Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Худоерков Р.М.

ФГБУ "Научный центр неврологии" РАМН, Москва

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

Сальникова О.В.

ФГБУ "Научный центр неврологии" РАМН, Москва

Соболев В.Б.

ФГБУ "Научный центр неврологии" РАМН, Москва

Морфологические изменения нейронов и нейроглии в головном мозге быстро стареющих мышей линии SAMP1

Журнал: Архив патологии. 2014;76(2): 22‑25

Просмотров : 1172

Загрузок : 67

Как цитировать

Худоерков Р.М., Сальков В.Н., Сальникова О.В., Соболев В.Б. Морфологические изменения нейронов и нейроглии в головном мозге быстро стареющих мышей линии SAMP1. Архив патологии. 2014;76(2):22‑25.
Khudoerkov RM, Sal'kov VN, Sal'nikova OV, Sobolev VB. Morphological changes of neurons and neuroglial cells in the brain of senescence-accelerated prone 1 (SAMP1) mice. Arkhiv Patologii. 2014;76(2):22‑25. (In Russ.).

Авторы:

Худоерков Р.М.

ФГБУ "Научный центр неврологии" РАМН, Москва

Все авторы (4)

Популяция лиц старших возрастных групп (от 80 лет и старше) на протяжении двух последних десятилетий существенно увеличилась как в Российской Федерации [1], так и за рубежом [2]. Подобные демографические изменения привели к снижению доли трудоспособного населения и увеличению затрат на здравоохранение и обеспечение социальных льгот [3]. В связи с этим в настоящее время изучению медико-биологических аспектов старения уделяется значительное внимание.

В современной литературе термином «старение» обозначают два процесса: физиологическое старение (не сопровождающееся болезнями) и старение, связанное с ассоциированными с возрастом заболеваниями (рак, остеопороз, сахарный диабет, болезни Альцгеймера, Паркинсона и др.) [4, 5]. Для изучения этих процессов используют различные виды лабораторных животных: мышей, крыс, морских свинок, кроликов, кошек и макак. Наиболее адекватные модели старения были воспроизведены на линиях мышей с ускоренным старением (SAMP) и устойчивых к ускоренному старению (SAMR) [6]. Мыши линий SAMP по сравнению с мышами линии SAMR1 (контроль) склонны к различным формам ассоциированных с возрастом заболеваний: сенильный амилоидоз (SAMP1, SAMP2, SAMP10, SAMP11), катаракта (SAMP2 и SAMP9), остеопороз (SAMP6), нарушение когнитивных функций и памяти (SAMP8, SAMP10) [7]. Вместе с тем данных о выявлении ассоциированных с возрастом заболеваний нервной системы у мышей линии SAMP1 в доступной литературе мы не нашли. В то же время показано, что старение не оказывает избирательного влияния на функции ЦНС этой линии мышей [8].

Цель работы - сравнить морфометрические показатели нейронов и нейроглии в функционально различных слоях сенсомоторной коры у линии быстро стареющих мышей (SAMP1) и устойчивых к старению (SAMR1).

Материал и методы

Исследовали две линии инбредных мышей в возрасте 10 мес: мышей SAMP1, склонных к ускоренному старению (n=6), и мышей SAMR1, устойчивых к старению (n=7). Животных декапитировали под легким эфирным наркозом, их мозг фиксировали в 4% формалине, подвергали стандартной гистологической обработке и заключали в парафиновые блоки, которые раскладывали на срезы толщиной 7 мкм. При работе с животными руководствовались положениями приказа Минздрава СССР №755 от 12.08.77 («Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных»).

Срезы сенсомоторной области коры головного мозга окрашивали по Нисслю крезиловым фиолетовым, исследовали визуально под микроскопом и проводили морфометрическое исследование структур мозга на микроскопах «Carl Zeiss» (модель Jenaval) и «Leica» (модель DMLB), оснащенных цифровыми видеокамерами и программами компьютерного анализа видеоизображений (Image G и Leica QWin). Использовали методику количественной оценки нейронов и нейроглии при помощи компьютерной морфометрии [9].

В слоях III и V сенсомоторной коры измеряли (в мкм2) площади тел, ядер и цитоплазмы нейронов, используя увеличение микроскопа (об. ×100, ок. ×10). В каждом слое корковой пластинки у каждого животного исследовали не менее 300 клеток.

Кроме того, в слоях III и V сенсомоторной коры при том же увеличении микроскопа (об. ×100, ок. ×10) определяли плотность расположения нейронов и нейроглии, подсчитывая в поле зрения микроскопа (0,006 мм2) число нервных и глиальных клеток (в каждом слое корковой пластинки у каждого животного исследовали не менее 30 полей зрения), и вычисляли глиальный индекс (отношение числа глиоцитов к числу нейронов), который определяли по общепринятой формуле

I=Nглнейр,

где: I - глиальный индекс; Nгл - плотность расположения нейроглии; Мнейр - плотность расположения нейронов.

Полученные данные обрабатывали статистически, используя U-критерий Манна-Уитни, с помощью программы Statistica 6.0.

Результаты и обсуждение

Проведенная работа показала, что в основных слоях (III и V) сенсомоторной коры у линии быстро стареющих мышей SAMP1 площади тел, ядер и цитоплазмы нейронов (табл. 1)

значимо не отличались от соответствующих параметров нейронов мышей контрольной группы SAMR1, устойчивых к старению.

В то же время при определении плотности расположения нейронов и нейроглии в исследуемых слоях сенсомоторной коры (число клеточных элементов, подсчитываемых в поле зрения микроскопа) обнаружили, что (табл. 2)

у линии быстро стареющих мышей SAMP1 по сравнению с контрольной группой SAMR1, устойчивой к старению, плотность расположения нейронов значимо уменьшалась (на 17 и 20% соответственно в слоях III и V). Плотность суммарной нейроглии у быстро стареющих животных по сравнению с контрольной группой увеличивалась на 14% в слое III и оставалась без изменений в слое V.

Изменения плотности расположения нейронов и нейроглии, выявленные у быстро стареющих мышей, влияли на величину глиального индекса, характеризующего отношение между числом глиальных клеток и нейронами, который у быстро стареющих мышей по сравнению с контрольной группой увеличился на 36 и 24% соответственно в слоях III и V (см. табл. 2).

Следовательно, у быстро стареющих мышей в ответ на снижение плотности расположения нейронов в коре головного мозга плотность нейроглии или несколько возрастала, на 14% (значимо) как в слое III, или оставалась без изменений как в слое V (но в слое V ее показатели были выше, чем в слое III), а в результате изменений соотношения между нейронами и нейроглией у быстро стареющих мышей менялись величины глиального индекса в структурах неокортекса с преобладанием доли глиальных клеток над числом нейронов.

Если сравнивать у мышей исследуемых линий плотность расположения нейронов и нейроглии между этажами коры, т.е. между верхним, к которому относят слой III, представленный пирамидными нейронами ассоциативного типа, и нижним этажом - слой V, содержащий проекционно-эфферентные нейроны, то выясняется, что плотность расположения нейронов между этажами коры у исследуемых животных резко отличается. В нижнем этаже коры по сравнению с верхним плотность расположения нейронов у контрольных мышей была на 44% меньше, а у быстро стареющих животных - на 47% меньше.

По сравнению с нейронами плотность расположения нейроглии между этажами коры имела обратную зависимость. В нижнем этаже показатели плотности нейроглии превышали значения верхнего этажа на 29% у контрольных мышей и на 13% у быстро стареющих животных.

Глиальный индекс нижнего этажа коры также превышал значения верхнего этажа: у контрольной группы SAMR1 в 2,3 раза и у быстро стареющих мышей SAMP1 в 2,1 раза.

Следовательно, сравнительная морфометрия клеточных структур мозга у линии быстро стареющих мышей SAMP1 и мышей, устойчивых к старению, SAMR1 показала, что моделируемые процессы физиологического старения не влияли на размеры тел нейронов сенсомоторной коры и величины их клеточных компонентов - ядра и цитоплазмы, но проявлялись в умеренном снижении от 17 до 20% плотности расположения нейронов по всему поперечнику коры и в небольшом увеличении плотности расположения нейроглии. В результате чего глиальный индекс в структурах коры у быстро стареющих мышей увеличивался на одну треть и более по сравнению с контрольной группой. Однако эти изменения глиального индекса не влияли существенно на баланс межклеточных отношений между верхним и нижним этажом коры, представляющим соответственно популяции ассоциативных и проекционно-эфферентных нейронов, головного мозга быстро стареющих мышей, так как показатели плотности нейроглии в слое V у этих животных и животных, составляющих контрольную группу, имели равные величины и были выше, чем в слое III. В результате глиальный индекс в слое V нижнего этажа коры как у одной, так и другой линии животных в 2 раза с лишним превышал значения слоя III.

Результаты, полученные нами при морфометрии тел нейронов и их ядер (отсутствие изменений размера нейронов в сенсомоторной коре мышей линии SAMP1 по сравнению с контролем), сходны с данными исследователей, показавших, что в коре больших полушарий мозга макак-резусов при старении площадь и периметр тел нейронов снижались незначительно [10]. Вместе с тем в работах других авторов показано достоверное уменьшение размера нейронов при старении [11], причем как площади тел нервных клеток [12], так и их отростков [13]. Подобное противоречие, вероятно, может быть обусловлено не только разницей в методических подходах, но и неоднородностью критериев включения животных в исследование: разные виды животных, отличия в возрастных параметрах и др.

Наряду с этим в литературе нет единого мнения об изменении числа нейронов в коре головного мозга при физиологическом старении. По одним данным, количество нейронов в коре головного мозга с возрастом не меняется либо снижается незначительно [14], по другим - потеря нейронов, связанная со старением, весьма существенна и, например, в префронтальной коре приматов может составлять до 30% [15]. Полученные нами данные продемонстрировали умеренное снижение числа нейронов, подсчитанное на единицу площади, в основных функционально значимых слоях (III и V) сенсомоторной коры у быстро стареющих мышей линии SAMP1 по сравнению с аналогичным показателем у мышей линии SAMR1, устойчивых к старению.

Выявленные нами изменения показателя плотности расположения нейроглии в сенсомоторной области коры у быстро стареющих мышей линии SAMP1 коррелировали c данными исследователей, изучавших этот показатель в головном мозге быстро стареющих мышей линии SAMP8 [16] и мозге человека [17]. Очевидно, увеличение этого показателя могло быть связано с компенсаторной реакцией, характеризующей усиление поддерживающей функции нейроглии при физиологическом старении. Об этом же свидетельствует и установленное нами увеличение глиального индекса в слоях III и V корковой пластинки у быстро стареющих мышей линии SAMP1 по сравнению с аналогичным показателем у мышей линии SAMR1, устойчивых к старению.

Заключение

Таким образом, можно предположить, что при физиологическом старении структурно-функциональная характеристика нейронов коры больших полушарий не претерпевает существенных изменений, а происходят изменения в соотношении ее клеточных элементов. Эта перестройка сводится к тому, что наряду с небольшим уменьшением количества нейронов в функционально значимых слоях коры (III и V) число нейроглии остается неизменным или даже несколько увеличивается, как в слое III.

В целом это меняет глионейрональные отношения за счет увеличения глиального индекса, указывающего на активизацию нейроглии при поддержке функции нейронов в мозге быстро стареющих животных. Эти же процессы позволяют сохранить баланс межклеточных отношений между нейронами ассоциативного (слой III) и проекционно-эфферентного типа (слой V), составляющих основу верхнего и нижнего этажей коры.

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