CC BY
28
утворюючою та бтково синтезуючш функци нейрошв перифокальноТ зони, потенцшвання саногенети-чних механ1зм1в в травмованш нервовш тканиш за рахунок активаци магнш накопичуючоТ функци, ан-типерекисного ефекту i нормал1заци и пдратацп. Активац1я процеав внутр1кл1тинноТ регенераци i блок синтезуючоТ функци нейрошв перифокальноТ зони роблять показаним застосування в ранньому шсля-операцшному nepiofli комбшованого застосування магштостимуляци експериментальною медикамен-тозною схемою. Електростимуляц1я, вживана сшльно з нейротрансплантац1ею, мае раннш антипере-кисним ефектом.
COMPLEX APPLICATION OF MAGNETIC AND ELECTRICAL STIMULATIONS IN ACUTE PERIOD OF DOSED CEREBRAL DAMAGE
Englezi A.P., Titov Yu.D., Bublik I.O., Mironenko I. V.
Keywords: low-frequency physical factors, experimental medicinal schemes, transplantation of embryonic nervous tissue, neurotrophic factor
The studies carried out on 150 white mice have shown the isolated magnetic or electrical stimulation as well as its combination with pharmacological / biological factors results in the activation of sanogenic reactions in the operated hemisphere. The activation becomes apparent by enhancing energy-producing and protein-synthesizing functions of neurons within the perifocal area, by potentiation of sanogenetic mechanisms within the traumatized tissues due to the activation of magnesium accumulating function, antiperox-ide effect, and normalization of its hydration. Activation of intracellular regeneration and protein-synthesizing function of the neurones within the perifocal area allows to recommend the combined magnetic stimulation according to the experimental therapeutic scheme during the early post-operative period. Electrostimulation applied with neurotransplantation provides marked antiperoxide effect.
УДК [616.831-005.1:615.849.19]-092.9
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ АСПЕКТЫ ПРОТЕКТОРНОГО ВЛИЯНИЯ МИКРОПОЛЯРИЗАЦИИ НЕОКОРТЕКСА И КОРКОВЫХ НЕЙРОТРОФИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ ПРИ ГЕМОРРАГИЧЕСКОМ ИНСУЛЬТЕ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)
Кульчиков А.Е., Косицын Н.С., Васильева И.Г., Макаренко А.Н.
Институт высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, Москва, Россия Государственное учреждение Институт нейрохирургии
Исследовали протекторное влияние микрополяризации неокортекса и корковых нейротрофиче-ских факторов у крыс с экспериментальным геморрагическим инсультом. Показано, что микрополяризация неокортекса у животных с инсультом оказывает протекторное действие на структуру и функцию нервных клеток, снижая степень выраженности неврологического дефицита, уменьшает число погибших клеток в периинсультной зоне и в сенсомоторном неокортек-се (р<0,05 по сравнению с животными с инсультом). Более эффективным оказалось сочетанное использование микрополяризации неокортекса и корковых нейротрофических факторов у животных с геморрагическим инсультом.
Ключевые слова: экспериментальный геморрагический инсульт, микрополяризация неокортекса, корковые нейротрофические факторы.
Summary
Несмотря на огромные успехи современной неврологии и нейрохирургии в XX веке, проблемы связанные с изучением различных способов лечения геморрагического инсульта (ГИ) остаются крайне актуальными. На сегодняшний момент лечение ГИ эффективно только хирургическим способом [1]. Однако, если оперативное вмешательство выполнить больному с ГИ невозможно, то проводят симптоматическую и патогенетическую терапию [1]. Поэтому особое значение приобретают исследования, направленные на изучение способов нейропротекции, нейромодуляции и нейроактивации при внутри-мозговом кровоизлиянии. По данным литерату-
Введение
ры, известно, что при различных экстремальных состояниях неокортекс оказывает протекторное действие, которое заключается в сохранении гомеостаза при действии на организм различных повреждающих факторов [5]. Указанное биологическое действие неокортекса мы использовали для разработки эффективных способов терапии ГИ. Данные способы включают в себя использование с одной стороны нейро-фармакологических, а с другой нейрофизиологических аспектов протекторного действия неокортекса. Итак, нейрофармакологический аспект протекторного действия неокортекса заключается в использовании корковых нейротрофических факторов («кнф»), которые представляет собой комплекс нейропептидов и ами-
liiC. I II ¡Ii' ВДНЗУ «Украгнсъка медична сгпомагпологгчна акадежШ»
нокислот (мол. м. менее 1000 Да), полученные из неокортекса животных успешно перенесших ГИ [3, 5]. По данным экспериментальных исследований «кнф» оказывают протекторное действие при ГИ, которое заключается в сохранении структуры и функции нервных клеток [3]. Данный эффект является более выраженным при его интраназальном введении, поскольку молекулы «кнф» транспортируются по аксонам обонятельного тракта в ЦНС, минуя гематоэнцефали-ческий барьер [3, 5]. Рассмотрим нейрофизиологический аспект протекторного действия неокортекса. При стимуляции неокортекса анодом постоянного тока в ЦНС формируется поляризационная доминанта, которая оказывает протекторное действие на нервные клетки в условиях инсульта, нейротравмы и при передозировке общими анестетиками [5, 6, 7]. Следовательно, целью исследования было изучение нейрофармакологических («кнф») и нейрофизиологических (микрополяризация неокортекса) аспектов протекторного действия неокортекса как способов эффективного и безопасного лечения геморрагического инсульта.
Материалы и методы
Все работы с животными проводились согласно Guide for the Care and Use of Laboratory Animals [8]. Опыты проведены на 35 крысах-самцах линии Вистар, массой 220-250 г. В экспериментальной работе использованы пять групп животных, каждая из которых состояла из 7 животных. Контроль - интактные животные (1-я группа). Ложнооперированные животные (2-я группа). Животные, у которых моделировали ГИ (3-я группа). Животные с ГИ, которым проводили микрополяризацию неокортекса (4-я группа). Животные с ГИ, которым вводили «кнф», через час после воспроизведения инсульта, после чего проводили микрополяризацию неокортекса (5-я группа). Неврологический статус у всех групп животных оценивали по шкале Stroke-index McGrow в модификации И.В. Ганушкиной и оригинальной шкалы разработанной нами (А.Е. Кульчиков и соавт. 2005), до проведения операции и через 24 часа после воспроизведения ГИ [2]. Шкала, разработанная нами, основана на тестировании врожденных поведенческих реакций, чувствительной сферы, мышечной силы, мышечного тонуса, координационной и зрительной сферы. Тяжесть состояние проявляется по сумме соответствующих баллов, соответственно, чем больше суммарный бал, тем больше степень выраженности неврологического дефицита. После чего производили забой животных для проведения морфологических исследований.
Моделирование экспериментального монопо-
лушарного геморрагического инсульта у крыс осуществляли в области правой внутренней капсулы, с помощью вращательных движений мандрена-ножа, введенного через направляющую иглу-канюлю, с последующим введением в место повреждения 100 мкп аутокрови [4]. Лож-нооперированным животным под наркозом проводили скальпирование и трепанацию черепа.
Микрополяризацию неокортекса проводили путем стимуляции анодом постоянного тока, силой 10 мкА в течение 30 минут платиновым электродом, который прикладывали к поверхности коры над областью повреждения наркотизированным диэтиловым эфиром животным через час после воспроизведения ГИ. Индифферентный электрод фиксировали в затылочной кости животного. Раствор «кнф» вводили интрана-зально по 2 капли в каждую ноздрю крысы однократно через час после воспроизведения ГИ.
Оценку степени патологических процессов в ЦНС производили по фронтальным срезам мозга. Мозг крыс фиксировали интракардиальной перфузией 4% раствора параформальдегида на 0,1 н фосфатном буфере (рН=7,4), обезвоживали, заливали в парафин и делали срезы на микротоме "Historange" (LKB) толщиной 6 мкм с шагом 200 мкм, после чего срезы окрашивали по методу Ниссля. Подсчитывалось гибель нейронов в прилежащей к гематоме области, а также в третьем и пятом слоях сенсомоторного неокортекса. Подсчитывалось количество нейронов в симметричных участках в том же полушарии у контрольных (интактных) животных, вычислялось среднее арифметическое у всех контрольных животных, и эта величина принималось за 100%. Все подсчеты производились двумя исследователями, «ослепленными» по отношению к оцениваемому препарату.
Статистический анализ проводили с использованием программ "Microsoft office Excel 2003", "BIOSTAT" и "Statistica 6.0". Все значения даны в виде средних арифметических и стандартных отклонений: M ± SD.
Результаты исследований
В проведенной серии исследований после воспроизведения ГИ у животных в течение 24 часов случаев летальности не было выявлено. При анализе неврологического статуса животных через сутки после моделирования ГИ по шкале Stroke-index McGrow в модификации И.В. Ганнушкиной и шкале А.Е. Кульчикова и соавт. (2005), выявлен регресс неврологического дефицита у животных 4-й (ГИ + микрополяризация) и 5-й (ГИ + микрополяризация + «кнф») групп (р<0,05, по сравнению с группой животных с ГИ) (рис. 1).
20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0
Ii Шкала Stroke-index McGrow в модификации И.В. Ганушкиной
В Оригинальная шкала
*
I
*
II
Control
Shame
Stroke
Stroke+POL Stroke+POL+CNF
Рисунок 1. Неврологическое тестирование.
Примечание: * - р <0,05 по сравнению с 3-й группой (Stroke).
Условные обозначения: Shame - ложнооперированные животные (2-я группа); Stroke - животные с ГИ (3-я группа); Stroke + POL - животные с ГИ, которым через час после воспроизведения ГИ проводили микрополяризацию неокортекса слабым анодом постоянно тока (4-я группа). Stroke + POL + CNF - животные которым через час после моделирования ГИ проводили микрополяризацию слабым анодом постоянного тока и затем интраназально вводили «кнф» (5-я группа).
Относительная гибель нейронов, °/о
30 П
I
7V -1- *
-Ь-
—I—
Shame Stroke Stroke+POL Stroke+POL+CNF
Рисунок 2. Величина относительной гибели нейронов в перифокальной зоне через сутки после воспроизведения геморрагического инсульта.
Примечание: * - р <0,05 по сравнению с 3-й группой (Stroke).
Условные обозначения: Shame - ложнооперированные животные (2-я группа); Stroke - животные с ГИ (3-я группа); Stroke + POL - животные с ГИ, которым через час после воспроизведения ГИ проводили микрополяризацию неокортекса слабым анодом постоянно тока (4-я группа). Stroke + POL + CNF - животные которым через час после моделирования ГИ проводили микрополяризацию слабым анодом постоянного тока и затем интраназально вводили «кнф» (5-я группа).
BiCHHK ВДНЗУ «Украгнсъка жедична стожатологЬчна акадежШ»
До проведения операции у всех групп животных отмечено отсутствие неврологического дефицита. Следовательно, использование микрополяризации неокортекса, а также сочетанное применения микрополяризации и интраназаль-ного введения «кнф» приводит к регрессу неврологического дефицита у животных с ГИ. Для изучения характера структурных нарушений развивающихся при моделировании ГИ и оценки действия микрополяризации и «кнф» проведено морфологическое исследование.
Для оценки патоморфологических процессов происходящих в периинсультной зоне проводил подсчет количества нейронов. Как видно на рис. 2, уже через 24 после моделирования инсульта возникает гибель нейронов. Вместе с тем, использование микрополяризации неокортекса оказывает протекторное действие на нейроны в периинсультной зоне, которое выражается уменьшением числа погибших клеток (рис 2) (р<0,05 по сравнению с группой животные с ГИ). Более выраженное протекторное действие на нейроны отмечается при совместном использовании микрополяризации неокортекса и интра-назального введения раствора «кнф» (рис. 2) (р<0,05 по сравнению с группой животные с ГИ).
Использование микрополяризации у животных в первые часы после моделирования геморрагического инсульта приводит к статистически достоверному снижению уровня гибели нейронов третьем слое сенсомоторного неокортекса обоих полушарий (р<0,05). Достоверного уровня снижения количества погибших нейронов в пятом слое не отмечено, как в полушарии с очагом кровоизлияния, так и в контралатеральном полушарии. Значит, микрополяризация оказывает более выраженное действие на клетки расположенные в более поверхностных слоях сенсомоторного неокортекса. Вместе с тем, сочетанное использование микрополяризации и «кнф» в первые часы, от момента кровоизлияния, приводит к достоверному снижению степени гибели нейронов, как в третьем, так и в пятом слоях сенсомоторного неокортекса в обоих полушариях (р<0,05).
Причем при сравнении показателей уровня гибели нейронов третьего и пятого слоев сенсомоторного неокортекса выявлено, что при со-четанном использовании микрополяризации и «кнф» отмечено достоверное снижение уровня гибели нейронов в пятом слое, по сравнению с группой животных, у которых использовали только микрополяризацию. Значит, сочетанное использование микрополяризации и «кнф» оказывало более выраженное протекторное действие в остром периоде экспериментального геморрагического инсульта. По видимому, добавление к микрополяризации «кнф» оказывает действие на выживаемость гигантских пирамидных нейронов пятого слоя сенсомоторного неокортекса.
Обсуждение
Анализ и обобщение полученных данных, указывают на развитие структурно-
функциональных нарушений уже через 24 часа после воспроизведения инсульта. Данные нарушения складываются из неврологического дефицита, гибели нейронов в периинсультной области и в области III и V слоев неокортекса. При этом, использование микрополяризации неокортекса слабым анодом постоянного тока и сочетанное использование микрополяризации и «кнф» оказывает протекторное действие на структуру и функции нервных клеток. Одним из возможных механизмов протекторного действия микрополяризации неокортекса является формирование в ЦНС поляризационного очага, который сохраняет нарушенный мембранный потенциал нервных клеток, тем самым препятствуя гибели клеток [5, 7]. С другой стороны, стимуляция неокортекса анодом постоянного тока способствует изменению выделению нервными клетками веществ, которые оказываю защитное действие на нервные клетки [6, 7]. Корковые нейротрофические факторы полученные из мозга животных прекондиционированных инсультом является регулятором продукции нейроцитоки-нов, и способны в условиях инсульта оказывать нейроактивирующее действие на нервные клетки [3]. При этом, сочетанное использование микрополяризации и «кнф» является своеобразной ступенчатой терапией инсульта, поскольку микрополяризацию - это нейропротекторная терапия, а «кнф» - это нейроактивирующая терапия.
Выводы
1. Через сутки после моделирования ГИ, у животных развиваются неврологический дефицит, глиоза, гибелью клеток в периинсультной области, а также повреждение нейронов III и V слоев сенсомоторного неокортекса.
2. Использование микрополяризации неокортекса слабым анодом постоянного тока при ГИ, оказывает протекторное действие на структуру и функцию нервных клеток.
3. Более выраженный лечебный эффект при ГИ наблюдается при совместном использование микрополяризации неокортекса слабым анодом постоянного тока и интраназального введения «кнф».
Литература
1. Виленский Б.С. Инсульт / Виленский Б.С. - СПб. : Медицинское информационное агентство, 1995. - 288 с.
2. Ганнушкина И.В. Функциональная ангиоархитектоника головного мозга / Ганнушкина И.В. - М : Медицина 1977. 224 с.
3. Голобородько Е. В. Структурно-функциональные аспекты терапевтического действия корковых нейротрофических факторов при экспериментальном геморрагическом инсульте : Автореф. дис. ... канд. мед. наук. — М., 2007.
4. Косицын Н.С. Метод моделирования локального кровоизлияния в различных структурах головного мозга / Косицын Н. С., Макаренко А. Н., Пасикова Н. В. [и др.] // Журн. высш. нервн. деят. — 2002. — № 6. — С. 765-768.
5. Макаренко А.Н. Нейрофизиологические и нейрохимические аспекты протекторного влияния неокортекса при воздействии и передозировке общих анестетиков / 14.00.17, 14.00.25. : Авт. дисс. ... д-ра мед. наук. - М., 1994. - 52с.
6. Русинов B.C. Доминанта. Электрофизиологические исследования / Русинов B.C. - М : Медицина, 1969. - 231 с.
7. Шелякин A.M., Пономаренко Г.Н. Микрополяризация мозга. Теоретические и практические аспекты / Шелякин A.M., Пономаренко Г.Н. - СПб. : Балтика, 2006. - 224 с.
8. Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. - Washington, DC : National Academy Press, 1996.
Реферат
СТРУКТУРН0-ФУНКЦЮНАЛЫН1 АСПЕКТИ ПРОТЕКТОРНОГО ВПЛИВУ М1КР0П0ЛЯРИЗАЦИ НЕОКОРТЕКСУ I К1РК0ВИХ НЕЙР0ТР0Ф1ЧНИХ ФАКТ0Р1В ПРИ ГЕМ0РАГ1ЧН0МУ 1НСУЛЬТ1 (ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНЕ ДОСЛЩЖЕННЯ) Кульчиков А.Е., КосЩин Н.С., Васильева 1.Г., Макаренко A.M.
Ключов1 слова: експериментальний геморрапчний ¡нсульт, мкрополяризацт неокортексу, KipKOBi нейротрофннп фактори.
Дослщжували протекторний вплив м1крополяризацП' неокортексу i юркових нейротроф1чних фактор1в у щур1в з експериментальним геморрапчним ¡нсультом. Показано, що макрополяризац1я неокортексу у тварин з ¡нсультом мае протекторну дш на структуру i функцП' нервових кгптин, знижуючи ступшь ви-раженосп невролопчного дефщиту, зменшуе ктькють загиблих кл1тин в першсультнш 30Hi i в сенсо-моторному неокортеш (р<0,05 у пор1внянн1 з тваринами з ¡нсультом). Бтьш ефективним виявилось поеднання використання м1крополяризацП' неокортексу i юркових нейротроф1чних фактор1в у тварин з геморрапчним ¡нсультом.
Summary
STRUCTURAL AND FUNCTIONAL ASPECTS OF PROTECTIVE EFFECT PRODUCED BY MICROPOLARIZATION OF NEOCORTEX AND CORTEX NEUROTROPHIC FACTORS UNDER HEMORRHAGIC STROKE (EXPERIMENTAL STUDY) Kultchikova A.Ye., Kositsyn N.S., Vasilieva I.G., Makarenko A.N.
Key words: experimental hemorrhagic stroke, micropolarization of neocortex, cortex neurotrophic factors.
The paper presents the study of protective effect produced by micropolarization of neocortex and cortex neurotrophic factors in rats under modeled hemorrhagic stroke. It has been demonstrated the micropolarization of neocortex in the animals with the stroke provides the protective effect on the structure and functions of neurons, reducing the intensity of neurological deficiency, decreases the number of destroyed cells within the peristroke area and within the sensomotor neocortex (p<0,05 in comparison with the animals having stroke). The combination of micropolarization of neocortex and cortex neurotrophic factors in rats under modeled hemorrhagic stroke has appeared more effective.
УДК 616.34-007.272 : 615.916475
NO-ЗАЛЕЖН! ЗМ1НИ ПРОДУКЦИ СУПЕРОКСИДНОГО АНЮН-РАДИКАЛУ В ТКАНИНАХ T0HK0Ï КИШКИ ЗА УМОВ M Г0СТР01 НЕПР0Х1ДН0СТ1
Левкое А. А, Костенко В. О.
Вищий державний навчальний заклад УкраУни «УкраУнська медична стоматолопчна академия», м. Полтава
У eKcnepuMeumi на 70 бших щурах досл{джено продукщю супероксидного атон-радикала (.0 2 ) у тканинах тонког кишки за умов и гострог Henpoxiduocmi та змт функщоналъного стану NO-синтаз (NOS). Виявлено, що застосування неселективного imiôimopy NO-синтаз (метилового eçfiipy Himpo-L-apziuiHy, L-NAME), селективних imiôimopie тдуцибелъног (амтогуатдину) та
нейроналъног (7-ттрспндазолу) NOS попереджуе icmomue збшъшення продукци ■ 02 мтросома-
ми. Застосування селективного imiôimopy iNOS попереджуе збшъшення вироблення ■ О 2 Mimo-xondpiajibHUM електронно-транспортним ланцюгом. Застосування L-NAME тдвищуе вироблення ■ О 2 за умов 6 годинног Henpoxidnocmi, що вказуе на роль конституцшних NOS у попере-джент у цей термт патолог{чного процесу гтерпродукцп • О 2 м{тохондр{ями. У тзньому
nepiodi розвитку Henpoxidnocmi (через 18 годин) гтерпродукщя • 02 MimoxoHdpiajibHUM електронно-транспортним ланцюгом пов'язана з функщонуванням як тдуцибелъног, так i нейроналъног NOS. Застосування неселективного imiôimopy NOS, селективних imiôimopie iNOS та
nNOS обмежуе вироблення 02 мimoxoндpiямu. BidMiueuo здаттстъ Ь-аргтту обмежувати zi-
перпродукщю • 02 мшросомальним i MimoxondpiajibHUM електронно-транспортними ланцюга-ми. Застосування скевенджеру перокситтриту (Ь-селенометюшну) обмежуе гтерпродукцп ■
О 2 мimoxoндpiямu (за умов 6- та 18 годинног кишковог Henpoxidnocmi) та збшъшуе вироблення ■ О 2 НАДФН-оксидазою лейкоцит1в (за умов 6- годинног Henpoxidnocmi).
Ключов1 слова: гостра тонкокишкова непрохщнють, супероксидний анюн-радикал, оксид азоту, NO-синтази, пероксинприт.
* Стаття е фрагментом плановоï НДР ВДНЗУ «УкраУнська медична стоматолог/чна академ'м» "Кисень- та NO-3ane>KHi мехашзми ушкодження внутр/'шн/'х органе та ïx корекц/я ф/'зюлог/'чно активными речовинами" (№ держреестрацп 0108U010079).
