Preview

Журнал анатомии и гистопатологии

Расширенный поиск

Реакция астроцитов неокортекса человека на клиническую смерть и реперфузию

https://doi.org/10.18499/2225-7357-2019-8-3-9-17

Полный текст:

Аннотация

Цель. Исследование посвящено изучению влияния клинической смерти и реперфузии на астроциты коры головного мозга (КГМ) человека.

Материал и методы. С помощью конфокального микроскопа, флуоресцентной иммуногистохимии (GFAP), классической морфометрии и фрактального анализа были изучены структурные типы, количество, форма, размеры и распределение астроцитов слоев I–VI (поля 4, 10, 17 и 21) КГМ через 7 сут после 3-минутной клинической смерти (n=3, мужчины). В контрольную группу (n=4, мужчины) вошли погибшие от тяжелой черепно-мозговой травмы.

Результаты. В КГМ человека выявлена сложная интегрированная система GFAP-позитивных клеток, состоящая из трансламинарных и интраламинарных астроцитов фиброзного, протоплазматического и смешанного типов. Тела трансламинарных астроцитов локализовались в слоях I (имели гладкие длинные тонкие отростки) и V–VI (отростки с варикозными утолщениями). Отростки трансламинарных астроцитов проникали навстречу друг другу и переплетались на уровне слоя I и II. Через 7 сут после клинической смерти в КГМ выявлены качественные и количественные изменения всех типов интраламинарных и трансламинарных астроцитов. Во всех слоях изученных отделов КГМ увеличивалась относительная площадь GFAP-позитивного материала. Повышение экспрессии GFAP в астроцитах КГМ сопровождалось изменениями фрактального распределения и лакунарности распределения их отростков, что свидетельствовало о пространственной реорганизации астроглиальной сети в ответ на острую ишемию и реперфузию мозга. В большей степени это касалось отростков фиброзных периваскулярных астроцитов. Вероятно все эти проявления реактивного астроглиоза были связаны с активацией адаптационно-репаративных процессов в астроцитах. Статистически значимых различий между полями КГМ выявлено не было.

Заключение. Полученные результаты свидетельствовали о том, что после клинической смерти и реперфузии происходила структурно-функциональная реорганизация нейроглиальной сети КГМ, сопровождающаяся усилением экспрессии GFAF и усложнением пространственного распределения отростков всех типов астроцитов.

Об авторах

В. А. Акулинин
ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия

Акулинин Виктор Александрович

ул. Ленина, 12, г. Омск, 644099



С. С. Степанов
ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия
Омск


Д. Б. Авдеев
ФГБОУ ВО «Омский государственный медицинский университет» Минздрава России
Россия
Омск


Список литературы

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

2. Исаева В.В., Пущина Е.В., Каретин Ю.А. Изменения морфометрических показателей и фрактальной размерности нейронов спинного мозга в онтогенезе симы Oncorhynchus masou. Биология моря. 2006; 32(2): 125–33

3. Коржевский Д.Э., Отеллин В.А., Григорьев И.П. Глиальный фибриллярный кислый белок в астроцитах неокортекса человека. Морфология. 2004; 126(5): 7–10

4. Моргун А.В., Малиновская Н.А., Комлева Ю.К., Лопатина О.Л., Кувачева Н.В., Панина Ю.А., Таранушенко Т.Е., Солончук Ю.Р., Салмина А.Б. Структурная и функциональная гетерогенность астроцитов головного мозга: роль в нейродегенерации и нейровоспалении. Бюллетень сибирской медицины. 2014; 13(5): 138–48

5. Сухорукова Е.Г., Алексеева О.С., Кирик О.Б., Грудинина Н.А., Коржевский Д.Э. Сравнительные аспекты структурной организации астроцитов первого слоя коры головного мозга человека и крысы. Журнал эволюционной биохимии и физиологии. 2012; 48(3): 280–286

6. Тертышный С.И. Ультраструктурные изменения астроглии при постреанимационной энцефалопатии в эксперименте. Морфология. 2015; 9(3): 89–94

7. Франк Г.А., Мальков П.Г. Иммуногистохимические методы: Руководство. М.; 2011. 224. Пер. с англ.: George L. Kumar, Lars Rudbeck.: DAKO

8. Anderson MA, Ao Y, Sofroniew MV. Heterogeneity of reactive astrocytes. Neurosci Lett. 2014; 565: 23–9.

9. Bernal GM., Peterson DA. Phenotypic and gene expression modification with normal brain aging in GFAP-positive astrocytes and neural stem cells. Aging Cell. 2011; 10(3): 466–82.

10. Colombo JA, Reisin HD. Interlaminar astroglia of the cerebral cortex: a marker of the primate brain. Brain Res. 2004; 1006 (1): 126–31.

11. Hewett JA. Determinants of regional and local diversity within the astroglial lineage of the normal central nervous system. J Neurochem. 2009; 110(6): 1717–36.

12. Karperien A, Ahammer H, Jelinek HF. Quantitating the subtleties of microglial morphology with fractal analysis. Front. Cell. Neurosci. 2013; 7(3): 1–18.

13. Li C, Zhao R, Gao K, et al. Astrocytes: implications for neuroinflammatory pathogenesis of Alzheimer's disease. Curr. Alzheimer Res. 2011; 8(1): 67–80.

14. Oberheim NA, Wang X, Goldman S, Nedergaard M. Astrocytic complexity distinguishes the human brain. Trends Neurosci. 2006; 29(10): 547–53.

15. Oberheim NA, Takano T, Han X. et al. Uniquely hominid features of adult human astrocytes. J Neurosci. 2009; 29(10): 3276–87.

16. Paulus W. GFAP, Ki67 and IDH1: perhaps the golden triad of glioma immunohistochemistry. Acta Neuropathol. 2009; 118(5): 603–4.

17. Plata A, Lebedeva A, Denisov P, Nosova O, Postnikova TY, Pimashkin A, Brazhe A, Zaitsev AV, Rusakov DA, Semyanov A. Astrocytic atrophy following status epilepticus parallels reduced Ca2+ activity and impaired synaptic plasticity in the rat hippocampus. Front Mol Neurosci. 2018; 11: 215. doi: 10.3389/fnmol.2018.0021

18. Pekny M, Pekna M. Astrocyte reactivity and reactive astrogliosis: costs and benefits. Physiol Rev. 2014; 94(4): 1077–98.

19. Pekny M, Nilsson M. Astrocyte activation and reactive gliosis. Glia. 2005; 50(4): 427–34.

20. Pirici D, Mogoantă L, Mărgăritescu O, Pirici I, Tudorică V, Coconu M. Fractal analysis of astrocytes in stroke and dementia. Rom. J. Morphol. Embryol. 2009; 50(3): 381–90.

21. Takano T, Oberheim N, Cotrina ML, Nedergaard M. Astrocytes and ischemic injury. Stroke. 2009: 40(30): 8–12.

22. Tian R, Wu X, Hagemann TL, Sosunov AA, Messing A, McKhann GM, Goldman JE. Alexander disease mutant glial fibrillary acidic protein compromises glutamate transport in astrocytes. J. Neuropathol. Exp. Neurol. 2010; 69(4): 335–45.

23. Yu I, Inaji M, Maeda J. et al. Glial cell-mediated deterioration and repair of the nervous system after traumatic brain injury in a rat model as assessed by positron emission tomography. J. Neurotrauma. 2010; 27(8): 1463–75.

24. Zhou B, Zuo YX, Jiang RT. Astrocyte morphology: Diversity, plasticity, and role in neurological diseases. CNS Neurosci Ther. 2019; doi: 10.1111/cns.13123.

25. Zhu H, Dahlstrom A. Glial fibrillary acidic proteinexpressing cells in the neurogenic regions in normal and injured adult brains. J. Neurosci. Res. 2007; 85(12): 2783–92.


Рецензия

Для цитирования:


Акулинин В.А., Степанов С.С., Авдеев Д.Б. Реакция астроцитов неокортекса человека на клиническую смерть и реперфузию. Журнал анатомии и гистопатологии. 2019;8(3):9-17. https://doi.org/10.18499/2225-7357-2019-8-3-9-17

For citation:


Akulinin V.A., Stepanov S.S., Avdeev D.B. Reaction of Human Neocortex Astrocytes to Clinical Death and Reperfusion. Journal of Anatomy and Histopathology. 2019;8(3):9-17. (In Russ.) https://doi.org/10.18499/2225-7357-2019-8-3-9-17

Просмотров: 417


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


ISSN 2225-7357 (Print)