Novye biofizicheskie podkhody k registratsii regeneratsii i fagotsitoza planariy

Abstract

Full Text

Плоские черви планарии - уникальный объект, так как их базовые физиологические процессы происходят путем морфогенеза. Работа посвящена разработке пакета биофизических методов неинвазивного контроля основных клеточных процессов у планарий - фагоцитоза и регенерации. Регенерация у планарий протекает двумя параллельными путями: фагоцитоз поврежденных клеток и пролиферация стволовых клеток - необластов. В то же время фагоцитоз, протекающий на клеточном уровне, - основной механизм переваривания пищи пла-нарий. В связи с этим интерес вызывает возможность контроля клеточных физиологических процессов у пла-нарий в ходе регенерации и пищеварения биофизическими неинвазивными методами путем регистрации сверхслабой фотонной эмиссии (ССФЭ) и динамической морфо- и цветометрии. Регистрация ССФЭ проводилась хемилюминоме-тром «Биотокс-7А» 2М, оснащенного фотоумножителем 9750QB/1 (область спектральной чувствительности 380-710 нм). Уровень ССФЭ в процессе фагоцитоза резко повышался через 24 часа после кормления, на 3 сутки достигал максимума, а к 5 дню возвращался к контрольному уровню. При регенерации максимальный уровень ССФЭ наблюдался также через 24 часа после перерезки, но с меньшей амплитудой, чем при фагоцитозе. Морфоконтроль регенерации и фагоцитоза проводится методом прижизненной цифровой морфометрии (ПЦМ), включающей регистрацию размерных и цветовых характеристик животных. Для создания цифровых изображений планарий применялся цифровой микроскоп Stemi 2000С (Zeiss). Размерные показатели плана-рий регистрировали с использованием программы Plana 5.0. В процессе переваривания пищи планарии после кормления резко увеличивались в размерах, а к 3 дню площадь их тела постепенно уменьшалась до исходных значений. При регенерации соотношение площади тела регенеранта и бластемы восстанавливалось до величины, характерной для не поврежденных животных, в основном к 7 дню наблюдений. Метод биологической цифровой цветометрии. Для регистрации цветовых характеристик тела животных использована программа Photoshop, позволяющая дать цифровую оценку цвета. Анализировали: тон цвета объекта, его теплоту, а также яркость и насыщенность. Выявлена тонкая динамика цветовых характеристик поверхности тела животных, отражающая динамику процессов, протекающих in vivo в процессе фагоцитоза и регенерации, и коррелирующая с динамикой размерных характеристик и уровня ССФЭ. Полученные данные подтверждают возможность неинвазивного контроля основных клеточных процессов на модели плоских червей планарий.