CC BY
26
МОРФОЛОГИЯ, ФИЗИОЛОГИЯ
ПАТОЛОГИЯ
УДК 616.8:616.89-008.441. 13-091:591.4
КРАНИОКАУДАЛЬНЫЕ ГРАДИЕНТЫ НЕЙРОГЛИАЛЬНЫХ
ВЗАИМООТНОШЕНИЙ В СТРИОПАЛЛИДАРНОЙ СИСТЕМЕ ЖИВОТНЫХ, С РАЗЛИЧНОЙ СКЛОННОСТЬЮ К ПОТРЕБЛЕНИЮ ЭТАНОЛА
Д.Ю. Гуров
Кафедра патологической анатомии ВолГМУ
В комплексном подходе к изучению структурных основ конституционально обусловленного поведения все большее значение придается тонкому изучению морфологии отдельных образований головного мозга, связанных с потенциальной алкоголизацией особенностями расположения, связей и медиаторного представительства. С этих позиций, основное внимание уделяется ряду полей коры головного мозга, ядрам гипота-ламической области и стриопаллидарной системы [2, 3, 5-8].
Развитие компьютерных технологий позволяет на современном этапе исследований перейти от описательных, в том числе количественных методов исследования актуальных базальных структур головного мозга, к изучению количественных гистотопографических особенностей, связывая их с механизмами аддиктивного поведения. Нами разработан подход, основанный на определении векторных профилей количественных свойств нервных структур у животных с крайне различным (маргинальным) отношением к определенным стимулам [4].
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Определить особенности варьирования количественных показателей нейроглиальных отношений в стриопаллидарной системе головного мозга у животных с альтернативным конституциональным отношением к алкоголю.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследование проводилось на беспородных взрослых крысах-самцах массой 220-280 грамм. На основании тестов свободного выбора между водой и 15 %-м раствором этанола и продолжительности этанолового сна [5] из 150 крыс отобрали 8 крыс с максимальной склонностью к ал-
когольной зависимости (группа СА) и 8 животных, отвергающих алкоголь (группа НА). Выведение животных из эксперимента производили в соответствии с действующими "Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных" передозировкой нембутала. Мозг животных выделяли немедленно после эвтаназии из черепной коробки, фиксировали в жидкости Буэна, после уплотнения заливали в парафин. С одного блока получали по 600-800 серийных фронтальных срезов толщиной 4-6 микрон, каждый пятый наклеивали на предметные стекла в порядке их получения и маркировали. Оцифрованные изображения фронтальных срезов на уровне стриопаллидарной системы, окрашенных тионином по Нисслю, подвергали классической компьютерной морфометрии с использованием аппаратного комплекса Видеотест-Морфо 4.0. Раздельной морфометрии подвергали структуры G. Pallidus (палеостриатум) и N. Caudorutamen (неостриатум). Получали на серийных срезах и воспроизводили в виде профилей (градиентов) в кранио-каудальном направлении следующие показатели: объемную долю глиоцитов (%), средние размеры ядер глиоцитов (мкм3) и ней-роглиальное соотношение [1].
Вариационно-статистическую обработку результатов исследования и построение графиков проводили в среде электронных таблиц MS Excel.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
И ИХ ОСБУЖДЕНИЕ
Как показали проведенные морфометриче-ские исследования, в структурах палеостриатума крыс группы НА число глиоцитов в единице объема ткани было ненамного меньше, по сравнению с аналогичным показателем в группе СА (табл.).
Таблица
Средние показатели компьтерной морфометрии неостриатума крыс с различной конституциональной склонностью к алкогольной зависимости
Морфометрические показатели Склонные к алкогольной зависимости Не склонные к алкогольной зависимости
Палеотриатум
Объемная доля глиоцитов, % Число глиоцитов в 1мкм3 Сред. площадь сечения глиоцитов, мкм2 Сред. расстояние между центрами глиоцитов, мкм Коэффициент глия/нейрон 2,0±0,2 6035±239 16,10±0,81 39,9±1,7 8,20±0,72 3,4+0,3* 6406±390 20,42±1,29* 33,74±1,5 6,19+0,55*
Неостриатум
Объемная доля глиоцитов, % Число глиоцитов в 1мкм3 Сред. площадь сечения глиоцитов, мкм2 Сред. расстояние между центрами глиоцитов, мкм Коэффициент глия/нейрон 2,0±0,2 2692±134 24,48±0,32 197,5±56,4 0,40±0,03 3,2±0,3* 5302±207* 29,44±0,49* 80,25±33,1* 0,82±0,06*
Примечание. группами.
достоверные различия между
В то же время, сами глиоциты у животных группы СА были достоверно меньшими по размерам, в связи с чем их ОД в палеостриатуме была в 1,7 раза меньше, по сравнению с показателем в альтернативной группе (Р < 0,01). Для палео-стриатума крыс группы СА был характерен относительно более высокий коэффициент глия/нейрон.
Для неостриатума крыс были характерны несколько иные отношения между нейронами
и глией. Глиоцитов в этой зоне стриопаллидар-ной системы было не так много, как в О.раШСив. Их число в единице объема ткани у крыс группы НА также было больше в 1,6 раза, но не за счет размеров глиоцитов, а за счет их почти вдвое большего количества (Р < 0,001). Соответственно, коэффициент глия/нейрон в неостриатуме крыс, склонных к алкогольной зависимости, оказывался более чем в два раза меньше, по сравнению с показаетлем в группе НА.
Объемные доли глиоцитов на различных срезах палеостриатума прогрессивно увеличивалась в каудальном направлении у животных обеих групп, но максимальный прирост (градиент) показателя наблюдался в краниальных участках О.раШСив у крыс группы НА, и в каудальных участках - для крыс СА группы (рис. 1, а). В связи с этим, участки, занимающие промежуточное положение, оказывались различающимися по объемной доле глиоцитов более чем в 1,6 раза. Данные различия могут использоваться как критериальные при исследовании фрагментов головного мозга, содержащих стриопалидарные структуры.
Объемная доля глиоцитов в неостриатуме также увеличивалась в каудальном направлении у крыс обеих групп. Максимальные различия, хотя и не столь выраженные, как для О.раШСив, выявлялись в каудальных участках неостриатума (рис. 1, б).
Хотя размеры глиоцитов у животных СА и НА групп в палеостриатуме достоверно различались, а в структурах неостриатума - были практически идентичными, нам не удалось получить сколько-нибудь убедительных различий в их краниокау-дальных профилях. Все 4 графика были монотонными и не содержали различий между СА и НА группами ни на одном участке сканирования.
*
а б
Рис. 1. Краниокаудальный градиент объемной доли глиоцитов в стриопаллидарной системе крыс с различной
конституциональной склонностью к алкогольной зависимости: а - палеостриатум; б - неостриатум; о - группа СА, ▲ - группа НА, единицы по оси абсцисс - ход сканирования в 100 мкм
в каудальном направлении
а б
Рис. 2. Краниокаудальный градиент соотношения глия/нейрон в стриопаллидарной системе крыс с различной конституциональной склонностью к алкогольной зависимости: а - палеостриатум; б - неостриатум; о - группа СА, ▲ - группа НА
При исследовании градиентов соотношения глия/нейрон в палеостриатуме как в группе СА, так и в группе НА, наблюдали достаточно монотонное увеличение показателя в каудальном направлении (рис. 2, а).
В противовес этому, в неостриатуме были обнаружены яркие различия градиентов (рис. 2, б). Для группы НА было характерно монотонное нарастание соотношения глия/нейрон в каудальном направлении, для группы СА - резкие колебания этого показателя в каудальных частях неостриа-тума при практически полном отсутствии тенденции к его нарастанию в целом.
В связи с этим, при анализе краниальных участков неостриатума коэффициент глия/ней-рон оказывался постоянно выше у животных СА группы, а в более каудальных участках подобной закономерности не обнаруживалось.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, при анализе краниокау-дального градиента нейро-глиальных соотношений в стриопаллидарной системы выявлено несколько особенностей строения, которые могут лежать в основе конституциональной предрасположенности к алкогольной зависимости. Различия в объемной доле глиоцитов в краниальных
участках палеостриатума и более высокое представительство глиальных элементов в топографически близких к ним участках неостриатума у животных, склонных к алкогольной зависимости, также может частично объяснить относительно более быстрое развитие у них последствий нейротоксического действия этанола.
ЛИТЕРАТУРА
1. Автандилов Г.Г. Основы количественной патологической анатомии. - М.: Медицина, 2002. - 240 с.
2. Анохина И.П., Веретинская А.Г., Васильева Г.Н., Овчинников И.В. // Физиология человека. - 2000. -Т. 26. - № 6. - С. 74-81.
3. Николлс Дж.Г., Мартин А.Р., Валлас Б., Дж., Фукс П.А. От нейрона к мозгу. - М.: УРСС, 2003. - 672 с.
4. Новочадов В.В., Писарев В.Б., Фролов В.И. // Бюлл. Волгоградского центра РАМН. - 2004. - № 1. -С. 13-19.
5. Салимов Р.М. Анализ механизмов алкогольной мотивации и ее фармакологическая коррекция. Дисс. ... доктора биол. наук. - М., 1998. - 280 с.
6. Mann К, Agartz I., Harper C, et al. // Alcohol. Clin. Exp. Res. - 2001. - Vol. 25. - № 5. - 104S-109S.
7. Matsumoto I., Wilce P.A., Buckley T, et al. // Alcohol. Clin. Exp. Res. - 2001. Vol. 25. - № 5. - P. 82S-86S.
8. Thompson R.H, Swanson L.W. // Brain Res. Brain Res. Rev. - 2003. - Vol. 41, № 2-3. - P. 153-202.
Gurov D.Yu. Craniocaudal gradients of neuroglial relations in striopallidar system of rats with different addiction alcohol consumption // Vestnik of Volgograd state medical University. - 2004. - № 12. - P. 3-5.
Eight rats with high addiction to alcohol consumption (PA group) and 8 alternative ones (NA) were chosen to establish variety of craniocaudal gradients of glial volume ratio, sizys of gliocytes, and glia/neuron ratio in striopallidar system. The differences between glial volume ration were maximally expressed in cranial parts of G. pallidus. There are no serious differences between augmentation of sizes of gliocytes both PA and NA groups in all partes of striopallidar system to caudal direction. Glia/neuron ratio was strongly higher in cranial parts of neostriatum for PA group, in comparison with NA rats. It may be interest to explain some mechanisms of alcohol addiction, and involving of striopallidar system to ethanol-associated injury.
