Medycyna Wet. 2006, 62 (8) 955
Praca oryginalna Original paper
Zakrêt zêbaty (gyrus dentatus), stanowi¹cy czêæ two-ru hipokampa (formatio hippocampi) opisywano u cz³o-wieka (2, 11) oraz u zwierz¹t (1) ze wzglêdu na po-wi¹zania z niektórymi schorzeniami neurologicznymi, takimi jak: choroba Alzheimera, choroba Parkinsona, pl¹sawica Huntingtona czy BSE. Gyrus dentatus to sza-re, cienkie pasmo, le¿¹ce przyrodkowo w stosunku do zakrêtu hipokampa (gyrus parahippocampalis) z cha-rakterystycznymi poprzecznymi karbowaniami na jego powierzchni, które ku przodowi zanikaj¹. W budowie zakrêtu zêbatego wyró¿nia siê trzy warstwy: warstwê drobinow¹, warstwê komórek ziarnistych i warstwê ko-mórek ró¿nokszta³tnych. U wiêkszoci gatunków zwie-rz¹t ma on kszta³t litery C i oddzielony jest od pola CA1 hipokampa oraz podpory przez szczelinê hipokampa. Warstwa komórek ró¿nokszta³tnych u wielu gatunków zwierz¹t przedstawia inne u³o¿enie ni¿ ma to miejsce u cz³owieka. U szczura i u naczelnych (z wyj¹tkiem cz³o-wieka), podobnie jak u byd³a, okrelono wyranie przy-nale¿noæ tej warstwy do zakrêtu zêbatego.
Celem badañ by³o okrelenie przy pomocy mikrosko-pu elektronowego, w którym okresie ¿ycia p³odowego byd³a pojawiaj¹ siê struktury charakterystyczne dla doj-rza³ych komórek nerwowych oraz komórek glejowych i jak przebiega ich rozwój w poszczególnych przedzia-³ach wiekowych.
Materia³ i metody
Twór hipokampa do badañ w mikroskopie elektronowym pobrano z mózgowi p³odów bydlêcych w wieku: 16, 18, 20, 23 i 29 tygodni. P³ody uzyskano z zak³adów miêsnych i ubojni od krów rasy czarno-bia³ej, w wieku od 3-6 lat. Wiek p³o-dów okrelono na podstawie tabeli Baraldiego. Po pobraniu
materia³ utrwalono w mieszaninie 2% aldehydu glutarowe-go z 2% paraformaldehydem w 0,1 M buforze kakodyleno-wym, odwodniono w alkoholu etylowym i zatopiono w ¿y-wicy, a nastêpnie krojono na ultramikrotomie. Uzyskane ultracienkie skrawki (o gruboci oko³o 500-600 angstremów) kontrastowano przez 15 minut w 8% octanie uranylu w 0,5% kwasie octowym przez 45 minut oraz w cytrynianie o³owiu wg metody Reynoldsa. Skrawki ogl¹dano i fotografowano w mikroskopie elektronowym Tesla BS-500.
Wyniki i omówienie
Wyniki uzyskanych badañ dowodz¹, ¿e zakrêt zêbaty hipokampa jest czêci¹ formacji hipokampa, która wy-kazuje najszybszy rozwój u p³odów byd³a w drugim try-mestrze ci¹¿y; dotyczy to wiêkszoci ultrastruktur tego obszaru. W ostatnim trymestrze ci¹¿y stwierdzono za-koñczenie rozwoju ultrastruktur nale¿¹cych zarówno do neuronów, jak i komórek glejowych zakrêtu zêbatego, co wiadczy o ich dojrza³oci.
W 16. tygodniu ¿ycia p³odowego byd³a komórki za-krêtu zêbatego nie s¹ jeszcze rozwiniête. W 18. tygod-niu ¿ycia p³odowego u byd³a niektóre komórki glejowe zakrêtu zêbatego s¹ ju¿ czêciowo wykszta³cone (ryc. 1), a pomiêdzy komórkami nerwowymi obserwuje siê licz-ne naczynia krwionolicz-ne o rednicy pojedynczych krwi-nek. S¹ one wys³ane komórkami ródb³onka, zawiera-j¹cymi du¿e j¹dro z chromatyn¹ oraz rozci¹gniêt¹ cyto-plazmê wycielaj¹c¹ naczynie. W 20. tygodniu ¿ycia p³o-dowego w zakrêcie zêbatym wystêpuj¹ zorganizowane ultrastruktury komórek nerwowych i glejowych (ryc. 2). Zaczynaj¹ pojawiaæ siê blaszki mielinowe oraz po³¹cze-nia synaptyczne. W wykszta³conych komórkach nerwo-wych widoczne s¹ skupiska chromatyny j¹drowej,
któ-Rozwój zakrêtu zêbatego w ¿yciu p³odowym byd³a
obserwacje w mikroskopie elektronowym
IZABELA KRAKOWSKA, MA£GORZATA MATYSEK, JADWIGA JAWORSKA-ADAMU Katedra Anatomii i Histologii Zwierz¹t Wydzia³u Medycyny Weterynaryjnej AR, ul. Akademicka 12, 20-033 LublinKrakowska I., Matysek M., Jaworska-Adamu J.
Development of the hippocampus gyrus dentate during bovine fetal life observations using an electron microscope
Summary
The aim of the study was to use an electron microscope to determine when the appropriate structures of mature nerve and glial cells in bovine hippocampus gyrus dentate start to appear during fetal life and how this development occurs in different age groups. Samples for examination under electron microscopes were taken from fetal brains at 16, 18, 20, 23 and 29 weeks of life.
The ultrastructure development during the different periods of development was described and the outcome produced as electronograms. The results of the study indicate that the ultrastructural development of neurons and glial cells of the studied regions ends in the last trimester of pregnancy.
Medycyna Wet. 2006, 62 (8) 956
re u³o¿one s¹ wokó³ j¹derka. Charakterystyczny jest uk³ad i kszta³t skupisk chromatyny, w którym nie ma regularnoci, a chromatyna uk³ada siê inaczej w komór-kach glejowych ni¿ w komórkomór-kach nerwowych. Takie ró¿-norodne rozmieszczenie chromatyny pozwala na odró¿-nienie komórek glejowych od komórek nerwowych w tym okresie rozwojowym.
W 23. tygodniu ¿ycia p³odu cytoplazma komórek ner-wowych opisywanego obszaru zawiera liczne mitochon-dria i wolne rybosomy; wyrana jest równie¿ siateczka ródplazmatyczna ziarnista, która przyjmuje postaæ w¹s-kich kana³ów z niewielk¹ iloci¹ rybosomów na po-wierzchni. Aparat Golgiego ma kszta³t zaokr¹glonych cystern i w¹skich kana³ów. Wystêpuje wiêksza iloæ komórek oligodendrogleju z du¿ymi mitochondriami. Widoczne s¹ równie¿ podzia³y j¹der komórkowych. W tym okresie ¿ycia p³odowego wystêpuje ju¿ zjawis-ko migracji monocytów ze szpiku zjawis-kostnego do mózgowia. W nastêpnym okresie rozwojowym, czyli w 29. ty-godniu ¿ycia p³odowego, w komórkach nerwowych s¹ równie¿ widoczne liczne mitochondria, siateczka ród-plazmatyczna, aparat Golgiego i rybosomy. Struktury s¹ wiêksze ni¿ w poprzednim okresie oraz maj¹ wyra-niejsze zarysy. Wystêpuje wiêcej po³¹czeñ synaptycz-nych, w komórkach nerwowych widoczne s¹ sto¿ki aksonalne. Aksony otacza kilkuwarstwowa os³onka mielinowa. Neurony maj¹ dobrze wykszta³cone j¹dro komórkowe z wyran¹ b³on¹ j¹drow¹ i wystêpuj¹cymi w niej porami oraz wszystkie pozosta³e struktury cyto-plazmatyczne. Synapsy posiadaj¹ wyran¹ szczelinê synaptyczn¹ i szerokie zagêszczenia postsynaptyczne; pêcherzyki synaptyczne s¹ liczne (ryc. 3).
Badania rozwoju ultrastruktur OUN w okresie pre-natalnym dotycz¹ g³ównie procesu mielinizacji i roz-woju samych neuronów (5, 7, 9). Wed³ug badañ prze-prowadzonych na zwierzêtach (3, 4) neuroblasty, które przekszta³caj¹ siê w komórki ziarniste zakrêtu zêbate-go, migruj¹ najpierw do powierzchownych warstw, a dopiero póniej uk³adaj¹ siê w warstwie g³êbszej. Za-krêt zêbaty p³odu byd³a w wieku 13 tygodni ¿ycia mo¿-na porówmo¿-naæ z t¹ sam¹ struktur¹ p³odu cz³owieka w wie-ku 16 tygodni (6, 10). Badania prowadzone na innych gatunkach zwierz¹t, np. u szczura potwierdzaj¹, ¿e u zwierz¹t nastêpuje wczeniejsze dojrzewanie ultra-struktur tkanki nerwowej ni¿ ma to miejsce u cz³owieka
(13). U szczurów stwierdzono, ¿e w przypadku zakrêtu zêbatego najszybszy rozwój nastêpuje w okresie post-natalnym (8, 12). Natomiast u myszy wykazano, ¿e komórki ziarniste zakrêtu zêbatego s¹ najpóniej doj-rzewaj¹cymi strukturami, w tworze hipokampa (3). Najbardziej charakterystyczne zmiany w obrêbie zakrê-tu zêbatego u byd³a obserwuje siê na prze³omie 18. i 20. tygodnia ¿ycia p³odowego. Najlepiej i najdok³adniej widoczne s¹ w mikroskopie elektronowym, poniewa¿ mo¿liwe jest przeledzenie procesu dojrzewania po-szczególnych ultrastruktur tego obszaru. W porówna-niu z zakrêtem zêbatym u cz³owieka jest to bardzo szybki rozwój.
W ostatnich latach przedstawiaj¹ teoriê (6), ¿e czas, w którym nastêpuje rozwój p³odowy komórek zakrêtu zêbatego ma zwi¹zek z ich odpornoci¹ na neurodege-neracjê w przypadku wyst¹pienia czynników chorobo-wych.
Pimiennictwo
1.Aggleton J. P.: A description of the amygdalo-hippocampal intercconnections in the macague monkey. Exp. Brain Res. 1986, 64, 515-526.
2.Amaral D., Insausti R., Cowan W. M.: The comissural connections of the monkey hippocampal formation. J. Comp. Neurol. 1984, 224, 307-336. 3.Angevin J. B. Jr.: Time of neuron origin in the hippocampal region. An
auto-radiographic study in the mouse. Exp. Neurol. 1965, 2, 1-70.
4.Bentivoglio M.: The Golgi apparatus emerges from nerve cells. Trends Neuro-sci. 1998, 21/5, 195-200.
5.Brodal A., Harrison R. G.: Observations on the chemical composition of myelin and the smallest size of myelinated nerve fibers in the central nervous system. Quart. J. Micr. Sci. 1948, 89, 89.
6.D¹mbska M., Laure-Kamionowska M.: Myelination as a parameter of normal and retarded brain maturation. Brain Develop. 1990, 12, 214-220.
7.Fleischhauer K., Wartenberg H.: Electronenmikroskopische Untersuchungen über das Wachstum der Nervenfasern und über das Auftreten von Markschei-den im Corpus callosum der Katze. Zschr. Zellforch. 1967, 83, 568-572. 8.Minkwitz H.: Zur Entwicklung der Neuronenstruktur des Hippocampus während
der par und postnatalen Ontogenese der Albinoratte. J. Hirnforsch. 1976, 17, 213-231.
9.Mossakowski M. J., Gajkowska B., Tsitsishvili A.: Ultrastructure of neurons from the CA1 sector of Ammons horn in short-term cerebral ischemia in Mongolian gerbils. Neuropatol. Pol. 1989, 27, 39-53.
10.Müller F., ORahilly R.: The first appearance of the future cerebral hemispheres in the human embryo at stage 14. J. Anat. Embryol. 1988a, 177, 495-511. 11.Rosene D. L., Van Hoesen G. W.: The hippocampal formation of the primate
brain. A review of some comperative aspects of cytoarchitecture and connec-tions, [w:] Jones G. E., Peters A. (eds.): Cerebral cortex. Plenum Press, 1987, 6, 345-456.
12.Shirley A.: Development of the hippocampal region in the rat, morphogenesis during embryonic and early postnatal life. J. Comp. Neurol. 1980, 190, 115-134. 13.Szczech J.: Mielinizacja uk³adu limbicznego w rozwoju ontogenetycznym
szczura. Neuropat. Polska 1978, 16, 25.
Adres autora: dr Izabela Krakowska, ul. Akademicka 12, 20-033 Lublin
Ryc. 3. Ultrastruktura synapsy akso--aksonalnej z pêcherzykami synap-tycznymi p³odu w 29. tyg. ¿ycia (pow. 30 000×)
Objanienia: S synapsa Ryc. 1. Ultrastruktura oligodendrocytu
p³odu w 18. tyg. ¿ycia (pow. ok. 35 000×) Objanienia: M mitochondria, N j¹dro
Ryc. 2. Ultrastruktura komórki nerwowej p³odu w 20. tyg. ¿ycia (pow. ok. 35 000×) Objanienia: N j¹dro, Nt neurotubule
