Иммуногистохимическая характеристика сосудистых сплетений головного мозга человека

Сосудистые сплетения головного мозга несут основную нагрузку как составная часть гематоэнцефалического барьера и как железа, секретирующая цереброспинальную жидкость (ЦСЖ). Функция сосудистого сплетения связана с продукцией и транспортом цереброспинальной жидкости [12, 19]. Данные процессы осуществляются эпителиальными клетками сосудистых сплетений [17, 18]. Эпителий сосудистого сплетения является цитологической модификацией эпендимы желудочков головного мозга, которая в эмбриональном развитии формируется из нервной трубки [7]. Таким образом, эпителиальные клетки сплетений являются производными нейроэктодермы.

В 1873 г. M. Benedict [5] впервые обнаружил нервы в сосудистом сплетении при окраске ткани кармином. Он нашел, что сосудистое сплетение иннервируется ветвями блуждающего и подъязычного нервов. S.Clark [6] изучал иннервацию сосудистых сплетений IV желудочка плодов собаки и кошки разного возраста, кролика и крысы при помощи метода серебрения Рэнсона (pyridin-silver method of Ranson). Он выделил три вида нервных волокон и окончаний — иннервирующие кровеносные сосуды, оканчивающиеся в соединительной ткани и на эпителиальных клетках. По его данным, большинство нервных волокон немиелинизированы. Рядом авторов [9—11] были описаны виды нервных волокон и окончаний. Они обнаружили адренергические волокна, которые следуют за ходом сосудов, располагаясь между сосудами и эпителиальными клетками. По их мнению, эти волокна могут иннервировать и сосуды, и эпителий. Наряду с симпатической нервной системой в сосудистых сплетениях развивается и парасимпатическая, которая ингибирует процесс продукции ЦСЖ [8]. Авторы также обнаружили автономные нервы сосудистых сплетений, которые представлены и в мягкой мозговой оболочке. В сосудистых сплетениях был выявлен высокий уровень содержания фактора роста нервов (NGFR) [16].

Другие исследователи [4, 14] обнаружили рецепторы к NGFR не только в эпителии, но и в мезенхиме сосудистых сплетений, где экспрессия NGFR была значительно выше, чем в эпителии. Также авторы обнаружили слабую экспрессию глиального фибриллярного кислого белка (GFAP) в эпителии и коэкспрессию NGFR и GFAP в некоторых клетках. Следует отметить, что большинство приводимых работ было выполнено на сосудистых сплетениях крыс, кошек и кроликов [6, 9—11]. При помощи нейрональных маркеров сосудистые сплетения мозга человека исследовали многие авторы. По этой причине, по-видимому, проводилась прямая экстраполяция данных, полученных на лабораторных животных.

Таким образом, при анализе существующей литературы становится ясно, что иннервация сосудистых сплетений сложно организована и имеет огромное функциональное значение. Можно предположить, что подобная система должна изменяться в зависимости от пола и возраста. Возможно, старение организма и развитие различных нейральных патологий способно приводить к нарушениям функциональной организации нервного аппарата сосудистых сплетений, что не может не отразиться на функции всего сплетения, в частности на продукции и транспорте ЦСЖ. Подобное исследование может расширить имеющиеся представления о функциональной организации и значении нейральных производных сосудистых сплетений.

Целью работы явилось иммуногистохимическое изучение экспрессии некоторых нейрональных маркеров в эпителии сосудистого сплетения, а также изучение половозрастных изменений в организации нервного аппарата сосудистых сплетений головного мозга человека.

Материал и методы

Работа проводилась на аутопсийном материале, полученном из 1-го судебно-медицинского морга Москвы, Рязанского областного бюро судебно-медицинской экспертизы и коллекции лаборатории развития нервной системы НИИ морфологии человека РАМН. Материал забирали не позже, чем через 12 ч после смерти. Были исследованы сосудистые сплетения III, IV и боковых желудочков мозга взрослых людей в возрасте от 30 до 84 лет, сплетения боковых желудочков собаки, кошки, осла и песчанки, а также плодов человека в возрасте 10—11 нед и новорожденного в возрасте 10 дней. Материал фиксировали в 10% формалине или жидкости Буэна и заливали в парапласт. Головы плодов человека и мозг песчанок фиксировали целиком. Сосудистые сплетения осла, собаки и кошки забирали с кусочком мозга. Из сосудистых сплетений боковых желудочков мозга взрослых людей вырезали два кусочка — из центральной части сплетения в области сосудистого клубка и в месте входа сосудов (височный край). От сплетений III и IV желудочков отрезали половину. Срезы толщиной 10 мкм были подвергнуты стандартной гистологической проводке и окрашены по методу Маллори. Для иммуногистохимического исследования были использованы маркеры, представленные в таблице.

Для визуализации первых антител использовался набор Ultra Vision Detection System фирмы «Thermo Scientifiс». В качестве позитивного контроля использовали срезы головного мозга человека и песчанки.

Кроме того, срезы сосудистых сплетений взрослых людей были импрегнированы протеинатом серебра с дополнительной импрегнацией хлорным золотом по методу Бодиана для парафиновых срезов в модификации Баксиха.

Результаты и обсуждение

В результате исследования было обнаружено, что нейромаркеры S-100, NCAM и нейроспецифическая енолаза экспрессируются в цитоплазме эпителиальных клеток (рис. 1).

Рисунок 1. Белок S-100 в клетках эпителия сосудистого сплетения боковых желудочков головного мозга человека (а). ×200; б — негативный контроль. ×100; в — позитивный контроль — головной мозг человека. ×200.

Это подтверждает мнение о том, что эпителий сосудистого сплетения является производным нейроэктодермы. Кроме эпителия, S-100 и NCAM выявляются в клетках стромы сосудистого сплетения (см. рис. 1, а, б, в). По размеру, морфологии и локализации (около сосудов) эти клетки соответствуют тучным клеткам. Синапсин и нейрофиламенты в клетках эпителия выявлены не были, так же как и рецепторы к NGFR, что соответствует данным Ross, Altar и Burton, которые не обнаружили рецепторов к данному маркеру и тирозин-киназе, являющейся аналогом NGFR, в сосудистом сплетении [4, 14]. Для выявления нервного аппарата были исследованы два участка сосудистых сплетений боковых желудочков — в области сосудистого клубка и входа артериол (височный край), и сплетения III и IV желудочков головного мозга человека. При помощи ряда нейромаркеров (нейроспецифического бета-3 тубулина, нейроспецифической енолазы, основного белка миелина, нейрофиламентов, S-100, NCAM, синапсина I, рецепторов к NGFR) не удалось выявить нервные волокна и нервные окончания в строме и сосудах сосудистых сплетений. Аналогичные результаты были получены на сосудистых сплетениях плодов человека. Для сравнения были взяты сосудистые сплетения некоторых животных — песчанки, кошки, собаки и осла. У осла тонкие нервные волокна при помощи антител к нейроспецифической енолазе, бета-3 тубулину, основному белку миелина и нейрофиламентам были обнаружены только по ходу ветвей ворсинчатой артерии (рис. 2),

Рисунок 2. Нервные волокна, позитивные к нейроспецифическому бета-3 тубулину, в стенке сосудов (ветвях ворсинчатой артерии) осла. ×200.

что соответствует данным А.А. Дария [2], который при помощи импрегнации солями серебра по методу Рассказовой обнаружил нервное сплетение в стенке ворсинчатой артерии. В сосудистых сплетениях песчанки, кошки и собаки нервных волокон и окончаний выявлено не было. Распространенное мнение о богатой иннервации сосудистых сплетений, возможно, объясняется широким использованием исследователями различных методов серебрения. Поэтому для контроля мы применили на сосудистых сплетениях боковых желудочков взрослых людей метод импрегнации протеинатом серебра с дополнительной импрегнацией хлорным золотом по Бодиану для парафиновых срезов в модификации Баксиха. При помощи данного метода также не удалось выявить элементы нервной ткани. Импрегнированными оказались базальные мембраны, стенки сосудов, элементы соединительнотканной стромы. Нервных волокон и окончаний в строме и в стенках сосудов выявлено не было.

По данным литературы, в клетках эпителия сосудистого сплетения была выявлена экспрессия некоторых вазоактивных агентов (эндотелина-1, адреномедуллина, вазоактивного интестинального пептида) [13]. Учитывая происхождение клеток эпителия из нейроэктодермы, можно предположить, что именно они играют важную роль в регуляции продукции спинномозговой жидкости. Кроме того, тучные клетки, выявляемые в сосудистых сплетениях, также могут синтезировать вещества (гистамин, вазоактивный интестинальный пептид и т.д.), прямо или косвенно влияющие на регуляцию ликвородинамики [1].

Заключение

Установлено, что в клетках эпителия сосудистого сплетения экспрессируется ряд нейромаркеров — S-100, NCAM, нейроспецифическая енолаза, подтверждая их нейроэктодермальное происхождение. Кроме того, S-100 и NCAM выявляются в отдельных клетках в строме сплетения. Нейроспецифический бета-3 тубулин, синапсин I, нейрофиламенты и рецепторы к NGFR в сосудах и строме сосудистого сплетения нам выявить не удалось.

Необходимо учитывать возможную роль клеток эпителия сосудистого сплетения, а также ферментов тучных клеток в регуляции ликвородинамики и, как следствие, поддержании водно-солевого баланса мозга человека.