CHANGES IN THE PANCREATIC ISLETS AND NERVOUS ELEMENTS IN RATS DURING AGING (AN IMMUNOHISTOCHEMICAL STUDY)

Abstract

The neural apparatus and the endocrine part of the pancreas was studied in Wistar rats aged 3-4 and 19 months (n=24) using the immunohistochemical reactions for synaptophysin (Syn), tyrosine hydroxylase (TH) and protein gene product 9.5 (PGP 9.5). Since Syn and PGP 9.5 are highly selective in detection of pancreatic islet (PI) endocrinocytes, it was possible to examine their topography and density in all parts of the pancreas. It was found that in rats aged 19 months, the total number of PI was decreased as compared to that in young animals. The study of PI size distribution has shown that the number of large islets decreased with age. Young animals showed rich innervation of the pancreas which was represented by three nerve plexuses: the first was a broadly-looped one, formed by small nerve trunks and bundles of unmyelinated and myelinated nerve fibers, the second consisted of thin bundles of postganglionic axons and microganglia, and the third (main terminal plexus) was formed by axons with varicosities and synapses of “en passant” type. In aged rats, marked degenerative changes in the neurons of intramural ganglia, nerve trunks and bundles were noted together with the reduction or complete absence of Syn- and TH-positive efferent parasympathetic and sympathetic terminals around blood vessels, excretory ducts, denervation of the exocrine and endocrine parts of the pancreas. Innervation disturbances in some lobules were accompanied by small inflammatory perivascular infiltrates.

Keywords

pancreas / pancreatic islets / autonomous innervation / aging / immunohistochemistry

References

[1] Барабанов В. М., Гулимова В. И., Фокин Е. И., Савельев С. В. Морфологическая и иммуногистохимическая характеристика эндокринных клеток и нейральных структур поджелудочной железы у подростка с сахарным диабетом // Клин. и экспер. морфол. 2014. № 2. С. 4-8.

[2] Иванова В. Ф., Пузырев А. А. Поджелудочная железа: Руководство по гистологии. СПб.: СпецЛит, 2011. Т. 2. С. 156-167.

[3] Коржевский Д. Э., Кирик О. В., Петрова Е. С. и др. Теоретические основы и практическое применение методов иммуногистохимии (руководство). СПб.: СпецЛит, 2014.

[4] Коржевский Д. Э., Колос Е. А. Белок PGP 9.5 и его использование в качестве функционального маркера в нейроморфологии // Мед. акад. журн. 2013. Т. 13, № 4. С. 29-35.

[5] Кривова Ю. С., Барабанов В. М., Савельев Е. С., Савельев С. В. Нейроэндокринные комплексы в поджелудочной железе нутрии (Myocastor coypus) (иммуногистохимическое исследование) // Морфология. 2009. Т. 135, вып. 3. С. 59-62.

[6] Прощина А. Е., Кривова Ю. С., Барабанов В. М., Савельев С. В. Иммуногистохимическое исследование наиболее крупных островков поджелудочной железы человека при старении и при сахарном диабете 1 и 2 типов, перспективы для трансплантации // Сахарный диабет. 2013. № 4. С. 38-43.

[7] Чумасов Е. И., Майстренко Н. А., Петрова Е. С. и др. Морфологическое исследование поджелудочной железы при хроническом панкреатите с использованием иммуногистохимических маркеров // Мед. акад. журн. 2013. Т. 13, № 2. С. 71-77.

[8] Чумасов Е. И., Петрова Е. С., Коржевский Д. Э. Иммуногистохимическое исследование иннервации сердца крысы // Морфология. 2009. Т. 135, вып. 2. С. 33-37.

[9] Яглов В. В., Яглова Н. В. Новые концепции биологии диффузной эндокринной системы: итоги и перспективы ее изучения // Вестн. Росс. акад. мед. наук. 2012. № 4. С. 74-81.

[10] Ahren B. Autonomic regulation of islet hormone secretion-implications for health and disease // Diabetologia. 2000. Vol. 43, № 4. P. 393-410.

[11] Böck P. Fine structure of the neuro-insular complex type II in the cat // Arch. Histol. Jpn. 1986. Vol. 49, № 2. P. 198-197.

[12] Dorsche H. H. von, Falkmer S. Ontogeny of human Langergans islets. A review of some light- and electron-microscopical, immunohistochemical and functional data on fetal development of the endocrine pancreas // J. Evol. Biochem. Physiol. 2000. Vol. 36, № 6. P. 701-718.

[13] Heller R. S. The comparative anatomy of islets. In: Islets of Langerhans. Dodrecht: Springer Science+Business Media, 2015. P. 1-18.

[14] In’t Veld P., Smeets S. Microscopic anatomy of the human islet of Langerhans. In: Islets of Langerhans. Dodrecht: Springer Science+Business Media, 2015. P. 19-37.

[15] Persson-Sjogren S., Zashihin A., Forsgren S. Nerve cells associated with the endocrine pancreas in young mice: an ultrastructural analysis of the neuroinsular cоmplex type I // Histochem. J. 2001. Vol. 33, № 6. P. 373-378.

[16] Tomita T. PGP 9.5 immunocytochemical staining for pancreatic endocrine tumors // Islets. 2013. Vol. 5, № 3. Р. 122-128.

[17] Ushiki T., Watanabe S. Distribution and ultrastructure of the autonomic nerves in the mouse pancreas // Microsc. Res. Tech. 1997. Vol. 37, № 5-6. P. 399-406.

[18] Watanabе S., Wakuri H., Mutho K. Histological studies on the endocrine pancreas in the dog // Anat. Histol. Embryol. 1989. Vol. 18, № 2. P. 150-156.

RIGHTS & PERMISSIONS

Eco-Vector