карский, 1971, 1976; Б. П. Хватов, Ю. Н. Шаповалов, 1969), но затем интерес к ней в значительной мере угас, с тем чтобы возникнуть вновь, но теперь уже на новом уровне с привлечением современных методов исследования: электронно-микроскопических, гистохимических, а также молекулярно-генетических. Такой поворот к онтогенезу объясняется тем, что в объеме сведений, полученных с помощью упомянутых методов исследования, он может дать ключ к пониманию особенностей физиологии органа в разные возрастные периоды, а также приблизить к выяснению отдельных звеньев патологических процессов, разыгрывающихся в нем.

Особый интерес привлекают к себе данные по онтогенезу пищеварительной системы вообще и желудка в частности (Л. В. Давлетова, 1955, 1961, 1974, 1975; В. Колбасинская, 1971; М. Г. Закс и др., 1972; П. А. Ильин, 1972; Э. Л. Бир-геле, 1969; Hollander, 1969; Furenat et al., 1973; Mozikawa, 1979; Kataoka, Sokano, 1984).

Несмотря на актуальность этой тематики, онтогенез желудка млекопитающих изучен в основном в плане выявления сроков становления структурно-микроскопической организации слизистой — это время появления собственных желез (М. Г. Закс и др., 1972; Л. В. Давлетова, 1955, 1971, 1974, 1975; Fukamache, 1979), изменение их высоты в процессе онтогенеза, а также установление сроков дифференци-ровки главных (В. Колбасинская, 1971; М. Г. Закс, 1972; Л. В. Давлетова, 1974, 1975; И. А. Одинцова, 1988; Hollander, 1969; Furinat et al., 1973; Mozikawa, 1979); париетальных (Л. В. Давлетова, 1965, 1974; Э. Л. Биргеле, 1966; И. А. Одинцова, 1988; Fukamach, 1979; Mozikawa, 1979) и эндокринных клеток (И. А. Одинцова, 1988; Ribin et al., 1984). Даже несмотря на то, что эти данные немногочислен-

1-904 t

ны, будучи выполнены различными методами, они трудно сопоставимы, а что касается морфометрии толщины слизистой оболочки желудка (СОЖ) в ее фундальном отделе и высоты желез (ВЖ), то для многих животных такие сведения в литературе отсутствуют вообще.

Среди млекопитающих наиболее информативные данные относятся к онтогенезу желудка сельскохозяйственных животных. Эти исследования выполнены Л. В. Давлетовой (1955, 1961, 1974, 1975), Э. Г. Биргеле (1969, 1971), П. А. Ильиным (1972). Упомянутые авторы подробно описали отдельные этапы морфогенеза желудка, выявили сроки появления секреторных клеток желез, процесс морфологической дифференцировки главных и париетальных клеток. Что же касается желудка других млекопитающих, то данные онтогенеза фрагментарны. Так, ранний постанатальный период развития желудка собаки и кошки изучен В. И. Дудец-ким (1973). И. А. Одинцова (1988) и ШЫп е! а1. (1984) исследовали онтогенез эндокринного аппарата желудка крысы. В работах Л. В. Давлетовой (1955, 1967, 1974, 1986), В. И. Дудецкого (1973) и П. А. Ильина (1972) в приложении к онтогенезу желудка млекопитающих используются и гистохимические методы исследования. Так, Л. В. Давлето-ва (1974) при изучении эмбриогенеза желудка свиней, овец и коров, а П. А. Ильин (1972) при исследовании желудка коров описали распределение в микроструктурах слизистой гликогена, нейтральных гликопротеинов и сульфатирован-ных полисахаридов. В. И. Дудецкий (1973) исследовал желудки новорожденных собак и кошек, а также желудки этих же животных в раннем постнатальном периоде. Автор дал картину распределения в покровных эпителиоцитах и секреторных клетках собственных желез нейтральных и кислых гликопротеинов. Однако эти исследования немногочисленны, а полученные авторами сведения не дают достаточно полной картины формирования гистохимических особенностей защитного барьера желудка. Вместе с тем, для желудка млекопитающих, относящихся к различным таксонам с филогенетически детерминированным типом питания, проблема онтогенеза может быть поставлена по-новому и такую перспективу открывают данные, установившие на взрослых особях тесную взаимосвязь между гистохимическими свойствами защитного барьера и филогенетически обусловленным типом питания животных (М. Г. Шубич и соавт., 1962, 1978, 1981, 1987; Г. М. Могильная и соавт.: 1978, 1981, 1988). Эти данные, в приложении к онтогенезу 2

желудка млекопитающих, ставят вопрос об общности и различиях гистохимической дифференцировки покровных и секреторных эпителиоцитов у животных в онтогенезе с различным типом питания; о динамике биополимеров, определяющих химический состав защитного барьера желудка; о сроках формирования дефинитивного гистохимического типа защитного барьера желудка у животных различных таксономических групп; о возможных гистохимических ре-капитуляциях. Отсутствие в литературе данных по морфогенезу желудка плотоядных и растительноядных животных в раннем и позднем пренатальном периоде делают это исследование весьма актуальным, а целесообразность сопоставления морфологической и гистохимической дифференцировки элементов слизистой желудка в онтогенезе не вызывает сомнения. Между тем знание этого вопроса имеет важное прикладное значение при разработке режимов кормления и профилактики заболеваний желудочно-кишечного тракта животных, особенно при их содержании в условиях промышленной технологии.

1.2. Цель и задачи исследования. Целью работы является комплексное морфометрическое и гистохимическое изуче-ше фундального отдела желудка млекопитающих в эмбриональном и постнатальном онтогенезе у представителей 8 семейств, относящихся по характеру питания к трем специа-шзированным группам (плотоядные, всеядные и раститель-юядные). В связи с этим в диссертации поставлены следу-ощие задачи:

1. Изучить морфометрические параметры слизистой обо-очкн фундального отдела желудка млекопитающих в онто-енезе и дать сравнительную характеристику этим парамет-ам с учетом типа пищевой специализации животных.

2. Описать топографию углеводсодержащих биополиме-ов в покровных эпителиоцитах фундального отдела желуд-а плотоядных, всеядных и растительноядных в онтогенезе,

также изучить динамику этих биополимеров при формиро-анни гистохимически различных типов защитного барьера (елудка.

3. На основе сравнительной характеристики гистохими-гских типов защитного барьера фундального отдела же-удка в онтогенезе представить схему преобразования хими-зского состава дефинитивного секрета покровных эпителио-

ИТОЕ.

4. Сопоставить цитохимические особенности клеток сек-зторного аппарата фундальных желез в онтогенезе у пред--авнтелей трех специализированных групп: растительнояд-ых, плотоядных и всеядных.

-304 3

1.3. Научная новизна работы. Впервые проведено комплексное морфометрическое изучение фундального отдела желудка у 8 представителей различных по характеру питания групп млекопитающих на ранних этапах онтогенеза. На основе сравнительного анализа параметров СОЖ фундального отдела установлено, что тип пищевой специализации животных определяет соотношение количества париетальных и главных клеток. Для таких параметров слизистой, как ее толщина, глубина желудочных ямок, высота желез, соотношение высоты к слизистой оболочке фундального отдела желудка, установлена однонаправленность изменений, выражающаяся в увеличении этих параметров с возрастом эмбрионов и плодов. Определена диагностическая информативность морфометрических параметров СОЖ млекопитающих.

На основе гистохимических данных получены отсутствующие в литературе сведения об особенностях эмбриогенеза и раннего постнатального онтогенеза желудка, а также о характере цитохимической дифференцировки покровных эпителиоцитов, что приблизило к выяснению факторов становления специализированной функции желудка.

Установлено, что тип гистохимической дифференцировки защитного барьера желудка в онтогенезе определяется характером пищевой специализации животных. При этом наиболее эффективный защитный барьер в аспекте набора протективных биополимеров формируется у плотоядных, становление барьера этого типа происходит в период прена-тального онтогенеза. Для растительноядных описаны два гистохимических типа формирования защитного барьера. У всеядных животных формирование защитного барьера желудка происходит на протяжении пренатального и раннего постнатального периодов с сохранением в составе барьера не только нейтральных, но и кислых гликопротеинов.

1.4. Научно-практическая значимость работы. Работа содержит данные по морфометрии СОЖ в онтогенезе и сведения о химическом составе биополимеров защитного барьера фундального отдела желудка млекопитающих в онтогенезе. Эти данные могут быть использованы при проведении экспериментальных исследований по гистологии и патологической анатомии, а также для выбора экспериментальной модели. В систематизированном виде их можно рекомендовать для использования в учебном процессе при обучении студентов по упомнятым предметам в сельскохозяйственных, биологических и медицинских вузах.

Результаты гистохимического изучения желудка млекопитающих в онтогенезе имеют важное теоретическое значение и восполняют пробел в представлении об онтогенетическом преобразовании желудка животных с различным типом питания. Установленная зависимость между протективной способностью желудочного барьера и характером гистохимической дифференцировки желез желудка может оказаться полезной для понимания процессов, разыгрывающихся в этом органе в условиях патологии, отдельные звенья могут явиться рекапитуляцией онтогенеза, а также для понимания механизма сдвигов при ульцерогенезе.

На основе сопоставления морфологических и гистохимических особенностей создана концептуальная база, раскрывающая становление защитного барьера желудка, его протективной способности в связи с характером питания и экологической характеристикой животных. Полученные данные существенно расширяют представления в области возрастной, сравнительной, экологической морфологии пищеварительной системы животных. Они являются нормативными для патологоанатомической диагностики заболеваний желудочно-кишечного тракта — донной части желудка. Полученные результаты морфологических исследований целесообразно использовать в судебной экспертизе при идентификации видовой принадлежности животных. В частности, коэффициент ПК/ГК по фундальной части желудка может явиться информативным тестом для судебной ветеринарии.

1.5. Апробация работы. Основные положения диссертации рассмотрены на межкафедральном научно-производственном совещании Московской ветеринарной академии им. К. И. Скрябина (1989 г.). Фрагменты работы доложены и обсуждены на межкафедральном научно-практическом совещании Кубанского медицинского института (1988 г.).

1.6. Публикация. По теме диссертации опубликованы 3 статьи.

1.7. Внедрение. Данные о видовых особенностях структурной и гистохимической организации желудка сельскохозяйственных животных используются на кафедрах анатомии Кубанского сельскохозяйственного института и Смоленского филиала Московской сельскохозяйственной академии им. К. А. Тимирязева в научной работе для углубленного изучения процесса пищеварения при корректировании рационов для продуктивных животных, что особенно важно в аспекте обеспечения физиологии питания молодняка.

1.8. Объем и структура диссертации. Диссертация содержит 134 страницы машинописного текста и состоит из введения (6 е.), обзора литературы (18 е.), 3 глав собственных

5

исследований (90 е.), заключения, выводов (19 с.) и приложения (27 е.). Библиография включает 215 литературных источников, из них 146 отечественных и 69 иностранных авторов. Работа иллюстрирована 48 таблицами, 11 рисунками и 113 микрофотографиями.

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом исследования послужила слизистая оболочка фундального отдела желудка 8 видов животных (всего 388 особей), относящихся к 4 отрядам и 8 семействам класса млекопитающих в различные периоды онтогенеза. Из общего числа обследованных желудков 27 принадлежат взрослым животным, 181 эмбрионам и плодам в различные сроки пренатального периода и 180 — постнатального периода (табл. 1).

Материал брали от животных, содержащихся в виварии Кубанского медицинского института, а также от животных, предназначенных для забоя на бойне Краснодарского мясокомбината, содержащихся в условиях традиционной фермы на хозяйственном рационе. Эвтаназию большинства животных в постнатальном периоде и взрослых особей осуществляли после суточного голодания путм передозировки (в 2— 3 раза) эфира, собак и кошек забивали электрическим током, а кроликов — созданием воздушной эмболии через вены уха.

Материал фиксировали в жидкости Гамперля и 10%-ном нейтральном формалине при температуре 4° С, заделывали в парафин, а затем изготавливали срезы толщиной 6—7 мкм. Морфологические исследования проводили в срезах СОЖ, окрашенных гематоксилином-эозином. Для подсчета секреторных клеток фундальных желез желудка использовали сочетанную окраску: реакция Фельгена — ШИК-активный желтый — альциановый синий, предложенную М. Г. Шу-бичем и др. (1962).

Измерение параметров СОЖ, подсчет клеток в ней проводили по методике Сох и Barnes (1945) в модификации Card и Marks (1960). Морфометрический анализ включал измерение толщины СОЖ фундального отдела, высоты желез (ВЖ), глубины ямок (ГЯ), подсчет числа главных (ГК) и париетальных клеток (ПК) в расчете на единицу поверхности СОЖ (на 2,9хЮ-6 см2). Подсчет железистых клеток проводили с помощью окулярной сетки Г. Г. Автандилова (Об 40 х ок 15х). Результаты морфометрических исследований подвергли вариационно-статистической обработке с б

Таблица 1. Распределение изученных животных по отрядам, семействам и видам

Класс

Отряд

Хищные (Carnivora)

Зайцеобразные

(Lagomorpha)

Грызуны

(Rodenlia)

Парнокопытные

(Artiodaclv-1а)

П р и м е ч а н и е: числитель

Пренатальный Нозо- рО'Ж- ПЪстнатаяьный

Семейство' j Вид период (су т.) период (сут.) Взрослые

ранний поздний ден- II LI и ранний Í :поздний (сут.)

Собачьи Собака домашняя (35—40) (50- 55) (10—14) I (28—32)

(Canidae) (Canis familiaris) 4' 6 ,5 10 6' '3

Кошачьи Кошка домашняя {.3'Si—40) (48—50) (15—20) ! (25-30)

(Felidae) 1 (Feüs domestica) 12 10 12 7 ! '5 2

Заячьи Кролик домашний (10- (24—28) (6— : (30) 1

(Lcporidae) (Orvctolagiis cunicu- 18—20) 10—20) 8

lus) US 17 3 I 4 4

Морские сади- Морская сзи'нка (55) .(6,2) (16-17) : (30)

ки (Cavia porcellus) 4 4 3' 8 ! 4 4

(Cavidae) !

Подсемейство Хомяк обыкновенный (7-Ю) (12) (2-3) (6—,10)

хомяки (Alesocri cetus aurat.) 12 ö 16 '16 ■ 5 4

(Cricetinae) !

Мышиные1 Мышь (14—13) (15—17) (2-7— (15-

(Muridac) : (Mus rnusculus) 20 10 Ю) 10 20-30) i 12 3

М: шпьпые КрЫ'са белая (10,-15) (22 дня) (2-5- : (2 о1—

(Muridae) (Raltus raltus) Ю) 22—30)

11 6 3 9 ' 9 4

СзИ'ПЫГ Свинья домашняя (60) (■80—110) ; (3—4 1 ме-с.) (6 мес.)

(Suidae) (Sus scrofa domes-

tica) IQ 3,1 5 7 4

Итого: 18' 1 56

возраст в днях. Знаменатель — ко личсстсо животных.

124

3

27

использованием критерия Стьюдента — Фишера. Все расчеты выполнены на машине ЕС-1045 по специально разработанной программе.

Для гистохимического исследования углеводов слизистой оболочки желудка применяли комплекс методов, включающих ШИК-реакцию (А. Л. Шабадаш, 1947), окрашивание основным коричневым при рН=1,0 по М. Г. Шубичу (1958, 1961), альциановым синим при рН=1,0 (Lev и Spicer, 1964), альциановым синим при рН = 2,7 (Mowry, 1956). Контрольные среды обрабатывали диастазой (Э. Пирс, 1962), гиалу-ронидазой, фенилгидразином (Spicer, 1961, 1963), проводили мягкий кислотный гидролиз (Quntarelli, 1963; Г. М. Могильная, 1966). Идентификацию отдельных компонентов углевод-содержащих биополимеров проводили по схемам В. В. Виноградов, Б. Б. Фукс (1961); М. Г. Шубич и др. (1966); М. Г. Шубич, Г. М. Могильная (1982).

Для идентификации отдельных клеток фундальных желез, а также комплексного выявления различных типов углеводов применяли сочетанные методы: основной коричневый (рН=1,0)—ШИК-реакция — хромовоквасцовый галлоциа-ннн — прочный зеленый (М. Г. Шубич, Г. И. Кутах, 1962), альциановый синий рН=1,0 — ШИК-реакция; альциановый синий рН = 2,7 — ШИК-реакция. Интенсивность окраски определяли визуально, оценивая по пятибалльной системе. Иллюстрациями в работе являются микрофотографии, полученные с помощью МБА.

3. РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Морфометрические исследования. Морфометрическо-му изучению подвергли СОЖ от 243 млекопитающих, относящихся к трем отрядам и 8 семействам. В группе плотоядных животных толщину СОЖ удается определить, начиная с пренатального периода. Постнатальный период характеризуется достоверным приростом толщины СОЖ, которая к 30—32 сут. составляет у собаки 433,8±20,0 мкм, а у кошки — 317,6± 15,7 мкм. Сроки появления собственных желез у плотоядных животных различны. Так, у собаки они появляются в ранний пренатальный период, у кошки — в поздний пренатальный, и полностью формируется у собаки к 55 сут., а у кошки к периоду новорожденное™. Среди секреторных клеток желез первыми появляются мукоциты шеечного отдела. Париетальные клетки дифференцируются в позднем пренатальном периоде. Первые главные клетки у кошки появляются в период новорожденное™, у собаки —

в позднем постнатальном периоде (32-й день жизни). Коэффициент соотношения числа париетальных и главных клеток ПК/ГК в группе плотоядных животных наибольший на 30 сут. постнатального периода — 0,74, у взрослых особей он снижается до 0,57.

В группе растительноядных животных слизистая оболочка желудка дифференцируется относительно рано. Так, у морской свинки кролика она выявляется в ранний прена-тальный период, а у хомяка и мыши в период новорожден-ности. У морской свинки толщина слизистой в этот период составляет 101,2±3,1 мкм, у кролика 139,6±0,7 мкм. У хомяка и мыши толщина СОЖ почти одинакова и составляет 118,5± 10,3 мкм и 108,5±3,6 мкм соответственно. С возрастом происходит увеличение толщины СОЖ. Сроки появления желез у изученных видов растительноядных различны. Так. у эмбрионов морской свинки железы выявляются на 55-е сутки позднего пренатального периода и высота их составляет 27,07+1,04 мкм. Среди клеток собственных желез к этому сроку идентифицируются лишь единичные париетальные клетки. У кролика собственные железы появляются у эмбрионов в возрасте 18—20 сут. и формируются к позднему пренатальпому периоду (24—28 сут.), составляя по высоте 40,3±1,4 мкм. С возрастом особи их высота нарастает. Главные клетки в составе собственных желез желудка кролика и морской свинки дифференцируются в позднем пренаталытом периоде и составляют у морской свинки 10,4±0,28, а у кролика 7,5±0,1. Время появления париетальных клеток у кролика совпадает с поздним пренаталь-ным периодом онтогенеза.

У хомяка и мыши собственные железы формируются в раннем постнатальном периоде. Париетальные клетки у этих животных удается различить в позднем пренатальном периоде. Главные клетки у хомяка дифференцируются в позднем постнатальном периоде (6 сут.). Количество их возрастает до 40,0±0,8, а у мышей, соответственно до 38,6±0,6.

Соотношение ПК/ГК в постнатальный период составляет у кролика —0,77, у морской свинки 0,9, у хомяка 0,66. Средний коэффициент соотношения ПК/ГК в группе растительноядных животных в пренатальный период равен 0,7, в период новорожденности — 0,4, в постнатальный период — 0,91, у взрослых — 0,8.

При изучении морфогенеза фундального отдела желудка всеядных животных установлено, что у свиньи СОЖ дифференцируется на 60-е сутки 143,5±2,9 мкм, а у крысы лишь к периоду новорожденности и составляет по толщине

171,9± 1,5 мкм. Постнатальный период сопровождается приростом толщины СОЖ. Сроки формирования собственных желез у изученных всеядных различны. Так, у крысы они выявляются у эмбрионов 22 сут., а полностью формируются к раннему постнатальному периоду, составляя по высоте 79,8±0,3 мкм. К 30-м сут. жизни происходит увеличение этого пока зателя до 328,8±4,56 мкм. Единичные париетальные клетки дифференцируются у 22-дневных эмбрионов крысы, а к периоду новорожденное™ их количество возрастает до 4,8±0,3, у эмбрионов свиньи собственные железы появляются в возрасте 60 сут., их формирование завершается к периоду новорожденное™. Первые секреторные клетки дифференцируются к 60-м сут. эмбриональной жизни. К 80 сут. пренатального периода число париетальных клеток составляет уже 6,3±0,5, а к 4-ем месяцам возрастает до 72,6±1,8, почти соответствуя таковому у взрослых животных. Первые главные клетки у крысы появляются в раннем постнатальном периоде (2—3 сут.) и их количество составляет 11,97±0,4. У свиньи они выявляются в период новорожденное™ в количестве 8,4±0,2. В последующем происходит увеличение их числа до 138,5±11,6 у взрослых животных. Коэффициент ПК/ГК в поздний постнатальный период у крысы составляет 0,68, а у свиньи — 0,91. У взрослых животных наблюдается некоторое снижение этого коэффициента (у крысы он составляет 0,65, а у свиньи — 0,56). Итак, морфометрический анализ слизистой оболочки фун-дального отдела желудка млекопитающих показал однонаправленность изменений увеличения отношения толщины СОЖ, высоты желез и соотношения ВЖ/СОЖ с возрастом животных. Показано, что рост упомянутых параметров не зависит от филогенетически детермированного характера питания. В то же время коэффициент соотношения числа париетальных и главных клеток собственных желез желудка обусловлен типом пищевой специализации. При этом, у растительноядных во все периоды онтогенеза этот показатель достоверно выше, чем у плотоядных и всеядных. У последних этот коэффициент оказался достоверно ниже (Р<0,001), чем у растительноядных, но существенно выше (Р<0,001), чем у плотоядных. Таким образом количественное отношение числа главных и париетальных клеток, формирующих собственные железы, связано с филогенетически детермиро-ванным характером питания.

3.2. Результаты гистохимического исследования. Гистохимическое изучение слизистой оболочки желудка млекопитающих показало, что у всех изученных видов покровные

эпителиоциты секретируют слизь, различную по своему химическому составу и свойствам. Эта слизь вместе с покровными эпнтелиоцитамн формирует по отношению к агрессивному желудочному содержимому защитный барьер. Изучение распределения углеводсодержащих биополимеров, входящих в состав защитного барьера слизистой, показало наличие определенной зависимости между гистохимическими преобразованиями слизистой в онтогенезе и типом питания животных, и эта зависимость прежде всего прослеживается в становлении факторов защитного барьера желудка. Установлено, что для плотоядных животных защитный барьер дефинитивного типа формируется в пренатальном периоде. При этом покровные эпителиоциты синтезируют такие углеводсодержащие биополимеры, как нейтральные, спало- и сульфогликопротеины. Цитодифференцировка элементов слизистой оболочки желудка собаки и кошки происходит однотипно. Однако у последней в раннем пренатальном периоде цитоплазма покровных эпителиоцдтов желудка содержит дополнительно гликоген, падение содержания которого связано с началом синтеза нейтральных и сульфогли-копротеинов. Названные вещества сохраняются в покровных эпителиоцитах и в позднем пренатальном периоде. К моменту рождения гликоген исчезает из цитоплазмы эпителиоци-тов, а в составе секрета появляются сиалогликопротеины. Постнатальный период характеризуется высоким содержанием в секрете эпителиоцитов таких протективных биополимеров, как нейтральные, сиало и сульфогликопротеины. Среди секреторных клеток желез желудка зародыша собаки первыми в цитохимическом аспекте дифференцируются мукоцнты шеек желез, в цитоплазме которых в позднем пренатальном периоде появляются нейтральные гликопротепны. В период новорожденное™ углеводсодержащие биополимеры выявляются и в мукоцитах секреторного отдела. У ¡цен-ков, изменяющих лактотрофный тип питания на смешанный, секрет мукоцитов уже включает нейтральные, спало- и сульфогликопротеины. Цитохимическим маркером главных клеток собственных желез желудка плотоядных служат сульфо-сахариды. Появение этих веществ приурочено к 28—32 сут. постнатального периода и с возрастом содержание их в главных клетках нарастает. Среди секреторных клеток собственных желез желудка эмбрионов кошкн первыми дифференцируются париетальные клетки (эмбрионы 40—50 суток). Цитохимическая дифференцировка их связана с выявлением в период новорожденное™ в составе цитоплазмы следовых количеств нейтральных глнкопротеинов. Пос-

ледние являются постоянным компонентом и мукодитов желез. Главные клетки собственных желез в постнатальный период содержат как нейтральные, так и сульфогликопро-теины. У взрослых особей нейтральные гликопротеины исчезают их главных клеток, однако на смену им приходят сиалогликопротеины, которые являются постоянными компонентами зрелых главных клеток. Итак, у плотоядных животных защитный барьер желудка формируется уже к моменту рождения, располагая таким набором биополимеров, как нейтральные, сиало- и сульфогликопротеины, которые обеспечивают этот барьер максимальными протективными свойствами.

При изучении онтогенеза желудка растительноядных животных среди изученных видов обнаружились яркие различия в гистохимической дифференцировке покровных и железистых эпителиоцитов, что привело к выделению двух групп. В первую группу вошли хомяк и мышь. Характерным для представителей этой группы растительноядных является наличие в секрете покровных эпителиоцитов лишь нейтральных гликопротеинов. При этом у хомяка эти вещества в следовых количествах появляются на 12-е сутки эмбриональной жизни. На 2—3-й сут. постнатального периода содержание их нарастает и остается на высоком уровне во все последующие сроки наблюдения. Нейтральные гликопротеины являются единственным компонентом секрета и мукоцитов желез, здесь они появляются на 2—3-й сутки постнатального периода. У мышей покровные эпителиоциты также содержат только нейтральные гликопротеины, появление которых относится к 15—16 суткам эмбриональной жизни, причем эти вещества выявляются сразу в высоких концентрациях. В мукоцитах шеек нейтральные гликопротеины появляются в период смешанного питания.

У представителей второй группы растительноядных животных (кролик, морская свинка) покровные эпителиоциты желудка в пренатальном и в раннем постнатальном периоде содержат не только нейтральные, но и кислые гликопротеины. Так, у морской свинки в пренатальном периоде (50— 62 сут.) защитный барьер желудка содержит нейтральные и сиало- гликопротеины, но с возрастом последние исчезают из секрета покровных эпителиоцитов. В виде следов эти вещества сохраняются к периоду новорожденное™ лишь в мукоцитах желез. В постнатальном периоде (17 сут.) покровные эпителиоциты наряду с нейтральными гликопротеи-нами начинают синтез и сульфогликопротеинов. Однако на 30 сутки после рождения сульфогликопротеины не выявля-

ются в секрете покровных эпителиоцитов, и у взрослых особей единственным компонентом секрета остаются нейтральные гликопротеины. Мукоциты желез наряду с нейтральными гликопротеинами сохраняют следовые количества кислых гликопротеинов.

У 20-суточных эмбрионов кролика секрет покровных эпителиоцитов желудка содержит преимущественно нейтральные и следы сульфо- и сиалогликопротеинов. Эпителио-циты дна в этот период обнаруживают присутствие лишь нейтральных гликопротеинов. Сульфогликопротеины появляются здесь на 24—28 сут. эмбриональной жизни. В постна-тальном периоде секрет покровных эпителиоцитов сохраняет нейтральные гликопротеины, а сульфо- и сиалогликопротеи-ны — исчезают. В секреторных клетках фундальных желез углеводсодержащие биополимеры выявляются только в му-коцитах. При этом постоянным компонентом секрета являются нейтральные гликопротеины, сульфогликопротеины появляются в мукоцитах шеек на 10—20-е сутки постнатально-го периода и на 30-е сутки постнатального периода исчезают из мукоцнтов желез, эти клетки сохраняют лишь нейтральные гликопротеины. Таким образом, у хомяка и мыши характер цитохимической дифференцировки защитного барьера желудка совпадает, поскольку единственным компонентом этого барьера являются нейтральные гликопротеины. Формирование барьера завершается в пренатальном периоде. У кролика и морской свинки защитный барьер желудка в онтогенезе претерпевает ряд изменений, при которых покровные эпителиоциты утрачивают способность к синтезу кислых гликопротеинов. В постнаталыюм периоде защитный барьер уже содержит лишь нейтральные гликопротеины.

При изучении гистогенеза желудка всеядных установлено, что в изученные сроки пренатального и постнатального онтогенеза покровные эпителиоциты и мукоциты собственных желез обнаруживают присутствие углеводсодержащих биополимеров. Так, у крысы пренатальный период характеризуется присутствием в составе защитного барьера желудка нейтральных гликопротеинов (эмбрион 20—22 сут.), они накапливаются в умеренных количествах. В период новоро-ждепности в ранние сроки постнатального развития (2—5 сут. жизни) покровные эпителиоциты отличаются уже высоким уровнем содержания этих веществ. Постнатальный период характеризуется появлением в составе секрета покровных эпителнотицов сульфо- и сиалогликопротеинов, которые выявляются в секрете покровных эпителиоцитов, начиная с 10 сут. жизни. Началом цитохимической дифференци-

ровки мукоцитов шеек и секреторного отдела следует считать появление на 2—5-е сут. постнатальной жизни нейтральных гликопротеиноЕ. В ранний постнатальный период (10 сут.) в этих клетках в небольших количествах появляются сиало- и сульфогликопротеины. Главные и париетальные клетки желез желудка крысы не обнаруживают присутствия углеводсодержащих биополимеров.

У свиньи в раннем пренаталыюм периоде (60—70 сут.) секрет покровных эпителноцитов содержит гликоген, нейтральные и сульфогликопротеины. Сиалогликопротеины выявляются здесь в виде следов. Дифференцировка эпителноцитов связана с падением уровня содержания гликогена, который к моменту рождения исчезает из покровных эпителноцитов. У новорожденных животных в состав защитного барьера желудка входят нейтральные, сиало- и сульфогликопротеины. Среди секреторных клеток собственных желез первыми цитохимической дифференцировке подвергаются мукоциты шеек желез, в этих клетках к моменту рождения обнаруживаются нейтральные и следы кислых гликопротен-нов. У поросят в возрасте 6—8 месяцев мукоциты шеек желез обнаруживают присутствие как нейтральных, так и кислых (сиало- и с?/1ьфо) гликопротеинов. Мукоциты секреторного отдела желез к этим срокам содержат лишь нейтральные гликопротеины. Париетальные и главные клетки не обнаруживают присутствия углеводов.

Итак, гистохимическое изучение онтогенеза желудка всеядных животных показало, что пренатальный период и период новорожденности протекают у этих двух изученных представителей всеядных (крыса, свинья) неодинаково. Так, у свиньи цитохимическая дифференцировка покровных эпителноцитов происходит в ранний пренатальный период и связана с появлением в секрете эпителноцитов не только нейтральных, но и кислых гликопротеинов. В то же время у крысы пренатальный и следующий за ним период новорожденности характеризуется отсутствием кислых гликопротеинов в секрете покровных эпителноцитов и эти клетки содержат только нейтральные гликопротеины. К 10-м суткам секрет покровных эпителноцитов обнаруживает уже весь набор гликопротеинов и в это время защитный барьер желудка крысы приобретает факторы резистентности, присущие дефинитивности выстилке. Цитохимическая дифференцировка секреторных клеток фундальных желез желудка свиньи по времени относится к периоду новорожденности, а у крысы к раннему (2—5 сут.) постнатальному. При этом мукоциты шеек собственных желез желудка свиньи характе-14

ризуются наличием в секрете трех типов углеводсодержа-щих биополимеров: нейтральных, сиало- и сульфогликопро-теинов. Возрастные изменения для мукоцитов собственных желез связаны лишь с увеличением содержания в секрете кислых гликопротеинов. Мукоциты секреторного отдела желез у этих животных содержат лишь нейтральные глико-протеины, появление которых относится к позднему постна-тальному периоду. Мукоциты секреторного отдела собственных желез желудка у крысы первоначально содержат тоже лишь нейтральные гликопротеины. Появление кислых гликопротеинов (сиало- сульфо) относится к раннему постнаталь-ному периоду. Тип цитохимической дифференцировки, при которой мукоциты содержат весь набор углеводсодержащих биополимеров, сохраняется и у взрослых особей.

Итак, цитохимическое изучение онтогенеза желудка животных с различным типом питания показало наличие неодинаковых по химическому составу биополимеров защитных барьеров, а также позволило выявить различие в сроках их формирования. У плотоядных животных становление желудочного барьера дефинитивного типа происходит в пре-натальном периоде онтогенеза, когда эпителиальная выстилка желудка обнаруживает присутствие трех углеводсодержащих биополимеров, то есть нейтральных, сульфо- и сиалоглпкопротеинов. Сходный гистохимический тип защитного барьера характерен и для изученных представителей всеядных. Не исключено, что сходство является показателем близости происхождения всеядных и хищных в филогенезе. В то же время у крысы, одного из изученных нами представителей всеядных, защитный барьер желудка в пренаталь-ный период представлен лишь нейтральными гликопротеи-нами. Появление более резистентных биополимеров приурочено к постнатальному периоду. У растительноядных животных формирование защитного барьера желудка может происходить или сразу по дефинитивному типу (мышь, хомяк), или со сменой состава углеводсодержащих биополимеров, формирующих защитный барьер желудка (морская свинка, кролик). При этом в первом случае защитный барьер желудка во все периоды онтогенеза располагает в своем составе нейтральными гликопротеинами. Во втором случае защитный барьер желудка первоначально содержит в составе секрета покровных эпителиоцитов сиало- и сульфогликопро-тешш, то есть обладает признаками высокой резистентности. Однако к 30 сут. постнатальной жизни происходит утрата в составе защитного барьера желудка кислых гликопротеинов и компонентом секрета остаются лишь нейтраль-

15

ные гликопротеины. Выявленная смена гистохимических типов защитного барьера желудка может быть истолкована как факт рекапитуляции эволюционных преобразований защитного барьера желудка. Поскольку известно (М. Г. Шу-бич, Г. М. Могильная, 1981), что у примитивных млекопитающих (насекомоядных) покровные эпителиоциты первоначально синтезировали нейтральные гликопротеины и сиало-сахариды, а также следы сульфогликопротеинов. В онтогенезе защитный барьер желудка кролика и морской свинки, вероятно, рекапитулирует именно эту фазу филогенеза. В то же время у мыши и хомяка такие рекапитуляции не имеют места, что подтверждает современную концепцию о частичных рекапитуляциях.

4. ВЫВОДЫ

1. Результаты морфометрических и гистохимических исследований фундального отдела желудка млекопитающих с различным типом питания показали наличие общих закономерностей в развитии желудка, а также выявили гистохимические особенности, нашедшие отражение в становлении защитного барьера желудка.

2. У изученных животных толщина слизистой, глубина желудочных ямок, высота желез, а также соотношение высоты желез к толщине слизистой являются однотипными и характеризуются нарастанием этих параметров с увеличением возраста. Количественное соотношение париетальных и главных клеток собственных желез желудка у растительноядных животных (кролик, мышь, морская свинка, хомяк) в изученные периоды онтогенеза выше, чем у плотоядных и всеядных.

3. У плотоядных животных, имеющих высокий уровень кислотности желудочного сока, становление дефинитивного химического состава защитного барьера желудка в онтогенезе приурочено к пренатальному периоду. У них к моменту рождения защитный барьер желудка располагает достаточным количеством протективных биополимеров, включающих нейтральные, спало- и сульфогликопротеины.

4. Структурное формирование собственных желез желудка у плотоядных животных происходит в течение постна-тального периода. Цитохимическая дифференцировка секреторных гландулоцнтов желез по времени происходит различно. Первыми к рождению заканчивают цитохимическую дифференцировку мукоциты, тогда как париетальные клетки лишь начинают развиваться. Наиболее поздно дифференцируются главные клетки (32 сут.).

16

5. У растительноядных животных, имеющих низкий уровень кислотности желудочного сока, выявлено два гистохимических типа формирования защитного барьера желудка в Онтогенезе: с изменением и без изменения набора протек-тивных углеводсодержащих биополимеров. У кролика и морской свинки защитный барьер желудка в плодном периоде образован нейтральными и кислыми (спало- и суль-фо) гликопротеинами. После рождения кислые гликопротеи-ны исчезают и функция защитного барьера желудка у этих животных обеспечивается только нейтральными гликопротеинами. У мыши и хомяка защитный барьер желудка изначально формируется исключительно из нейтральных глнко-протеинов.

6. Структурное формирование собственных желез желудка кролика и морской свинки заканчивается у поздних плодов. Цитохимическая дифференцировка мукоцитов этих желез начинается также у поздних плодов синтезом нейтральных и сиалогликопротеинов. После рождения синтез сульфогликопротеинов прекращается и мукоциты продуцируют исключительно нейтральные гликопротеины. У мыши и хомяка структурное формирование собственных желез желудка завершается в ранний постнатальный период, тогда как цитохимическая дифференцировка секреторных продуктов мукоцитов этих желез осуществляется на 3—10 сут. постнатального периода и проявляется синтезом нейтральных гликопротеинов, остающихся позднее единственным углеводсодержащим компонентом секрета.

7. Главные и париетальные клетки у растительноядных животных не обнаруживают присутствия углеводсодержащих биополимеров. Появление этих клеточных грандулоци-тов по срокам различно. Так, у кролика и морской свинки париетальные клетки и главные клетки появляются у плодов, а у хомяка и мыши — при рождении и в раннем пост-натальном периоде.

8. У всеядных животных, уровень кислотности желудочного сока которых несколько выше, чем у плотоядных, становление химического состава защитного барьера желудка в онтогенезе происходит различно. Так, у свиньи формирование барьера заканчивается в раннем пренатальном периоде и связано с синтезом нейтральных, спало- и сульфоглико-протсннов. У крысы в позднем пренатальном периоде и в период новорожденное™ компонентом защитного барьера являются только нейтральные гликопротеины, появление кислых углеводсодержащих биополимеров (спало- и сульфогликопротеинов) приурочено к 10-му дню жизни.

9. Структурное формирование собственных желез у свиньи завершается к рождению, а у крысы — к раннему посгнатальному периоду. Главные и париетальные клетки не содержат углеводов. Цитохимическая дифференцировка мукоцитов шеек фундальных желез у свиньи начинается при рождении и связана с синтезом нейтральных, сиало- и суль-фогликопротеинов. Мукоциты секреторного отдела желез синтезируют углеводсодержащие биополимеры в постна-тальном периоде, в состав их секрета входят только нейтральные гликопротеины. У крысы цитохимическая дифференцировка мукоцитов начинается в раннем постнатальном периоде (2—5 сут.) и связана первоначально с синтезом нейтральных гликопротеинов, сиало- и сульфогликопротеи-ны появляются на 10 сутки постнатальной жизни.

10. На фоне общности формирования слизистой оболочки фундального отдела желудка в онтогенезе у изученных млекопитающих выявлены различия цитохимической диффе-ренцировки эпителиоцитов желудка, приводящие к становлению защитного барьера различного химического состава. При этом у плотоядных и у представителей растительноядных (мышь, хомяк) защитный барьер формируется сразу по дефинитивному типу. У всеядных и у представителей растительноядных (кролик и морская свинка) в процессе онтогенеза имеют место качественные изменения химического состава секрета покровных эпителиоцитов и мукоцитов собственных желез.

5. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Результаты диссертации рекомендуем использовать: для углубленного изучения процесса пищеварения при корректировании рационов для продуктивных животных; в лабораторной практике при морфологическом исследовании фундального отдела желудка млекопитающих. При этом наиболее рациональным является применение комплекса гистологических и гистохимических, морфометрических методов, а также учет возрастных особенностей строения желудочно-кишечного тракта: в учебном процессе по гистологии и патологической анатомии в разделе «Пищеварительная система»; результаты морфологических исследований целесообразно, использовать в судебной экспертизе при идентификации видовой принадлежности животных. 18

РАБОТЫ, ОПУБЛИКОВАННЫЕ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

■1. Яременко В. Н. К вопросу о гистохимических рекапитуляциях в эмбриогенезе желудка человека // Геморрагические осложнения язвенной болезни: вопросы патогенеза, клиники, профилатики, лечения и прогноза: Науч. тр. — Краснодар, 1984. — С. 66'—67.

¡2. Могильная Г. М., Яременко В. Н. Гистохимические особенности становления защитного барьера желудка млекопитающих в онтогенезе // Арх. анат., гистол. и эмб., — 1088 — 18. — С. 73—718.

3. Яременко В. Н. Становление факторов защиты слизистой оболочки желудка в онтогенезе // Язяанная болезнь двенадцатиперстной кишки, осложненная кровотечением / вопросы патогенеза, диагностики, прогноза и лечения: Науч. тр. — Краснодар, 1988. — С. 1>Ю—'1-14.

Л 46034 от 4./VII-'89 г.

За«. 904

Тир. 100

Типография Московской ордена Трудового Красного Знамени ветеринарной академии имени К. И. Скрябина 1109472, Москва, ул. Академика Скрябина-, 23