Email this article CHANGES OF SPINAL MOTOR NEURONS IN MICE AFTER А SPACE FLIGHT
- Authors: Porseva V.V.1, Shilkin V.V.1, Strelkov A.A.1, Krasnov I.B.2, Masliukov P.M.1
-
Affiliations:
- Yaroslavl’ State Medical University
- RAS Institute of Biomedical Problems
- Issue: Vol 150, No 4 (2016)
- Pages: 50-54
- Section: Articles
- URL: https://j-morphology.com/1026-3543/article/view/397740
- DOI: https://doi.org/10.17816/morph.397740
- ID: 397740
Cite item
Open Access
Access granted
Abstract
The expression of choline acetyltransferase (ChAT), neurofilament (NF) protein 200 kDa, calbindin (CAB) 28 kDa, neuronal NO-synthase (nNOS), caspase 3, Ki-67 was studied in motor neurons from TIII-TV segments of the spinal cord in C57/ BL6 male mice by immunohistochemical methods 12 h after a 30 days-long space flight on the Bion-M1 biosatellite. Mice living under standard vivarium conditions served as a control. The motoneurons of experimental animals demonstrated the reactive changes that were manifested by the increase of their size, decrease in the number of subpopulations expressing ChAT and NF, increase of subpopulations containing CAB, appearance of motor neurons expressing nNOS, caspase-3, and the absence of Ki-67. The lack of proliferating gliocytes, the preservation of nucleolar component indicate the absence of necrobiotic changes characteristic of necrosis. The cytoplasmic vacuolization was observed in thionine-stained CAB-immunoreactive neurons. The disintegration of motor neurons into fragments resembling the apoptotic bodies was observed in single cells that contained caspase-3.
Keywords
Full Text
About the authors
V. V. Porseva
Yaroslavl’ State Medical University
Email: vvporseva@mail.ru
V. V. Shilkin
Yaroslavl’ State Medical University
Email: shilkin39@mail.ru
A. A. Strelkov
Yaroslavl’ State Medical University
Email: strelkov-yar@mail.ru
I. B. Krasnov
RAS Institute of Biomedical Problems
Email: krasib@yandex.ru
P. M. Masliukov
Yaroslavl’ State Medical University
Email: mpm@yma.ac.ru
References
- Александрова Н. П., Донина Ж. А., Данилова Г. А. и др. Роль афферентной системы легких в механизмах компенсаторных реакций дыхательной системы в антиортостатическом положении // Росс. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. 2007. Т. 93, № 6. С. 670-677.
- Андреев-Андриевский А. А., Шенкман Б. С., Попова А. С. и др. Экспериментальные исследования на мышах по программе полета биоспутнкиа «Бион-М1» // Авиакосм. и экол. мед. 2014. Т. 48, № 1. С. 14-27.
- Едранов С. С. Апоптоз как фактор организации посттравматического воспаления // Тихоокеанск. мед. журн. 2012. № 2. С. 100-104.
- Исламов Р. Р., Тяпкина О. В. Бухараева Э. А. и др. Экспрессия холинацетилтрансферазы в мотонейронах спинного мозга крыс после антиортостатического вывешивания // Докл. Акад. наук. 2007. Т. 414, № 6. С. 1-3.
- Калиниченко С. Г., Матвеева Н. Ю. Морфологическая характеристика апоптоза и его значение в нейрогенезе // Морфология. 2007. Т. 131, вып. 2. С. 16-28.
- Краснов И. Б. Деафферентация и изменение коммутации структур мозга в невесомости // Авиакосм. и экол. мед. 2013. Т. 47, № 4. С. 83-84.
- Маслюков П. М., Коробкин А. А., Коновалов В. В. и др. Возрастное развитие кальбиндин-иммунопозитивных нейронов симпатических узлов крысы // Морфология. 2012. Т. 141, вып. 1. С. 77-80.
- Поляков И. В., Лоури О., Эджертон В. Р., Краснов И. Б. Гистохимия и морфология передних рогов спинного мозга крыс после 9-суточного космического полета // Авиакосм. и экол. мед. 1995. Т. 29, № 1. С. 30-32.
- Порсева В. В., Шилкин В. В., Стрелков А. А., Маслюков П. М. Кальбиндин-содержащие нейроны вентрального рога спинного мозга мышей // Морфология. 2014. Т. 146, вып. 4. С. 21-25.
- Ishihara A., Nagamoto F., Fujino H. et al. Decreased succinate dehydrogenase activity of gamma and alpha motoneurons in mouse spinal cords following 13 weeks of exposure to microgravity // Neurochem. Res. 2013. Vol. 38, № 10. P. 2160-2167.
- Ishihara A., Ohira Y., Roy R. R. et al. Comparison of the response of motoneurons innervating perineal and hind limb muscles to spaceflight and recovery // Muscle nerv. 2000. Vol. 23, № 5. P. 753-762.
- Islamov R. R., Tyapkina O. V., Shaimardanova G. F. et al. Apoptosis resistance of rat spinal motoneurons under simulated micro-gravity // Dokl. Biolog. Sciences. 2008. Vol. 420, № 3. P. 1-3.
- Krasnov I. B. Gravitational neuromorphology // Adv. Space Biol. Med. 1994. Vol. 4. P. 85-110.
- Krasnov I. B., Polyakov I. V., Drobyshev V. I. Neuron-gliacapillary system in spinal cord of rats after 14-day space flight // The Physiologist. 1992. Vol. 35, № 1. Suppl. S-218-S-219.
- Molander C., Xu Q., Rivero-Melian C., Grant G. Cytoarchitectonic organization of the spinal cord in the rat: II. The cervical and upper thoracic cord // Comp. Neurol. 1989. Vol. 289. P. 375-385.
- Perecko T., Drabikova K., Nosal R. et al. Involvement of caspase-3 in stilbene derivatives induced apoptosis of human neutrophils in vitro // Interdiscip. Toxicol. 2012. Vol. 5, № 2. P. 76-80.
- Porseva V. V., Shilkin V. V., Krasnov I. B., Masliukov P. M. Cal-bin din-D28k immunoreactivity in the mice thoracic spinal cord after space flight // Intern. J. Astrobiol. 2015. Vol. 14, № 4. P. 555-562.
- Schwaller B. The use of transgenic mouse models to reveal the functions of Ca2+ buffer proteins in excitable cells // Biochim. Biophys. Acta. 2012. Vol. 1820. P. 1294-1303.
- Tanaka H., Yokota H., Jover T. et al. Ischemic preconditioning: neuronal survival in the face of caspase-3 activation // Neuroscience. 2004. Vol. 24. P. 2750-2759.
Supplementary files
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).