anatomyЖурнал анатомии и гистопатологииJournal of Anatomy and Histopathology2225-7357N.N. Burdenko Voronezh State Medical University10.18499/2225-7357-2018-7-2-23-28anatomy-625Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯИммуногистохимическое выявление альфа-синуклеина в синаптической зоне области CA3 гиппокампаImmunohistochemical Revealing of Alpha-Synuclein in Synaptic Contact Area of Hippocampal CA3 ZoneБровкоМ. А.BrovkoM. A.alfa-boy9111@yandex.ruСуфиеваД. А.SufievaD. A.dinorione@gmail.comКоржевскийД. Э.KorzhevskiyD. E.dek2@yandex.ru197376, Санкт-Петербург, ул. Акад. Павлова, д.12Institute of Experimental Medicine, Saint-Petersburg, Russia201801072018722328Copyright © Бровко М.А., Суфиева Д.А., Коржевский Д.Э., 20182018Бровко М.А., Суфиева Д.А., Коржевский Д.Э.Brovko M.A., Sufieva D.A., Korzhevskiy D.E.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://anatomy.elpub.ru/jour/article/view/625

Цель данной работы состояла в изучении локализации альфа-синуклеина в структурах гиппокампа головного мозга крысы в норме. Материал и методы. Материалом для исследования служил гиппокамп половозрелых крыс-самцов линии Вистар (n=10) с верифицированным отсутствием признаков нейродегенерации. Выявление альфа-синуклеина проводилось с помощью метода иммуногистохимии. Результаты. В ходе данной работы было выявлено интенсивное диффузное окрашивание нейропиля зоны CA3 гиппокампа, отражающее преимущественное распределение альфа-синуклеина в светлом и радиальном слоях, которые богаты синаптическими контактами мшистых волокон зубчатой фасции. Альфа-синуклеин представлен в виде скопления гранул, обладающих преимущественно округлой формой и линейными размерами 1.6±0.5 мкм. Положительная реакция на альфа-синуклеин была обнаружена и в пирамидном слое зон СА1 и СА3 в виде цитоплазматических гранул (включений). Отмечено, что в зоне СА1 количество выявляемых цитоплазматических гранул значительно больше, чем в зоне СА3. Заключение. В норме локализация альфа-синуклеин-иммунопозитивных гранул соответствует светлому и радиальному слоям зоны CA3 гиппокампа, являясь составной частью пресинаптических окончаний мшистых волокон зубчатой фасции. Помимо терминальных окончаний альфа-синуклеин выявляется в телах пирамидных нейронов зоны CA1 и CA3 гиппокампа. Дальнейшее изучение данного белка как в норме, так и при патологических состояниях, а также разработка моделей нейродегенеративных заболеваний человека на лабораторных животных будет способствовать пониманию перспективности альфа-синуклеина в качестве маркера состояния гигантских синапсов мшистых волокон и развития в них структурно-функциональных изменений.

The aim of this research was to study the localization of alpha-synuclein in hippocampal structures of rat brain in normal condition. Material and methods. As a material for the study, hippocampus of adult male Wistar rats (n=10) with absence of verified neurodegeneration signs was used. The material obtained was fixed in zinc-ethanol-formaldehyde, a fixative providing high preservation of antigenic determinants. The detection of alpha-synuclein was carried out using the immunohistochemistry method. Results. In the study intensive diffuse staining of hippocampal CA3 zone neuropilewas revealed, with predominant distribution of alpha-synuclein in stratum lucidum and stratum radiatum, which are rich in synaptic contacts of the mossy fibers of dentate gyrus. Alpha-synuclein is presented in the form of cluster of granules that have mainly rounded shape and linear size of 1.6±0.5 µm. Also a positive reaction to alpha-synuclein was detected in the pyramidal layer of CA1 and CA3 zones in the form of cytoplasmic granules (inclusions). It is noted that in the CA1 zone the number of detected granules is much larger than in CA3 zone. Conclusion. Normally, the localization of alpha-synuclein-immunopositive granules corresponds to stratum lucidum and stratum radiatum of hippocampal CA3 zone, being an integral part of presynaptic endings of mossy fibers of dentate gyrus. In addition to terminal endings, alpha-synuclein is detected in the pyramidal neurons bodies of the CA1 and CA3 zones of the hippocampus. Further study of this protein in both normal and pathological conditions, as well as the development of human neurodegenerative diseases models on laboratory animals, will provide the understanding of prospects of alpha-synuclein as a marker of the synaptic state of mossy fibers and the development of structural and functional changes in them.

альфа-синуклеингиппокампCA3 зонамшистые волокна зубчатой фасцииsynuclein alphahippocampusCA3 zonemossy fibers synapseReferencesВоронков Д. Н., Худоерков Р. М., Сальникова О. В., Соболев В. Б. Локализация альфа-синуклеина в мозгу крысы и ее взаимосвязь с дофаминергическими структурами. Морфология. 2017; 151(1): 7-12.Воронков Д. Н., Худоерков Р. М., Сальникова О. В., Соболев В. Б. Локализация альфа-синуклеина в мозгу крысы и ее взаимосвязь с дофаминергическими структурами. Морфология. 2017; 151(1): 7-12.Пчелина С. Н. Альфа-синуклеин как биомаркер болезни Паркинсона. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2011. 5(4); 46-51.Пчелина С. Н. Альфа-синуклеин как биомаркер болезни Паркинсона. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2011. 5(4); 46-51.Смирнов А. В., Шмидт М. В., Медников Д. С., Экова М. Р., Тюренков И. Н., Куркин Д. В., Волотова Е. В. Особенности структурных изменений пирамидного слоя гиппокампа крыс при гравитационном воздействии в каудо-краниальном векторе с учетом экспрессии GFAP. Журнал анатомии и гистопатологии. 2017; 6(2): 75-82.Смирнов А. В., Шмидт М. В., Медников Д. С., Экова М. Р., Тюренков И. Н., Куркин Д. В., Волотова Е. В. Особенности структурных изменений пирамидного слоя гиппокампа крыс при гравитационном воздействии в каудо-краниальном векторе с учетом экспрессии GFAP. Журнал анатомии и гистопатологии. 2017; 6(2): 75-82.Степанов А. С. Сравнительная характеристика синаптоархитектоники неокортекса, гиппокампа и миндалевидного комплекса белых крыс в норме и после острой ишемии. Журнал анатомии и гистопатологии. 2017; 6(4): 47-54.Степанов А. С. Сравнительная характеристика синаптоархитектоники неокортекса, гиппокампа и миндалевидного комплекса белых крыс в норме и после острой ишемии. Журнал анатомии и гистопатологии. 2017; 6(4): 47-54.Andersen P., Morris R., Amaral D., Bliss T., O’Keefe J. The hippocampus book, New York, NY: Oxford University Press, Inc. 2007. 872.Andersen P., Morris R., Amaral D., Bliss T., O’Keefe J. The hippocampus book, New York, NY: Oxford University Press, Inc. 2007. 872.Braak H, Bohl J. R., Muller C. M., Rub U., de Vos R. A., Del Tredici K. Stanley Fahn Lecture 2005: The staging procedure for the inclusion body pathology associated with sporadic Parkinson’s disease reconsidered. Mov.Disord. 2006; 21(12): 2042-2051.Braak H, Bohl J. R., Muller C. M., Rub U., de Vos R. A., Del Tredici K. Stanley Fahn Lecture 2005: The staging procedure for the inclusion body pathology associated with sporadic Parkinson’s disease reconsidered. Mov.Disord. 2006; 21(12): 2042-2051.Braak H., Del Tredici K., Rub U., de Vos R. A., Jansen Steur E. N., Braak E. Staging of brain pathology related to sporadic Parkinson’s disease. Neurobiol. Aging. 2003; 24(2): 197-211.Braak H., Del Tredici K., Rub U., de Vos R. A., Jansen Steur E. N., Braak E. Staging of brain pathology related to sporadic Parkinson’s disease. Neurobiol. Aging. 2003; 24(2): 197-211.Brighina L., Prigione A., Begni B., Galbussera A., Andreoni S., Piolti R., Ferrarese C. Lymphomonocyte alpha-synuclein levels in aging and in Parkinson disease. Neurobiol. Aging. 2010; 31(5): 884-885.Brighina L., Prigione A., Begni B., Galbussera A., Andreoni S., Piolti R., Ferrarese C. Lymphomonocyte alpha-synuclein levels in aging and in Parkinson disease. Neurobiol. Aging. 2010; 31(5): 884-885.Burré J. The Synaptic Function of α-Synuclein. J. Parkinsons Dis. 2015; 5(4): 699-713.Burré J. The Synaptic Function of α-Synuclein. J. Parkinsons Dis. 2015; 5(4): 699-713.Burré J., Sharma M., Tsetsenis T., Buchman V., Etherton M. R., Sudhof T. C. Alpha-synuclein promotes SNARE-complex assembly in vivo and in vitro. Science. 2010; 329(5999): 1663-1667.Burré J., Sharma M., Tsetsenis T., Buchman V., Etherton M. R., Sudhof T. C. Alpha-synuclein promotes SNARE-complex assembly in vivo and in vitro. Science. 2010; 329(5999): 1663-1667.Cookson M. R., van der Brug M. Cell systems and the toxic mechanism(s) of alpha-synuclein. Exp.Neurol. 2008; 209: 5-11.Cookson M. R., van der Brug M. Cell systems and the toxic mechanism(s) of alpha-synuclein. Exp.Neurol. 2008; 209: 5-11.Goedert M., Spillantini M. G., Del Tredici K., Braak H. 100 Years of Lewy pathology. Nat.Rev.Neurol. 2013; 9(1):13-24.Goedert M., Spillantini M. G., Del Tredici K., Braak H. 100 Years of Lewy pathology. Nat.Rev.Neurol. 2013; 9(1):13-24.Huusko N., Römer C., Ndode-Ekane X. E., Lukasiuk K., Pitkänen A. Loss of hippocampal interneurons and epileptogenesis: a comparison of two animal models of acquired epilepsy. Brain Struct Funct. 2015; 220(1): 153-159.Huusko N., Römer C., Ndode-Ekane X. E., Lukasiuk K., Pitkänen A. Loss of hippocampal interneurons and epileptogenesis: a comparison of two animal models of acquired epilepsy. Brain Struct Funct. 2015; 220(1): 153-159.Korzhevskii D. E., Sukhorukova E. G., Kirik O. V., Grigorev I. P. Immunohistochemical demonstration of specific antigens in the human brain fixed in zinc-ethanol-formaldehyde. Eur. J. Histochem. 2015; 59(3): 2530.Korzhevskii D. E., Sukhorukova E. G., Kirik O. V., Grigorev I. P. Immunohistochemical demonstration of specific antigens in the human brain fixed in zinc-ethanol-formaldehyde. Eur. J. Histochem. 2015; 59(3): 2530.Li J., Henning Jensen P., Dahlström A. Differential localization of alpha, beta- and gamma-synucleins in the rat CNS. Neuroscience. 2002; 113(2): 463-478.Li J., Henning Jensen P., Dahlström A. Differential localization of alpha, beta- and gamma-synucleins in the rat CNS. Neuroscience. 2002; 113(2): 463-478.Nikolaus S., Antke C., Muller H. W. In vivo imaging of synaptic function in the central nervous system: I. Movement disorders and dementia. Behav. Brain Res. 2009; 204: 1-31.Nikolaus S., Antke C., Muller H. W. In vivo imaging of synaptic function in the central nervous system: I. Movement disorders and dementia. Behav. Brain Res. 2009; 204: 1-31.Paxinos G., Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates, 6th Edition, Elsevier Inc. 2007. 456.Paxinos G., Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates, 6th Edition, Elsevier Inc. 2007. 456.Perez R., Waymire J. C., Lin E., Liu J. J., Guo F., Zigmond M. J. A role for alpha-synuclein in the regulation of dopamine biosynthesis. J. Neurosci. 2002; 22: 3090-3099.Perez R., Waymire J. C., Lin E., Liu J. J., Guo F., Zigmond M. J. A role for alpha-synuclein in the regulation of dopamine biosynthesis. J. Neurosci. 2002; 22: 3090-3099.Wu X., Foster D. J. Hippocampal replay captures the unique topological structure of a novel environment. J. Neurosci. 2014; 34(19): 6459-6469.Wu X., Foster D. J. Hippocampal replay captures the unique topological structure of a novel environment. J. Neurosci. 2014; 34(19): 6459-6469.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.