CC BY
30
----—
ВЛИЯНИЕ ТРАНСПЛАНТАЦИИ ЭМБРИОНАЛЬНЫХ LOCUS COERULEUS И SUBSTANTIA NIGRA, ДЛИТЕЛЬНО ЖИВУЩИХ В ГОЛОВНОМ МОЗГЕ МЛЕКОПИТАЮЩИХ, НА МОДУЛИРУЮЩИЕ СУБСИСТЕМЫ ЦНС
И.Е. Малинина, А.Г. Мустафин
РНИМУ им. Н.И. Пирогова, кафедра биологии, Москва
Трансплантированные эмбриональные закладки голубого пятна и черной субстанции в третий желудочек головного мозга интактных крыс линии Вистар и беспородных кроликов функционально интегрирует с мозгом экспериментальных животных. Через шесть и двенадцать и восемнадцать месяцев после пересадки трансплантаты являются жизнеспособными и их морфологические характеристики соответствуют вариантам нормы интактного контроля. Трансплантаты приживляются и развиваются, при этом наблюдаются изменения уровня норадреналина и дофамина в стволе мозга, а также регистрируются изменения двигательной активности животных на всех сроках эксперимента.
Ключевые слова: трансплантация эмбриональной нервной ткани, locus coeruleus, substantia nigra, дофаминерги-ческие и норадренергические нейроны.
Введение. Применение различных препаратов не приводит к восстановлению утраченных функций полностью при гибели части нейронов после различных органических поражений и механических травм мозга [1]. Поиск компенсаторных возможностей, препятствующих и устраняющих такие процессы как нейродегенерации, является актуальным. Одним из способов восстановления утраченных функций и коррекции физиологических показателей является метод трансплантации эмбриональной нервной ткани [5; 6]. Поэтому важным представляется выяснение жизнеспособности и функционирование трансплантатов на поздних сроках. Литературные данные по этому вопросу различны, одни авторы отмечают дегенерацию невроцитов и нарушение функциональной активности трансплантатов, другие — длительную жизнеспособность трансплантатов и их нормальное функционирование. Результаты ранее проведенных нами исследований показали тенденцию к длительному сохранению жизнеспособности трансплантатов и их функциональной значимости [4]. Целью данного исследования явилось изучение функционирования трансплантатов ГП и ЧС на поздних сроках эксперимента.
Методика исследования. Работа выполнена на 40 крысах-самцах линии Вистар, весом 200— 250 г, и 20 самцах беспородных кроликов, весом 2500—3000 г, содержавшихся в обычных условиях
вивария при естественном освещении и сбалансированном рационе питания.
В исследованиях использовались следующие группы животных: 1) с трансплантатом эмбрионального ГП, 2) с трансплантатом эмбрионального ЧС, 3) ложнооперированный контроль, 4) интакт-ный контроль. Крысам первой и второй групп в трехмесячном возрасте (кроликам — в пятимесячном возрасте) была проведена пересадка эмбриональной нервной ткани (ЭНТ) голубого пятна и черной субстанции. Донорами служили четырна-дцатисуточные эмбрионы крыс линии Вистар (во-семнадцатисуточные эмбрионы беспородных кроликов — для кроликов соответственно). Исследование трансплантатов проводили через шесть, двенадцать и восемнадцать месяцев после пересадки ЭНТ. Трансплантацию проводили стереотаксиче-ски в стерильных условиях, сочетая нембуталовый и эфирный наркоз [3; 7]. Ткань пересаживали в третий желудочек головного мозга интактных животных.
Исследовали общую гистологию структур головного мозга и степень морфологической диффе-ренцировки нейронов. Определяли уровень норад-реналина и дофамина в стволе мозга эксперимен-тальнах животных [2]. Для оценки движений применяли электронно-оптический регистратор. Статистическую обработку проводили по /-критерию Стьюдента.
—-г^е^б^-—
~ 46 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
Since 1999
Fundamental studies --
ISSN 2226-7425
Результаты исследования. Гистологический анализ срезов головного мозга показывает, что на всех изученных сроках все животные первой и второй групп имеют трансплантаты преимущественно средних размеров, состоящие из нервных и глиальных клеток, с жизнеспособными нейронами соответственно эмбриональной закладке. Клетки трансплантатов, развивающихся шесть месяца, характеризуются соответствующими размерами клеток ГП и ЧС взрослых животных, незначительное число невроцитов пересаженной ткани (6% и 7% в серии опытов с крысами и кроликами соответственно), а также двенадцать и восемнадцать месяцев (10 и 9%; 10 и 10% в серии опытов с крысами и кроликами соответственно), претерпевают дистрофические изменения: увеличиваются размеры, изменяется форма клеток, ядро смещается на периферию, встречаются сморщенные нервные клетки. В трансплантатах встречаются дегенерирующие нервные клетки, в которых ядро становится неразличимым. Функциональная морфология ядер ГП и ЧС животных контрольных групп (ин-тактные и ложнооперированные животные) соответствует вариантам нормы. Объем ядрышек трансплантатов, развивающихся шесть месяцев, а также двенадцать месяцев и восемнадцать, претерпевает уменьшение, хотя оно незначительно, корреляция со сроками развития — шесть или двенадцать месяцев, или восемнадцать — не обнаруживается. Такое уменьшение объема ядрышек характерно как для трансплантатов ГП, так и ЧС. Изменение площади сечения нейронов является незначительным, соответствует изменениям объема ядрышек. Соответствующие модификаци прослеживается как в серии экспериментов с крысами, так и с кроликами. При определении уровня норад-реналина и дофамина в стволе мозга экспериментальных животных (как крыс, так и кроликов) обнаруживается незначительное, но достоверное повышение их содержания в первой и второй группах после, шести, двенадцати и восемнадцати месяцев после операции (3—9% как в сериях опытов с крысами, так и кроликами). Трансплантация ЭНТ голубого пятна и черной субстанции оказывает влияние на поведенческие реакции животных. При-
меняемая нами трансплантация ЭНТ [4] регулирует уровень ориентировочно-исследовательской деятельности у крыс старого возраста. В контрольных группах данный показатель снижен по сравнению с животными молодого репродуктивного возраста. Однако, что эти показатели несколько выше у крыс с трансплантатами голубого пятна (до 45% по сравнению с интактным контролем), чем черной субстанции (до 11% по сравнению с интактным контролем), что подтверждает наши предшествующие исследования.
Заключение. Трансплантированная эмбриональная нервная ткань способна интегрироваться в нервную ткань головного мозга реципиента и оказывать устойчивое и постоянное воздействие на экспериментальных животных. Эта функциональная интеграция является независимой от функционирования собственных нейронов соответствующих цитотипов и приобретает стабильность функционирования.
ЛИТЕРАТУРА
1. Гилерович Е.Г., Соколова И.Б., Павличенко Н.Н., Григорян А. С. Влияние клеточной терапии на развитие постинсультных и посттравматических процессов в головном мозге // Современные направления исследований функциональной межполушарной асимметрии и пластичности мозга. М.: Научный мир, 2010. С. 344—347.
2. Коган Б.М., Нечаев Н.В. Чувствительный и быстрый метод одновременного определения дофамина, нор-адреналина, серотонина и 5-оксииндолуксусной кислоты в одной пробе // Лабораторное дело. 1979. № 5. С. 301—303.
3. Цветкова И.П. Гипоталамус кролика. Стерео-таксический и цитоархитектонический атлас. Л.: Наука, 1978.
4. Ярыгин В.Н., Малинина И.Е., Бибаева Л.В. // Бюлл. эксперим. биологии и мед. 1997. Т. 124. № 1. С. 579—582.
5. Barker P.A., Barrett J. etc. Fetal dopaminergic transplantation trials future of neural grafting in Parkinson's disease // Lancet Neurol. 2013. 12(1). P. 84—91.
6. Dell'Anno M.T., Ciazzo M., Colosante G. etc. Remote control of induced dopaminergic neurons in parkinsonian rats // J. Clin. Invest. 2014. 124 (7). P. 3215—3229.
7. Pellegrino L.J., Pellegrino A.S., Cushman A.J. Stereotaxic atlas of rat brain. N.Y., 1981.
—-г^е^б^-—
~ 47 ~
Издание зарегистрировано в Федеральной службе по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор). Свидетельство о регистрации СМИ ПИ № ФС77-49390 Журнал представлен в НАУЧНОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ БИБЛИОТЕКЕ — головном исполнителе проекта по созданию Российского индекса научного цитирования (РИНЦ)
----—
INFLUENCE OF TRANSPLANTATION EMBRYONIC LOCUS COERULEUS AND SUBSTANTIA NIGRA LONG-TERM LIVING IN THE MAMMALIAN BRAIN ON MODULATING SUBSYSTEMS
I.E. Malinina, A.G. Mustafin
Pirogov Russian National Research Medical University, biology department, Moscow
Transplantated embryonic locus coeruleus and substantia nigra (in the third ventricle of brain in intact animals, rats of Wistar line and outbred rabbits) functional integrate with brain of experimental animals. Since 6, 12 and 18 months after transplantation grafts are viable, and their morphological characteristics are the same as normal. The transplants survive and function, and level of norepinephrine and dopamine in brainstem changes; and changing in motor activity is registered also. Integration of transplants becomes independent from function of own neuron cytotypes and becomes stable operation.
Key words: transplantation of embryonic nervous tissue, locus coeruleus, substantia nigra, dopaminergic and noradrenergic neurons.
REFERENCES
1. Gilerovich E.G., Sokolova I.B., Pavlichenko N.N., Grigoryan A.S. Vliyanie kletochnoi terapii na razvitie post-insul'tnykh i posttravmaticheskikh protsessov v golovnom mozge, Sovremennye napravleniya issledovanii funktsion-al'noi mezhpolusharnoi asimmetrii i plastichnosti moz-ga. M.: Nauchnyi mir, 2010. S. 344—347.
2. Kogan B.M., Nechaev N.V. Chuvstvitel'nyi i bystryi metod odnovremennogo opredeleniya dofamina, noradrenaline serotonina i 5-oksiindoluksusnoi kisloty v odnoi probe, Laboratornoe delo, 1979, no. 5, pp. 301—303.
3. Tsvetkova I.P. Gipotalamus krolika. Stereotak-sicheskii i tsitoarkhitektonicheskii atlas. L.: Nau-ka, 1978.
4. Yarygin V.N., Malinina I.E., Bibaeva L.V., Byull. eksperim. biologii i med., 1997, Vol. 124, no. 1, pp. 579— 582.
5. Barker P.A., Barrett J. etc. Fetal dopaminergic transplantation trials future of neural grafting in Parkinson's disease, Lancet Neurol, 2013, 12(1), pp. 84—91.
6. Dell'Anno M.T., Ciazzo M., Colosante G. etc. Remote control of induced dopaminergic neurons in parkin-sonian rats, J. Clin. Invest, 2014, 124 (7), pp. 3215—3229.
7. Pellegrino L.J., Pellegrino A.S., Cushman A.J. Stereotaxic atlas of rat brain. N.Y., 1981.
