EARLY REACTIVE CHANGES OF THE ASTROCYTES IN THE MIDBRAIN PARANIGRAL NUCLEUS AFTER FOREBRAIN ISCHEMIA AND CEREBROPROTECTOR ROPREN ADMINISTRATION IN RATS

Full Text

Эффективность лекарственных препаратов обычно определяется по результатам функциональных и биохимических тестов у крыс после перевязки общих сонных артерий [3]. В этом случае глобальной ишемии мозга страдают все его отделы, но стволовые — в меньшей степени. Кровоснабжение мозга поддерживается за счет двух позвоночных артерий, и животные выживают в течение 2–4 нед, если их не подвергать стрессорным воздействиям. Воздействие лекарств на мозг, в частности, полипренольного препарата «Ропрена», дающего церебропротекторный эффект, в данной модели не исследовалось. Хотя ропрен зарегистрирован и позиционирован, прежде всего, как гепатопротектор, у него обнаружены психоактивирующие свойства, антидепрессантная активность, способность влиять на обмен дофамина в структурах мозга (стриатуме и прилежащем ядре) [2]. Особый интерес вызывает установление специфики постишемических изменений клеток астроцитов среднего мозга после коррекции ропреном, поскольку сведения о реактивных изменениях этих клеток в области ненарушенного Цель данного исследования — выявить морфологические эквиваленты церебропротекторного влияния полипренольного препарата «Ропрена» на астроциты паранигрального ядра среднего мозга, расположенного в области ненарушенного кровоснабжения в модели переднемозговой ишемии у крыс. Материал и методы. Объектом исследования был головной мозг половозрелых крыс линии Вистар. Крысам первой группы (n=4) под наркозом производили билатеральную окклюзию общих сонных артерий. Другим животным (n=4) после воспроизведения острой ишемии мозга ежедневно внутрибрюшинно вводили ропрен в количестве 11,6 мг/кг и объеме 1,2 мл на крысу. Контролем служили ложнооперированные животные (n=4). Через 7 сут эксперимента животных декапитировали, головной мозг фиксировали в 9% растворе формалина. В гистологических срезах передней вентральной части паранигрального ядра выявляли глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP), используя мышиные антитела, клон GA-5 (Biocare medical, США) в разведении 1:250. Вторичные биотинилированные антитела применяли из набора VECTASTAIN ABC, США. После проявления связанных антигенов диаминобензидином (DAB) срезы докрашивали гематоксилином Карацци. В трех последовательных квадратах площадью по 0,01 мм2 на срезах мозга у каждого животного определяли количество астроцитов, площадь сечения их тел, длину главных отростков, расстояние между их телами и стенкой капилляра в преде-значения и их стандартную ошибку (x–±s– x). Различия считали значимыми при P<0,05. Результаты исследования. У ложнооперированных крыс ядра астроцитов, чаще занимающие центральное положение в телах клеток площадью сечения 38±3 мкм2, были окружены густой равномерной сетью GFAP. В тонких главных отростках астроцитов и периваскулярных астроцитарных мембранах этот белок был также распределен равномерно. По отношению к капил- лярам тела астроцитов располагались на разном расстоянии (рисунок, таблица). После 7 сут гипоксии увеличение площади тел астроцитов (P<0,05) было обусловлено гипертрофией их цитоплазмы, равномерно и интенсивно экспрессирующей GFAP и окружающей неизмененное ядро. В некоторых клетках ядро было расположено слегка эксцентрично. Отростки были утолщены и укорочены (в 1,6 раза; P<0,05). Периваскулярные глиальные мембраны были утолщены. Они так же, как тела и отростки клеток, равномерно экспрессировали GFAP. Большинство тел астроцитов находились в непосредственной близости от стенки капилляров; расстояние между ними сократилось в 3,6–7,3 раза (P<0,05). Через 7 сут переднемозговой ишемии и коррекции ропреном тела астроцитов были более крупными, чем в контроле, и часто располагались попарно, тесно прилежа друг к другу, имели ровный рельеф сближенных поверхностей и были похожи по строению на клетки, недавно завершившие телофазу митоза. Ядрышки большинства клеток были крупными, ядерный хроматин был преимущественно деспирализован. Отростки астроцитов и периваскулярные астроцитарные мембраны выглядели разволокненными. GFAP+позитивный материал клеток был расположен в области основания осевых отростков и в одном из участков цитоплазмы. Во многих астроцитах, объединенных в пары, GFAP концентрировался в соседних участках цитоплазмы и имел вид общей утолщенной сети. Количество клеток по сравнению с их числом в контроле и эксперименте без воздействия ропрена было увеличено (P<0,05). Расстояние между телами астроцитов и стенкой капилляров по сравнению с контролем значимо не изменилось. Данный параметр оказался в 7,8–4,9 раза больше, чем после ишемии без медикаментозной коррекции. Площадь сечения тел астроцитов в условиях коррекции ишемии ропреном значимо не отличалась от таковой при ишемии без воздействия ропрена, но была в 1,2– 1,5 раза больше, чем в контроле (P<0,05). Длина осевых отростков клеток по сравнению с контролем, при ишемии и терапии ропреном значимо не изменилась (см. таблицу). Обсуждение полученных данных. Несмотря на то, что в настоящем исследовании была использована модель фокальной гипоксии переднего мозга, выключающая его основные функции [4], полученные нами данные свидетельствуют о значительном спектре изменений астроцитов паранигрального ядра. В цитоплазму клеток поступают компоненты плазмы крови из действующего капиллярного русла срединных среднемозговых артерий и через артериальный круг большого мозга — токсичные продукты реакций глутамат-кальциевого каскада, образующиеся в фокусе ишемии [1] (передний мозг). По-видимому, компенсаторное накопление гликогена и увеличение продукции промежуточных филаментов астроцитов в зоне пенумбры [5], так же как и выявленную нами гипертрофическую реакцию клеток, определяет воздействие данных токсикантов. Миграция тел астроцитов в направлении стенки капилляров связана с содержанием густой сети микрофиламентов, распределенных вблизи плазмолеммы тел и отростков этих клеток [6]. Установленные церебропротекторные и энергосберегающие свойства ропрена в дозах 4,3 и 11,6 мг/кг (устранение метаболического ацидоза, повышение содержания креатинфосфата и АТФ) [2] могут обусловить выявленные морфологические признаки коррекции препаратом астроцитов в раннем постгипоксическом периоде, имеющие компенсаторно-приспособительный характер. Таким образом, ропрен, воздействующий в концентрации 11,6 мг/кг на астроциты, расположенные за пределами фокуса ишемии, подавляет их гипертрофическую реакцию, миграцию в направлении сосудистой стенки и, по-видимому, стимулирует размножение этих клеток.

About the authors

A. V. Droblenkov

St. Petersburg State Pediatric Medical University

Email: droblenkov_a@mail.ru

M. V. Monid

S. M. Kirov Military Medical Academy

E. I. Valkovich

St. Petersburg State Pediatric Medical University

References

Supplementary files