Световая и электронная микроскопия.

После экспериментальной процедуры Сильгард отделяли отдержателя с тканью, фиксированной формалином. Лоскуты хранились при температуре 4 град. Каждый лоскут делили на 4-6 кусочков ткани. Перед дальнейшей процедурой степень связывания МС определялась стереомикроскопией. Затем ткань мылась 0,1 м фосфатным буфером, фиксировалась 2% осмической кислотой в 0,1 М фосфатном буфере в течении 1 часа. Ультратонкие образцы фиксировались спиртовым ацетатом мочевой кислоты и исследовались в электронном микроскопе.

Статистический анализ.

Статистическая значимость данных внезависимости от различных условий была установлена Student’s тестом.

Результаты.

Электрофизиологические исследования.

Эффекты света на МС окрашенные ИКК-ЦМ препараты. Инкубация ИКК-ЦМ препаратов в 50 ммоль МС + 45 мин деполяризация клеток повышают продолжительность медленных волн. Чтобы уменьшить неспецифические экстрацеллюларные эффекты МС вовремя иллюминации, ткань мылась раствором Кребса. Во время этого устранялись эффекты МС на активность медленных волн. Эта часть эксперимента выполнялась в подавленном свете.

После инкубации в ИМС и мытья интенсивная иллюминация упраздняла активность в ИКК-ЦМ препаратах. Упразднение меделнных волн сопровождалась деполяризацией клеток к мембранному потенциалу –47 мВ (колебания от –64 мВ до –42мВ). Совместно этому исчезли фазовые сокращения и тонус лоскута повысился. Активность медленных волн не поражалась, когда ИКК-ЦМ препараты иллюминировались с максимальной интенсивностью в течениии 10 минут без предварительной инкубации в МС.

Упразднение медленных волн не было прямым эффектом деполяризации с того момента, как реполяризация не восстанавливала активность медленных волн, даже когда реполяризация применялась до того, как амплитуда медленных волн полностью уменьшалась. Эти наблюдения указывают на то, что эффекты МС и света на механизм генерации активности медленных волн не зависят от мембранного потенциала. В противоположность этому изменения активности медленных волн, вызванные повышением внеклеточной концентрации калия зависят исключительно от деполяризации, как только реполяризация мышечных лоскутов полностью обратит эффекты. Кроме этого, упразднение активности медленных волн может быть обнаружено при деполяризации лишь потенциалом 8-12 мВ (медленные волны упраздняются при величинах мембранных потенциалов –60,4 мВ) .

Скорость, с которой упразднялись медленные волны варьировала непосредственно с интенсивностью света. При иллюминации с максимальной интенсивностью, медленные волны исчезают в пределах 0,8-3 минут. Уменьшение интенсивности света повышает продолжительность промежутка исчезновения медленных волн до 3-12 минут.

Время необходимое для исчезновения медленных волн также зависит от длительности инкубации в МС. Когда препараты ИКК-ЦМ инкубировались в МС в течении 7 минут с последующим периодом прмывки 5 минут, иллюминация с максимальной интенсивностью устраняла медленные волны через 4-8 минут (n=5). Эффекты МС и света были необратимы.

Эффекты МС и света на ЦМ препараты: Специфичность действия МС изучалась с использованием ЦМ препаратов, которые не содержат подмышечной сети ИКК. Инкубация в МС в течении 45 минут не вызывала эффектов на электрических параметрах препаратов ЦМ, находящихся в покое (мембранный потенциал покоя=-62,8 мВ), так же не было эффектов при иллюминации с максимальной интенсивностью в течении 6 минут (n=4), что было вдвое больше максимального количества времени, требуемого для упразднения медленных волн в ИКК-ЦМ препаратах в тех же условиях.

Принимая во внимание тот факт, что способность препаратов ИКК-ЦМ к генерации медленных волн была избирательно устранена МС и светом, подобная активность ЦМ препаратов не была устранена. После обработки МС и светом и промывки раствором Кребса, добавление BaCl 2 (0,5 мМ) и BAY K 8644 (0,1 мМ) снижает мембранный потенциал покоя до –46,1 мВ и вызывает появление шипоподобых потенциалов с частотой, амплитудой и длительностью соответственно:18,7 циклов/мин; 16,5 мВ; 1,6 с. Частота потенциалов действия была снижена, когда клетки были реполяризованы потенциалом величиной 8-12 мВ и полностью упразднялась реполяризацией клеток к той же величине потенциала покоя каким он был в растворе Кребса. Эти наблюдения были типичны для ЦМ препаратов в присутствии BaCl2 и BAY K 8644.

Структурная корреляция.

Световая микроскопия. Инкубация в 50 ммоль МС в течении 7 минут не вызывала видимого впитывания красителя лоскутами (n=12), в то же время 45 минутная инкубация приводила к отчётливому окрашиванию всех лоскутов (n=1-). Эти образцы были отчётливы особенно в участках , где резидуальный подслизистый слой был очень тонким. В первых экспериментах авторы установили полную утрату окрашиваемых ИКК, когда внутрення поверхность ЦМ слоя была извлечена из препарата вместе с подслизистой соединительной тканью. Вот почему во всех экспериментах, субмукоза была отделена как можно полнее ножницами, с минимальным механическим растяжением.

После 45 минутной инкубации МС окрашивание было также обнаружено кроме ИКК и небольшого количества аксонов, в эритроцитах внутри капилляров и венул, в тучных клетках в субмукозе и в интерстиции ЦМ. Гладкомышечные клетки не окрашивались. В 1мм срезах ЦМ были контрастны во всех МС окрашенных лоскутов, что определялось недостаточным количеством клеток. Ткани хорошо сохранялись. ХотяИКК-ЦМ препараты, которые были преинкубированы МС в течении 7 минут не показали видимого окрашивания, контрастность подмышечного ИКК слоя уменьшалась после иллюминации с максимальныой интенсивностью в течении 4010 минут как было установлено в случае окрашивания толуидином синим. Эти наблюдения коррелировали с ультраструктурными изменениями.

Электронная микроскопия: Контрольные данные – иллюминация без МС никаких ультраструктурных изменений не было обнаружено в ИКК-ЦМ препаратах (n=11, 2-10 мин иллюминация), которые освещались в течении 10 минут с максимальной интенсивностью без инкубации в МС. Три типа клеток, интимно связанных щелевыми соединениями и промежеуточными контактами присутствовали вдоль всего внутреннего края препаратов. ИКК соединяются с тонкими ветвистыми гладкомышечными клетками (ВКМК), которые в свою очередь формируют щелевые контакты и межуточные соединения с глубоко лежащими крупными клетками ЦМ.

Взаимодействие между этими типами клеток было важным, так как авторы обнаружили, что окрашивание МС и заметное повреждение после инкубации в МС и иллюминации были ограничены для ИКК, более чем для ВГМК и типичных гладкомышечных клеток. Хотя индивидуальный профиль клеточных отростков часто было невозможно классифицировать, то три типа клеток могут быть классифицированы сравнением ядерных частиц клеток:

1. ИКК были высоко разветвлёнными клетками с 2 или 5 первичными отростками, профили клеток, которые включали ядро, в соновном также содержали начало 1 или 2 первичных отростков. Перинуклеарная цитоплазма между началом отростков была очень тонкой. В начале отростков перинуклеарная цитоплазма доминировала большой аккумуляцией митохондрий. Часть цитоплазмы была занята узлами филамент с малыми тельцами ассоциированными с цитоплазмой и мембраной. Когда последние сравнивались с расположением плотных телец в гладкомышечных клетках (ЦМ и ВГМК), оказалось, что в цитоплазме ИКК их мало. Разбросанные микротубулы всегда присутствовали в перинуклеарной цитоплазме. Обширный эндоплазматический ретикулум состоял из системы переплетающихся соединённых между собой цистерн, организованных частично между и вокруг митохондрий, частично соединённых с тонкими цистернами. Цистерны были преимущественно тонкого типа, с грубой частью, характеризуемой широко разбросанными рибосомами.