Криштоп Владимир Владимирович.
Шереметевский пр-т, 8, Иваново, 153012.
Шереметевский пр-т, 8, Иваново, 153012.
Ярославль.
Целью исследования явилось изучение особенностей нейродистрофических изменений нейронов и глии моторной коры головного мозга у крыс с разным уровнем когнитивных функций при двусторонней перевязке общих сонных артерий.
Материал и методы. Исследование выполнено на 136 крысах Wistar. По результатам тестирования в водном лабиринте Морриса все животные были разделены на две подгруппы: с высоким и низким уровнем способностей к пространственному обстановочному обучению. Животных экспериментальной группы выводили из эксперимента на 1-, 6- ,14- ,21-, 35-, 60- и 90-е сутки после двусторонней перевязки обеих сонных артерий. Гистологические срезы моторной коры головного мозга окрашивали по Нисслю и гематоксилином–эозином.
Результаты. Через 1, 6 и 8 суток после ишемии количество нейронов с необратимыми изменениями и погибших клеток достигало максимума за все время наблюдения. На 8-е сутки исследования около сосудов появлялись компактные группы глиальных клеток. Отмечалась гетерохрония: у животных с высоким уровнем когнитивных способностей рост числа нейронов с необратимыми изменениями следовал за пиком гибели клеток, а у животных низким уровнем, наоборот, максимальное количество погибших клеток приходилось на 6-е сутки, а нейронов с необратимыми изменениями – на 1-е. На 14-, 21- и 28-е сутки отмечалась постепенная стабилизация показателей, характеризующих повреждение коры больших полушарий. Средние значения площади перикарионов и ядер нейронов возрастали, ядерноцитоплазматическое отношение снижалось, отмечалось внутриклеточное набухание. Спустя 35 суток появлялись участки коры, обедненные телами нейронов и глии, возрастало количество нейронов с необратимыми изменениями, в большей степени у животных с высоким уровнем когнитивных способностей. Тенденции, характерные для первого месяца исследования: снижение ядерно-цитоплазматического отношения, нейронов без необратимых изменений, и увеличение нейроглиального индекса продолжали прогрессировать и на 60-е и 90-е сутки исследования. Апикальные дендриты пирамидальных нейронов приобретали штопорообразный ход. Компактные группы глиальных клеток исчезали.
Заключение. На первой неделе церебральной гипоперфузии преобладали необратимые изменения нейронов, на второй–третей неделе происходило снижение морфологических критериев их функциональной активности. На четвертой–пятой неделе развивалась неполная адаптация в виде увеличения числа нейронов вблизи сосудов гемоциркуляторного русла и роста количества сателлитных глиоцитов, погружением их в цитоплазму нейронов. Через 2–3 месяца церебральной гипоперфузии вновь появлялись признаки острой гипоксии. Животные с высоким уровнем когнитивных способностей характеризовались большим повреждением структур нейро-глиального ансамбля.
The aim of study was to investigate characteristics of neurodystrophic changes in neurons and glia of the motor cortex in rats with different levels of cognitive functions under bilateral ligation of the common carotid arteries.
Material and methods. The study included 136 Wistar rats. All animals were divided into two subgroups based on the results of the Morris water maze test: with high and low level of ability to spatial learning. Animals of the experimental group were removed from the experiment on the 1st, 6th, 14th, 21st, 35th, 60th and 90th days after bilateral ligation of both carotid arteries. Histological sections of the motor cortex were studied using Nissl and hematoxylin-eosin staining.
Results. In 1, 6 and 8 days after ischemia, the number of neurons with irreversible changes and dead cells reached their maximum for the entire time of observation. On the 8th day of study, compact groups of glial cells appeared near the vessels. Heterochrony was noted: in animals with high level of cognitive ability, an increase in the number of neurons with irreversible changes followed the peak of cell death; in animals with low level, on the contrary, the maximum number of dead cells was observed on the 6th day, and the maximum number of neurons with irreversible changes – on the 1st. On the 14th, 21st, and 28th days there was observed a gradual stabilization of indicators characterizing damage to the cerebral cortex. Average values of the perikarya area and neurons nuclei increased, the nuclear-cytoplasmic ratio decreased, and intracellular swelling was noted. After 35 days, areas of the cortex depleted in bodies of neurons and glia appeared; the number of neurons with irreversible changes increased, to a greater extent, in animals with high level of cognitive abilities. Typical trends of the first month of study are as follows: a decrease in the nuclear-cytoplasmic ratio and a number of neurons without irreversible changes, and an increase in the neuroglial index continued to progress on the 60th and 90th days of study. The apical dendrites of the pyramidal neurons obtained a corkscrew course. Compact groups of glial cells disappeared.
Conclusion. During the first week of cerebral hypoperfusion, irreversible changes in neurons predominated, in the second and third weeks, the morphological criteria of their functional activity decreased. In the fourth and fifth weeks incomplete adaptation developed in the form of an increased number of neurons near the vessels of the hemocirculatory bed and an increased number of satellite gliocytes by immersing them in the cytoplasm of neurons. In 2-3 months after cerebral hypoperfusion, signs of acute hypoxia reappeared. Animals with high level of cognitive ability were characterized by large damage to the structures of the neuroglial ensemble.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.