Сальков В.Н.

1. Научный центр неврологии РАМН, Москва; 2. Научный центр здоровья детей РАМН, Москва; 3. Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства им. В.И. Городкова

Худоерков Р.М.

ФГБУ "Научный центр неврологии" РАМН, Москва

Воронков Д.Н.

ФГБУ "Научный центр неврологии" РАМН, Москва

Носс Н.С.

ФГБНУ «Научный центр неврологии», Москва

Морфометрические показатели структурной гетерогенности черной субстанции мозга мужчин и женщин пожилого возраста

Журнал: Архив патологии. 2015;77(4): 51-54

Просмотров : 14

Загрузок : 1

Как цитировать

Сальков В. Н., Худоерков Р. М., Воронков Д. Н., Носс Н. С. Морфометрические показатели структурной гетерогенности черной субстанции мозга мужчин и женщин пожилого возраста. Архив патологии. 2015;77(4):51-54. https://doi.org/10.17116/patol201577451-54

Авторы:

Сальков В.Н.

1. Научный центр неврологии РАМН, Москва; 2. Научный центр здоровья детей РАМН, Москва; 3. Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства им. В.И. Городкова

Все авторы (4)

Значительное внимание в настоящее время уделяется изучению ассоциированных с пожилым возрастом заболеваний, в связи с тем что доля пожилых людей в структуре возрастного состава населения экономически развитых стран неуклонно возрастает [1, 2]. Одним из наиболее распространенных заболеваний нервной системы, ассоциированных с пожилым возрастом, является болезнь Паркинсона (БП) [3], клинические проявления которой во многом связаны с избирательной гибелью дофаминергических нейронов компактной части черной субстанции (ЧСК) [4, 5]. Согласно литературе, мужчины чаще болеют БП, чем женщины [6]. В большинстве исследований, посвященных изучению количественных изменений нейронов и нейроглии в ЧСК при БП, проводится сравнение параметров указанных клеточных структур у лиц с БП и неврологически здоровых субъектов [7]. В то же время возрастные и гендерные морфометрические особенности нейронов и нейроглии в ЧСК как у неврологически здоровых лиц, так и у лиц с БП изучены явно недостаточно [8].

Цель работы — определить количественные характеристики клеточных структур ЧСК мозга неврологически здоровых лиц (мужчин и женщин) пожилого возраста.

Материал и методы

Аутопсийный материал головного мозга брали у лиц, не страдавших неврологическими расстройствами (5 мужчин и 5 женщин в возрасте от 72 до 87 лет), и фиксировали в 10% формалине, затем дегидратировали и заключали в парафиновые блоки, которые на уровне ЧСК раскладывали на фронтальные срезы толщиной 10 мкм и окрашивали по методу Ниссля. Иммуногистохимически выявляли дофаминовые нейроны, используя поликлональные антитела к тирозингидроксилазе в разведении 1:1500, и астроцитарную нейроглию, применяя реакцию с моноклональными антителами (1:200) на кислый глиофибриллярный белок (GFAP). В качестве хромогена использовали 3,3-диаминобензидин с хлоридом кобальта. Иммуногистохимические реакции выполняли согласно протоколу фирмы «Sigma-Aldrich» (Германия). Морфометрию препаратов проводили на микроскопе Leica DMLB, оснащенном цифровой камерой и программой анализа изображений Leica QWin. Для определения плотности расположения нейронов (Мнейр) и нейроглии (Nгл) в дорсальной и вентральной области ЧСК вначале подсчитывали их количество в поле зрения микроскопа (об. 40, ок. 10), изучая не менее 30 полей зрения, а затем пересчитывали их число на площади, равной 0,01 мм2. Аналогичным методом определяли в ЧСК плотность расположения нервных клеток, содержавших тирозингидроксилазу (Мнейр тн+). Глиальный индекс (I) находили как отношение плотности расположения нейроглии к плотности расположения нейронов. Площади тел нервных клеток (Sнейр) и их ядер (Sя) измеряли при увеличении (об. 100, ок. 10), объем выборки в каждом случае составлял не менее 100 клеток. Статистическую обработку результатов выполняли, используя пакет прикладных программ BioStat 2009, при помощи t-критерия Стьюдента. Дополнительно для каждого из изученных морфометрических показателей рассчитывали коэффициент вариации по общепринятой формуле CV = SD/M⋅100%, где CV — коэффициент вариации показателя, SD — стандартное отклонение, M — среднее значение.

Результаты и обсуждение

Проведенное исследование показало, что на серийных фронтальных срезах черная субстанция прослеживалась на всем протяжении среднего мозга человека. Она выявлялась в виде продольного тяжа, изогнутого в дорсолатеральном направлении, и располагалась между красным ядром и основанием ножек мозга. В ней выделялись две зоны: густоклеточная — компактная часть (ЧСК), и редкоклеточная — ретикулярная. В ЧСК различали две области скопления нейронов: одна из них, более широкая, локализовалась вентрально, другая — дорсально. В пределах каждой области нейроны располагались группами (рис. 1). Основную часть клеточной популяции в ЧСК составляли крупные нейроны овальной, треугольной и полигональной формы с большим числом отростков и цитоплазмой, в разной степени заполненной гранулами нейромеланина (рис. 2, а). В большинстве нервных клеток обнаруживали интенсивную экспрессию тирозингидроксилазы (см. рис. 2, б). GFAP-позитивную астроцитарную нейроглию выявляли преимущественно за пределами областей скопления нейронов (см. рис. 2, в).

Рис. 1. Схема расположения скоплений нейронов ЧСК головного мозга человека. I — дорсальная область, II — вентральная область. На врезке анатомическое расположение структур среднего мозга человека: cc — ножка мозга, NR — красное ядро, SN — черная субстанция, 3n — ствол глазодвигательного нерва.

Рис. 2. Гистологическая картина ЧСК мозга человека. а — окраска крезиловым фиолетовым; б — иммуногистохимическое выявление тирозингидроксилазы; в — иммуногистохимическое выявление GFAP. × 400. Черные стрелки — нейромеланин в телах нейронов, белые — тирозингидроксилаза в телах и отростках нейронов.

Морфометрическое исследование позволило обнаружить, что у лиц пожилого возраста (мужчин и женщин) плотность расположения нейронов в вентральной области ЧСК значительно выше, чем в дорсальной (табл. 1). В то же время величина показателя плотности расположения нейроглии в вентральной области ЧСК превосходила величину аналогичного показателя в дорсальной области достоверно, но не столь значительно (см. табл. 1). В связи с этим I у лиц пожилого возраста в вентральной области ЧСК был ниже, чем в дорсальной (см. табл. 1).

Таблица 1. Морфометрические показатели нейронов и нейроглии в ЧСК головного мозга человека* Примечание. Здесь и в табл. 2: * — использовали парный двухвыборочный t-тест Стьюдента; ** — показатели вариации М±m (М — среднее значение, m — ошибка среднего); # — p<0,05 для показателей в вентральной области по сравнению с дорсальной; *** — p<0,05 для показателей у женщин по сравнению с мужчинами.

При сравнении плотности расположения нейроглии у мужчин и женщин обнаружили, что у женщин она выше, чем у мужчин, как в дорсальной, так и в вентральной области ЧСК (см. табл. 1). Учитывая, что плотность расположения нейронов в соответствующих областях ЧСК у мужчин и женщин существенно не различалась, I у женщин был выше, чем у мужчин. Наиболее отчетливые отличия этого показателя обнаруживали в вентральной области ЧСК (см. табл. 1).

При измерении площади тел нейронов и их ядер выявили, что у мужчин в вентральной области ЧСК клетки крупнее, чем в дорсальной, а у женщин в исследуемых областях их размеры существенно не различались (табл. 2).

Таблица 2. Морфометрические показатели площади тел нейронов и их ядер в ЧСК головного мозга человека*

При сравнении у мужчин и женщин размеров нервных клеток в структурах ЧСК обнаружили, что у женщин нейроны крупнее, чем у мужчин в дорсальной области ЧСК, в то время как в ее вентральной области размеры нервных клеток у мужчин и женщин существенно не различались (см. табл. 2). Ядра нейронов у женщин крупнее, чем у мужчин в дорсальной области ЧСК, а в ее вентральной области размеры ядер нервных клеток у мужчин и женщин существенно не различались (см. табл. 2).

Определение вариабельности изученных морфометрических параметров нейроглиальных структур ЧСК позволило обнаружить и у мужчин, и у женщин высокую изменчивость вариационных рядов (CV >20%) значений таких показателей, как Мнейр, Sнейр и Sя (табл. 3). При сопоставлении коэффициентов вариации этих показателей выявили, что у женщин в дорсальной области ЧСК по сравнению с вентральной показатель плотности расположения нейронов более вариабельный, чем аналогичный показатель у мужчин (см. табл. 3).

Таблица 3. Коэффициент вариации морфометрических показателей нейронов и нейроглии в ЧСК головного мозга человека (в %)

Проведенное исследование позволило выявить количественные морфометрические различия между нейронными структурами вентральной и дорсальной области ЧСК у лиц пожилого возраста. В вентральной области показатели Мнейр и Мнейр тн+ выше, чем в дорсальной. Кроме того, у мужчин нейроны вентральной области ЧСК достоверно отличались от нейронов дорсальной области как большими размерами тел, так и ядер нервных клеток.

По данным литературы, при физиологическом старении убыль нейронов в вентральной области ЧСК происходит медленнее, чем в дорсальной области [7]. В то же время при БП потеря нервных клеток в сегментах вентральной области ЧСК регистрируется в большей степени, чем в сегментах дорсальной области ЧСК [9, 10]. Следовательно, патологический процесс при БП значительно ускоряет дегенерацию нейронов, в первую очередь в вентральной области ЧСК, которая у неврологически здоровых пациентов характеризуется более крупными нервными клетками (у мужчин) и более высокой плотностью их расположения по сравнению с дорсальной областью.

Кроме того, сопоставление нейроглиальных взаимоотношений между областями ЧСК показало, что по сравнению с дорсальной областью величина I в вентральной области ниже, что в условиях патологии, по-видимому, может способствовать более быстрому избирательному поражению нейронов именно в этой области, учитывая тесную структурно-функциональную связь между нейронами и нейроглией [11]. Наряду с этим обнаруженное нами значительное отставание величины I в вентральной области у мужчин по сравнению с женщинами (на 21%) может, очевидно, объяснять тот факт, что женщины заболевают БП реже, чем мужчины.

Заключение

Сравнительное морфометрическое исследование клеточных структур компактной части черной субстанции, проведенное на аутопсийном материале мозга неврологически здоровых мужчин и женщин пожилого возраста, умерших от интеркуррентных заболеваний, позволило обнаружить количественные различия между ее областями (вентральной и дорсальной) по таким показателям, как плотность расположения нейронов, площадь их тел и ядер (у мужчин) и величина глиального индекса. Сопоставление структур компактной части черной субстанции мозга мужчин и женщин показало, что по сравнению с мужчинами у женщин в дорсальной области нейроны крупнее, а вариабельность показателя плотности их расположения и величина глиального индекса у них выше, чем у мужчин. Установленные гендерные различия в структурной организации черной субстанции свидетельствуют о том, что дорсальная область этого образования мозга у женщин более устойчива к инволютивной трансформации. Кроме того, выявленная в настоящей работе как у женщин, так и у мужчин высокая гетерогенность структур компактной части черной субстанции мозга может обусловливать поражение в первую очередь нейронов вентральной области этого образования мозга при БП.

Таким образом, учитывая, что в настоящее время причины прогрессирующей избирательной гибели нейронов в компактной части черной субстанции мозга при болезни Паркинсона остаются не выясненными, проведенное нами исследование может внести существенный вклад в понимание этиологии и патогенеза этого заболевания.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: В.Н.С., Р.М.Х., Д.Н.В.

Сбор и обработка материала: В.Н.С., Н.С.Н., Д.Н.В.

Статистическая обработка: В.Н.С., Н.С.Н.

Написание текста: В.Н.С.

Редактирование: Р.М.Х.

Конфликт интересов отсутствует.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail