Глава 3. Строение глазного яблока

посвящено большое количество исследований. Установлено, что основную роль в закрытии ионных каналов играет циклический гуанозин монофосфат (cGMP). Именно cGMP индуцирует целый каскад реакций ферментативного превра­щения различных белков с участием ионов каль­ция. Одну из центральных ролей в этом про­цессе играют белок-передатчик трансдуцин и фермент фосфодиэстераза. Именно фосфоди-эстераза снижает концентрацию cGMP, что и приводит к закрытию ионных каналов.

Необходимо указать и на то, что фоторецеп­тор не просто регистрирует световую энергию. Он также адаптируется к степени освещеннос­ти. Например, колбочки могут адаптировать­ся таким образом, что наша зрительная сис­тема регистрирует свет от слабых интенсивно-стей освещения до ярко освещенных солнцем объектов.

3.6.4. Нейромедиаторы

( нейротрансмиттеры ) сетчатой оболочки

Описывая микроскопическое строение сет­чатой оболочки, мы неоднократно упоминали о наличии определенных структурных отличий синаптической организации нейронов сетчатки. Нейроны сетчатки отличаются и используемым типом нейромедиатора при передаче информа­ции от одного нейрона другому.

В последнее время было обращено особое внимание на изучение нейромедиаторов сетчат­ки, что позволило более точно дифференциро­вать различные типы нейронов и выявить их функцию. Развитию направления изучения ней­ромедиаторов способствовали успехи смежных дисциплин, таких как ауторадиография, имму­нология и молекулярная биология.

Клетки, окрашенные конъюгированными к различным типам нейромедиаторов антителами, меченными пероксидазой хрена, окрашивают самые нежные нервные волокна. На основании этого возможна довольно точная дифференциа­ция клеток, особенно при одновременной их импрегнации по Гольджи. Большинство иссле­дований нейромедиаторов нейронов сетчатки проведено на животных, но многое и на сетчат­ке человека [39, 219, 453]. Необходимо отме­тить, что полученные данные при исследовании животных во многом совпадают с данными ис­следования сетчатки человека.

Перед тем как более подробно остановиться на каждом из выявленных в сетчатке нейро-медиаторе, необходимо указать, что все они обнаруживаются и в центральной нервной сис­теме, что еще раз доказывает существование единства механизмов их развития и функциони­рования.

Глютаминовая кислота. Глютаминовая кис­лота относится к наиболее распространенным нейромедиаторам нейронов «вертикальных»

нейронных трактов сетчатки (рис. 3.6.39, а). Все фоторецепторы используют глютаминовую кислоту для передачи сигналов к нейрону сле­дующего порядка [237, 453, 702].

Рис. 3.6.39. Распределение глютаминовой кислоты (а) и гамма-аминомасляной кислоты (б) в нейронах сетча­той оболочки человека:

интенсивное черное окрашивание цитоплазмы клеток различных слоев сетчатки свидетельствует о положительной гистохимичес­кой реакции на выявляемый медиатор. Наиболее интенсивное окрашивание выявляется в цитоплазме ганглиозных клеток, ме­нее интенсивное в нейронах внутреннего и наружного ядерных слоев (стрелки)

Предполагают, что глютаминовая кислота является нейромедиатором всех биполярных и большинства ганглиозных клеток сетчатки по­звоночных [219, 691].

Поглощение, высвобождение и физиологи­ческое действие глютамата и его агонистов на нейроны второго порядка подтвердило, что глютамат является нейромедиатором возбуж­дающего действия в первом синапсе сетчат­ки. Действие этого нейромедиатора на нейроны второго порядка происходит посредством двух различных типов сенсорных каналов. Один тип постсинаптического рецептора относится к ме-таботропному, а второй является ионотропным [771, 829]. Метаботропные рецепторы активи-

Сетчатка

255

зируются посредством G-белка. Ионотропные рецепторы представляют собой интегральные мембранные белки, фиксирующие глютамино-вую кислоту. Этот процесс приводит к откры­тию катионных каналов. В настоящее время выявлен целый ряд ионотропных рецепторов [453, 847, 848].

Дендриты биполярных клеток, расположен­ные в наружном плексиформном слое, имеют рецепторные каналы, которые относятся или к метаботропным или ионотропным. В то же вре­мя их аксоны, расположенные во внутреннем плексиформном слое, имеют каналы и рецепто­ры для гамма-аминомасляной кислоты (типов А, В и С), допамина и глицина. Это связано с тем, что все виды амакриновых клеток являют­ся на этом уровне внутреннего плексиформного слоя пресинаптическими [154].

Гамма-аминомасляная кислота (ГАМК). Классический тормозной нейромедиатор, гам­ма-аминомасляная кислота (ГАМК), встречает­ся во многих типах амакриновых и горизонталь­ных клеток у большинства позвоночных [691] Имеются некоторые противоречия при реше­нии вопроса — содержится ли ГАМК в гори­зонтальных клетках обезьян и человека.

При окрашивании сетчатки человека вид­но, что четко окрашивается внутренний плекси-формный слой и приблизительно половина тел амакриновых клеток, лежащих во внутреннем ядерном слое. Горизонтальные клетки не окра­шиваются (рис. 3.6.39, б).

Благодаря использованию двойных методов окрашивания стало известно, что амакриновые клетки типа А2, А10, А13, А17, А19 и меж-плексиформная клетка накапливают ГАМК и, вероятно, используют ее как первичный ней­ромедиатор. Некоторые амакриновые клетки одновременно с ГАМК используют и другие нейромедиаторы, такие как серотонин, ацетил-холин (звездчатые амакриновые клетки), допа-мин [1128], нейропептиды (вещество Р).

ГАМК-эргические амакриновые и межплек-сиформные клетки действуют на отростки би­полярных, амакриновых и ганглиозных клеток или тела клеток в нейропиле сетчатки посред­ством всех трех типов ГАМК рецепторов.

Глицин. Глицин является аминокислотой. В центральной нервной системе и сетчатке гли­цин выполянет медиаторные функции. Опреде­ляется он в амакриновых клетках, не дающих реакцию на ГАМК [341, 691]. Предполагают, что к глицинэргическим относятся также не­сколько типов биполярных клеток. Глицин осу­ществляет некоторые формы постсинаптичес-кого торможения.

В сетчатке человека выявляется два морфо­логических типа глицинэргических амакрино­вых клеток. Менее интенсивно окрашиваются клетки типа АН. Более интенсивно окрашива­ются клетки А4 и А8 [841, 842]. Глициновые рецепторы также найдены на всех нейронах,

являющихся постсинаптическими по отноше­нию к амакриновым клеткам — на аксонах би­полярных клеток, на дендритах ганглиозных клеток. Обнаружены глициновые рецепторы и в мюллеровских клетках [265].

Допамин. Нейромодулятор допамин обнару­живается в нескольких типах амакриновых кле­ток сетчатки млекопитающих. Наиболее интен­сивно окрашивается при проведении иммуно-гистохимической реакции амакриновая клетка типа А18 [600].

Допаминовая клетка первого типа (А18) об­разует синапс на амакриновой клетке палочки АН и, возможно, также на клетках А8 и А17 [179, 591, 843, 1150].

Второй тип допаминовой амакриновой клет­ки был описан у обезьян и человека [694]. Эта клетка отдает дендриты, распределяющиеся в 3-м слое (страте) внутреннего плексиформного слоя.

Допаминовые клетки первого типа обеспе­чивают функционирование восходящих путей, направляющихся к наружному плексиформному слою. В этом слое они образуют синапсы с ГАМК-эргическими межплексиформными клет­ками.

Допаминовые рецепторы (D1 и D2) были идентифицированы на нейронах внутреннего и наружного ядерных слоев сетчатки многих по­звоночных. Предполагают, что рецептор D1 ха­рактерен для горизонтальных клеток наружно­го плексиформного слоя и некоторых амакрино­вых клеток внутреннего плексиформного слоя. Рецепторы D1 также выявлены на телах ганг­лиозных клеток.

Рецепторы D2 найдены в наружном ядер­ном слое, наружной пограничной мембране и даже в пигментном эпителии сетчатой оболоч­ки. Присутствуют они и во внутреннем плекси­формном слое.

Ацетилхолин. Классический эксцитатный нейромедиатор периферической нервной систе­мы — ацетилхолин. Он найден в амакриновых клетках сетчатки позвоночных. У кролика та­кие клетки были названы звездоподобными клетками [299, 700]. Различают два типа подоб­ных клеток. Клетки одного типа располагаются в субпластинке а внутреннего плексиформного слоя. Тело другого типа клеток смещено к слою ганглиозных клеток, а их дендриты распределя­ются в субпластинке Ь.

Эти ацетилхолинсодержащие амакриновые клетки близки по строению почти у всех позво­ночных. Описаны они и в сетчатке человека [514, 600].

Как мускариновые, так и холиномиметичес-кие рецепторы выявлены в сетчатке млекопита­ющих, особенно в ганглиозной клетке (Y-клет-ки). Влияние ацетилхолина и его антагонистов на ганглиозную клетку пока неясно.

Серотонин. Имеется два типа серотонин-содержащих амакриновых клеток в сетчатке

256