ЦИТОАРХИТЕКТОНИКА СЕНСОМОТОРНОЙ КОРЫ И ЗОНЫ СА1 ГИППОКАМПА ГОЛОВНОГО МОЗГА БЕЛЫХ КРЫС С РАЗЛИЧНОЙ СУДОРОЖНОЙ АКТИВНОСТЬЮ В ПОСТТРАВМАТИЧЕСКОМ ПЕРИОДЕ

Полный текст

Изучение цитоархитектоники различных отделов головного мозга при черепно-мозговой травме (ЧМТ) остается актуальной проблемой нейроморфологии [2, 4]. Исход функционального восстановления нервной ткани зависит от состояния сохранившихся нейронов и ряда сопутствующих патологических факторов [3, 4, 6]. Одним из таких факторов является низкий порог судорожной готовности поврежденного мозга (СГМ) [2]. Целью настоящей работы являлось сравнительное изучение после тяжелой ЧМТ цитоархитектоники соматосенсорной коры и зоны СА1 гиппокампа головного мозга у белых крыс, отличающихся величиной порога судорожной готовности мозга. Материал и методы. Эксперимент выполнен на белых крысах-самцах (n=60) массой 220-250 г. Животные содержались в обычных условиях вивария, регламентируемых приказом МЗ СССР № 1179 от 10.10.1983 г. Опыты проводили в соответствии с приказами МЗ СССР № 755 от 12.08.1977 г. и№ 701 от 27.07.1978 г. об обеспечении принципов гуманного обращения с экспериментальными животными. Тяжелая сочетанная черепно-мозговая травма (ТСЧМТ) моделировалась у белых крыс по способу Нобла-Коллипа [5] под нембуталовым наркозом (внутрибрюшинно 30 мг/кг). Общая летальность сразу после травмы составила 55,2%. В группу сравнения вошли животные (n=25) без судорожного синдрома, в основную группу - животные (n=25) с различными клиническими проявлениями снижения порога СГМ (спонтанное двигательное возбуждение, судорожные пароксизмы). Судорожный синдром наблюдался у 76% крыс. Контролем служили интактные животные (n=10) без ТСЧМТ. Забор материала для морфологического исследования осуществляли через 1, 3, 7, 14, 30 сут после травмы (по 5 животных на срок). Эвтаназию под эфирным наркозом осуществляли путем обескровливания (рассечение верхушки сердца). Головной мозг животных фиксировали путем иммерсии в смеси 4% раствора параформальдегида, 1% раствора глутарового альдегида, 5% раствора сахарозы на 0,1М фосфатном буфере (рН 7,4), заключали в парафин, готовили фронтальные серийные срезы толщиной 4 мкм, окрашивали метиленовым синим по Нисслю. В пределах каждого срока на цифровых изображениях 100 полей зрения изучали пирамидные клетки слоя III соматосенсорной коры (ССК) и зоны СА1 гиппокампа. Определяли общую численную плотность нейронов (ОЧПН) на 1 мм2 среза, абсолютное и относительное (%) содержание нормохромных и реактивно измененных (темные нейроны) клеток. Морфометрическое исследование проводили с помощью программы ImageJ 1.46. Проверку статистических гипотез проводили с помощью программы Statistica 8.0, использовали непараметрические методы (ANOVA Краскела-Уоллиса, критерий Манна-Уитни). Нулевая гипотеза отвергалась при уровне значимости p<0,05. Материал представлен как медиана (нижний и верхний квартили) [1]. Результаты исследования. У интактных животных в слое III СМК и зоне CA1 гиппокампа преобладали нормохромные нейроны (96- 98%) с большим круглым или овальным ядром (рисунок, а, в). ОЧПН в СМК составляла 672,3 (588,4-784,2) на 1 мм2, а в гиппокампе - 2145,2 (1838,4-2277,5) на 1 мм2 плоскости среза. После ТСЧМТ в СМК и зоне СА1 гиппокампа развивались типичные очаговые и диффузноочаговые ишемические повреждения нервной ткани - появлялись различные проявления гидропической дистрофии клеток, очаговый и тотальный хроматолиз, кариоцитолизис, эктопия ядер, гиперхроматоз, гомогенизация ядра и цитоплазмы, распад ядра и ядрышка, нейронофагия. Среди реактивно измененных превалировали различные гиперхромные (темные - ТН) нейроны (см. рисунок, б, г). Например, в группе сравнения через 1 сут содержание ТН в СМК составило 61,8% (95% доверительный интервал: 51,5-71,3%) - 416,6 (338,2-465,3) на 1 мм2, а в гиппокампе - 66,7% (56,6-75,8%) - 1431,3 (1255,6-1342,5) на 1 мм2. Среди ТН преобладали несморщенные нейроны: в СМК - 62,5% (52,3-71,9%), в гиппокампе - 68,4% (58,3-77,4%). В группе сравнения на протяжении последующих 30 сут после травмы 35,0% (25,7-45,2%) ТН СМК, образовавшихся в раннем периоде, подвергались необратимой деструкции и элиминации, а в зоне СА1 гиппокампа - 82% (73,1-89,0%) (p<0,001). Остальные ТН, вероятно, восстанавливались до нормохромных или частично сохранялись в виде сморщенных пикноморфных клеток. При этом ОЧПН нейронов в СМК снижалась до 506,1 (445,2-538,5) на 1 мм2 на 24,7%, а в зоне СА1 гиппокампа - до 1216,3 (1097,8- 1294,7) на 1 мм2 на 43,3% в сравнении с контролем (таблица). Таким образом, через 30 сут после травмы в большей степени (в сравнении с СМК) страдала популяция пирамидных нейронов зоны СА1 гиппокампа. В основной группе через 1 сут после травмы содержание ТН в СМК составило 68,5%, а в гиппокампе - 72,3% (62,5-80,8%). Также преобладали несморщенные ТН. Низкий порог СГМ, вероятно, препятствовал восстановлению ТН в посттравматическом периоде. В течение 30 сут после ТСЧМТ в СМК элиминации подвергались 45,5% (35,5-55,8%), а в зоне СА1 гиппокампа - 97,3% (91,9-99,5%) ТН. При этом ОЧПН нейронов в СМК снижалась до 454,5 (401,4-469,3) на 1 мм2 на 32,4%, а в зоне СА1 гиппокампа - до 952,5 (877,1-1062,1) на 1 мм2 на 55,6% в сравнении с контролем, что было статистически значимо больше, чем в группе без СП (см. таблицу). Обсуждение полученных данных. Таким образом, через 1 сут после ТСЧМТ в СМК и зоне СА1 гиппокампа значительно увеличивалось количество ТН, преобладали несморщенные клетки. Однако в более позднем восстановительном периоде «судьба» ТН различалась в зависимости от отдела мозга и наличия судорожных пароксизмов. В группе сравнения до нормохромных восстанавливались 65,0% ТН СМК, а в зоне СА1 гиппокампа - 18%. Появление СП препятствовало восстановлению ТН: в СМК восстанавливались 54,5%, а в зоне СА1 гиппокампа - только 2,7% клеток. В результате при низком пороге СГМ (основная группа) ОЧПН в СМК уменьшалась на 32,4%, в зоне СА1 гиппокампа - на 55,6%, а в группе сравнения - на 24,7 и 43,3% соответственно. Полученные результаты важны для понимания патологической роли СП в посттравматическом периоде. Вероятно, профилактика развития СП может быть положительным фактором структурно-функционального восстановления головного мозга после перенесенной черепно-мозговой травмы. Вклад авторов: Концепция и дизайн исследования: Е. Ю. С., В. В. С. Сбор и обработка материала: Е. Ю. С. Статистическая обработка данных: Е. Ю. С. Написание текста: Е. Ю. С., В. В. С. Авторы сообщают об отсутствии в статье конфликта интересов.

Об авторах

Евгений Юрьевич Соколов

Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина

Email: sokolovnew22@yandex.ru
кафедра анатомии, гистологии, физиологии и патологической анатомии, Институт ветеринарной медицины и биотехнологий 44008, г. Омск, Институтская площадь, 1

Валерий Васильевич Семченко

Омский государственный аграрный университет им. П. А. Столыпина

кафедра анатомии, гистологии, физиологии и патологической анатомии, Институт ветеринарной медицины и биотехнологий 44008, г. Омск, Институтская площадь, 1

Список литературы

Дополнительные файлы