Структурно-функциональная реорганизация ядрышкового аппарата нейронов неокортекса, архикортекса и базальных ганглиев головного мозга белых крыс после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий

Цель исследования – изучение ядрышек и связанных с ними структур ядра нейронов головного мозга белых крыс в норме и после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий.

Материал и методы. С помощью световой (окраска гематоксилином и эозином, по Нисслю), электронной (уранилацетат и цитрат свинца), флуоресцентной (DAPI) микроскопии и морфометрии были изучены структурные типы, тинкториальные свойства, количество, форма, размеры и распределение ядрышек нейронов неокортекса, гиппокампа и миндалевидного тела в контроле (ложнооперированные животные, n=5) и через 1, 3, 7, 14 и 30 сут (n=25) после острой ишемии.

Результаты. Исследование показало, что в контроле во всех изученных отделах головного мозга преобладали нейроны с одним ядрышком (около 90%). В постишемическом периоде отмечалась значительная гетерогенность морфофункциональной активности ядрышек – истощение одних, активация и амплификация других. Через 1–7 сут после ишемии выявлялись зоны неокортекса, СА₁ и СА₃ гиппокампа с большой долей нейронов (до 40%), имеющих повышенное количество ядрышек. Наибольшее содержание таких нейронов отмечено в неокортексе и поле СА₃ гиппокампа через 1 и 3 сут. Через 14 сут после ишемии количество ядрышек в нейронах восстанавливалось до уровня контроля и оставалось таковым через 30 сут.

Заключение. Таким образом, после острой ишемии, вызванной 20-минутной окклюзией общих сонных артерий, выявлены качественные и количественные изменения ядрышек. В течение 7 сут после реперфузии происходил «адаптационно-репаративный сдвиг» в хромосомном балансе и повышалась активность имеющихся ядрышковых организаторов сохранившихся нейронов. Эти изменения мы относим к механизмам естественной защиты нервной ткани головного мозга в реперфузионном периоде.

1. Бобров И. П., Лычева Н. А., Крючкова Н. Г. и др. Морфофункциональная характеристика ядрышковых организаторов клеток печени при экспериментальном холодовом стрессе и в постгипотермическом периоде. Современные проблемы науки и образования. 2018; 1.; URL: http://www.scienceeducation.ru/ru/article/view?id=27366 (дата обращения: 15.09.2018).

2. Боровиков В.Statistica. Искусство анализа данных на компьютере. 2-е изд. Спб.: Изд-во Питер; 2003: 688.

3. Зиматкин С. М., Бонь Е. И. Темные нейроны мозга. Морфология. 2017; 149 (6): 81–86.

4. Степанов А. С., Авдеев Д. Б., Акулинин В. А., Степанов С. С. Структурно-функциональные изменения нейронов неокортекса белых крыс после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий. Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2018; 62 (2): 30–38.

5. Ходюченко Т. А., Красикова А. В. Тельца Кахала и тельца гистонового локуса: молекулярный состав и функции. Онтогенез. 2014; 45 (6): 363– 379.

6. Fedorova E., Zink D. Nuclear architecture and gene regulation. Biochimica et Biophysica Acta. 2008; 1783: 2174–2184.

7. Kosi N., Alić I., Kolačević M. et al. Nop2 is expressed during proliferation of neural stem cells and in adult mouse and human brain. Brain Res. 2015; Feb 9. 1597: 65–76.

8. Krieghoff-Henning E., Hofmann T. G. Role of nuclear bodies in apoptosis signaling. Biochimica et Biophysica Acta. 2008; 1783: 2185–2194.

9. Morris G. E. The Cajal body. Biochimica et Biophysica Acta. 2008; 1783: 2108–2115.

10. Paxinos G., Watson C.The rat brain in stereotaxic coordinates. 5 th ed. San Diego (California): Elsevier Academic Press, 2005; 367.

11. Richter K., Nessling M., Lichter P. Macromolecular crowding and its potential impact on nuclear function. Biochimica et Biophysica Acta. 2008; 1783: 2100–2107.

12. Ullah I., Ullah N., Naseer M. I., Lee H. Y., Kim M. K. Neuroprotection with metformin and thymoquinone against ethanol-induced apoptotic neurodegeneration in prenatal rat cortical neurons. BMC neuroscience. 2012; 13: 1–11.

13. Voss T. C., Hager G. L. Visualizing chromatin dynamics in intact cells. Biochimica et Biophysica Acta. 2008; 1783: 2044–2051.

14. Woulfe J. Nuclear bodies in neurodegenerative disease. Biochimica et Biophysica Acta. 2008; 1783: 2195–2206.

15. Yang S., Illner D., Teller K. et al.Structural analysis of interphase X-chromatin based on statistical shape theory. Biochimica et Biophysica Acta. 2008; 1783: 2089–2099.

16. Zink D., Sadoni N., Stelzer E.Visualizing chromatin and chromosomes in living cells. Methods. 2003; 29 (1): 42–50.