Конгруэнтность интраназальной аэродинамики и функциональной неоднородности ольфакторного эпителия

А. В. Ромащенко1,2, Д. В. Петровский1, М. П. Мошкин1,3

1Институт цитологии и генетики, СО РАН
630090 Новосибирск, ул. акад. Лаврентьева, 10
2Конструкторско-технологический институт вычислительной техники, СО РАН
630090 Новосибирск, ул. акад. Ржанова, 6
3Томский государственный университет
634050 Томск, просп. Ленина, 36
e-mail: mmp@bionet.nsc.ru

Поступила в редакцию 31.05.2016 г.

Зональная организация обонятельной системы определяется не только особенностями экспрессии генов ольфакторных рецепторов, но и геометрией носового хода, где рецепторы к наиболее мукорастворимым соединениям сосредоточены в области с максимальной скоростью воздушного потока (дорсальная часть), а рецепторы к менее летучим соединениям сосредоточены в вентральной части носа. Увеличение скорости потока в отдельных областях носовой полости позволяет, с одной стороны, ускорить восприятие запаховых стимулов ольфакторными рецепторами, с другой — увеличивает риск воздействия на данную область различных патогенов, содержащихся в воздушном потоке, вследствие большей интенсивности их осаждения. В данном исследовании с помощью марганец-усиленной магнитно-резонансной томографии (МРТ) мы показали, что при интраназальном введении коллоидного раствора наночастиц оксида марганца (НОМ, Мn3О4 ) в вентральной части ольфакторного эпителия мышей происходит более интенсивный захват нерастворимых частиц, чем в дорсальной. Совместное введение НОМ и специфических блокаторов клеточного транспорта и эндоцитоза показало, что частицы захватываются из носовой полости с помощью эндоцитоза и транспортируются в клетки обонятельной луковицы посредством внутриклеточного транспорта. При этом в дорсальной части ольфакторного эпителия, в отличие от вентральной, основной вклад в захват НОМ вносит клатрин-зависимый тип эндоцитоза. Таким образом установлено, что две функциональные области ольфакторного эпителия мыши, отличающиеся по интенсивности осаждения субмикронных аэрозолей, демонстрируют различную интенсивность захвата нерастворимых частиц из носовой полости и имеют различия в механизмах их эндоцитоза. Следовательно, структурная и функциональная организация носовой полости мыши полностью отвечает принципу адаптивной конгруэнтности, который ограничивает инфекционные и токсические воздействия наноаэрозолей на клетки обонятельного эпителия и головной мозг.

Популярный cинопсис:
Элементы

© 2005-2017 «Элементы»