Geum.ru

Структурно-функциональная организация палеоамигдалы: фундаментальные закономерности и прикладные аспекты 03. 00. 25 гистология, цитология и клеточная биология

Вид материалаЗакон

Содержание


Практические рекомендации
Подобный материал:
1   2   3   4   5   6

В ретикулярном таламическом ядре после девяти судорожных припадков происходило развитие гидропических изменений и сморщивания нейронов, которые завершались развитием их деструкции и атрофией; наблюдалось формирование очагов глиоза. Афферентация из вестибулярных ядер (при раздражении лабиринта аудиогенной стимуляцией) в условиях повышенной функциональной нагрузки на ретикулярное таламическое ядро у крыс с абсансной эпилепсией оказалась достаточной, чтобы «предъявляемые мозгом» требования к этому ядру стали чрезмерными и привели к формированию в нем деструктивных процессов.

В палеоамигдале по сравнению с ретикулярным ядром таламуса при гистологическом исследовании препаратов деструктивные процессы были менее выражены. Ультраструктурный анализ у крыс с повторными аудиогенными припадками выявил в составе Cop темные (с признаками транскрипционной активности), светлые (с показателями истощения белок-синтезирующего аппарата) и темные в состоянии некробиоза нейроны.

Темные нейроны с признаками транскрипционной активности обладали осмиофилией цитоплазмы за счет наличия больших скоплений полисом и рибосом, имели светлое богатое эухроматином ядро с очаговыми скоплениями ИХГ и перихроматиновых гранул, показатели интенсивных ядерно-цитоплазматических взаимоотношений, сопровождавшихся явлениями ядерного фагоцитоза. Светлые нейроны имели светлое ядро с наличием отдельных перихроматиновых гранул, очаговыми скоплениями гранулярного материала под внутренней ядерной мембраной, плотное ядрышко, явления отека в кариоплазме. В цитоплазме плотность полисом и канальцев гранулярной ЭС была невысокой, полости мембранных компонентов расширены с формированием вакуолей. Отмечалось просветление матрикса митохондрий и деструкция их крист. Для темных нейронов в состоянии некробиоза было характерно наличие интенсивной осмиофилии клеточного ядра и выраженных скоплений краевого хроматина, резкое расширение просвета мембранных компонентов клетки, скоплений свободных рибосом в цитоплазме и плотность гиалоплазмы.

Проведенные исследования показали, что большие судорожные припадки, приводят к формированию дистрофических и деструктивных изменений, как в структурах ствола мозга, так и в палеоамигдале. Таким образом, эпилептическая система, которая при абсансной эпилепсии сформирована кортико-таламическими нейронными сетями (вторичная соматосенсорная кора, ретикулярное ядро и вентробазальный комплекс ядер таламуса) расширяется за счет структур ствола мозга и лимбической системы, приводя к формированию эпилептического мозга.

В палеоамигдале формирующиеся деструктивные процессы имеют наибольшую выраженность в каудальных частях Cop. Такая же топика развивающихся при височной эпилепсии деструктивных процессов в медиобазальной части МК отмечена у человека и у экспериментальных крыс Pitkanen et al.(1998). При электрическом киндлинге МК показано, что стимуляция Cop быстро приводит к развитию лимбических стадий припадка (I-II стадий по Racine, 1972), а после манифестации первой генерализованной стадии до завершения киндлинга проходит незначительное время (Калимуллина и соавторы, 2002). Это, на наш взгляд, свидетельствует об устойчивости вновь сформированных перестроек, которые происходят как внутриклеточно, так и на уровне клеточных популяций этого ядра, составляя суть эпилептогенного очага. Возможно, в наблюдаемом эффекте (генерализации эпиактивности) играет роль и редковетвистая нейронная система, особо богато представленная в медиальных зонах этого ядра. Также определенную роль играют и связи Cop. Показано, что это ядро имеет связи с элементами гиппокампальной формации – субикулумом и полем CA1 гиппокампа, а также энторинальной корой (Canteras et al., 1992, Kemppainen et al., 2002). Все перечисленные структуры являются экранными центрами мозга, в отношении которых показано, что они участвуют в генерализации эпилептической активности.

Приведенные выше сведения литературы и полученные нами данные при изучении палеоамигдалы у крыс линии WAG/Rij позволяют предполагать, что при абсансной эпилепсии, которая является генерализованной, имеющая место гипервозбудимость неокортекса, несомненно, изменяет функциональное состояние стволовых центров мозга, включая и структуры лимбической системы. Это измененное функциональное состояние можно охарактеризовать как состояние судорожной готовности, которая может проявиться формированием эпилептического очага в той или иной части мозга, приводя к манифестации смешанной конвульсивной эпилепсии.

Разработка положений концепции о субстрате палеоамигдалы имеет значение как для исследования фундаментальных закономерностей деятельности мозга, так и клинической медицины. Так в этиопатогенезе височной эпилепсии, которая является наиболее распространенным психоневрологическим заболеванием, ведущую роль отводят активности медиобазальных отделов височной доли, а в случаях с первичной генерализованной эпилепсией предполагают, что ее генерализация может происходить именно из этой области мозга (Карлов, 1990, Chassagnon et al., 2005). Именно в этой области находится палеоамигдала.

Современная концепция о клеточных механизмах эпилептогенеза предполагает, что «формирование эпилептического фокуса может происходить лишь в определенных структурах мозга, нейроны которых обладают способностью к развитию пароксизмальных деполяризационных сдвигов, а нейрональная сеть позволяет синхронизировать пачечную активность этих нейронов (Семьянов, Годухин, 2001). На правомерность высказанного предположения указывают и данные работы Chassagnon et al. (2005), в которой показано быстрое билатеральное вовлечение в эпилептогенез при стимуляции медиальной миндалины многих структур лимбической системы, кортикальных и субкортикальных структур. Авторы акцентируют внимание на роли медиальной амигдалы как региона инициации судорог, и гиппокампа как важной экранной структуры в ее генерализации при лимбической эпилепсии.

Выводы

1.Задний отдел миндалевидного комплекса мозга представляет собой ядерно-палеокортикальный компонент мозга, в состав которого входят ядерные, палеокортикальные и межуточные формации. На его территории представлены редковетвистая и густоветвистая нейронные системы. Наибольшая концентрация длинноаксонных редковетвистых нейронов имеет место в медио-базальных частях отдела, которая занята дорсомедиальным, задним медиальным и задним кортикальным ядрами, совокупность которых составляет субстрат палеоамигдалы.

2.Морфогенетический эффект тестостерон - пропионата, введенного в периоде половой дифференциации мозга, проявляется формированием изменений дендроархитектоники нейронов, основная направленность которых совпадает с выявленными при изучении половых различий. Выраженность формирующихся после неонатальной андрогенизации изменений дендритов превышает половые различия:

а) в длинноаксонных редковетвистых нейронах отмечается не только увеличение ветвистости дендритов, но и возрастание их длины,

б) в длинноаксонных густоветвистых нейронах нарастание длины дендритов приводит к увеличению площади дендритного поля, отражая повышение их интегративных возможностей.

3.Исследование морфогенеза палеоамигдалы в ранний ювенильный период постнатального развития крыс позволило выявить общие закономерности и половые различия, которые проявлялись:

а) наличием дорсо-вентрального вектора дифференциации структур, направленного от дорсомедиального ядра (определяется на 21 день постнатального периода) к заднему медиальному ядру (четко определяется на 28 день постнатального периода) и заднему кортикальному ядру (приобретает характерные для него цитоархитектонические характеристики на 31 день постнатального периода);

б) в половом диморфизме удельной площади дорсомедиального ядра на 28 день постнатального периода, суммарной удельной площади заднего медиального и заднего кортикального ядер на 31 день постнатального периода;

в) в формировании с 24 дня постнатального периода асимметрии мозга у самцов крыс за счет большей удельной площади миндалевидного комплекса в правом полушарии;

г) наличием половых различий в показателях плотности нейронов, глии, величинах глиального индекса на различных сроках раннего ювенильного периода.

4.Нейроны палеоамигдалы на основании цитологических характеристик могут быть классифицированы:

а) светооптическом уровне на кариохромные нейроны, для которых характерны малые и средние размеры, интенсивно окрашенное ядро и узкий ободок базофильной цитоплазмы; светлые нейроны с малыми и средними размерами перикарионов, содержащие светлое, богатым эухроматином ядро и незначительные количества базофильной субстанции; цитохромные нейроны, обладающие светлым крупным ядром, хорошо различимая цитоплазма которых содержит тельца Ниссля;

б) на основании ультрамикроскопических особенностей в составе палеоамигдалы выявлены нейроны с показателями секреторной активности, которые могут быть классифицированы на «тёмные» нейроны, характерный облик которых предопределяется осмиофилией как ядра, так и цитоплазмы, являющиеся эквивалентом кариохромных нейронов; «светлые» нейроны, и «светлые» нейроны с развитой гранулярной эндоплазматической сетью – эквивалент цитохромных нейронов.

5.В нейроэндокринных нейронах палеоамигдалы происходят структурно-функциональные перестройки, которые отражают явление гормон-зависимой функциональной реверсии, предопределяемой колебаниями уровней половых стероидов. При этом на основании ультраструктурных характеристик в палеоамигдале дифференцируются следующие состояния нейронов: «умеренная активность», «повышенная активность», «пик активности», «снижение активности», «возврат к исходному состоянию» и «покой».

6. Анализ содержания и метаболизма моноаминов в палеоамигдале и исследование механизмов структурно-функциональных перестроек в динамике эстрального цикла показали, что:

а) на фоне повышения уровней половых стероидов (стадии проэструса и эструса) в палеоамигдале нарастает интенсивность нуклеиново-кислого обмена, увеличивается содержание норадреналина и на стадии метэструс снижается уровень экспрессии ERβ;

б) существуют половые различия в интенсивности метаболизма дофамина и серотонина;

в) сенсорный контакт самца с рецептивной самкой приводит к увеличению содержания норадреналина в обонятельных луковицах и палеоамигдале, а также к увеличению содержания дофамина в обонятельных луковицах и снижению его содержания в палеоамигдале.

7.Палеоамигдала - важное звено вовлечения миндалевидного комплекса в патогенетические механизмы наркомании. Это подтверждается:

а) наличием в составе дорсомедиального, заднего медиального и заднего кортикального ядер CART-позитивных нейронов; уровень экспрессии CART –пептида зависит от уровня половых гормонов;

б) асимметрией в объемных характеристиках миндалевидного комплекса и структур палеоамигдалы у крыс с генотипом А1/А1 по локусу TAG 1A DRD2 , показавших в эксперименте с принудительной алкоголизацией ускоренные темпы формирования толерантности и психической зависимости по сравнению с крысами А2/А2.

8.Палеоамигдала в составе миндалевидного комплекса вовлечена в патогенетические механизмы абсансной генерализованной (неконвульсивной) и смешанной (конвульсивной) эпилепсии, показателем чего являются:

а) увеличение удельной площади миндалевидного комплекса у крыс линии WAG/Rij (модель абсансной эпилепсии) по сравнению с крысами линии Wistar, а также изменение функционального состояния нейронов структур палеоамигдалы у крыс линии WAG/Rij с абсансной эпилепсией, выявленное на основании регистрации их ультраструктурых характеристик;

б) включение палеоамигдалы в состав формирующейся эпилептической системы мозга при смешанной эпилепсии, приводящее к развитию реактивных изменений, перерастающих в дистрофические и деструктивные процессы.

Практические рекомендации:

1.Полученные в работе данные о гормон-зависимой функциональной реверсии нейроэндокринных нейронов палеоамигдалы могут быть использованы для диагностики ранних стадий реактивных изменений в состоянии ее нейронов при оценке результатов экспериментальных исследований, посвященных выяснению участия палеоамигдалы в патогенезе заболеваний.

2.Прямые связи палеоамигдалы с добавочной и основной обонятельными луковицами делают ее доступной мишенью для лекарственных препаратов при лечебных мероприятиях с их интраназальным введением.

3.Асимметрия миндалевидного комплекса мозга экспериментальных крыс с быстро формирующейся наркотической зависимостью указывает на целесообразность регистрации этого феномена при проведении компьютерной томографии и ядерно-магнитного резонанса мозга с целью разработки ранних диагностических критериев для выявления групп риска.

4.Аудиогенная стимуляция крыс линии WAG/Rij, сопровождающаяся развитием судорожных припадков, является удобной моделью для исследования динамики развития патоморфологических изменений в эпилептическом очаге.

Работа выполнена при финансовой поддержке Грантов Министерства образования и науки РФ (PD 02-1.4-93, Е02-6.0-14, программы «Развитие научного потенциала высшей школы за 2005 г., № 4022) и Грантов Президента РФ для молодых кандидатов наук (МК-1643.2005.4, МК-865.2008.4).