Preview

Журнал анатомии и гистопатологии

Расширенный поиск

Морфологические изменения нейронов гиппокампа крыс как результат избыточного потребления фтора

https://doi.org/10.18499/2225-7357-2020-9-2-53-60

Полный текст:

Аннотация

Цель работы – выявить морфологические изменения нейронов гиппокампа крыс после длительного (12-месячного) потребления избыточных доз фтора в ионном виде (F).

Материал и методы. Самцы крыс линии Вистар были разделены на 4 группы. Животные из контрольной группы получали питьевую воду с фоновым содержанием F0.4 мг/л, крысам из других групп давали ту же воду с 5, 20 и 50 мг/л F(в виде NaF). Морфологическое состояние нейронов зон СА3 и САгиппокампа оценивали после окраски срезов мозга толуидиновым синим по методу Ниссля.

Результаты. Длительная интоксикация крыс Fпривела к дезорганизации клеточного слоя и снижению численной плотности пирамидных нейронов в полях СА3 и СА1 гиппокампа, что, вероятнее всего, свидетельствует о гибели части клеток. В нейронах обеих зон гиппокампа визуализировались такие патологические изменения, как неравномерное распределение вещества Ниссля, смещение ядер к периферии, вакуолизация цитоплазмы. Некоторые нейроны набухали, другие, наоборот, сморщивались, выявлялись клетки веретенообразной формы и нейроны с винтообразными отростками. В гиппокампе крыс, получавших F, снижалось число нормохромных, но увеличивалось количество гиперхромных и гипохромных нейронов.

Заключение. Установлено, что длительное потребление крысами Fв избыточных дозах индуцирует дистрофические и некробиотические изменения пирамидных нейронов в зонах СА3 и СА1 гиппокампа. Обнаруженные патологические изменения могут быть причиной нарушения межнейронных связей в гиппокампе и приводить к развитию различных неврологических и когнитивных расстройств.

Об авторах

О. В. Надей
ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН
Россия
пр-т. Тореза, 44, Санкт-Петербург, 194223, Российская Федерация



Т. И. Иванова
ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН
Россия
пр-т. Тореза, 44, Санкт-Петербург, 194223, Российская Федерация


Д. А. Суфиева
ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН
Россия
пр-т. Тореза, 44, Санкт-Петербург, 194223, Российская Федерация


Н. И. Агалакова
ФГБУН Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И. М. Сеченова РАН
Россия
пр-т. Тореза, 44, Санкт-Петербург, 194223, Российская Федерация


Список литературы

1. Коржевский Д.Э., Сухорукова Е.Г., Гилерович Е.Г., Петрова Е.С., Кирик О.В., Григорьев И.П. Преимущества и недостатки цинк-этанолформальдегида как фиксатора для иммуноцитохимических исследований и конфокальной лазерной микроскопии. Морфология. 2013;143(2):81–5

2. Коржевский Д.Э., Григорьев И.П., Колос Е.А., Сухорукова Е.Г., Кирик О.В., Алексеева О.С., Гусельникова В.В. Молекулярная нейроморфология. Нейродегенерация и оценка реакции нервных клеток на повреждение. СПб.: СпецЛит; 2015

3. Agalakova NI, Nadei OV. Inorganic fluoride and functions of brain. Critical Reviews in Toxicology. 2020 Jan 2;50(1):28–46. doi: 10.1080/10408444.2020.1722061

4. Akinrinade ID, Memudu AE, Ogundele OM. Fluoride and aluminium disturb neuronal morphology, transport functions, cholinesterase, lysosomal and cell cycle activities. Pathophysiology. 2015 Jun;22(2):105–15. doi: 10.1016/j.pathophys.2015.03.001

5. Basha PM, Rai P, Begum S. Fluoride Toxicity and Status of Serum Thyroid Hormones, Brain Histopathology, and Learning Memory in Rats: A Multigenerational Assessment. Biological Trace Element Research. 2011 Jul 14;144(1–3):1083–94.

6. doi: 10.1007/s12011-011-9137-3

7. Buchtová H, Fajnerová I, Stuchlík A, Kubík Š. Acute systemic MK-801 induced functional uncoupling between hippocampal areas CA3 and CA1 with distant effect in the retrosplenial cortex. Hippocampus. 2016 Nov 17;27(2):134–44. doi: 10.1002/hipo.22678

8. Dec K, Łukomska A, Maciejewska D, Jakubczyk K, Baranowska-Bosiacka I, Chlubek D, et al. The Influence of Fluorine on the Disturbances of Homeostasis in the Central Nervous System. Biological Trace Element Research. 2016 Oct 27;177(2):224–34. doi: 10.1007/s12011-016-0871-4

9. Du L, Wan CW, Cao X, Liu J. The effect of fluorine on the developing human brain. Fluoride. 2008;41:327–30.

10. Duan Q, Jiao J, Chen X, Wang X. Association between water fluoride and the level of children’s intelligence: a dose–response meta-analysis. Public Health. 2018 Jan;154:87–97. doi: 10.1016/j.puhe.2017.08.013

11. Eichenbaum H. On the Integration of Space, Time, and Memory. Neuron. 2017 Aug;95(5):1007–18. doi: 10.1016/j.neuron.2017.06.036

12. El-Lethey HS, Kamel MM, Shaheed IB. Neurobehavioral toxicity produced by sodium fluoride in drinking water of laboratory rats. Journal of American Science. 2010;6:54–63.

13. Grandjean P. Developmental fluoride neurotoxicity: an updated review. Environmental Health. 2019 Dec;18(1):110. doi: 10.1186/s12940-019-0551-x.

14. He H, Cheng Z, Liu WQ. Effects of fluorine on the human fetus. Fluoride. 2008;41:321–26.

15. Jiang C, Zhang S, Liu H, Guan Z, Zeng Q, Zhang C, et al. Low Glucose Utilization and Neurodegenerative Changes Caused by Sodium Fluoride Exposure in Rat’s Developmental Brain. NeuroMolecular Medicine. 2013 Aug 28;16(1):94–105. doi: 10.1007/s12017-013-8260-z

16. Li J, Yao L, Shao QL, Wu CY. Effects of high fluoride level on neonatal neurobehavioral development. Fluoride. 2008;41:165–70.

17. Lou D-D, Guan Z-Z, Liu Y-J, Liu Y-F, Zhang K-L, Pan J-G, et al. The influence of chronic fluorosis on mitochondrial dynamics morphology and distribution in cortical neurons of the rat brain. Archives of Toxicology. 2012 Sep 25;87(3):449–57. doi: 10.1007/s00204-012-0942-z

18. Nadei OV, Khvorova IA, Agalakova NI. Cognitive Decline of Rats with Chronic Fluorosis Is Associated with Alterations in Hippocampal Calpain Signaling. Biological Trace Element Research. 2019 Dec 3. doi: 10.1007/s12011-019-01993-z

19. Niu R, Chen H, Manthari RK, Sun Z, Wang J, Zhang J, et al. Effects of fluoride on synapse morphology and myelin damage in mouse hippocampus. Chemosphere. 2018 Mar;194:628–33. doi: 10.1016/j.chemosphere.2017.12.027

20. O'Mullane DM, Baez RJ, Jones S, Lennon MA, Petersen PE, Rugg-Gunn AJ, Whelton H, Whitford GM. Fluoride and Oral Health. Community Dent. Health. 2016; 33(2): 69–99.

21. O’Reilly KC, Alarcon JM, Ferbinteanu J. Relative contributions of CA3 and medial entorhinal cortex to memory in rats. Frontiers in Behavioral Neuroscience. 2014 Aug 28;8:292. doi: 10.3389/fnbeh.2014.00292

22. Qian W, Miao K, Li T, Zhang Z. Effect of Selenium on Fluoride-Induced Changes in Synaptic Plasticity in Rat Hippocampus. Biological Trace Element Research. 2013 Aug 21;155(2):253–60. doi: 10.1007/s12011-013-9773-x

23. Rebola N, Carta M, Mulle C. Operation and plasticity of hippocampal CA3 circuits: implications for memory encoding. Nature Reviews Neuroscience. 2017 Mar 2;18(4):208–20. doi: 10.1038/nrn.2017.10

24. Reddy DR. Neurology of endemic skeletal fluorosis. Neurology India. 2009;57(1):7–12. doi: 10.4103/0028-3886.48793

25. Sharma JD, Sohu D, Jain P. Prevalence of neurological manifestations in a human population exposed to fluoride in drinking water. Fluoride. 2009;42:127–32.

26. Shashi A. Histopathological investigation of fluoride-induced neurotoxicity in rabbits. Fluoride. 2003;36(95):95–105.

27. Shivarajashankara YM, Shivashankara AR, Gopalakrishna BP, Muddanna RS, Hanumanth RS. Histological changes in the brain of young fluoride-intoxicated rats. Fluoride. 2002;35(1):12–21.

28. Spittle B. Neurotoxic effects of fluoride. Fluoride. 2011;44:117–24.

29. Varner JA, Jensen KF, Horvath W, Isaacson RL. Chronic administration of aluminum–fluoride or sodium–fluoride to rats in drinking water: alterations in neuronal and cerebrovascular integrity. Brain Research. 1998 Feb;784(1–2):284–98. doi: 10.1016/s0006-8993(97)01336-x

30. Wang C, Liang C, Ma J, Manthari RK, Niu R, Wang J, et al. Co-exposure to fluoride and sulfur dioxide on histological alteration and DNA damage in rat brain. Journal of Biochemical and Molecular Toxicology. 2017 Dec 26;32(2):e22023. doi: 10.1002/jbt.22023.

31. Wu N, Zhao Z, Gao W, Li X. Behavioral teratology in rats exposed to fluoride. Fluoride. 2008 Now;41:129–33.


Рецензия

Для цитирования:


Надей О.В., Иванова Т.И., Суфиева Д.А., Агалакова Н.И. Морфологические изменения нейронов гиппокампа крыс как результат избыточного потребления фтора. Журнал анатомии и гистопатологии. 2020;9(2):53-60. https://doi.org/10.18499/2225-7357-2020-9-2-53-60

For citation:


Nadei O.V., Ivanova T.I., Sufieva D.A., Agalakova N.I. Morphological Changes of the Rat Hippocampal Neurons Following Excessive Fluoride Consumption. Journal of Anatomy and Histopathology. 2020;9(2):53-60. (In Russ.) https://doi.org/10.18499/2225-7357-2020-9-2-53-60

Просмотров: 249


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2225-7357 (Print)