Морфологические изменения нейронов и макроглиоцитов основных отделов мезокортиколимбической дофаминергической системы при воздействии этанола (19.07.2010)

Автор: Дробленков Андрей Всеволодович

Таблица 3

Влияние КЛ или БТШ, вводимых в ранний постнатальный период, на поведение половозрелых крыс-самок в «открытом поле»

Показатель Контроль Кортиколиберин Белки теплового шока 70 кДа

Число стоек 5,9±1,2 9,5±1,3* 2,5±1,5*

Болюсы дефекаций 0,0±0,0 2,1±1,8* 0,0±0,0

Таблица 4

Влияние КЛ или БТШ, вводимых в ранний постнатальный период, на поведение половозрелых крыс-самок в приподнятом крестообразном лабиринте

Показатель Контроль Кортиколиберин Белки теплового шока 70 кДа

Время в открытых рукавах

36,5±2,5

12,2±4,4*

57,3±14,1*

Примечание: *р<0,05 — достоверность отличий но сравнению с контролем.

Отсроченные морфологические изменения нейронов дофаминергических ядер при воздействии гормона стресса в период синаптогенеза МДС выражались пластическими увеличением объема нейронов (р<0,05), их ядрышек и компактности расположения хроматофильной субстанции (визуально), что может свидетельствовать об устойчивой активации выработки дофамина (рис. 5). Умеренно выраженные увеличение глиальной плотности в ВОП и ЧВ при воздействии КЛ и уменьшение расстояния между телами нейронов и макроглиоцитами является защитно-приспособительной реакцией макроглиоцитов. Вполне вероятно, что путем восполнения рибосомальной РНК и аминокислот у нейронов глиоцитами (по Певзнеру Л.З., 1972) обусловлены пластические компенсаторные изменения

нейронов и отсутствие их выраженных дистрофических изменений. Полученные признаки усиления нейроно-глиального взаимоотношения и пластические изменения нейронов паранигрального ядра и компактной части ЧВ объясняют повышение концентрации дофамина в структурах головного мозга, отмеченное Wolkowitz O.M. et al. (1986) при воздействии клюкокортикоидных гормонов и могут свидетельствовать об активации МДС.

Рис. 5. Отсроченные изменения нейронов и макроглиоцитов компактной части ЧВ крыс при раннем постнатальном воздействии кортиколиберина (А) и белка теплового шока (Б). Окраска по Нисслю (А) и гематоксилином-эозином (Б). Ок. 10, об. 63. Обозначения: Т – теневидные нейроны; В – вакуольная дистрофия нейронов, стрелки – макроглиоциты, ср – ножка мозга

Установленные пластические компенсаторные изменения нейронов дофаминергических ядер косвенно свидетельствуют об усилении выработки дофамина (возможно, и норадреналина). Избыток последних оказывает повреждающее действие на нейроны (см. выше). Переднюю цингулярную кору достигает около 1/3 волокон медиального пучка переднего мозга (Bjorklund A. and Lindvall O.,1984), их количество убывает в каудальном направлении. Степень повреждения нейронов дофаминоцептивных слоев прегенуального и супрагенуального цингулярных полей, основную долю в которых составили теневидные и кономорфные нейроны, и напряженность в них нейроно-глиального взаимоотношения, судя по уменьшению глиального расстояния) при неонатальном воздействии КЛ были значительно больше, чем в ретроспленальном цингулярном поле (р<0,05). Следовательно, дегенеративные изменение нейронов и компенсаторное увеличение нейроно-глиального взаимодействия в проекционных отделах МДС при неонатальном воздействии КЛ могут быть обусловлены их избыточной катехоламиновой стимуляцией и связаны с количеством катехоламин-ергических волокон этого пучка.

В противоположность неонатальному воздействию КЛ, в дофаминергических ядрах при воздействии БТШ выражены дегенеративные изменения нейронов (см. рис. 5). В проекционных отделах МАЦДС при воздействии БТШ данные изменения выражены гораздо слабее, чем при воздействии КЛ. Это может быть связано с нарушениями синтеза, высвобождения дофамина и ишемией нейронов вследствие нарушения гемоциркуляции.

Устойчивые морфологические признаки снижения активности МДС при неонатальном воздействии БТШ 70 кДа сочетаются с устойчивым снижением эмоционального поведения и могут являться ее причиной у крыс-самок.

7. Отсроченные морфологические изменения МАЦДС при перинатальном воздействии морфина у крыс.

При перинатальном воздействии морфина малоповрежденные нейроны, численность которых была значительно сокращена, обладали уменьшенным объемом (р<0,05), многие из них были повышенно гиперхромны. Было увеличено число пикноморфных, гипохромных, в том числе по типу апоптотически измененных нейронов. Повреждение нейронов оказалось связанным с их фагоцитозом макро- и микроглиоцитами, особенно в пренатальном периоде (табл. 5). Активации нейроно-глиального взаимоотношения и увеличения количества макроглиоцитов в большинстве отделов МАЦДС не наблюдалось.

Таблица 5

Количество фагоцитируемых нейронов МАЦДС у крыс на площади 0,01 мм2 при перинатальном воздействии морфина (X ± Sx).

Воздействие Вентральная область покрышки

Черное вещес-тво (компакт-ная часть)

Прилежащее ядро

3-e цингуляр-ноe полe (пре-генуальное), VI слой

Нет (норма) 0,9±0,3 1,2±0,5 0,7±0,3 0,6±0,3

Пренатальное 3,8±0,4* 3,8±0,5* 2,6±0,5* 3,44±0,4*

Постнатальное 2,9±0,8* 2,8±0,4* 2,9±0,4* 2,1±0,3*

* – различия параметров клеток между нормой и в результате воздействия достоверны (р<0,05).

Выявленные в настоящей работе повреждения нейронов компактной части ЧВ и прегенуальном цингулярном поле (Cg3) во многом были подобны изменениям, развивающимся в этих отделах дофаминергической системы мозга у крысят в периоде созревания и половой зрелости после пренатального стресса метеринского организма (Хожай Л.И., 2008). В отличие от результата неонатального влияния гормона стресса (КЛ), воздействие морфина было более мягким: оно не вызывало утраты из нейропиля части нейронов, тяжелых изменений нейронов в виде вакуолизации их цитоплазмы и изменения количества макроглиоцитов.

., 2003). Не исключено, что обнаруженное в настоящем исследовании отсутствие активации нейроноглиального взаимодействия в большинстве отделов системы (в сравнении с интактными организмами) может быть причастной к обозначенным повреждениям нейронов дофаминергической системы.

Танскрипционные факторы недавно выделенных генов (HNF3-alfa, synaptotagmin 1 и EBF3), экспрессия которых обнаружена в ВОП и ЧВ, являются необходимыми для постмитотической дифференцировки и выживания дофаминергических нейронов (Thuret S., Bhatt L., O`Leary D.D. et al., 2004). Вполне допустимо, что влияние морфина на опиатные рецепторы и рецепторы к дофамину, расположенные на нейронах МДС, может нарушить экспрессию этих генов, оказав, тем самым непрямое влияние на дифференцировку дофаминергических нейронов и их выживание. Обнаруженное в настоящем исследовании уменьшение объема нейронов, дистрофические изменения и их отсроченная гибель вполне могут быть результатом нарушения процесса дифференцировки нейронов.

Отсутствие компенсаторной реакции нейроглиоцитов в виде усиления нейроноглиального взаимоотношения, обнаруженное в ходе настоящего исследования, согласуется с данными о подавлении опиатами роста и дифференцировки олигодендроцитов (Knapp P.E., Hauser K.F., 1996). Все виды нейроглиоцитов при перинатальном воздействии морфина усиленно осуществляли фагоцитоз поврежденных нейронов.

У половозрелых крыс при абстиненции после длительной интоксикации морфином в компактной части ЧВ, слоях III и V передней цингулярной коры и переднем ядре таламуса, напротив, был выявлен рост морфо-функциональной активности макроглиоцитов: увеличено количество олигодендроцитов и перинейрональных сателлитов, уменьшено глиальное расстояние (Должанский О.В., 2001). Причина этого разногласия, вероятно в том, что наблюдаемый рост морфо-функциональной активности соответствует наркотической абстиненции – преходящему состоянию опиатной, дофаминергической систем и некоторых других отделов мозга. Несмотря на обнаружение у микроглиоцитов опиоидных рецепторов (Dobrenis K., Makman M., Stefano G., 1995), активация морфином этих клеток, все же не вполне ясна в свете данных о разрушении их псевдоподий и утрате подвижности (Sonetti D., Ottaviani E. et al., 1997).

8. Установление реактивных изменений нейронов и степени напряженности нейроно-глиального взаимоотношения, важные для выяснения алкогольной абстинентной аддикции у человека.

Известно, что алкогольная абстинентная аддикция (тяга к спиртному в периоде алкогольной абстиненции) обусловлена сниженным количеством дофамина (преимущественно) и норадреналина в проекционных отделах МДС при алкогольной абстиненции (Rossetti Z. L. еt al., 1992). В результате дефицита этих нейромедиаторов устанавливается алкогольная мотивация, направленная на возобновление возбуждения МДС (Шабанов П.Д. и соавт., 2002).

При отравлении этанолом доля нейронов с выраженными признаками острого набухания и элементами острого тяжелого повреждения была наибольшей в исследованных подотделах МАЦДС. В слое III и, особенно, в слое V соматосенсорной коры (поле 1) доля набухших гипохромных нейронов была наименьшей (р<0,05), а признаки вакуольной дистрофии нейронов отсутствовали. Это может свидетельствовать о комбинации повреждающих факторов. V слой поля 1 лишен дофаминергических окончаний, норадренергические окончания нейронов ретикулярной формации в нем имеют низкую плотность (Bjorklund A., Lindvall O., 1984; Steward O., 2000). Этот слой имеет более густую сеть капилляров и расположен ближе к основному руслу средней мозговой артерии (Mai J.K. et al., 1998), чем III. Поэтому нейроны V слоя поля 1, главным образом, испытывают повреждающее действие этанола. Степень острого повреждения его нейронов невелика. Нейроны слоя III поля 1 имеют дофаминергические окончания. Уровень дофаминовой медиации в этом слое ниже, чем в префронтальной и цингулярной коре (Bjorklund A., Lindvall O., 1984). На нейронах этого слоя заканчивается небольшое количество норадренергических волокон (Steward O., 2000). Поэтому нейроны III слоя поля 1 испытывают повреждающее действие этанола и избыточной дофаминовой медиации. Степень острого повреждения его нейронов промежуточная. Через паранигральное ядро ВОП, медиальную часть ПЯ и прегенуальную часть слоя III поля 24б проходят катехоламинергические волокна МПП, аксоны которых образуют синапсы на нейронах этих подотделов МАЦДС (Bjorklund A., Lindvall O., 1984; Oads R.S., Halliday G.M., 1987; Steward O., 2000). Поэтому нейроны этих отделов МДС при отравлении этанолом испытывают повреждающее действие этанола и максимальное повреждающее действие избыточной катехоламинергической медиации. Нейроны дофаминергических ядер, к тому же, находятся в функциональном напряжении вследствие усиленной выработки дофамина (Оттер Л.Б., Нуманд М.Я., 1983; Анохина И.П. и соавт., 2001). Степень острого повреждения нейронов этих отделов МДС максимальная. Меньшая степень повреждения нейронов ЧВ, в сравнении с нейронами ВОП, может быть объяснена следующим. В ЧВ численная плотность норадренергических окончаний (Steward O., 2000) и астроцитов (наши экспериментальные данные) значительно ниже, чем в ВОП. Кроме того, у гигантских нейронов ЧВ наиболее развит белоксинтетический и энергетический аппарат (Hassler R., 1937; Oads R.S., Halliday G.M., 1987). Это может означать большую устойчивость нейронов ЧВ к интоксикациям и стрессу, чем нейронов ВОП. Уровень нейроно-глиального взаимоотношения, судя по количеству перинейрональных сателлитов и глиоцито-нейрональному индексу, при отравлении этанолом значительно не изменялся (р>0,05).

При алкогольной абстиненции в исследованных формациях мозга установлена значительная регрессия доли набухших гипохромных нейронов (в сравнении с их долей при отравлении; р<0.05). Степень восстановления нейронов – отношение доли набухших гипохромных нейронов при отравлении этанолом к их доле при алкогольной абстиненции – убывала в ряду: паранигральное ядро ВОП и ПЯ – поле 24, слой III поля 1 и ЧВ – слой V поля 1 (рис. 6). Распределение степени восстановления нейронов в подотделах МАЦДС при алкогольной абстиненции была близки к степени нейроно-глиального взаимоотношения (рис. 7). Коэффициент линейной корреляции между ними составил 0,96. Следовательно, уровень нейроноглиального взаимодействия определяет степень восстановления нейронов при алкогольной абстиненции. Ее уменьшение в обозначенном ряду обусловлено исходным уровнем острого повреждения исследованных формаций мозга.


загрузка...