Возможная связь нарушения межполушарной асимметрии при шизофрении со снижением числа перинейрональных олигодендроцитов

Результаты проведенных ранее нейрофизиологических, психологических и функциональных нейровизуализационных исследований свидетельствуют, что когнитивные нарушения у больных шизофренией могут быть связаны с дисфункцией коры нижней теменной дольки (НТД) головного мозга [1]. В состав НТД входят надкраевая - gyrussupramarginalis (поле 39) и угловая - gyrusangularis (поле 40) извилины. НТД имеет многочисленные двусторонние связи с корковыми и подкорковыми структурами и принимает участие в формировании кинестетических ощущений, восприятии и интеграции сигналов внешней и внутренней среды, представлении человека о самом себе и реализации ряда психологических функций [2]. В этой структуре мозга в норме хорошо выражены признаки функциональной и структурной асимметрии[3], нарушения которой были выявлены при шизофрении [4]. Однако структурная основа этих нарушений остается недостаточно изученной. В связи с этим внимание привлекают обнаруженные при этом заболевании дисфункция и дефицит олигодендроцитов в некоторых структурах головного мозга [5-7]. Ранее нами [7] было установлено снижение числа перинейрональных олигодендроцитов в слое III поля 9 префронтальной коры при шизофрении. Можно предположить, что существующая в норме межполушарная асимметрия числа перинейрональных олигодендроцитов в НТД при шизофрении нарушена за счет дефицита этих клеток.

Цель исследования - определение числа перинейрональных олигодендроцитов в слое III поля 39 в правом и левом полушариях головного мозга при шизофрении по сравнению с контролем.

Исследование было выполнено в лаборатории клинической нейроморфологии (руководитель - д-р мед. наук Н.А. Уранова) Научного центра психического здоровья РАН.

Была исследована серия фронтальных срезов левого и правого полушарий мозга мужчин в 24 контрольных случаях (аутопсийный материал психически здоровых людей) и 24 случаях шизофрении. Срезы мозга были предоставлены Медицинским научно-исследовательским институтом Стенли (США)^​1​᠎ в закодированном виде, все манипуляции выполнялись вслепую. По окончании измерений получали расшифровку кодов и проводили статистическую обработку данных. Клинические и демографические характеристики наблюдений приведены в табл. 1.

Из серии последовательных замороженных срезов толщиной 60 мкм отбирали 10 (каждый 17-й), монтировали их на предметные стекла и окрашивали по методу Ниссля. Поле 39 верифицировалось согласно общепринятым микроскопическим критериям.

Цифровые изображения поля 39 получали при помощи микроскопа Carl Zeiss Axio Imager M1 (объектив 100×1,4), оснащенного цифровой камерой и системой анализа изображений AxioVision. Число перинейрональных олигодендроцитов (в него включали клетки, находящиеся на расстоянии менее 5 мкм от нейрона) измеряли в подслоях a, b, c слоя III поля 39. Для его измерения систематическим случайным способом отбирали изображения 10 пирамидных нейронов с ясно видимым ядрышком в каждом из трех подслоев слоя III. Олигодендроциты идентифицировали по наличию маленького округлого или овального ядра с плотно упакованным хроматином и узким слабоокрашенным ободком цитоплазмы. Для каждого случая такую выборку осуществляли на 10 препаратах. Таким образом, число нейронов, выбранных для каждого случая, составило 300 в трех подслоях слоя III, для групп - по 7200, общее число - 14 400. Число перинейрональных олигодендроцитов выражали как число клеток на нейрон.

Статистический анализ выполняли при помощи программы Statistica 7. Для определения нормального распределения переменных использовали тест Колмогорова-Смирнова. Для сравнения параметров между контролем и шизофренией применяли метод многофакторного дисперсионного анализа (MANOVA). Корреляционный анализ Пирсона использовали для выявления влияния возраста, длительности посмертного интервала, возраста начала и продолжительности болезни, дозы нейролептиков на изучаемые параметры.

При многофакторном дисперсионном анализе было выявлено статистически значимое раздельное влияние факторов диагноза и принадлежности к правому или левому полушарию на число перинейрональных олигодендроцитов во всех подслоях слоя III поля 39 (табл. 2). В то же время не было обнаружено их совместного влияния во всех подслоях слоя III. При апостериорных сравнениях средних значений в группах (Duncan test) было найдено статистически значимое снижение числа перинейрональных олигодендроцитов на 22% во всех подслоях слоя III при шизофрении по сравнению с контролем. Этим же методом были установлены статистически значимая левополушарная асимметрия их числа в контроле и ее отсутствие у больных шизофренией. Число перинейрональных олигодендроцитов в норме было достоверно выше (p<0,03) в левом полушарии по сравнению с правым в подслоях IIIa (24%), IIIb (25%) и IIIc (23%) (см. рисунок). При корреляционном анализе не было выявлено статистически значимых корреляций между числом перинейрональных олигодендроцитов, с одной стороны, и возрастом, длительностью посмертного интервала, возрастом больных к периоду начала заболевания и продолжительностью болезни, а также дозой нейролептиков, с другой.

Таким образом, проведенное исследование показало снижение числа перинейрональных олигодендроцитов в каждом из подслоев слоя Ш поля 39 при шизофрении по сравнению с контролем, что подтверждает установленное нами ранее [6, 8] снижение численной плотности олигодендроцитов в слое VI полей 9 и 10 при шизофрении. Следует отметить, что на число перинейрональных олигодендроцитов не влияли такие факторы, как возраст, длительность посмертного интервала, возраст больного к началу болезни и длительность заболевания, доза нейролептиков.

Полученные данные согласуются также с результатами P. Hof и соавт. [9], которые показали снижение численности олигодендроцитов в префронтальной коре при шизофрении, а также полученными методами прижизненной нейровизуализации [10, 11], свидетельствующими об уменьшении объема серого вещества и снижении кровотока в поле 39 НТД.

Выявленная в настоящей работе левополушарная асимметрия числа перинейрональных олигодендроцитов в слое III в контрольной группе и отсутствие таковой у больных шизофренией соответствуют данным одного из магнитно-резонансных исследований [12] о том, что существующая в норме левополушарная асимметрия объема НТД снижена при шизофрении, а также функционального магнитно-резонансного исследования, свидетельствующего об отсутствии выраженной левополушарной асимметрии у больных шизофренией в отличие от здоровых [13].

Полученные результаты позволяют сделать вывод, что дефицит перинейрональных олигодендроцитов в НТД может вносить существенный вклад в нарушение межполушарной асимметрии этой структуры мозга при шизофрении.

Проведенное исследование поддержано Медицинским научно-исследовательским институтом Стенли, США (грант 07R-1787).

Конфликт интересов отсутствует.