Системная организация и клеточный состав кишечного эпителия млекопитающих. Метод тимидиновой авторадиографии.

Кишечный всасывающий эпителий млекопитающих – типичный однослойный однорядный цилиндрический эпителий.

Дифференцированные, активно функционирующие клетки составляют эпителиальный пласт, покрывающий наружную поверхность ворсинок (микроорганные структуры с собственным нервным, мышечным и сосудистым аппаратами, увеличивают всасывающую поверхность тонкой кишки).

Слущивание закончивших жизненных цикл клеток происходит на вершине ворсинок.

Постоянство клеточного состава эпителиального пласта обеспечивается за счет интенсивного размножения камбиальных клеток крипт – пальцевидных впячиваний эпителия в слизистую оболочку. Клетки эпителия крипт отличаются от дифференцированных меньшими размерами, большей базофилией цитоплазмы, отсутствием или слабым развитием морфологических признаков специфической дифференцировки.

Непосредственно под эпителием ворсинок расположена собственная пластинка слизистой оболочки (1), образованная рыхлой волокнистой соединительной тканью. Сюда же заходят кровеносные и лимфатические сосуды, нервы и отдельные гладкомышечные клетки. Слепые концы крипт заканчиваются на одном уровне, ниже которого в слизистой оболочке залегает тонкий слой гладких мышечных клеток, образующих мышечную пластинку слизистой (2). Под мышечной пластинкой находится последний слой слизистой оболочки – подслизистая основа (3). Кнаружи от слизистой видна мышечная оболочка (4), которая представлена двумя слоями гладких мышечных клеток – более широким внутренним циркулярным слоем и узким наружным продольным слоем. И, наконец, снаружи кишки расположена серозная оболочка (5), состоящая из соединительной ткани, покрытой однослойным плоским эпителием – мезотелием.

Основными дифференцированными клетками кишечного эпителия являются всасывающие клетки, их базальная поверхность контактирует с базальной мембраной, а апикальная обращена в просвет кишки. Ядра всасывающих клеток имеют значительную величину, овальную форму и расположены примерно в один ряд. Апикальная цитоплазма и наружная плазматическая мембрана образуют многочисленные микроворсинки, формирующие щеточную каемку, которая, как и апикальная часть цитоплазмы клеток, окрашивается эозином в розовый цвет (оксифилия). Базальная часть всасывающих клеток расположена на базальной мембране, под которой находится рыхлая соединительная ткань собственной пластинки слизистой оболочки.

В микроворсинках отчетливо выявляются продольные фибриллярные актиновые структуры. Одно из важных свойств микроворсинок – способность их в результате медленного сокращения и расслабления к изменению всасывающей поверхности и расстояния между соседними микроворсинками. Основная функция микроворсинок состоит в обеспечении активного транспорта – первого звена избирательного поступления веществ в цитоплазму всасывающей клетки. Специализированная плазматическая мембрана обладает ярко выраженной способностью к активному и пассивному транспорту. Кроме того, на поверхности мембраны микроворсинок располагаются ферменты, обеспечивающие гидролитическое расщепление макромолекул, не разрушенных действием ферментов желудочного и кишечного соков. Этот вспомогательный механизм получил название «пристеночного, или мембранного, пищеварения», в работе которого участвуют мукополисахариды надмембранного комплекса микроворсинок. Они образуют между соседними микроворсинками сложную сеть, которая не пропускает крупные частицы пищи, а также бактерии. Кроме того, она играет роль решетки, в которую могут встраиваться ферменты из полости кишки. Эти ферменты вместе с ферментами, синтезируемыми всасывающими клетками и встроенными в их мембрану, осуществляют заключительные этапы гидролиза проходящих через ячейки сети не очень крупных молекул.

Ядра всасывающих клеток не обнаруживают признаков активного синтезе РНК, но тем не менее в течение всего жизненного цикла они синтезируют белки, мукополисахариды и ряд других соединений. Для всасывающих клеток характерно строго поляризованное расположение органоидов и, в частности, аппарата Гольджи (располагается над ядром и представлен хорошо развитыми цистернами с мелкими и крупными вакуолями).

Помимо основных всасывающих клеток в кишечном эпителии имеются железистые элементы. В данном препарате присутствуют клетки Панета, содержащие антибактериальные белки и пептиды. Вся апикальная часть клеток занята гранулами белкового секрета. Синтез его происходит на рибосомах шероховатой ЭПС, занимающей всю базальную часть клеток. Белковый секрет уже через 30-40 минут перемещается в мелкие пузырьки хорошо развитого аппарата Гольджи, расположенного в надъядерной области. Здесь образуются более крупные конденсационные вакуоли, которые постепенно превращаются в секреторные гранулы. Они перемещаются к апикальной поверхности клеток, где их содержимое выводится наружу. Они синтезируют и выделяют антибактериальный фактор – лизоцим.

Помимо них в криптах расположены камбиальные клетки (стволовые и полустволовые) и дифференцирующиеся клетки. Следует отметить базофилию цитоплазмы клеток и их меньшие размеры по сравнению с клетками в составе ворсинок. Также следует отметить больший объем ядер и меньший объем цитоплазмы. Поскольку эпителий крипт является продолжением эпителия ворсинки, то все клетки эпителия крипт располагаются на базальной мембране. На боковых поверхностях крипт расположены мелкие стволовые и полустволовые клетки. В апикальных участках эпителиального пласта в области расположения полустволовых клеток выявляются митотические фигуры. В средней части крипт дифференцирующиеся бокаловидные клетки.

Метод тимидиновой авторадиографии:

Для получения распределения тех или иных веществ в объекте используют маркирование нужных молекул меченным тимидином. Вводят его в клетку, тимидин встраивается в ДНК при делении. Затем отслеживают, что с этой клеткой происходит, куда она движется, сколько времени занимает это движение, какую функцию приобретает и где и каким образом гибнет.