Абдаладзе Нино Симоновна Моделирование и коррекция психомоторных расстройств новорожденных
| Вид материала | Автореферат диссертации |
СодержаниеМорфологические изменения моторной области коры мозга крысят Психомоторное поведение крысят в норме и при моделировании |
- Р. О. Агавелян Кандидат психологических наук, доцент, 3040.8kb.
- Вопросы по акушерству и гинекологии к единому экзамену для студентов VI курса лечебного, 48.4kb.
- Моделирование и формализация Моделирование как метод познания Моделирование, 143.04kb.
- Коррекция и профилактика тревожности и страхов у детей с ограниченными возможностями, 145.3kb.
- М. Б. Штарк ээг-биоуправление при лечении аддиктивных расстройств и синдрома дефицита, 263.16kb.
- Влияние нарушения маточно-плацентарного кровообращения на структуру лимбической системы, 5266.12kb.
- 2 Косоглазие. Виды косоглазия, 570.39kb.
- Белорусскйи государственный медицинский университет гемолитическая болезнь новорожденных, 220.18kb.
- Кандидозный стоматит у новорожденных. Новые подходы к лечению, 69.11kb.
- Н. А. Корнетов, А. Н. Корнетов,, 1189.39kb.
Обозначения: К - внутриамниотическое воздействие физиологическим раствором на 14-й день
беременности.; А - воздействие амниотической жидкостью женщин с физиологическим
течением беременности; Б - воздействие амниотической жидкостью женщин с осложненным
течением беременности (АЖ2); В - воздействие АЖ2 и внутрижелудочное введение ω-3 ПНЖК
на 14-й, 15-й, 16-й дни беременности; Г - воздействие АЖ2 и внутрижелудочное введение ω-3
ПНЖК на 9-й, 12-й, 13-й, 14-й дни беременности.
* - р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с контролем К.
▲- р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с группой А.
# - р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с группой Б.
Таблица 2. Физическое развитие крысят, подвергшихся воздействию амниотической жидкости женщин на 14-е сутки эмбрионального развития.
| Группы крысят | Количество плодов, подверг-шихся воздействию | Количество живорожденных крысят | Количество плодов, погибших внутриутробно (абс. число % ± ст. откл.) | ИЛ % | ИПМТ % | ИЖ % |
| К | 76 | 69 | 7 (9,2 1,6)% | 100 | 374 | 97,1 |
| А | 50 | 44 | 6 (12,04,6)% | 100 | 460 | 100 |
| Б | 77 | 52 | 25 (32,5 5,3)%*▲ | 75*▲ | 452 | 55,1*▲ |
| В | 86 | 43 | 43(50,05,4) %*▲ | 100# | 591 | 48,7*▲ |
| Г | 40 | 31 | 9 (22,54,8) %# | 100# | 582 | 87,9# |
Обозначения: ИЛ - индекс лактации; ИПМТ – индекс прироста массы тела;
ИЖ - индекс жизнеспособности. Остальные обозначения те же, что и в таблице 1.
* - р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с контролем К.
▲- р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с группой А.
# - р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с группой Б.
Данные показатели крысят группы Б достоверно отличались от соответствующих показателей крысят контрольной группы К и группы А. Оценка постнатального развития показала, что крысята отставали в физическом развитии, наблюдалось достоверное повышение эмбриолетального эффекта, снижение индексов лактации и жизнеспособности по сравнению с контрольной группой крысят К и группой А, а индекс прироста массы тела не претерпевал значительных изменений (табл. 2).
Добавление в рацион беременным крысам ω-3 ПНЖК, независимо до или после воздействия на 14-й день эмбриогенеза амниотической жидкостью женщин с осложнениями беременности, не только предотвращало возникновение пороков развития, но и сопровождалось увеличением массы плодов, индексов лактации до контрольных показателей (табл. 1 и 2). Достоверных отличий от контрольной группы К и группы А не наблюдалось, однако, отмечалось достоверное увеличение показателей по сравнению с группой Б. Только профилактическое (за 3 дня до моделирования патологии) добавление в рацион беременным крысам ω-3 ПНЖК снижало внутриутробную гибель плодов и увеличивало индекс жизнеспособности (табл. 2). Эти показатели были сопоставимы с показателями крысят группы К и А и достоверно отличались от показателей крысят группы Б.
Таким образом внутриамниотическое введение на 14-й день эмбриогенеза крыс амниотической жидкости женщин с физиологическим течением беременности не оказывало эмбриотоксического, тератогенного эффектов и не влияло на физическое развитие крысят. Аналогичное воздействие амниотической жидкостью женщин с осложненным течением беременности вызывало эмбриотоксический и тератогенный эффекты, снижало жизнеспособность потомства.
Известно, что рост и развитие плода зависят от функционирования плаценты, возможности поступления кислорода и питательных веществ от матери к плаценте, и изменений в ней, непосредственно связанных с нарушениями кровотока. Последующие метаболические нарушения в системе «мать-плацента-плод», активация процессов перекисного окисления липидов с накоплением конечных продуктов приводят к гипоксии клеток и тканей, являясь пусковым механизмом структурных и функциональных нарушений в плаценте, а также в жизненно важных органах плода (Кулаков и др., 2004). Нарушения функции плаценты (транспортной, дыхательной, эндокринной) приводят к внутриутробной гибели, возникновению пороков развития, снижению массы плодов и жизнеспособности потомства (Rees, Jnder, 2005; Назарова и др., 2007; Eixarch et. аl., 2009).
Введение в рацион беременных крыс ω-3 ПНЖК на 14-й, 15-й и 16-й дни предотвращало тератогенный и снижало эмбриотоксический эффекты. Профилактическое добавление в рацион беременных самок препарата, снижало эмбриолетальность и повышало жизнеспособность потомства. Можно предположить, что благодаря мембраностабилизирующему действию, влиянию на перекисное окисление липидов и повышению антиоксидантной активности крови, ω-3 ПНЖК улучшают перфузию плаценты (Степанян и соавт., 2010). Корригирующий эффект может вызываться также изменением состояния сосудистого тонуса и системы микроциркуляции вследствие устранения дисбаланса простагландинов и лейкотриенов (Smuts et. al., 2003; Серов и Сидельникова, 2008).
Морфологические изменения моторной области коры мозга крысят
при воздействии сывороткой крови новорожденных с церебральной ишемией
Морфометрические исследования показали, что организация дендритной системы больших пирамидных нейронов моторной коры на 23-е и 46-е сутки жизни у контрольных животных и крысят группы А (перенесших пренатальное воздействие сыворотки крови здоровых новорожденных) оказалась сходной. На 23-е сутки жизни крысят группы Б (крысята, подвергшиеся пренатальному воздействию сывороток крови новорожденных детей с церебральной ишемией), в организации дендритной системы нейронов коры были отмечены изменения, чего не наблюдалось среди контрольных животных и крысят группы А. В V слое моторной коры выявлено достоверное уменьшение площади дендритного ареала (в 2-2,2 раза), суммарной длины дендритов и суммарного числа дендритных разветвлений (на 50-70%) пирамидных нейронов. Длина апикального дендрита крысят группы Б была сопоставима с контрольной группой животных и группой А. На 46-е сутки постнатального онтогенеза у животных группы Б, статистически значимых различий в организации дендритной системы нейронов V слоя коры в сравнении с контролем и группой А не наблюдалось.
У 23 суточных крысят, перенесших воздействие сывороткой крови здоровых новорожденных на 14-й день эмбриогенеза (группа А), достоверных отличий в количестве пирамидных нейронов от контрольной группы (интактные крысята) не наблюдалось (табл. 3). В левом полушарии мозга на уровне –2.3 (Paxinos, Watson, 2005) достоверно снизилось количество больших пирамидных нейронов по сравнению с интактными животными. На 23-е сутки жизни крысят группы Б (после пренатального воздействия сывороткой крови новорожденных с церебральной ишемией) наблюдалось достоверное снижение количества нейронов на всех уровнях и в обоих полушариях мозга по сравнению с контрольной группой и группой А. На 46-е сутки жизни статистически значимого снижения количества больших пирамидных нейронов в левом и в правом полушариях мозга на всех уровнях зоны представительства задних лап у крысят группы Б по сравнению с крысятами контрольной группы и группы А не выявлено.
Таблица 3. Среднее количество нейронов моторной области коры мозга на разных уровнях
в зоне представительства задней лапы после пренатального воздействия ω-3 ПНЖК (х±Sx).
| Группы крысят | Возраст крысят (сутки жизни) | Уровни по стереотаксическому атласу [Paxinos & Watson, 2005] | |||||
| 0.2 | - 0.8 | -2.3 | |||||
| Левая | Правая | Левая | Правая | Левая | Правая | ||
| К | 20-23 | 95,5±13,0 | 78±10 | 112±12,0 | 84±11,0 | 139±9,0 | 118±10,0 |
| К | 46 | 110±13,0 | 105±2,5 | 140±16,0 | 117±12,0 | 149±10,5 | 123±14,0 |
| А | 23 | 79,4±8,0 | 75±12,0 | 105,4±7,0 | 107±8,3 | 78±7,0* | 92±8,0 |
| Б | 23 | 12,2±5,2*▲ | 10,4±5*▲ | 18,5±5,2**▲ | 23±7,0*▲ | 9±3,0**▲ | 9±4,0**▲ |
| В | 23 | 52,2±11,0# | 50,2±11,0# | 43±10,0*▲ | 45±11,0*▲ | 27±5,0*▲ | 44±10,0*▲ |
| В | 46 | 100±11,6 | 99±13,0 | 132±14,0 | 113±14,0 | 121±12,4 | 100±14,0 |
Обозначения: К - интактные крысята; А - воздействие на 14-й день эмбриогенеза крыс сывороткой крови здоровых новорожденных; Б - воздействие на 14-й день эмбриогенеза крыс сывороткой крови новорожденных с церебральной ишемией (СК2); В - воздействие на 14-й день эмбриогенеза крыс СК2 и внутрижелудочное введение ω-3 ПНЖК на 14-й, 15-й, 16-й дни беременности.
* - р≤0,05, ** - р≤0,01 статистически значимые различия по сравнению с контролем К.
▲ - р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с группой А.
# - р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с группой Б.
Анализ дендритной системы нейронов на 23-е сутки жизни крысят группы В показал, что введение беременным крысам ω-3 ПНЖК на 14-й, 15-й и 16-й дни эмбриогенеза, после воздействия сывороткой крови новорожденных с церебральной ишемией восстанавливает площадь дендритного ареала, суммарную длину дендритов и суммарное число дендритных разветвлений. Морфометрические показатели были достоверно выше, чем в группе Б и не отличались от контроля и группы А. Количество больших пирамидных нейронов на 23-е сутки постнатального онтогенеза у крысят группы В на уровне 0.2 в левом и в правом полушариях мозга не отличалось от контроля (интактные крысята) и группы А, и было достоверно выше, чем в группе Б (табл. 3). На уровнях -0.8 и -2.3 коры в данной группе несмотря на значительное увеличение количества нейронов по сравнению с группой Б, количество нейронов оставалось достоверно меньше, чем у крысят группы А и в контроле. На 46-е сутки постнатального онтогенеза крысят, матерям которых вводили в рацион ω-3 ПНЖК (группа В), различий в количестве и в организации дендритной системы нейронов V слоя моторной коры с контрольной группой и группой А не выявлено.
Полученные факты свидетельствуют о том, что пренатальное воздействие сывороткой крови новорожденных с церебральной ишемией нарушает развитие моторной коры мозга в постнатальном онтогенезе крысят. Уменьшение количества нейронов и изменения в структуре дендритной системы моторной области коры обнаружено только у крысят группы Б на 23-е сутки постнатального онтогенеза. К 46-м суткам жизни различия в количественном составе и в строении дендритной системы нивелируются. Так как обе группы (23-х и 46-ти суточные крысята) подвергались в пренатальный период воздействию сыворотки крови новорожденных с церебральной ишемией, можно предположить, что задерживается нормальное по временным характеристикам образование синаптического аппарата пирамидных нейронов, проявляющееся уменьшением количества нейронов и их дендритной системы. Пренатальное введение в рацион беременных самок ω-3 ПНЖК восстанавливало в постнатальном онтогенезе животных количество и структуру дендритной системы нейронов, что способствовало нормальному формированию и развитию двигательной области коры.
Психомоторное поведение крысят в норме и при моделировании
патологии
Для оценки психомоторного поведения крысят на 21-30 сутки жизни использованы тесты лестница, рельсы, эстакада. У интактных крысят время от начала опыта до начала пробежки по сооружениям и время прохождения животных по переходным сооружениям в 1-й день исследований во всех тестах было больше, чем в последующие дни и снижалось по мере обучения. Усложнение задания (предъявление более сложного теста «эстакада») вызывало значительное увеличение времени от начала опыта до начала пробежки и времени прохождения по переходным сооружениям (рис. 1, 2). Количество срывов лапок по мере обучения и усложнения тестов у интактных крысят уменьшалось (рис. 3).
После пренатального воздействия сывороткой крови здоровых новорожденных (группа А) время от начала опыта до начала пробежки по сооружениям у крысят во всех тестах соответствовало контрольным показателям. Показатели двигательной активности (время прохождения по переходным сооружениям) в тестах «лестница» и «рельсы» соответствовали показателям у контрольных крысят. По мере усложнения задания (предъявление теста «эстакада») отмечалось достоверное снижение времени прохождения по переходному сооружению по сравнению с животными контрольной группы, т. е. выявлялось достоверное увеличение двигательной активности (рис. 2). Несмотря на выявленное нами повышение двигательной активности в тесте «эстакада», количество срывов лапок не только не увеличилось, а также как и в тестах «лестница», «рельсы», снижалось и соответствовало контрольным показателям (рис. 3). Нарушение психомоторного поведения регистрировалось в группе крысят, подвергшихся воздействию в раннем онтогенезе сывороткой крови новорожденных с церебральной ишемией (группа Б). Особенности психомоторного поведения заключались в том, что по мере усложнения тестов («эстакада») время от начала опыта до начала пробежки и время пробежки по переходным сооружениям не только не возрастало, а даже достоверно было ниже, чем в контрольной группе (интактные крысята) (рис. 1, 2). Динамика количества срывов лапок у крысят в тестах («рельсы», «эстакада») совпадала: выявлялось их достоверное увеличение во все дни опытов по отношению к группе А и к контролю. На 3-й день исследования, несмотря на процесс обучения, количество срывов лапок у животных было выше, чем в 1-й день (рис. 3).
Снижение времени от начала опыта до начала пробежки по сооружениям свидетельствует о том, что крысята не способны выделять новизну ситуации, у них нарушена ориентировочная реакция. Новизна ситуации (усложнение тестов) влечет за собой ориентировочную реакцию, в которой присутствует эмоциональная компонента. Выявленное уменьшение времени пробежки по переходным сооружениям при усложнении тестов указывает на повышенную двигательную активность крысят. Несмотря на процесс обучения, количество срывов лапок по мере усложнения теста увеличивалось, т. е. тренировки не приводили к снижению числа срывов лапок, что говорит об ухудшении способности крысят к обучению. Полученные результаты свидетельствуют о том, что воздействие в пренатальный период сывороткой крови новорожденных с церебральной ишемией, приводит к изменениям ориентировочной реакции, эмоциональности, двигательного поведения и когнитивным нарушениям у потомства.
сек лестница рельсы эстакада
дни
*
**
#
#
#
#
#
#
*
*
Рисунок 1. Динамика средних показателей времени от начала опыта до начала пробежки по
переходным сооружениям.
Обозначения: по оси ординат - время от начала опыта до начала пробежки по сооружениям в секундах, по оси абсцисс - дни исследований.
| □ | - интактные крысята |
 | - воздействие на 14-й день эмбриогенеза крыс сывороткой крови здоровых новорожденных. |
 | - воздействие на 14-й день эмбриогенеза крыс сывороткой крови новорожденных с церебральной ишемией (СК2). |
 | - воздействие на 14-й день СК2 и внутрижелудочное введение ω-3 ПНЖК на 14-й,15-й, 16-й д. э. к. |
 | - воздействие на 14-й день СК2 и внутрижелудочное введение ω-3 ПНЖК на 9-й, 12-й, 13-й, 14-й д. э. к. |
| * | - р≤0,05, **- р≤0,01 статистически значимые различия по сравнению с контролем К. |
| # | - р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с группой Б |
сек лестница рельсы эстакада
*
*
*
**
**
*
*
*
#
#
#
#
#
#
дни
Рисунок 2. Динамика средних показателей времени пробежки по переходным сооружениям.
По оси ординат - время пробежки по переходным сооружениям в секундах, по оси абсцисс - дни
исследований. Остальные обозначения те же, что на рисунке 1.
* - р≤0,05, ** - р≤0,01 статистически значимые различия по сравнению с контролем К.
# - р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с группой Б.
количество лестница рельсы эстакада
▲▲
**
▲▲
**
дни
#
#
#
#
#
#
#
#
#
#
▲▲
**
▲
*
▲
*
▲
*
▲
*
Рисунок 3. Динамика средних показателей количества срывов лапок у крысят.
По оси ординат - количество срывов лапок, по оси абсцисс - дни исследований.
Остальные обозначения те же, что и на рисунке 1.
* - р≤0,05, ** - р≤0,01 статистически значимые различия по сравнению с контролем К.
▲ - р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с группой А.
# - р≤0,05 статистически значимые различия по сравнению с группой Б.
У крысят после пренатального введения беременным самкам ω-3 ПНЖК на 14-й, 15-й, 16-й дни эмбриогенеза показатели времени от начала опыта до начала пробежки, времени пробежки по сооружениям и количество срывов лапок достоверно отличались от крысят группы Б и были сопоставимы с контролем и группой А (рис. 1, 2, 3). Динамика показателей психомоторного поведения у крысят, матери которых получили ω-3 ПНЖК на 9-й, 12-й, 13-й и 14-й дни эмбриогенеза, выявила, что наиболее успешная коррекция достигалась при профилактическом приеме препарата.
Таким образом проведенные исследования показали, что у крысят, перенесших воздействие на 14-й день эмбриогенеза сыворотки крови новорожденных с церебральной ишемией, наблюдаются уменьшение объема дендритной системы и количества больших пирамидных нейронов в раннем постнатальном онтогенезе, т. е. нарушается процесс развития сенсомоторной коры. Уменьшение количества больших пирамидных нейронов может быть одной из причин нарушения формирования двигательных реакций крысят. Изменение структуры коры мозга в раннем онтогенезе может нарушать нормальный процесс формирования межнейронных связей и приводить к нарушению двигательного поведения, эмоциональности и к ухудшению процессов обучения. Добавление в рацион беременных крыс ω-3 ПНЖК корректировало нарушения психомоторного поведения крысят. Наиболее выраженный нейропротекторный эффект достигался при профилактическом введении препарата беременным самкам.