MorphologyMorphologyМорфология1026-35432949-2556Eco-Vector39884610.17816/morph.398846ArticlesСтатьиResearch ArticleREORGANIZATION OF THE ULTRASTRUCTURE OF NEOCORTICAL NEURONS IN RATS TREATED WITH CELL-FREE DNAРЕОРГАНИЗАЦИЯ УЛЬТРАСТРУКТУРЫ НЕЙРОНОВ НОВОЙ КОРЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА КРЫС ПОД ВОЗДЕЙСТВИЕМ ВНЕКЛЕТОЧНОЙ ДНКFrumkinaL. Ye.ФрумкинаЛидия Ефимовна

Laboratory of Brain Ultrastructure and Cytochemistry

лаборатория ультраструктуры и цитохимии мозга

KonorovaI. L.КонороваИрина Львовна

Laboratory of Experimental Neurocytology

лаборатория экспериментальной нейроцитологии, отдел исследований мозга

konorova.irina@yandex.ruAleksandrovaO. P.АлександроваОльга Петровна

Laboratory of Experimental Neurocytology

лаборатория экспериментальной нейроцитологии, отдел исследований мозга

molka-molka@yandex.ruBogolepovN. N.БоголеповНиколай Николаевич

Laboratory of Brain Ultrastructure and Cytochemistry

лаборатория ультраструктуры и цитохимии мозга

KhaspekovL. G.ХаспековЛеонид Георгиевич

Laboratory of Experimental Neurocytology

лаборатория экспериментальной нейроцитологии, отдел исследований мозга

khaspekleon@mail.ruRAS Research Center of NeurologyНаучный центр неврологии150420151472VOL 147, NO2 (2015)ТОМ 147, №2 (2015)71109052023Copyright ©; 2015, Eco-VectorCopyright ©; 2015, Эко-Вектор2015Eco-VectorЭко-Векторhttps://j-morphology.com/1026-3543/article/view/398846

Neuron ultrastructure was studied in layers III-V of rat brain neocortex 24 hours after intraperitoneal (n=3) or intravenous (n=3) injection of cell-free DNA (7.7×10 -5 g/kg body weight). A plastic restructuring of nuclear chromatin, nucleolar hypertrophy, deep invaginations of nuclear envelope, hyperplasia of mitochondria and their close contact with other organelles and the nucleus, formation of cytoplasmic tubulovesicular bodies which may promote enhanced synaptic vesicle transport to presynaptic axonal terminals, activation of astrocyte glia were found. The data obtained suggest that injection of cell-free DNA lead to pronounced ultrastructural reorganization in neocortical neurons directed to protein synthesis activation, enhancement of synaptic transmission efficiency, as well as intensification of energy metabolism, that may contribute to reparative and compensatory restorative processes in cerebral ischemic pathology.

Исследована ультраструктура нейронов в слоях III-V коры большого мозга крыс через 24 ч после внутрибрюшинного (n=3) или внутривенного (n=3) введения внеклеточной ДНК (внкДНК) в дозе 7,7×10 -5 г/кг. Обнаружены пластические перестройки ядерного хроматина, гипертрофия ядрышка, глубокие инвагинации ядерной оболочки, гиперплазия митохондрий и их тесный контакт с другими органеллами, а также с ядром, формирование тубуловезикулярных телец в цитоплазме, которые могут способствовать усилению транспорта синаптических пузырьков в пресинаптические терминали аксонов, активация астроцитарной глии. Полученные данные свидетельствуют о том, что введение внкДНК приводит к ультраструктурным перестройкам нейронов новой коры, направленным на активацию синтеза белка, повышение эффективности синаптической передачи и усиление энергетического метаболизма, что может способствовать репаративным и компенсаторновосстановительным процессам при ишемической патологии головного мозга.

cerebral cortexneuronsultrastructureplasticityextracellular DNAкора головного мозганейроныультраструктурапластичностьвнеклеточная ДНККонорова И. Л., Глебова К. В., Барсков И. В. и др. Внеклеточная ДНК - потенциальный участник нейропластичности // Функциональная межполушарная асимметрия и пластичность мозга. Материалы Всерос. конф. М., 2012. С. 296-301.Конорова И. Л., Максимова М. Ю., Смирнова И. Н. и др. Циркулирующая в плазме крови внеклеточная ДНК в патогенезе ишемического инсульта: роль транскрибируемой области рибосомного повтора // Пат. физиол. 2014. № 4. С. 13-23.Семченко В. В., Степанов С. С., Боголепов Н. Н. Синаптическая пластичность головного мозга (фундаментальные и прикладные аспекты). М.: Директ-Медиа, 2014.Aravalli R. N., Peterson P. K., Lokensgard J. R. Toll-like receptors in defense and damage of the central nervous system //J. Neuro immune Pharmacol. 2007. Vol. 2. P. 297-312.Azanza M. J., del Moral A., Calvo A. C. et al. Synchronization dynamics induced on pairs of neurons under applied weak alternating magnetic fields // Comp. Biochem. Physiol. A Mol. Integr. Physiol. 2013. Vol. 166. P. 603-618.Bonanomi D., Benfenati F., Valtorta F. Protein sorting in synaptic vesicls life cycle // Progr. Neurobiol. 2006. Vol. 80. P. 177-217.Efremova L. V., Kostyuk S. V., Khaspekov L. G., Veiko N. N. Accu mulating fragments of extracellular DNA (ecDNA) influence rat primary cerebellum granule cell culture. Dordrecht, Heidelberg, London, N.Y. Circulating nucleic acids in plasma and serum // Springer Science+Business Media B. V. 2010. P. 213-218.Gahan P. B. Current developments in circulating nucleic acids in plasma and serum. Circulating nucleic acids in plasma and serum. Dordrecht, Heidelberg, London, N.Y. Springer science+business media B. V. 2010. P. 3-14.Korber C., Horstmann H., Satzler K., Kuner T. Endocytic structures and synaptic vesicle recycling at a central synapse in awake rats // Traffic. 2012. Vol. 13. P. 1601-1611.Matteoli M., Coco S., Schenk U., Verderio K. Vesicle turnover in developing neurons: how to build a presynaptic terminal // Trends Cell. Biology. 2004. Vol. 14. P. 133-140.Shintani Y., Kapoor A., Kaneko M. et al. TLR9 mediates cellular protection by modulating energy metabolism in cardiomyocytes and neurons // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2013. Vol. 110. P. 5109-5114.Tang S-C., Arumugam T. V., Xu X. et al. Pivotal role for neuronal Toll-like receptors in ischemic brain injury and functional deficits // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2007. Vol. 104. P. 13798-13803.Waites C. L., Leal-Ortiz S. A., Okerlund N. et al. Bassoon and Piccolo maintain synapse integrity by regulating protein ubiquitination and degradation // EMBO J. 2013. Vol. 32. P. 954-969.