Аксонно-плазмическая транспортировка

Все выше описанное также применяется к нервным клеткам с тем различием, что большая часть цитоплазмы (в особенности для периферических нейронов) перешла в длинную и тонкую нить - аксон. Следовательно, взаимодействие между клеточным телом и цитоплазмой аксона (аксоплазмой) и замещение употребленных или использованных элементов должно осуществляться на расстояниях, измеряемых не в микронах, а в сантиметрах, и в случае седалищного нерва - в метрах. Каким образом? В конце 40-х Вайс (Weiss) и Хиско (Hiscoe) доказали наличие аксоплазматического потока между клеточным телом и всей длиной аксона и его ветвей; потока, который постоянно замещает использованные элементы цитоплазмы - элементы, которые вероятно являются специфичными для каждого нейрона или для каждого типа нейронов, и которые не приносятся к нему кровью или клетками Шванна. Скорость этого потока была оценена примерно как 1 мм в день. С тех пор это важное открытие было подтверждено много раз и для многих типов нервов. Теперь нам известно, что если 1 мм в день - это общая скорость для многих нервов у млекопитающих, то некоторые элементы (среди которых протеины, молекулы которых лучше всего изучены) могут передаваться с гораздо большей скоростью, которая может достигать нескольких сотен миллиметров в день. Также известно, что моторная мощность этой транспортировки обеспечивается самим аксоном. Этот аксоно-плазмический поток в течение некоторого времени присутствует в аксонах, отделенных от их клеточных тел (например, в дистальном аксонном сегменте, который остался прикрепленным к мышце).

Исследования механизмов трофичности, проведенные в Остеопатическом Университете

Кирксвилля

И. Корр, доктор философии

Кафедра физиологии

Колледж остеопатической медицины

Кирксвилль

Фундаментальные вопросы и экспериментальная стратегия

Зная о феномене аксоплазмической транспортировки, мои коллеги и я задались следующим вопросом: возможно ли, чтобы трофическая функция нервов зависела от постоянного прохождения в клетках (например, мышечных) веществ, образованных в теле нейрона и переносимых до иннервируемой клетки аксоном?

Наиболее прямым способом найти ответ на этот вопрос нам позволило

следующее:

.1) ввести в некоторые нервные клетки помеченные вещества, которые могут быть абсорбированы клеткой, а затем они войдут в более сложные молекулы, такие как протеины,

2) проследить за миграцией по аксону этих сложных молекул благодаря
их радиоактивности,

3) оценить количество радиоактивных молекул, которое пересечет
нейромышечное соединение и проникнет в мышечную клетку,

4) убедиться в том, что мы устранили любую возможность привнесения
этих молекул по другим путям (например, по кровеносному). Если это
нельзя устранить, то это нужно измерить.

В наших первых опытах мы использовали рентгенографию, в которой изображения распределения радиоактивности в тканях записываются на специальные фотографические пленки для толстых срезов ткани и для тонких срезов, помещенных на покровное стекло на ядерную эмульсию, покрывающую срез. Исследование срезов под микроскопом позволило нам точно определить распределение и локализацию радиоактивных частиц в клетках и тканях. Ожидая выявить лишь самые минимальные дозы радиоактивности, мы использовали мощные излучатели бета-частиц - углерод (14) и фосфор (32).

Идеальными для этого эксперимента нам показались большой подъязычный нерв и мышцы языка, так как они соответствовали четырем условиям, перечисленным выше. Я часто думал о том, что язык и его иннервация были задуманы специально для нашего исследования! В качестве предмета исследования мы выбрали кролика. У этого животного доступно дно четвертого желудочка, где расположено ядро подъязычного

нерва; кроме того, его маленький размер позволяет сохранить его достаточное количество после операции и совместим с вмещающими способностями наших лабораторий.