происходит и на половозрелой стадии цестод, когда в процессе роста стробилы происходит новообразование сенсорных органов, прорастающих в синцитий тегумента. Такие свободные нервные окончания еще не имеют сложного комплекса контактов с мембраной тегумена, часто содержат многочисленные микротрубочки и базальные тельца (Поспехов, Краснощеков, 1992).
5.8. Заключение.
Основные процессы дифференцировки нервной системы цестод происходят на стадии процеркоида. В корацидий имеется всего несколько клеток, по следу которых идет дальнейшее формирование основных компонентов нервной системы процеркоида. Эта закономерность прослеживается в целом для формирования нервной системы цестод и амфилинид: недифференцированные клетки располагаются по пути следования зрелых отростков нейронов предыдущей стадии развития (от корацидия к плероцеркоиду) и первых сформированных, пионерских, нейронов.
Клеточный состав ЦНС сколекса и основные морфологические образования (два церебральных ганглия, центральная комиссура и пара главных стволов) формируются на стадии процеркоида. На стадии плероцеркоида происходит формирование периферической нервной системы и наращивание объема ЦНС. У взрослых цестод рост ГЛС и формирование элементов, иннервирующих половые органы, продолжается за счет недифференцированных клеток из состава популяции стволовых клеток шейки.
Ультраструктурный анализ развивающихся личинок Т. nodulosus показал, что на всех стадиях развития первыми появляются элементы нервной системы, связанные с мышцами и содержащие электронноплотные везикулы. Впервые выявлены ультраструктурные отличия в способе дифференцировки уни-, би- и мультиполярных нейронов. Методом иммуноцитохимического анализа нервной системы раннего процеркоида удалось показать присутствие серотонинергических и пептидергических компонентов, распределение которых в ЦНС раннего процеркоида было различным. В тоже время, часть серотонинергических клеток процеркоида сохраняют свое положение на стадии плероцеркоида и взрослого червя.
У цестод на стадии корацидия (или онкосферы) нервная система как система отсутствует. На этой стадии присутствуют отдельные нервные элементы, не образующие между собой синаптических контактов. Интеграция происходит на стадии процеркоида, причем у псевдофиллид не ранее 5-х суток развития. В противоположность корацидиям цестод, ликофоры амфилинид и гирокотидид имеют разнообразный сенсорный аппарат и развитую ЦНС, о чем свидетельствуют данные Дубининой (1982) и многочисленные синапсы в нейропиле Gyrocotyle urna (Xylander, 1987). По-нашему мнению, это связано с различной стратегией поведения свободноплавающих личинок цестод и амфилинид. Корацидий пассивны и являются пищевым объектом для циклопов, в то время как ликофоры активно ищут своих хозяев, проникая под кутикулу. Для этого им необходима координация поведения со стороны центральной нервной системы и более совершенный нервный аппарат.
Глава 6. Анализ организации нервной системы цестод и амфилинид.
6.1. Анализ ультраструктурной организации нервной системы цестод и амфилинид.6.1.1. Сравнительная характеристика нейронов, ганглиев и стволов.
Особенности ультраструктуры нейронов паразитических червей.
В качестве характерного признака ультраструктуры нейронов цестод отмечены глубокие инвагинации наружной плазматической мембраны и лопастная форма перикариона, что было показано с некоторыми вариациями для циклофиллид и тетрафиллид (Голубев, Кашапова, 1974; 1975; 1976; Голубев 1976; 1982; Плужников, Поспехов, 1990), псевдофиллид, трипаноринх, и дифиллид (Бисерова, 1991а; 1997).
Нами установлено, что лопастная форма клеток и глубокие инвагинации в перикарионе свойственны не всем типам нейронов цестод, а преимущественно мультиполярам. Для уни- и биполяров они не характерны. У трипаноринх и дифиллид инвагинации наружной плазматической мембраны высоко специализированы и выступают в качестве самостоятельного органоида клетки. На наш взгляд, лопастная форма нейронов коррелирует со степенью растяжимости или эластичности червей и, кроме того, это возможно связано с обитанием в кишечнике в условиях высокой перистальтики, как это свойственно трипаноринхам и дифиллидам. Обитание в полости тела, напротив, не приводит к формированию лопастных нейронов. Например, лопастная форма не характерна для мало растяжимых амфилинид, нейроны которых также имеют инвагинации, но или очень неглубокие, или специализированные как органоид; такие инвагинации почти не влияют на форму нейрона. Лопастных нейронов у амфилинид не обнаружено. У процеркоидов, личинок цестод обитающих в полости тела беспозвоночных, развивающиеся нейроны имеют цельный перикарион с очень тонкими отростками. У плероцеркоидов цестод из полости тела или печени вторых промежуточных хозяев лопастные клетки редки и отмечены пока только для плероцеркоида Pelichnibothrium speciosum (Tetraphyllidea) (Голубев, Кашапова,1975). В то время как у взрослых цестод лопастные
нейроны весьма обычны для главных латеральных стволов в области шейки и начале стробилы, в зоне роста и формирования стволов. Нейроны в этой области, скорее всего, обладают способностью к перемещению, о чем свидетельствуют форма и положение клеток. Амебоидная подвижность нейронов предполагается некоторыми авторами для кишечнополостных и гребневиков (Миничев, 1985) и возможно это исходное свойство нервных клеток.
Ультраструктурные характеристики нервных клеток цестод и амфилинид различны. Нейроны имеют специфические черты ультраструктурной организации у каждого вида изученных червей. У цестод обнаружено большее разнообразие типов нейронов (до 7), по сравнению с амфилинидами (3-4). Для цестод характерно наличие лопастных амебовидных нейронов без дифференцированного главного отростка, у амфилинид они не обнаружены. Нейроны амфилинид значительно крупнее цестод (таблицу 3). Например, мультиполяры амфилинид почти в три раза превышают размеры мультиполярных нейронов цестод. В тоже время, размеры нервных клеток, несомненно, прямо зависят от размера паразита в целом. Нейроны хоботкового ганглия взрослого Н. diminuta достигают 4,5хЗмкм (McKay et al.,1991), а клетки, иннервирующие оотип Fasciola hepatica (Trematoda) измеряются 45х30мкм (Magee at al.1989).
По мнению некоторых авторов (Halton, Gustafsson, 1996), мультиполярные и биполярные клетки более примитивны и встречаются как в ЦНС, так и в ПНС. Униполярные нейроны эволюционно более продвинуты и встречаются в основном в ганглиях и ганглионарных утолщения. На примере псевдофиддид нам удалось проследить, что процесс цитодифференцировки уни-и биполярных нейронов отличается от мультиполярных (см. главу 5). Дифференцировка уни- и биполярных нейронов начинается с формирования зоны аксонного холмика и вытягивания первого очень тонкого отростка, тогда как мультиполярные нейроны изначально не имеют зоны аксонного холмика и постепенно наращивают нейроплазму в перикарионе. Достигая крупных размеров, они начинают одновременно формировать несколько (3-4) крупных отростков.
Внутри отрядов нейроны цестод обладают специфическими чертами. Так, например, для нейронов трипаноринх свойственно наличие
фибриллярного материала на поверхностной мембране и значительное развитие митохондрий, которые у N. surmenicola имеют весьма существенные размеры и многочисленные длинные кристы. У A. foliacea, напротив, специфическим признаком служит очень слабое развитие митохондрий, имеющих мелкие размеры и почти не содержащие крист. В нейронах E.typus отмечены кристаллоидные структуры, формирование гладких пузырьков или светлых везикул из инвагинаций поверхностной нейрилеммы и многочисленные мелкие митохондрии.
Уменьшение числа митохондрий и изменение их внутренней структуры в сторону уменьшения числа крист считалось ранее признаком упрощения нейронов в результате эндопаразитизма (Голубев, 1982; Куперман, 1988).Тем не менее, нейроны трипаноринх и дифилид, некторых тетрафиллид {Acanthobothriun dujardini, Рис. 4.2. - 41; 42) и псевдофиллид (нейроны церебральной комиссуры Т. nodulosus) отличаются огромным количеством митохондрий с хорошо развитыми кристами, что ставит под сомнение этот тезис. Причина этого явления вероятнее всего связана с типом обмена веществ животных, как, например, мы наблюдаем различия в строении и количестве митохондрий в летательных и ходильных мышцах насекомых, имеющих различный тип обмена веществ (Hunerland et al. 1992; Мандельштам с соавт., 1977; Biserova, Pfluger, in press).
Большое значение придается строению гранулярной ЭПС нейронов. У многих эндопаразитов, в том числе нематод, отмечено значительное ослабление, дегенерация или очень слабое развитие ЭПС (Голубев, Черныш, 1974). У взрослой особи G. erinaceus нами обнаружены нейроны с гиперразвитой гранулярной ЭПС (рис.4.2.-11). Цистерны с плотно сидящими рибосомами закручены в плотные структуры типа "отпечатков пальцев", описанных ранее для плероцеркоида Pelichnibothrium speciosum (Голубев, Кашапова, 1975). Эти структуры, несомненно, выполняют одинаковые функции, которые, по-видимому, востребованы не только у плероцеркоидов.
В качестве типичной черты ультраструктурной организации нейронов плоских червей отмечается отсутствие миелинизации волокон, аксональных расширений и сомы (Голубев, 1982; Rieger, 1991; Halton, Gustafsson, 1996; Halton et al., 1997). В противоположность этим утверждениям, нами обнаружена миелинезация бульбарных нервов у трипаноринх и полностью миелинизированная ЦНС у амфилинид (Бисерова, 2002; Biserova, 1999;
2000a; Biserova et al., 2000b). У A. foliacea многослойными плотно упакованными глиальными оболочками покрыты не только волокна в составе ЦНС, но и тела нейронов в ганглиях. У других изученных нами представителей оболочки нервной системы имеют или однослойную структуру, или рыхлые слои перемежаются фибриллярным материалом (Бисерова, Сальникова, 2002; Biserova, 1994). Подробный анализ взаимоотношений нервных и глиальных элементов приведен ниже в разделе 6.1.4.
Наличие синаптических везикул - характерный признак всех нервных клеток. В нейронах плоских червей были отмечены несколько типов везикул. По классификации Halton, Gustafsson ( 1996) это:
1) cv, или маленькие светлые 20-40 нм, холинергические;2) dcv, или электронноплотные со светлым ободком, 50 -140нм;3) ldv, или большие электронноплотные (элементарные гранулы), 50-200нм;4) большие светлые везикулы 60-300нм.
У изученных нами видов цестод и амфилинид обнаружены как сходные по форме и размерам типы везикул, так и новые, не отмеченные другими авторами (см. таблицу №4). Например, у цестод нами выявлены электронноплотные везикулы овальной формы размером 70x1 ООнм.
К типу dcv мы относим везикулы размером до 100 нм. У цестод и амфилинид светлый ободок в плотных гранулярных везикулах обнаружить не всегда удается, поэтому мы обозначаем такие везикулы как dv. Это наиболее распространенный тип везикул как в нейритах, пресинаптических отростках, так и в перикарионах. Плотные гранулярные везикулы от 100 нм и больше обозначены как ldcv или ldv. Кроме того, в нейросекреторных нейронах, связанных с половой системой цестод и амфилинид, встречаются очень крупные гранулы, достигающие в диаметре 370 нм и везикулы с ассиметричным центром ("бычий глаз"). Нейроны и отростки, содержащие такие везикулы принадлежат к периферической нервной системе и обнаружены на заднем конце тела амфилинид и в дополнительных нервных стволах цестод.
Среди светлых везикул, у цестод обнаружены овальные 20-30 нм и два размерных класса круглых агранулярных пузырьков: 30 нм и 50-70 нм (таб.4). Для более крупных светлых везикул (50-70 нм) иногда свойственна неправильная форма, что возможно является артефактом фиксаций.
Светлые везикулы у амфилинид встречаются много реже, чем у цестод; их размер составляет 35-40 нм.
Существовавшие ранее представления о связи формы и плотности везикул с содержанием в них определенных нейроактивных субстанций, в настоящее время частично устарели. Считается (Шеперд, 1987), что cv содержат ацетилхолин (40-60 нм, круглые), овальные (30-60 нм) содержат ГАМК и возможно глицин, кроме того, часть светлых везикул участвует в рециклинге мембран после выделения медиатора. Положительная иммунореактивность к ГАМК (Biserova et al. 2000а) была впервые показана для цестод в мелких светлых овальных везикулах диаметром 20-30нм, участвующих в образовании нейромышечных контактов на продольных мышцах T.nodulosus. Для dcv от 40 до ЮОнм утверждается наличие биогенных аминов, а для более крупных электронноплотных гранул -наличие нейропептидов (Шеперд, 1987). В противоположность распространенному мнению нами было установлено наличие нейропептидов в относительно мелких гранулярных везикулах диаметром 50-75нм (Бисерова, 1997). В синаптических окончаниях на мышцах Т. nodulosus, в dcv диаметром 50-75нм была показана положительная иммунореактивность к нейропептиду группы RF. По данным Густафссон (Gustafsson, 1990) для D. dendriticum, в круглых плотных везикулах (60-120 нм) обнаружена иммунореактивность к RF-amide. У G. erinaceus в круглых плотных везикулах (ЮОнм) выявлена иммунореактивность к нейропептидам NPF, GNFFRF-, FMRFamide (Halton et al., 1994). Анализируя приведенные в этой статье фотографии можно с уверенностью сказать, что меченые везикулы, во-первых, относятся к разным размерным группам, а во-вторых, на одной из иллюстраций приведен отросток, заполненный секретом желез проникновения, что очевидно из периферического расположения микротрубочек и отсутствия светлых везикул. Ранее, нами было показано, что секрет желез проникновения некоторых псевдофиллид может иметь положительную иммунореактивность к пептидам группы RF (Бисерова,1997). Круглые плотные везикулы G. erinaceus, имевшие двойную метку и, следовательно, содержавшие два нейропептида (Halton et al., 1994), по-нашему мнению, относятся к размерной характеристике 70-90 нм.
Овальные электронноплотные везикулы обнаружены нами у всех изученных с точки зрения ультраструктуры видов цестод. Их размер
составляет 50-75x100 нм. Состав нейроактивных субстанций в подобных везикулах пока не известен, положительных реакций в них не наблюдали. У амфилинид овальные электронноплотные везикулы этого типа не обнаружены.
Особенности ультраструктурной организации ганглиев и стволов паразитических червей
Организация мозга турбеллярий изучалась ультраструктурно и иммуноцитохимически (Голубев,1982; Morita, Best, 1966; Lentz, 1967; Reuter, Lindroos, 1979; Reuter et al., 1984; 1986; 1988; Reuter, Palmberg, 1989; Bockerman et al., 1994; Mantyla et al. 1998) тогда как организация ганглиев паразитических платод долгое время оставалась не изучена.
Считается, что ганглии плоских червей имеют общий план строения: тела нервных клеток расположены по периферии, центральная часть занята отростками. У свободноживущих плоских червей нервные клетки распределены равномерно, со всех сторон окружая нейропиль и образуя скопления высокой плотности (Голубев, 1982). Число нейронов и их строение варьируют. Например, мозг поликлады Notoplana acticola содержит 550 нейронов (Koopowitz,1982). Однако, встречаются и отклонения от общего плана. У микротурбеллярии Stenostomum leucops (Catenulida) мозг включает 50 нейронов, которые расположены латерально по отношению к нейропилю (Reuter, 1990). Такое строение, по мнению некоторых исследователей, указывает на следы строения более примитивного, раннего мозга плоских червей (Halton, Gustafsson,1996).
Вопреки распространенному мнению, у изученных нами представителей низших цестод и амфилинид, нейроны в ганглиях не образуют сплошного коркового слоя. На гистологическом уровне ганглий цестод и амфилинид - это плотное скопление отростков, включающее группы нейронов в местах выхода нервов и комиссур. Скопления нейронов (от 3 до 5 клеток) расположены в основании дорзального и вентрального корешков, центральной комиссуры, а также при выходе передних нервов. ГЛС псевдофиллид плавно выходят из центральных нейропилей и несут последовательно расположенные по тела нейронов, не образуя скоплений. У дифиллид и трипаноринх церебральные ганглии имеют вентральные и
дорзальные доли, из которых отростки клеток проходят в центральную область ганглия, где изгибаются для прохождения в ГЛС, или хоботковые передние нервы, или в центральную комиссуру. У N. surmenicola большая часть отростков из долей направляются к центру, где сформировался дополнительный ганглий, и только из центрального ганглия поворачивают в центральный ствол, а затем разделяются на латеральные стволы.
В отличие от низших цестод, у представителя высших циклофиллидных цестод Gastroteania dogielli нейроны церебрального ганглия плотно окружают нейропиль, образуя сплошной корковый слой (Давыдов, Бисерова, 1988). По мнению некоторых авторов, у свободноживущих плоских червей количество нервных клеток на единицу объема значительно больше, чем у паразитических платод (Голубев, 1982). В то же время, количественных данных о содержании нейронов в ганглиях плоских свободноживущих и паразитических червей крайне недостаточно. Нам удалось подсчитать число нейронов в ЦГ цестоды Т. nodulosus: общее число клеток в парном церебральном ганглии и церебральной комиссуре около 80, причем в одном ганглии выявлено 30, а в другом 40 нейронов и 11 в комиссуре (Бисерова, 1997а). Мозговая комиссура (центральная, прим. авт.) Diphyllobothrium dendriticum также преимущественно состоит из нейронов, тела которых измеряются 20-35мкм в диаметре (Gustafsson, 1990b). В противоположность цестодам, центральная комиссура A. foliacea не содержит тел нейронов. Большая часть поперечного среза ганглия амфилинид занята отростками. Лежащие на периферии тела нейронов, занимают менее половины площади ганглия. ГЛС образуют ганглионарные утолщения, в которых обычно расположены по 2-3 нейрона, и вне утолщений нейроны почти не встречаются (Biserova et.al., 2000).
Серийная реконструкция мозга Fasciola hepatica (Trematoda) показала, что 2 церебральных ганглия не одинаковы по размеру. Во время их развития многочисленные ко-локализованные гигантские нейроны и поддерживающие клетки появляются в самом нейропиле и занимают до 60% объема нейропиля взрослого животного (Sukhedo, Sukhedo, 1990). Случаи вовлечения прогрессирующего разрыхления клеточного кольца и вытеснения нейропиля в окружающую паренхиму заканчивается ганглионарным искривлением или асимметрией. Такой феномен, по мнению авторов, не отмечен в других группах плоских червей. В этой связи, обнаруженная нами
асимметрия церебральных ганглиев у A. foliacea, проявляющаяся, также как у Fasciola hepatica, в процессе онтогенеза, может быть поставлена в один ряд явлений. Асимметрия на ранних стадиях A. foliacea проявляется как разное число нейронов в правом и левом ганглии, а позднее - в форме и размере долей, в диагональном положением комиссуры (Biserova et.al., 2000).
Установлено, что ультраструктурная организация нейропилей цестод и амфилинид различна. В составе ганглиев амфилинид обнаружены несколько интегративных центров в виде центральных и краевых нейропилей, с многочисленными синапсами различной структурной организации. Крупные аксоны в ЦГ сгруппированы в компактные кластеры, образуя светлую зону в центре ганглия. Между ними расположены мелкие отростки с синаптическими везикулами, формирующие многочисленные синаптические контакты - темные зоны, или центральные нейропили. Обычно их несколько, 2-3. Кроме центральных нейропилей, в месте выхода церебральной комиссуры имеются 2 краевых (латеральных) нейропиля, расположенных в поверхностном слое ганглия. Нейриты краевых нейропилей вплотную прилегают к отросткам глиальных клеток, именно в этих участках отростки мышечных клеток образуют сарко-невральные контакты.
На заднем конце тела A. foliacea в каждом каудальном ганглии обнаружено 2 латеральных и несколько (2-3) центральных нейропиля. Как и в ЦГ, латеральные нейропили каудальных ганглиев функционально связаны с мышечным отростками, тогда как центральные - передают информацию внутри ЦНС. Об этом свидетельствует проникновение тонких мышечных отростков между слоями глиальных клеток в области латеральных нейропилей. Состав отростков, входящих в латеральные и центральные нейропили различен.
Нейропиль цестод занимает центральную часть ганглиев и заполнен многочисленными отростками. Крупные электронносветлые отростки содержат микротрубочки и элементы гладкого ретикулума. Тонкие темные отростки диаметром от О.бмкм до 0,9 мкм заполнены синаптическими везикулами, реже встречаются отростки с большими электронноплотными гранулами типа нейросекреторных. Большая часть тонких отростков образует между собой синаптические контакты. В зоне центрального нейропиля ЦГ Т. nodulosus обнаружены тела интренейронов (тип 4) и
отростки мышечных клеток. Центральные нейропили ЦГ и ГЛС не имеют принципиальных отличий. Отростки и их группы не имеют оболочек, как это наблюдали у A foliacea, мышечные отростки проникают глубоко в нейропиль, образуя сарко-невральные контакты.
Таким образом, ГЛС цестод и амфилинид имеют существенные отличия в своей организации. Они касаются степени концентрации нервных клеток и организации двигательных нейропилей, которые у амфилинид занимают поверхностное (периферийное) положение, в противоположность центральному у цестод.
По нашим данным, нервная система низших цестод характеризуется меньшей, чем у амфилинид концентрацией нервных клеток. Тела нейронов встречаются у цестод не только в ганглиях (в тех случаях, когда ганглии имеются), но и на всем протяжении продольных нервных стволов, поперечных комиссур, периферических нервов. У кариофиллид отсутствуют ганглионарные скопления как в сколексе, так и на протяжении ГЛС, многочисленные нейроны расположены последовательно, друг за другом (по данным иммуноцитохимических исследований). У трипаноринх отчетливо прослеживается концентрация нейронов и дифференциация отделов ЦНС. Большая часть клеток расположена в верхней части сколекса: в ЦГ, хоботковых нервах. В нервах, выходящих из ЦГ, это бульбарные нервы и ГЛС, тела нейронов не обнаружены. Нейроны появляются в ГЛС только в задней части сколекса и на уровне шейки.
Впервые показано, что у цестод имеет место непрерывное поступление недифференцированных и малодифференецированных клеток в состав главных нервных стволов, за счет чего происходит пополнение популяции нейронов. Это обеспечивает постоянный рост нервных стволов в процессе нарастания стробилы. У амфилинид, в отличие от цестод, недифференцированные клетки в ЦНС не обнаружены.
6.1.2. Структурно-функциональные характеристики синапсов цестод и амфилинид.
Существует несколько классификаций синаптических контактов, основанных на морфологии отростков и зоны контакта, физиологических и нейрохимических характеристиках и т.д.
По способу проведения сигнала все синапсы делятся на химические, электрические и смешанные. Каждый из указанных типов имеет свои ультраструктурные характеристики. Химические синапсы передают сигнал с помощью нейрохимических субстанций, хранящихся в мембранограниченных везикулах. Электрические синапсы деполяризуют мембрану с помощью слабых токов, вызываемых потоками ионов через мембрану. Соответственно, смешанные синапсы имеют химическую и электрическую составляющие.
По результату воздействия на мишень, синапсы делятся на возбуждающие, тормозные (блокирующие) и модуляторные. В последнее время исследователями модельных объектов накоплены некоторые сведения, подтверждающие мысль о том, что каждая из указанных функциональных особенностей имеет свои специфические ультраструктурные характеристики. На модельных объектах комплексными физиологическими и ультраструктурными методами показано, что возбуждающие и тормозные синапсы содержат преимущественно светлые везикулы, а терминали с электронноплотными везикулами являются модуляторными.
По структурным характеристикам синаптические контакты подразделяются на несколько типов, отличающихся специализацией активной зоны и наличием тех или иных структур. Кроме того, синапсы классифицируют по связующим элементам, т.е. по типу связей (Шеперд, 1987), например, аксо-соматические, или аксо-аксональные, и т.д.
Ни одна из выше перечисленных классификаций не разработана для паразитических плоских червей, в первую очередь, из-за отсутствия электрофизиологических исследований, и во-вторых, из-за отсутствия общепризнанного модельного объекта среди паразитических платод.
В тоже время накоплены некоторые сведения об ультраструктуре синаптических, нейромышечных и парафиновых контактов плоских червей (Gustafsson, 1984; Reuter,1990; Reuter et al.,1990; Halton, Gustafsson,1996; Halton et al.,1997; Chien, Koopowitz, 1972; Fairweather I., Threadgold,1983; Xylander,1987).
При исследовании цестод нами было установлено, что синаптические контакты сконцентрированы в нейропилях ЦГ и ГЛС, но также встречаются и на поверхности нейронов, входящих в состав ганглиев и главных стволов. У
псевдофиллидных цестод в центральной части ЦГ имеются интернейроны с многочисленными синапсами на соме; многочисленные синапсы имеются в веточках передних нервов, входящих в ботрии. Нейромышечные контакты обнаружены в ЦГ, ГЛС, и на периферии - на поверхности мышечных клеток. Паракриновое выделение нейроактивных субстанций выявлено как в ГЛС, так и на поверхности мышечных клеток тела.
У амфилинид нами впервые показана дифференциация нейропилей: центральные нейропили ганглиев и ГЛС содержат синаптические контакты образованные нейритами; латеральные нейропили включают преимущественно нейромышечные контакты. Паракриновые контакты обнаружены в задней комиссуре и ПНС заднего конца тела.
Наличие синапсов в нейропилях ганглиев и ГЛС цестод подтверждается другими исследователями (Fairweather I., Threadgold,1983), тогда как наличие аксосоматических контактов иногда отрицалось. Отсутствие синаптических контактов на поверхности тел нейронов доказывалось для циклофиллидных цестод (Плужников, Поспехов, 1990). В этом случае авторы предполагают наличие другого механизма передачи сигнала по межклеточному веществу, которым окружены нейроны.
При рассмотрении ультраструктурных особенностей синаптических контактов цестод нами были описаны в нейропилях Т. nodulosus 9 типов контактов: 6 типов химических и смешанных синапсов, электрические, смежные (juxtaposition) и паракриновые контакты (рис. 4.1.- 13). Были выявлены реципрокные пары или реципрокные синапсы по классификации связей. В нервной системе Е. typus описаны 3 типа химических синапсов, у G. erinaceus два основных типа химических синапсов: с зачернением постсинаптической мембраны и без него. Пресинаптические окончания в большинстве случаев содержат очень мелкие прозрачные везикулы, реже пузырьки с электронно-плотным содержимым.
У A foliacea обнаружено 7 структурно-функциональных типов химических синапсов, а также щелевые контакты (gab junction), плотные контакты (tight junction) и смежные мембраны (juxtaposition) (рис. 3.-13). Встречаются реципрокные пары, когда оба отростка являются и пресинаптическим, и постсинаптическим окончанием и имеют два участка активных мембран.
Большинство обнаруженных нами синапсов относятся к поляризованным (Halton, Gustafsson,1996), когда пре- и постсинаптические мембраны имеют отличия в ультраструктуре. По мнению Густафссон (Gustafsson, 1990) поляризованные синапсы разделяются на одиночные, долевые, аксо-аксональные (en passant), мульти-синапсы и нейромышечные контакты. Рассмотрению нейромышечных контактов посвящен следующий раздел. Остальные типы нами обнаружены у цестод и амфилинид в разнообразных структурных модификациях. Долевые синапсы в ЦНС цестод и амфилинид встречаются регулярно и приурочены к центральным нейропилям ганглиев (Biserova et al., 1996).
Большое количество долевых синапсов отмечено для трематод. Показано, что большинство синапсов шистозомы относятся к долевым (Halton et al.,1997): пресинаптическая терминаль наполненная светлыми и плотными везикулами образует контакт с двумя волокнами, каждое из которых несет постсинаптическое уплотнение. В хвосте церкарий нередки случаи образования долевых синапсов с миоцитами, когда в качестве постсинаптических имеются два мышечных отростка. В отношении цестод и амфилинид нельзя сказать, чтобы долевые синапсы доминировали по сравнению с другими типами. Мы никогда не встречали долевые синапсы на периферии или с отростками мышечных клеток.
Во многих группах плоских червей, включая моногеней, пресинаптические терминали характеризуются наличием парамембранных структур и ассоциированных с ними везикул (Shaw,1981). Подобные синапсы описаны нами у Т. nodulosus (Бисерова, 1997; Biserova et al., 1996), они отличаются отчетливой парамембранной пластинкой, которая проходит параллельно пресинаптической мембране. Кроме того, в обоих классах нами были обнаружены специализированные синапсы с характерной вертикальной складкой (или пластинкой) пресинаптической мембраны, вокруг которой концентрируются светлые везикулы. Подобные синапсы носят название пластинчатых (Шепперд, 1987) и описаны для многих беспозвоночных, в том числе насекомых.
Впервые у амфилинид и цестод нами обнаружены синаптические гломерулы, ранее описанные в ЦНС высших животных.
Гломерулы расположены в светлых зонах ГЛС и состоят из нескольких, от 2 до 10 светлых нейритов, плотно прилегающих друг к другу и
окруженных собственной глиальной оболочкой. Нейриты не содержат везикул, что указывает на преимущественно электрическую передачу сигнала. Контактирующие мембраны строго параллельны и уплотнены симметрично прилегающим электронноплотным материалом; синаптическая щель слегка расширена, содержит мелкодисперсный материал. Подобные контакты между нейритами обозначают как десмосомоподобные контакты (ДПК) (Мошков, 1985; Мошков и др., 1986; Мошков, Тирас, 1987; Moshkov et al., 1998). Контакты обычно располагаются последовательно. В гломерулах встречаются короткие щелевые контакты между отростками. Некоторые пары отростков образуют комплементарные структуры типа "спин": глубокое впячивание нейрилеммы, в которое входит тонкий вырост прилегающего соседнего нейрита. Внутри "спины" обычно находятся элементы цитоскелета, в основании расположен синаптический контакт. Синаптические гломерулы цестод обычно включают значительно меньше нейритов, чем у амфилинид. Также имеются отличия в строении оболочки гломерулы, которая у амфилинид представлена чаще всего несколькими слоями отростков глиальных клеток, а у цестод - одним слоем. Существенно отличается организация проводящих путей в целом: у амфилинид синаптические гломерулы многочисленны и имеются в ЦГ и в ГЛС, которые преимущественно и состоят из нескольких гломерул; у цестод синаптические гломерулы единичны, встречаются в наиболее дифференцированных участках ЦНС, например, таких как бульбарные нервы.
