Многообразие окрасок млекопитающих обусловлено наличием или отсутствием пигментов меланинов. Меланины играют важную роль в клеточном метаболизме, зрительной рецепции, обуславливают адаптацию кожных покровов к внешней среде, защищая организм от действия ультрафиолетового излучения. Окраски волосяного покрова зависит, как известно, от типа и количества, содержащихся в нем пигментов и характера их распределения в волосяном покрове.
Цвет волос определяется пигментом в клетках коркового слоя волоса и сердцевины. Пигментация шерсти – результат сложных процессов, протекающих не только на биохимическом и цитофизиологическом уровне, но и на уровне межтканевых взаимодействий. Синтез меланинов происходит в специализированных органеллах меланоцитов – меланосомах, которые в большей или меньшей степени заполняются меланином в процессе созревания. Волосы растут за счет постоянной пролиферации клеток эпидермиса матрицы и кератинизации этих клеток. Волосы состоят из центрально расположенного мозгового вещества, образованного мягким кератином, а также кутикулы и коркового вещества, образованных твердым кератином. Кератин коркового слоя включает фибриллярные белки [1].
Взаимодействие меланоцитов с кератиноцитами – клетками волосяного фолликула, производящими белок кератин обуславливает проникновение гранул меланина в клетки волоса. В кератиноцит могут включаться как разрозненные меланосомы, так и их крупные группы, возможно, фрагменты отростков меланоцита [2].
Р.Б. Косымов с со авторами [3] изучив взаимодействие меланоцитов с кератиноцитами, предложили три модели транспортирования пигмента. Согласно первой модели, клетки меланобласт «выдавливаются» из меланоцитов в межклеточное пространство и затем фагоцитируются кератиноцитами. Вторая модель предполагает секрецию и инъекцию меланобласт через образованный дендритами коммуникационный канал из меланоцитов в цитоплазму кератиноцитов. Согласно третьей модели, окончания дендритов меланоцитов вместе с комплексом гранул меланина, локализованным в них, контактируя с плазматической мембраной кератиноцита, упаковываются и поступают в форме вакуоли в кератиноцит.
Включение меланоцитов в волосы наблюдали также другие авторы [4,5]. Так, в ряде работ высказывалась мысль о том, что после окончания роста волоса и деградации волосяного фолликула новая популяция меланоцитов во вновь формирующемся фолликуле создается за счет миграции меланоцитов наружного корневого влагалища.
Одним из объективных методов характеристики распределения меланина в объеме волоса может служить анализ частоты клеток коркового слоя волос с разной степенью пигментации.
Задачей настоящего исследования явилось уточнение характера связи между параметрами изменчивости пигментации клеток волоса и окраски с тем, чтобы оценить возможность использования параметров изменчивости пигментации клеток в качестве дополнительного критерия для идентификации фенотипа по масти и для понимания гистофизиологических основ формирования окраски.
Материалы и методы исследования
Экспериментальная часть работы проведена в хозяйствах Южно- Казахстанской области.
Материалом для исследования служили образцы волоса, состриженные у новорожденных каракульских ягнят с дорзальной поверхности тела в области крестца.
Связь распределения меланина в кератиноцитах коркового слоя волоса изучалась методом приготовления мазков из мацератов волос [2]. На мазках просматривалось по 100 клеток с помощью микроскопии. Классификация клеток коркового сдоя волоса по степени пигментации осуществлялась по схеме А.П. Воробьевского с соавторами. [6].
В зависимости от степени пигментации различали следующие классы клеток: 0 – нет меланина, 1 – не более 20 отдельных меланосом в клетке, 2- более 20 отдельных меланосом, но их, в принципе, можно пересчитать, 3-только отдельные меланосомы («россыпь» меланосом), но их так много, есть 1-3 «глыбки» (компактных скопления меланосом) меланина, диаметр которых не превышает 1/2 поперечника клетки, 4 – в клетке имеется гигантская глыбка пигмента, по диаметром более 1/2 поперечника клетки, 5- пигмента в клетке так много, что его скопления экранируют друг друга и пересчитать их невозможно.
Результаты исследования и их обсуждение
Полученные результаты представлены в таблице. Для контрольных черных ягнят характерно отсутствие класса 0-й и крайне низкая частота 1-го и 2-го. Клеток 5-го со сверх пигментацией также довольно мало, но не меньше, чем в волосах любой другой окраски. Модальным классом является 3-й, где меланосомы равномерно распределены в роговых клетках.
Частота корковых клеток разных классов пигментации в мацератах волос ягнят коричневой и бежевой окраски.
В коричневых образцах модальным классом становится 2-й, частота клеток которого возрастает, по сравнению с черными волосами, главным образом, за счет снижения частот в классах 3-й и 4-й. Эти наши данные сходны с данными А.П. Воробьевского по камбару «среднего» оттенка, но не красного, где модальным классом остается 3-й [6]. В проходящем свете меланосомы у коричневых окрасок представляются прозрачно-оранжево-желтоватыми, тогда как у черных ягнят темно-коричневыми.
|
Окраска |
Число |
Классы клеток по пигментации |
|||||
|
0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
||
|
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
|
Черная |
6 |
0 |
0,50,3 |
31,0 |
57,23,5 |
34,84,4 |
4,50,6 |
|
Коричневая |
8 |
3,250,9 |
162,3 |
41,14,1 |
26,93,2 |
12,01,9 |
0,750,6 |
|
Бежевая |
9 |
5,670,8 |
9,10,9 |
31,31,5 |
40,21,5 |
13,20,8 |
0,440,2 |
Для бежевой окраски (наиболее светлая разновидность коричневой окраски) характерны 2-й и 3-й классы, как у бухарского сура. Присутствие типа 0-го объясняется вероятно тем, что у бежевых число меланоцитов меньше, чем у бухарского сура, хотя по отсутствию развитых отростков меланоциты бежевых и бухарских суров сходны по данным К.М. Лахановой [7].
Таким образом, коричневые оттенки волос создаются, по-видимому, за счет возрастания доли клеток класса 2-го при снижении частоты 3-го и 4-го класса, присутствие типа 0-го класса.
Изучение распределения клеток коркового слоя на мацератах волос каракульских ягнят по степени пигментации показало существенные различия между типичными окрасками: коричневыми, бежевыми и черными. Возрастания доли клеток класса 2-го при снижении частоты 3-го и 4-го класса, присутствие типа 0-го класса объясняется большой содержанием отдельных меланосом и их равномерном распределением по длине волос.
Полученные данные указывают на диагностическую ценность распределения частот клеток разной степени пигментации, в деле контроля на типичность масти в племенной работе с окраской каракуля.