CC BY
28
УДК 616.831-005.1-002.1-092.9:615
Ковтун А.М., Макаренко О.М., Si6iHoea В.М
ВПЛИВ ЗАСОБУ М1ТОХОНДРИНУ (М2) НА ГЛ1АЛЬНУ СИСТЕМУ СЕНСОМОТОРНОГО ЦЕРЕБРОКОРТЕКСУ ДОСЛ1ДНИХ ЩУР1В 13 ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНО В1ДТВОРЕННИМ ГОСТРИМ ГЕМОРАГ1ЧНИМ 1НСУЛЬТОМ
ДВНЗ «Переяслав - Хмельницький державний педагогiчний уыверситет iM. Григорiя Сковороди» Кшвський нацiональний унiверситет iM. Тараса Шевченка ДЗ «Днтропетровська медична академiя МОЗ УкраГни»
Нормальне пiдтримання функц/й ЦНС i виживання нейронiв багато в чому залежить в'д збергання складноУ гами взаемозв'язк'т мiж ними i глоцитами. В нейронауц сформувалося стйке уявлення про нервову тканину як нейрогл'альну систему, у рамках яко'У постулюеться можлив 'ють здйснення не-рвових функц/й тльки за участю гл'альноУ складово'У. Однак сучасна терап/я цереброваскулярних патологй базуеться в площинi нейропротекцй, не враховуючи глопротекторний аспект пробле-ми. В неврологи розроблено i використовуеться велика ктькють засоб/'в фармаколог/чно'У корекцУУ геморагiчного ураження головного мозку, що володють нейропротекторними властивостями. Доц/льн/сть Ух застосування доведено багаточисельними експериментальними досл'дженнями, проте залишаеться недостатньо вивченою система глiального гомеостазу клiтинних утворень мозку на да чинниюв патогенезу гостро'У недостатностi мозкового кровообгу (ГНМК) та механiзми Ух регуляцУУ пд впливом лкарських засоб'т. Мета проведеного досл'дження - визначення впливу лi-карського засобу Мтохондрину (М2) на показники системи глiального гомеостазу i рiзних типв глiо-глiальних взаемов'дносин сенсомоторного цереброкортексу головного мозку щур'т при експе-риментальному в'дтвореннi моделей первинного та повторного гострого геморагiчного iнсульту. Матерiали i методи. У порiвняльному г'ютолог'нному досл'дженнi у п'ятьох групах досл'дних щур'т (n=10 тварин у кожнiй груп) оцнювали терапевтичний ефект запропонованого засобу М2 в дозi 0,1 мг/кг в умовах гострого порушення мозкового кровообгу за гемораг'чним типом щодо особливос-тей глiального гомеостазу та гло-гл/ально!' системи мiжклiтинних взаемов'дносин в сенсомотор-ному цереброкортекс впродовж 10 - денного спостереження. Для об'ективно'У оц/нки стану цито-структурно'У оргашзацИ сенсомоторного цереброкортексу та встановленню взаемозв'язку м'ж клi-тинними елементами дано'У длянки мозково'У тканини при гострому гемораг'чному iнсультi та до-датковому введенн М2, був проведений ктькюний i яксний глiальний аналiзи. В данш роботi вико-ристовували авторськ показники (iндекси) досл'дження клiтинних утворень мозку: «глiальну формулу» (ГФ) та «глiальний iндекс (ктькюний)» (Г1К) (Макаренко О.М. та сп/вавт., 2014). Результати. Отриманi результати експериментального досл'дження да М2 св'дчать про те, що фармаколог/ч-на д'я досл'джуваного лiкарського засобу мае неоднотипну вираженсть на окремi типи гл/оцит/в сенсомоторного цереброкортексу при експериментальному в 'дтвореннi гострого Г1 та Г1+Г1. Застосування М2 привело до ефективного захисту та в 'дновлення кшьюсного складу i питомо'У ваги популяц'УУ астроцит'т як при гострому первинному, так i при повторному Г1, сприяло нормалiзацiУ популяц'УУ м'1крогл'1оцит'1в, але р1'зниця порiвнянно з контрольними показниками була суттевою та супроводжувалося частковою корекц/ею епендимоцит'т. Однак, при гострому первинному та повторному iнсультi не в'дзначалось позитивного впливу антигпоксичного лiкарського засобу М2 на в'дновлення популяц'УУ ол'годендроцит'т. Сл'д пiдкреслити, що застосування запропонованого засобу суттево запобгае розвитку неврологiчного дефциту в сенсомоторнт зон цереброкортексу головного мозку. Окр'ш цього, iстотнi змни спостергалися у взаемозалежн1'й гамi взаемозв'язк'т м/ж р1'зними типами гл/оцит/в в основних показниках глiального iндексу кшьюсного цереброкортексу, а саме в юльюсн/й змн показник'т трьох типв м/жкл/тинних сп'тв'дношень: клькостi астроци-т'т до м/кроглоцит/в, ол'годендроцит'т до мкроглоцит/в та астроцит'т до ол'годендроцит'т в умовах моделювання гострого порушення мозкового кровообгу та застосування М2. Висновки. Введення л/карського засобу М2 в терапевтичнй дозi 0,1 мг/кг протягом 10 д'б на тлi експеримен-тально'У цереброваскулярно'У патолога неоднозначно впливае на гл/альний гомеостаз i гл'1о-гл'1альнi взаемов'дносини в сенсомоторнт зон цереброкортексу, в'дновлюючи кльксть астроцит'т, що ро-бить цю популяц/ю клтин м/шенню його впливу, частково м/кроглоцит/в та епендимоцит'т. Не спостергаеться в'дновлення серед клькостi ол'годендроцит'т, однак безпосередньо в'дзначаеться нейропротекторний ефект засобу при ГНМК.
Ключовi слова: геморапчний Ысульт, шальний гомеостаз, мггохондрин, шальний Ыдекс ктькюний.
ВСТуП часна терашя цереброваскулярних патологш ба-
В сучаснш неврологи використовуеться знач-на ктькють засобiв фармаколопчноГ' корекцп ге-морапчного ураження головного мозку, проте Г'х ефективнють спостер^аеться часто лише в про-цес виконання експериментальних роб^. Су-
зуеться на нейропротекторному шдход^ а юную-ча нейронаукова парадигма розглядае проблему захисту ЦНС ттьки в площиы нейронопротекцп, не враховуючи глюпротекторний аспект пробле-ми [8,9]. Це попршуе ефективнють лкування хворих i, особливо, переб^ реаб^тацшного пе-
рiоду. У неврологи видтяють цiлу групу лкарсь-ких засобiв, що володiють нейропротекторним властивостями: постсинаптичн антагонiсти глу-тамату, пресинаптичн iнгiбiтори глутамату, бло-катори каль^евих каналiв, антиоксиданти, ноот-ропи та шшк Доцiльнiсть Т'х застосування доведено багаточисельними експериментальними дослщженнями, проте залишаеться недостатньо вивченою система глiального гомеостазу ^тин-них утворень мозку на дм чинникiв патогенезу гостроТ недостатностi мозкового кровообiгу (ГНМК) та механiзми Т'х регуляцп пщ впливом лн карських засобiв [7]. Реакцш глiоцитiв описують загальним термшом глiоз без деталiзацN i конк-ретизацп особливостей реакцп рiзних тишв глiа-льних клiтин на паталопчш фактори ГНМК [1,4].
В головному мозку при розвитку мозкового шсульту спостер^аеться системна реакцiя всiх кл^инних елементiв нервовоТ тканини. Замiна сучасного домшуючого нейропротекторного шд-ходу на системнокл^инний аналiз змусить роз-робити нову парадигму лкування захворювань ЦНС. При цьому вона буде грунтуватись на кть-кюнш оцiнцi функцюнального стану комплексiв клiтинних утворень головного мозку i окремих типiв клiтин, що допоможе об'ективно вивчити динамку процеав, що розвиваються в тканиш мозку в умовах патологи 0 при геморапчному ш-сультi - зокрема) [7]. Виходячи iз цих позицш, завданням роботи стало дослщження впливу фармакологiчного засобу Мiтохондрину (М2) на процеси стаб^заци глiального гомеостазу та глю-гтальних взаемовiдносин в гострому перiодi захворювання.
Засiб М2 представляе собою комплекс тро-фiнотропних регуляторних олiгопептидiв з моле-кулярною масою 250-500 Да, полiпептидiв з мо-лекулярною масою до 7000 Да, та комплексу домшуючих амiнокислот: глутамшовоТ i аспара-гшовоТ кислот, глiцину, аланiну, серiну та валшу, отриманих iз мiтохондрiй окремих тканин (мозок, печшка i пщшлункова залоза) новонароджених молозивних поросят [5]. Дшчими факторами цього засобу вважаються речовини, що утворю-ються в органiзмi поросят пiд впливом ряду по-слiдовно виникаючих скорочень мюметрш в умовах пологiв, останнi супроводжуються розви-тком гiпоксiТ всiх, i особливо кисень-залежних тканин поросят. Особливiсть отримання засобу визначило його фармаколопчну дiю (нейро- та гепатопротекторну, зокрема) i значну активнiсть навiть за умов 1-3 призначень. Проте вплив М2 в якосл засобу глюпротекторного захисту мозку в гострому пер^ геморагiчного iнсульту до цього часу залишився невивченим i вимав про-ведення вiдповiдного експериментального дослщження.
Мета дослiдження
Мета роботи полягала у дослщженш ефек-тивностi впливу лкарського засобу Мтохондри-ну (М2) на показники системи глiального гомео-
стазу i pi3HMx титв глю^альних взаемовщно-син сенсомоторного цереброкортексу великих швкуль головного мозку щурiв при експеримен-тальному вiдтвореннi моделей первинного та повторного гострого геморапчного шсульту.
Матерiали та методи дослiдження
Дослщження глюпротекторного впливу бага-торазового введення М2 в гострому перiодi геморапчного шсульту (Г1) вивчали на 50 бтих статевозрiлих щурах-самцях лши Вiстар, масою 200-220 г. В робот була використана стандартизована модель штрацеребральноТ посттравма-тичноТ гематоми (Г1 за об'емом i ступенем ура-ження мозку), iз локалiзацieю вогнища в областi внутршньоТ капсули право' пiвкулi головного мозку дослщних щурiв. Остння характеризуеться мiнiмальним ушкодженням цереброкортексу, ш-ших вiддiлiв мозку (Макаренко А.Н. и соавт., 2002) [6]. Обмежену область крововилову вщ-творювали у наркотизованих тварин (10% роз-чин тюпенталу натрiю, внутршньочеревно, 60 мг/кг) шляхом мехашчноТ деструкцп тканини мозку в област внутршньоТ капсули (сapsula interna, L = 3,5-4,0, H = 6 0; AP = 0,6-1,0) в межах право' пiвкулi (тстатеральна по вщношенню до вогнища шсульта). В зазначену область за до-помогою стереотаксичного приладу (СТМ-3, Ро-сiя) вводили девiантно вiдхилений вщ осi канюлi мандрен-нiж, виконували 4-6 обертальних рухiв з наступним введенням в зону деструкцп 0,120,2 мл аутокровi пщдослщноТ тварини. Пюля оперативного втручання рану наглухо зашивали полiамiдною ниткою 10/0 ("Ethicon" Шотландiя), а покривнi тканини в област шва обробляли 5% спиртовим розчином йоду. Дослщних тварин по-вертали в кл^ки для спостереження впродовж перюду пiсля вiдтворення первинного гострого геморапчного шсульту. Через 10 дшв пюля опе-рацп тваринам штраперитошально вводився фармакологiчний засiб мiтохондрин (М2) у дозi 0,1 мг/кг впродовж 10 дшв. Через 10 дшв пюля вщтворення первинного iнсульту дослщних тва-рин повторно наркотизували 10% розчином тюпенталу натрiю (внутрiшньочеревно 60 мг/кг) з метою експериментального вщтворення повторно' штрацеребральноТ гематоми за вище наведеною методикою. Через 10 дшв пюля мо-делювання повторного шсульту тваринам штраперитошально вводився лкарський зааб мто-хондрин у дозi 0,1 мг/кг впродовж 10 дшв. Вс оперативнi втручання на тваринах проводилися iз дотриманням правил асептики i антисептики. Bсi дослiднi тварини були розподтеш на 5 груп по 10 щурiв в кожнш наступним чином: I - штак-тнi; II - iз первинним гострим геморапчним шсу-льтом (Г1); III - iз геморагiчним шсультом та за-стосуванням мiтохондрину (Г1+М2); IV - iз по-вторним гострим геморапчним шсультом (Г1+Г1); V - iз повторним iнсультом та застосуванням мь тохондрину (Г1+Г1 + М2). Через 10 дшв пюля за-кшчення експерименту щурiв декаштували в
умовах поверхневого ефiрного наркозу з метою отримання дтянок сенсомоторно''' кори великих швкуль головного мозку тварин для гютолопчних дослщжень. Мозкову тканину фксували в 10% нейтральному розчиш формалшу (рН 7,4), при-готовленому на фосфатному буферк Фрагмент фксованого головного мозку щурiв зневоднюва-ли у батаре' етилового спирту зростаючо' кон-центраци i заливали в парафш за загальноприй-нятими методиками. Пюля цього отримували фронтальш зрiзи завтовшки 6-7 мкм на санному мiкротомi МС-2 (Росiя), якi профарбовували роз-чинами гематоксилiну i еозину, або тюншу.
Зрiзи, забарвленi гематоксилшом i еозином, або розчином тюншу вивчали у свiтлооптичному мiкроскопi Micromed XS-5520 (Китай) [загальне збiльшення 160x (об'ектив - 10x, окуляр - 16x)], стандартна площа зрiзу складала 689000 мкм2, дослiджували 10 i бтьше полiв зору. Вивчались загальний склад i ктькють рiзних тишв глiоцитiв (астроцитiв, олiгодендроцитiв, мiкроглiоцитiв та епендимоцитв), а також пiрамiдних нейрошв 3 i 5 шарiв сенсомоторно''' зони обох пiвкуль головного мозку тварин. Типи глiальних кл^ин ви-значали i пiдраховували iз використанням на-ступних диференцiальних морфолопчних критерий: структури форми ядер i кл^инних тiл, штен-сивност 'х забарвлення та характеру ядерно-цитоплазматичних спiввiдношень. За величиною ядра, глюцити можна розташувати в наступний ряд: ол^оденроцити>астроцити^кроглюцити; а за розмiрами самих клiтинних тiл - наступним чином: астроцити>ол^оденроцити^кроглюцити. Цi кштини за iнтенсивнiстю профарбування гематок-силш-еозином розташовуються так: мiкроглiоцити> олiгоденроцити>астроцити.
Фотографування кл^инних утворень мозку проводили за допомогою цифрово' камери ToupCam SCM0S03000KPA 3.0. (Китай), отри-манi мiкрофотографiï пiддавали обробцi у графн чному редакторi Adobe Photoshop CS6. Для кть-кiсного i якiсного аналiзу складу глiоцитiв сенсо-моторного цереброкортексу головного мозку ви-користовували системно-кл^инш показники: 1) глiальну формулу (ГФ) (ктькюний (вiдсотковий) вмiст окремих глюцтчв по вiдношенню до зага-льно'Г кiлькостi глiоцитiв i нейронiв); 2) глiальний iндекс кiлькiсний (Г1К) (сшввщношення суми одного типу глюцтчв до iншого: астроцитiв до мк-роглiоцитiв (А/М), олiгодендроглiоцитiв до мiкро-глiоцитiв (О/М), i, нарештi, астроцитв до ол^о-дендроглiоцитiв (а/О)) (Макаренко О.М. та сш-вавт., 2014) [7]. Статистичну обробку отриманих даних здшснювали методами описово' та варiа-цiйноï статистики, при цьому використовували програму обробки даних SPSS Statistics 17.0. Для опису загальних ктькюних закономiрностей у дослщжуваних групах використовували основ-нi статистичнi показники ^ру центрально'' тен-денцiï iз вираховуванням середнього арифмети-чного та мiру мiнливостi - iз вираховування стандартного вщхилення). Отриманi данi у експе-
риментальних тварин порiвнювались з даними контрольних. Bipo^^c^ рiзницi мiж даними по-piвнювальних груп оцшювали по U-кpитеpiю Манна-Уiтнi (при р<0,05).
Результати дослiджень та ïx обговорення
Системний аналiз реакци окремих тишв глю-цитiв головного мозку ссав^в за умов моделю-вання гострого аутогеморапчного iнcульту та за-стосування лкарського засобу Мiтoхoндpину демонструе розвиток ктькюно-якюних змiн. На тлi розвитку невролопчного (нейронального) дефiциту, спричиненого загибелю нейpoнiв цереброкортексу в умовах гострого шсульту сутте-ву роль в генезi порушень вiдiгpае ктькюш змiни окремих пулiв глiальних кл^ин, що суттево пов'язано iз pеалiзацiею нейропротекторно'Г ди М2. Результати проведених пopiвняльних гюто-лoгiчних дocлiджень переконливо свщчать про розвиток певного ч^ко вираженого спектру па-тoлoгiчних змш, що проявляються в icтoтних кь лькicних змiнах клiтиннoгo складу сенсомоторно-го цереброкортексу при мoделюваннi ГНМК та певний корективний вплив М2 при терапевтич-ному його застосуванш.
Ктькюш змши були дoпoвненi i якюними змн нами в умовах ГНМК та застосування М2. За-вдяки застосуванню запропонованих нами спо-coбiв дocлiдження глiальнoгo гомеостазу цереброкортексу шляхом оцшки глiальнoï формули (ГФ) i глiальнoгo iндекcу ктькюного (Г1К), вдалось не ттьки кiлькicнo деталiзувати, але i якю-но описати характер цитoпатoлoгiчних процеав i змш окремих тишв глюцитв, пiдвищити oб'ективнicть i дocтoвipнicть характеру мозкових уражень, що розвиваються при моделюванш го-crpoï цереброваскулярно'1 патологи.
Встановлено, що у дослщних щуpiв iз первин-ним гострим геморапчним шсультом (Г1) (II), в т-ciлатеpальнiй зoнi ураження пiвкулi спостер^ала-ся змiна кiлькocтi аcтpoцитiв, ол^одендроцтчв, мiкpoглioцитiв, i епендимoцитiв, тобто piзнoгo по-рушення цитоструктурно'Г оргашзаци' сенсомотор-ноТ зони цереброкортексу. Так, ктькють астроци-тiв не дocтoвipнo зменшувалась (143,50±62,73 (12,90%)) пopiвнянo з вщповщним показником ко-нтралатерально'1 пiвкулi (218±143,26 (18,45%)), i дocтoвipнo зменшувалась щодо вщповщних по-казникiв цереброкортексу швкуль штактних щуpiв (297,00±6,16 (17,85%) i 298,67±29,11 (17,88%)). Кiлькicть oлiгoдендpoцитiв досл^рно зменшува-лася в цеpебpoкopтекci шсультно'Г пiвкулi (393,50±112,52 (35,38%)) пopiвнянo iз вщповщним показником контралатерально'1 пiвкулi (546,30±125,86 (46,20%)), дocтoвipнo зменшую-чись пopiвнянo iз показниками цереброкортексу iнтактних щуpiв (884,50±7,91 (53,12%) i 876,00±31,64 (52,42%) вщповщно). Дocтoвipнo збiльшувалаcь ктькють мiкpoглioцитiв в тстате-pальнiй Г1 п i в кул i (575,30±108,27 (51,72%)) пopiв-няно iз вiдпoвiдним показником контралатераль-но'| пiвкулi (417,90±62,38 (35,35%)), i показниками цереброкортексу обох швкуль штактних щуpiв
(483,33±9,99 (29,03%) i 496,50±22,66 (29,70%)). Кiлькiсть епендимоцитiв шсультно''' пiвкулi збть-шувалися не дост^рно (87,10±20,10) порiвняно iз показником контралатерально'Г пiвкулi (77,20±12,20), але не достовiрно знижувалась по-рiвняно iз показниками цереброкортексу обох шв-куль головного мозку штактних щурiв (106,83±3,97 i 106,17±4,16). Слiд пiдкреслити, що кiлькiсть пiрамiдних нейроыв сенсомоторного цереброкортексу достовiрно зменшувалась в тсша-теральнiй Г1 пiвкулi (13,50±6,58), якщо порiвняти iз вщповщними показниками контралатерально''' пiвкулi (28,20±12,12), i показниками цереброкортексу обох швкуль мозку iнтактних щурiв (22,33±2,58 i 22,83±3,18) (Табл. 1; Рис. 1; Рис. 2).
У щурiв Ill групи iз гострим Г1 та застосуван-ням Мiтохондрину (в дозi 0,1 мг/кг (Г1+М2)), на 10 добу дослщу вiдзначалось статистично достовн рне зростання кiлькостi астроцитiв в шсультнш п i в кул i (255,80±36,21 (30,35%)) порiвняно з показниками вщповщно''' контралатерально' пiвкулi (172,60±33,62 (16,67%)), порiвнянно iз тстате-ральною пiвкулею мозку дослiдних щурiв iз Г1 (143,50±62,73 (12,90%)) та порiвняно iз обома пiвкулями мозку штактних щурiв (297,00±6,16 (17,85%) i 297,00±6,16 (17,85%)). Кiлькiсть ол^о-дендроци^в достовiрно зменшувалась в тста-теральнш пiвкулi (212,70±18,03 (25,25%)) порiв-няно iз показниками вщповщно''' контралатера-льно' пiвкулi щурiв Ill групи (396,60±118,39 (38,28%), дослщно''' тстатерально''' пiвкулi мозку щурiв iз Г1 (393,50±112,52 (35,38%)) i особливо в порiвняннi iз обома пiвкулями мозку iнтактних щурiв (884,50±7,91 (53,12%) i 876,00±31,64 (52,42%)). Кiлькiсть i питома вага мiкроглiоцитiв в iпсiлатеральнiй вогнищу Г1 пiвкулi у Ill групи тварин склала (374,10±34,40 (44,40%)), тобто статистично достовiрно зменшувалась вщповщ-но до показника контралатерально' пiвкулi (466,80±28,25 (45,05%)), i набагато нижчою порн внянно iз iнсультною пiвкулею мозку дослiдних
щурiв i3 Г1 (575,30±108,27 (51,72%)), та достовн рно нижчою щодо обох швкуль мозку iнтактних щурiв (483,33±9,99 (29,03%) i 496,50±22,66 (29,70%)). Кiлькiсть епендимоцитiв iнсультноï пiвкулi Ill групи склала 129,80±41,01 кл^ин в по-рiвняннi i3 вщповщним показником контралате-ральноТ пiвкулi (151,30±40,84), проте перевищу-вала показник тстатеральноТ пiвкулi мозку до-слiдних щурiв iз Г1 (87,10±20,10) та достовiрно перевищувала цей показник цереброкортексу великих швкуль мозку штактних щурiв (106,83±3,97 i 106,17±4,16). Одночасно, ктькють шрамщних нейрошв III i V шарiв сенсомоторного цереброкортексу достовiрно зменшувалася в ш-сiлатеральнiй пiвкулi Ill дослiдноï групи до 27,70±15,10 в порiвняннi з вiдповiдними показниками контралатеральноТ (53,50±12,19), проте суттево збтьшувалася порiвняно з тстатера-льною швкулею мозку щурiв iз Г1 без лкування (13,50±6,58), i частково збтьшувалася в порiв-няннi з показниками цереброкортексу обох швкуль мозку штактних щурiв (22,33±2,58 i 22,83±3,18) (Табл. 1; Рис. 1; Рис. 2; Рис. 3).
Отже, використання з терапевтичною метою фармакологiчного засобу М2 при експеримента-льному вщтворенш у тварин первинного гострого Г1 сприяло захисту та ефективнш корекцiï кь лькiсного складу рiзних популяцiй глiоцитiв сенсомоторного цереброкортексу великих швкуль головного мозку та Тх цитофункцюнальному вщ-новленню. Так, спостер^алось вiдновлення кть-костi астроци^в до нижньоТ кiлькiсноï межi нор-ми, а також ктькосп кттин епендимоцитiв. Однак, динамiка вщновлення не стосувалась попу-ляцiï ол^одендроци^в та частково стосувалась мiкроглiоцитiв. Одночасно з тим, застосування дослщжуваного засобу суттево запоб^ало роз-витку нейронального дефщиту, про що свiдчать ктькюш показники пiрамiдних нейронiв III i V шарiв сенсомоторноТ зони цереброкортексу головного мозку.
Таблиця 1.
Змни кшьюсного складу глiоциmiв i nipaMidHux HeüpoHie сенсомоторного цереброкортексу inci- i контралатеральноУ nie^b головного мозку доcлiдниx ш,урiв псля моделювання первинного гострого геморагiчного нсульту (Г1) без та i3 застосуванням мтохондрину (М2) [площа поля зору 0,689 мм2 (X±SX)].
Нервс^ кштини цереброкортексу Група тварин
Контроль (I) (штактш тварини) Дослщна (II) (П) Дослiдна (III) (Г1+М2)
contralateral ipsilateral contralateral ipsilateral contralateral ipsilateral
Астроцити 297,00±6,16 17,85% 298,67±29,11 17,88% 218±143,26 18,45% 143,50±62,73 12,90% a 172,60±33,62 16,67% a 255,80±36,21 30,35% a,b
Олкодендроцити 884,50±7,91 53,12% 876,00±31,64 52,42% 546,30±125,86 46,20% a 393,50±112,52 35,38% a,b 396,60±118,39 38,28% a 212,70±18,03 25,25% a,b
Мiкроглiо-цити 483,33±9,99 29,03% 496,50±22,66 29,70% 417,90±62,38 35,35% 575,30±108,27 51,72% a,b 466,80±28,25 45,05% a 374,10±34,40 44,40% a,b
Епендимоцити 106,83±3,97 106,17±4,16 77,20±12,20 a 87,10±20,10 a 151,30±40,84 a 129,80±41,01
^рамщш нейрони 22,33±2,58 22,83±3,18 28,20±12,12 13,50±6,58 a,b 53,50±12,19 a 27,70±15,10 b
Умовн позначення: a - доcтовiрна вiдмiннicть вiд даних контрольноïгрупи тварин (при р<0,05 U - критерiя Манна-Утнi); b -доcтовiрна вiдмiннicть вiд даних вiдповiдноïконтралатеральноУпiвкулi тварин з Г1 та Г1+М2 (при р<0,05 U - кри-терiя Манна-Утн).
Рис. 1. Пстоструктура сенсомоторного цереброкортексу б ¡л их ujypie в норм'!. Умовн'1 позначення: А - ¡пс'татеральна твку-
ля; Б - контралатеральна твкуля. Строками позначенi глюцити:->■ олюодендроцити; ^^^ астроцити; —м\к-
роглоцити. (Забарвлення за Нслем. Ок. *16, об. *10).
Рис. 2. Порушення г'ютоструктури сенсомоторного цереброкортексу досл'дних тварин iз первинним гострим геморагчним ¡нсультом (Г1). Умоет позначення: А - ¡пс'татеральна вогнищу Г1 твкуля, значна ктькють деформованих г'цтерхромних нер-вових кл1тин; Б - контралатеральна твкуля. Строками позначенi глюцити:->-ол!годендроцити; ^^^ астроцити;
мкрогл'юцити. (Забарвлення гематоксил'м-еозином. Ок. *16, об. *10).
» Ч в \> -•'
»ч »*. к
« «
Г
» ». . tt к •
« «
v.
к 4 * -чх-чл v ^ : * л 4 й
л ^ V V* v A * ~ , - t ' » • * * J « л»
* * v . л » » 1
:> f Р kc^m
• * Ai : s V % 4 if*
л\
% 4 '
• Vi
S
i « I .
Л«
4
Рис. 3. Порушення г'ютоструктури сенсомоторного цереброкортексу досл'дних тварин з первинним Г1 та застосуванням MimoxoHdpuHy (М2). Умоет позначення: А - ¡пс'татеральна теку ля, практично eidcymm деформоват г'терхромт кл1тини; Б -контралатеральна твкуля. Стртками позначенi глюцити:-от'годендроцити; астроцити; ^ ткроглю-
цити. (Забарвлення гематоксил 'м-еозином. Ок. х16, об. *10).
Отриман результати i встановлен закономь pHOCTi слщ було перевiрити при вiдтвореннi у тварин повторного шсульту, який в ктычних умовах характеризуеться набагато бтьш важ-ким перебiгом i недостатньою ефективнiстю медикаментозного лiкування. Протягом заключного
перiоду експериментального вивчення було встановлено, що при первинному i повторному гострому геморапчному iнсультi (Г1+Г1) у дослщ-них щурiв (IV група), в сенсомоторному цереб-рокортекс тстатерально!' вогнищу геморагiï тв-^i також спостерiгалася iстотна змiна кшькю-
ного складу i питомоУ ваги дослщжуваних нами популяцш нервових клiтин. Було встановлено, що ктькюний (i процентний) вмют астроцитiв в сенсомоторному цереброкортексi тстатеральноУ вогнищам Г1+Г1 пiвкулi достовiрно суттево знижувався (171,00±117,63 (8,47%)) порiвняно iз вiдповiдними показниками контралатеральноУ п i в кул i (478,30±162,13 (30,83%)), i показниками цереброкортексу обох швкуль мозку штактних щурiв (297,00±6,16 (17,85%) i 298,67±29,11 (17,88%)). Кiлькiсть ол^одендроци^в в сенсомоторному цереброкортексi шсультноУ пiвкулi до-стовiрно збiльшувалась (864,20±372,21 (42,76%)) порiвняно iз показником контралатеральноУ п i в кул i (538,40±211,85 (34,70%)), проте не достовiрно знижувалась порiвняно iз показниками обох швкуль мозку штактних щурiв (884,50±7,91 (53,12%) i 876,00±31,64 (52,42%)). При аналiзi змiн глiальноï формули кiлькiсть мк-роглiоцитiв дослщноУ пiвкулi достовiрно i суттево збтьшувалась (985,50±206,15 (48,77%) щодо вiдповiдного показника контралатеральноУ шв-кулi (534,70±166,54 (34,47%)), i особливо по вщ-ношенню до кiлькостi цих клiтин в обох швкулях мозку iнтактних щурiв (483,33±9,99 (29,03%) i 496,50±22,66 (29,70%)). Ктькють епендимоцтчв в цереброкортексi шсультноУ пiвкулi, мала тен-денцiю до збтьшення (155,40±36,12) порiвняно iз вщповщним показником контралатеральноУ пiвкулi (136,30±68,26), але достовiрно зростала в порiвняннi iз показниками цереброкортексу обох пiвкуль мозку штактних щурiв (106,83±3,97 i 106,17±4,16). Аналогiчно цьому кiлькiсть шрамн дних нейрошв достовiрно зменшувалась у rnd-латеральнiй Г1+Г1 пiвкулi (33,10±20,60) порiвняно iз вiдповiдним показником контралатеральноУ пiвкулi (57,40±21,71), i не достовiрно збтьшеною порiвняно iз показниками цереброкортексу обох швкуль мозку штактних щурiв (22,33±2,58 i 22,83±3,18) (Табл. 2; Рис. 4).
У щурiв V дослщноУ групи iз повторним гемо-рапчним iнсультом та застосуванням мтохонд-рину (0,1 мг/кг, Г1+Г1 + М2), на 10 добу дослiду було виявлено тенденцш до збiльшення ктько-стi астроцитiв в т.зв. «шсультнш» пiвкулi (259,50±53,31 (24,27%)) пiд дiею засобу порiвня-но iз показником контралатеральноУ пiвкулi (266,00±48,72 (20,38%)), але вона була вищою порiвняно iз контралатеральною пiвкулею мозку щурiв (Г1+Г1) (171,00±117,63 (8,47%)), та показниками цереброкортексу обох швкуль мозку ш-тактних щурiв (297,00±6,16 (17,85%) i 297,00±6,16 (17,85%)). Ктькють ол^одендроци-тiв в тстатеральнш пiвкулi (353,80±67,53 (33,10%)) не достовiрно зменшена порiвняно iз показниками контралатеральноУ пiвкулi тварин V
групи (447,40±144,27 (34,26%)), дослiдноУ тста-теральноУ пiвкулi мозку щурiв IV групи (Г1+Г1) (864,20±372,21 (42,76%)) та статистично досто-вiрно нижчою порiвняно iз показниками штактних щурiв (884,50±7,91 (53,12%) i 876,00±31,64 (52,42%)). Одночасно було встановлено досто-вiрне зменшення кiлькостi, а вщтак i питомоУ ваги мiкроглiоцитiв в цереброкортексi iнсультноУ пiвкулi до 455,90±105,74 клiтин (42,63%) порiв-няно iз вiдповiдним показником контралатераль-ноУ п i в кул i (592,30±19,39 (45,36%)), а також порн внянно iз дослiдною тстатеральною пiвкулею мозку щурiв IV групи (985,50±206,15 (48,77%)), i водночас, не достовiрне збiльшення порiвняно з цереброкортесом обох швкуль мозку штактних щурiв (483,33±9,99 (29,03%) i 496,50±22,66 (29,70%)). Показник кшькосп епендимоцитiв ш-сультноУ пiвкулi мав тенденцiю до зростання (150,60±43,53) порiвняно iз вiдповiдним показником контралатеральноУ пiвкулi (113,20±40,15), тстатеральноУ пiвкулi мозку щурiв iз П+П (87,10±20,10) в той же час достовiрно зростав порiвняно iз показниками цереброкортексу обох швкуль мозку штактних щурiв (106,83±3,97 i 106,17±4,16). Особливу цiннiсть мають результати дослщження кiлькостi пiрамiдних нейрошв сенсомоторного цереброкортексу. Цей показник достовiрно зменшувався в iпсiлатеральнiй швку-лi (15,20±4,63) порiвняно iз вiдповiдними показниками контралатеральноУ пiвкулi (59,20±33,07), а також тстатеральноУ пiвкулi мозку дослщних щурiв iз (П+П) (33,10±20,60), вш також достовiр-но зменшувався в порiвняннi iз показниками цереброкортексу обох швкуль мозку штактних щу-рiв (22,33±2,58 i 22,83±3,18) (Табл. 2; Рис. 1; Рис. 4; Рис. 5).
Отримаш результати експериментального дослщження дм М2 переконливо свщчать про те, що фармакологiчна дiя дослiджуваного лкарсь-кого засобу мае велику вираженють на окремi типи глюцтчв сенсомоторного цереброкортексу при експериментальному вщтворенш повторного гострого П. У дослщних тварин, спостер^аеться вщновлення ктькюного складу i питомоУ ваги популяцп астроцитiв, що робить цю популяцш кл^ин мiшенню його впливу, сприяе нормалiзацiï популяцiУ мiкроглiоцитiв та частково коригуе кн лькiсть епендимоцитiв. Як i при первинному гострому П, при моделюванш повторного П та за-стосуваннi трофiнотропного засобу М2 не спо-стерiгаеться позитивного впливу на вщновлення популяцп ол^одендроци^в, проте зааб зменшуе характер невролопчного дефiциту, нормалiзую-чи кiлькiсть шрамщних нейрошв III i V шарiв сенсомоторного цереброкортексу.
Таблиця 2.
Змни кльксного складу гл'оцит'в i пiрамiдних нейронiв сенсомоторного цереброкортексу Пс- i контралатеральноУ пвкуль головного мозку досл'дних щур 'в псля моделювання повторного гострого гемюрагiчнюгю '¡нсульту (Г1+Г1) без та ¡з застосу-
ванням мтохондрину (М2) [площа поля зору 0,689 мм2 (X±SX)].
Нервов^тини цереброкортексу Група тварин
Контроль (I) (штактш тварини) Дослiдна (IV) (Г1+Г1) Дослщна (V) (Г1+Г1 + М2)
соп^а^ега! ipsilateral соп^а^ега! ipsilateral соп^а^ега! ipsilateral
Астроцити 297,00±6,16 17,85% 298,67±29,11 17,88% 478,30±162,13 30,83% а 171,00±117,63 8,47% а,Ь 266,00±48,72 20,38% 259,50±53,31 24,27%
Ол^одендроцити 884,50±7,91 53,12% 876,00±31,64 52,42% 538,40±211,85 34,70% а 864,20±372,21 42,76% Ь 447,40±144,27 34,26% а 353,80±67,53 33,10% а
М^кроглюцити 483,33±9,99 29,03% 496,50±22,66 29,70% 534,70±166,54 34,47% 985,50±206,15 48,77% а,Ь 592,30±19,39 45,36% а 455,90±105,74 42,63% Ь
Епендимоцити 106,83±3,97 106,17±4,16 136,30±68,26 155,40±36,12 а 113,20±40,15 150,60±43,53 а
Прамщш нейрони 22,33±2,58 22,83±3,18 57,40±21,71 а 33,10±20,60 Ь 59,20±33,07 а 15,20±4,63 а,Ь
Умювнi позначення: а - дюстювiрна в/'дм/'нн/'сть вiд даних контрольноУгрупи тварин (при р<0,05 и - критерiя Манна-Утн); Ь -достов'рна вiдмiннiсть в'д даних в'дпов'дно'УконтралатеральноУ п'вкул'! тварин з Г1+Г1 та Г1+Г1 + М2 (при р<0,05 и ■ критерiя Манна-Утн).
.с. у.
.4»
V »
'»V
* й
: V»
/ % ♦
* &
» . ♦ » •
у' ' • **
* 'Л
» »» г- * «'• в*
* * Л ♦ 9 ♦ * * -1
ГШ /• . » «. •
» Л, *, ш Л
Г \ 4 * ♦ '
4. *
1
Г
'/ * *
V . Ч
А * /
,Г * : ••» « -» «
а
\ • » * • к/' / >
■ • • г
.. .г ' •
-г. ^
Г
? ^ 4 Г *
ч
л' '
> » «< »• к *
'А
* 4 ,
А - ' ^Т
К сг Дв О« ® .
(Й®,«- л •<£>.*-, в
V
Л1 •
ч
• . .
. *1
„О-. -V«'
УД
' .V --«X
•V,
i -
4С
м» -
Ль Г»
V
" \
к V
ч/
7 ■ >
> -* V ^ а ^
V - л
%
Д.
• Л
' ♦ ■
■ I . -V
Л . •<
I? "'/• •
о-'
' и** •
Л. »».»7 . V
[Ь Л»_Б]
Рис. 4. Порушення гстоструктури сенсомоторного цереброкортексу дюслiдних тварин /з повторним гострим гемюрагiч-ним ¡нсультом (Г1+Г1). Умоет' позначення: А - ¡пстатеральна вогнищу Г1+Г1 п'1вкуля, значна ктькють гюерхромних / загиблих
кл/тин; Б - контралатеральна пшуля. Стртками позначен/ глюцити:->■ ол/годендроцити; ^^^ астроцити; —^^
мкроглоцити. (Забарвлення гематоксилн-еозином. Ок. *16, об. *10).
Рис. 5. Порушення гстоструктури сенсомоторного цереброкортексу дюслiдних тварин iз повторним гострим гемюрагiч-ним ¡нсультом (Г1+Г1) та застосуванням м/'тохондрину (Г1+Г1 + М2). Умовн/' позначення: А - ¡пстатеральна Г1+Г1 твкуля, г/-
перхромн/ пкнотично зм/'нен/' кл/тини: Б - контралатеральна твкуля. Стртками позначен/ глюцити:-ол/годендроци-
ти; астроцити; ^ мкроглюцити. (Забарвлення гематоксил'м-еозином. Ок. *16, об. *10).
Таким чином, на ™ розвитку ГНМК, глiальна система клiтинного утворення мозку реагуе кть-кiсною змiною макро- i мiкроглiоцитiв у дослiдних тварин i на тлi застосування М2. В той же час ранiше висловлене припущення про те, що од-ночасно вщбуваеться рiзке порушення глю-глiальних взаeмовiдносин потребувало прове-дення уточнюючого дослiдження. При цьому бу-ло встановлено порушення в системi взаемовщ-носин мiж рiзними типами глюцтчв. При цьому нами була використана методика дослщження глiального шдексу (кiлькiсного) (Г1К) цереброкор-тексу iз вивченням показникiв наступних мiжклi-тинних вщношень: кiлькостi астроцитiв до мiкро-глiоцитiв, олiгодендроцитiв до мiкроглiоцитiв, к нарешт^ астроцитiв до олiгодендроцитiв у тварин iз експериментальним гострим порушенням мозкового кровообiгу.
При первинному гострому Г1 спостерiгалось порушення мiжклiтинного спiввiдношення у зни-женнi показника астроцитв до мiкроглiоцитiв (Г1К1), сенсомоторного цереброкортексу шсуль-тноТ п i в кул i (0,261 ±0,135 (26,1%)) порiвняно iз вщповщним показником цереброкортексу контралатеральноТ пiвкулi (0,539±0,387 (53,9%)) та обох швкуль мозку iнтактних щурiв (0,614±0,012 (61,4%) i 0,604±0,055 (60,4%)). При цьому вщ-значалося суттеве зниження ктькосп ол^оденд-роцитiв до мiкроглiоцитiв (Г1К2) в цереброкорте-ксi шсультноТ швкул^ що склало (0,682±0,143 (68,2%)) порiвняно не лише iз вiдповiдним показником сенсомоторного цереброкортексу конт-ралатерального (1,304±0,227 (130,4%)) а i обох швкуль мозку iнтактних щурiв (1,830±0,044 (183%) i 1,765±0,049 (175,6%)). В той же час спостер^ались незначш змiни у спiввiдношеннi суми астроцитв до олiгодендроцитiв (Г1К3) шсультноТ пiвкулi (0,400±0,192 (40%)) порiвняно з
Змни мiжклiтинних спiввiдношень глiоцитiв в сенсомоторному мозку дослiдних шурiв псля моделювання первинного гострого
вщповщним показником контралатеральноТ шв-кулi (0,471 ±0,413 (47,1%)) i цереброкортексу обох швкуль мозку iнтактних щурiв (0,335±0,006 (33,5%) i 0,343±0,040 (34,3%)) (Табл. 3).
У дослщних тварин iз первинним гострим Г1 за умов введення антиппоксичного лiкарського засобу М2 прослiдковувався його вплив на характер мiжклiтинних кiлькiсних сшввщношень. Це проявлялось зростанням спiввiдношення астро-цитiв до мiкроглiоцитiв (Г1К1) в цереброкортеш iнсультноТ пiвкулi (0,693±0,143 (69,3%)) порiвня-но iз вiдповiдним показником цереброкортексу контралатеральноТ шв^ (0,369±0,060 (36,9%)), i дослiдною iпсiлатеральною пiвкулею мозку щу-рiв iз Г1 (0,261 ±0,135 (26,1%)) i частковим зростанням порiвняно iз показниками обох швкуль мозку iнтактних щурiв (0,614±0,012 (61,4%) i 0,604±0,055 (60,4%)). При цьому вщзначалося зниження сшввщношення олiгодендроцитiв до мiкроглiоцитiв (Г1К2) в цереброкортеш шсульт-ноТ пiвкулi (0,573±0,083 (57,3%)) порiвняно iз показником цереброкортексу контралатеральноТ шв^ (0,855±0,266 (85,5%)), i не значне зниження порiвняно iз iпсiлатеральною пiвкулею мозку щурiв iз Г1 (0,682±0,143 (68,2%)) та досить значне порiвняно iз показниками пiвкуль мозку iнтактних щурiв (1,830±0,044 (183%) i 1,765±0,049 (175,6%)). Нарештi спостерiгалося значне зростання сшввщношення суми астроци-тiв до ол^одендроцитв (Г1К3) в iнсультнiй пiвкулi (1,212±0,219 (121,2%)) порiвняно iз вiдповiдним показником контралатеральноТ пiвкулi (0,516±0,316 (51,6%)), порiвнянно iз тстатера-льною пiвкулею мозку щурiв iз Г1 (0,400±0,192 (40%)) та обох швкуль мозку штактних щурiв (0,335±0,006 (33,5%) i 0,343±0,040 (34,3%)) (Табл. 3).
Таблиця 3.
цереброкортекс та- i контралатеральноТ пiвкуль головного
(П) на тлi застосування мiтохондрину (М2) [площа поля зору
0,689 мм2(X±SX)].
Г1К Група тварин
Контроль (I) (штактш тварини) Дослiдна (II) (Г1) Дослiдна (III) (Г1+М2)
соп^аЫега! ipsilateral contralateral ipsilateral contralateral ipsilateral
Г1К1 (А/М) 0,614±0,012 61,4% 0,604±0,055 60,4% 0,539±0,387 53,9% 0,261±0,135 26,1% 0,369±0,060 36,9% 0,693±0,143 69,3%
Г1К2 (О/М) 1,830±0,044 183% 1,765±0,049 175,6% 1,304±0,227 130,4% 0,682±0,143 68,2% 0,855±0,266 85,5% 0,573±0,083 57,3%
Г1К3 (А/О) 0,335±0,006 33,5% 0,343±0,040 34,3% 0,471±0,413 47,1% 0,400±0,192 40% 0,516±0,316 51,6% 1,212±0,219 121,2%
Умовт позначення: П1К - глiальний ндекс юльюсний; А - сумма астроцитiв;
М - сумма мiкроглiоцитiв; О - сумма олiгодендроцитiв в дтянц сенсомоторного цереброкортексу.
Отримаш нами результати свщчать про сут-тевi змши, що спостер^аються у взаемозалежнш системi глю^альних взаемовщносин при ви-вченш основних показникiв глiального iндексу (ктькюного) цереброкортексу. Виявлено позити-вний вплив М2 в умовах моделювання ГНМК на вщновлення показникiв Г1К1 (сумми астроцитв до мiкроглiоцитiв) до даних норми, одночасно з тим спостер^аеся суттеве зниження Г1К2 (сумми
ол^одендроцитв до мiкроглiоцитiв) та значне зростання Г1К3 (загальноТ сумми астроцитiв до ол^одендроцитв) порiвняно з контрольними значеннями.
При вщтворенш у тварин повторного гострого Г1, спостерiгалося рiзке зниження сшввщношення суми астроцитв до мiкроглiоцитiв (Г1К1) в це-реброкортексi шсультноТ пiвкулi (0,194±0,158 (19,4%)) порiвняно iз вiдповiдним показником
контралатеральноТ пiвкулi (0,956±0,353 (95,6%)) i обох пiвкуль iнтактних щурiв (0,614±0,012 (61,4%) i 0,604±0,055 (60,4%)). Встановлено не-значне зниження спiввiдношення суми ол^оден-дроцитiв до мiкроглiоцитiв (Г1К2) в цереброкор-тексi тстатеральноТ пiвкулi (0,901±0,389 (90,1%)) в порiвняннi iз показником контралатеральноТ (1,102±0,517 (110,2%)) i обох пiвкуль мозку iнтактних щурiв (1,830±0,044 (183%) i 1,765±0,049 (175,6%)). Одночасно спостер^а-еться значне зниження спiввiдношення загальноТ' суми астроцитв до олiгодендроцитiв (Г1К3) в се-нсомоторному цереброкортексi iнсультноТ швку-лi (0,259±0,231 (25,9%)) порiвняно iз показником контралатеральноТ пiвкулi (1,198±0,954 (119,8%)) i часткове зниження порiвняно iз обо-ма пiвкулями мозку штактних тварин (0,335±0,006 (33,5%) i 0,343±0,040 (34,3%)) (Табл. 4).
При використаннi органелогенного фармако-логiчного засобу М2 спостерiгалась направлена корекцiя мiжклiтинного сшввщношення у тварин iз моделлю повторного гострого Г1. Спостер^а-лось зростання сшввщношення сумми астроци-тiв до мiкроглiоцитiв (Г1К1), в цереброкортексi т-сiлатеральноТ до вогнища Г1 пiвкулi до 0,608±0,217 (60,8%) порiвняно з показником це-реброкортексу контралатеральноТ (0,449±0,085 (44,9%)), а також iз показником тстатеральноТ п i в кул i мозку щурiв iз Г1+Г1 (0,194±0,158 (19,4%))
(Табл. 4). Одночасно зростало спiввiдношення суми ол^одендроцитв до мiкроглiоцитiв (Г1К2) в цереброкортекс iнсультноТ пiвкулi (0,835±0,313 (83,5%)) порiвняно iз вiдповiдним показником цереброкортексу контралатеральноТ пiвкулi (0,753±0,233 (75,3%)), часткове зниження порiв-нянно iз тстатеральною пiвкулею мозку щурiв iз Г1 (0,901±0,389 (90,1%)) та значне зниження по-рiвняно з обома швкулями мозку iнтактних щурiв (1,830±0,044 (183%) i 1,765±0,049 (175,6%)). Вщ-повiдно до цього спостер^алось зростання сшв-вiдношення суми астроцитв до олiгодендроцитiв (Г1К3) в шсультнш п i в кул i (0,735±0,091 (73,5%)) порiвняно iз вiдповiдним показником контралатеральноТ пiвкулi (0,694±0,377 (69,4%)), порiв-нянно з iпсiлатеральною пiвкулею мозку щурiв iз Г1 (0,259±0,231 (25,9%)) та обома пiвкулями мозку iнтактних щурiв (0,335±0,006 (33,5%) i 0,343±0,040 (34,3%)) (Табл. 4).
Таким чином, подiбно до первинного гострого шсульту, при повторному шсульт також виявле-но позитивний вплив м2 на вiдновлення показ-никiв Г1К1 (сумми астроцитiв до мiкроглiоцитiв) якi практично наближаеються до контрольних значень, суттеве зниження в^^чаеться серед показниш Г1К2 (суми ол^одендроцтчв до мiкро-глiоцитiв), та досить значне зростання серед Г1К3 (загальноТ сумми астроцитв до ол^оденд-роцитв), однак iстотно менше анiж, при первин-ному гострому Г1.
Таблиця 4.
Змни мiжклimинних спiввiдношень глiоцитiв в сенсомоторному цереброкортекс та- i контралатеральноТ пiвкуль головного мозку дослiдних шурiв псля моделювання повторного гострого геморагЧного iнсульту (П+П) та застосування мiтохонд-
рину (М2) [площа поля зору 0,689 мм2(X±SX)].
Г1К Група тварин
Контроль (I) (iнтактнi тварини) Дослiдна (IV) (Г1+Г1) Дослiдна (V) (Г1+Г1 + М2)
Соп^а lateral Ipsi 1а1ега1 Contra lateral Ipsi 1а1ега1 Contra lateral Ipsi 1а1ега1
Г1К1 (А/М) 0,614±0,012 61,4% 0,604±0,055 60,4% 0,956±0,353 95,6% 0,194±0,158 19,4% 0,449±0,085 44,9% 0,608±0,217 60,8%
Г1К2 (О/М) 1,830±0,044 183% 1,765±0,049 175,6% 1,102±0,517 110,2% 0,901±0,389 90,1% 0,753±0,233 75,3% 0,835±0,313 83,5%
Г1К3 (А/О) 0,335±0,006 33,5% 0,343±0,040 34,3% 1,198±0,954 119,8% 0,259±0,231 25,9% 0,694±0,377 69,4% 0,735±0,091 73,5%
Умовн позначення: ПК - глiальний Шдекс юлькюний; А - сумма цитiв в длянц сенсомоторного цереброкортексу.
Висновки
Результати виконаного порiвняльного аналiзу якюних i ктькюних змш глiального гомеостазу i глю-гтальних взаемовщносин в цитоструктурнiй оргашзацп сенсомоторного цереброкортексу тварин на ™ ГНМК дозволяе зробити наступнi висновки. Зааб М2 в умовах гострого Г1 та Г1+Г1 здiйснюе неоднотипний вплив на кшькюний склад i питому вагу рiзних популяцiй глiоцитiв сенсомоторного цереброкортексу дослiдних тварин, i це стосуеться кiлькостi астроцитiв, олн годендроцитiв та мiкроглiоцитiв та Тх сшввщно-шення. При виконаннi роботи було визначено найбтьш i найменш резистентнi типи глiальних клiтин до чинниш гострого порушення мозково-
tроцитiв; М - сумма мiкроглiоцитiв; О - сумма олiгодендро-
го кровооб^у. Результати дослщжень, виконаних iз використанням ГФ i Г1К, засвiдчили, що в умовах гострого Г1 одразу об'ективно вщбивають реакцiю окремих кл^ин мозку на дiю цих екстре-мальних умов, деталiзують i дозволяють ктькю-но описати процеси, що вщбуваються з окреми-ми типами глюцитв. Так встановлено, що досить чутливими кттинними елементами вияви-лись олiгодендроцити, в той час як значну рези-стентнють в умовах гострого Г1 проявили астро-цити. Найбiльш високу реактивнють до дм чин-никiв, що лежать в основi патогенезу ГНМК, i кь лькiсне зростання продемонструвала популя^я мiкроглiоцитiв сенсомоторного цереброкортексу тстатеральноТ до Г1 пiвкулi. При застосуванн
дослiджуваного трофшотропного засобу М2 спо-стерiгалось вщновлення кiлькостi астроцитiв не лише при гострому Г1, але i при Г1+Г1 до нижньоТ кшькюноТ меж1 норми. Однак ця динамiка вщновлення не стосувалась популяцп ол^одендроци-TiB та частково стосувалась мiкроглiоцитiв. За-значену динамiку можна було вщслщковувати також в системi епендимоцитв, що вистилають поверхню цереброкортексу сенсомоторноТ зони цереброкортексу дослiдних щурiв. Окрiм цього, застосування дослiджуваного засобу суттево за-побiгаe розвитку нейрональному (невролопчно-му) дефiциту, сприяючи виживанню нейрошв, що свiдчить про безпосереднiй нейропротектор-ний ефект засобу при ГНМК.
Суттевi змiни спостерiгалися також у взаемо-залежнiй системi глiо-глiальних взаемовщноси-нах при вивченнi основних показниш глiального iндексу (кiлькiсного) цереброкортексу. В першу чергу виявлено позитивний вплив М2 на вщновлення показниш Г1К1 (суми астроцитiв до мiкро-глiоцитiв), але одночасно з тим спостер^алося суттеве зниження Г1К2 (суми ол^одендроцтчв до мiкроглiоцитiв) та значне зростання Г1К3 (загальноТ суми астроцитв до олiгодендроцитiв) в умовах моделювання гостроТ недостатностi моз-кового кровооб^у, тобто вiдсутнiсть протекторного впливу на ол^оглш при застосуванн орга-нелогенного трофiнотропного засобу «Мтохон-дрин-2».
Лiтература
1. Абдурасулова И.Н. Роль имунных и глиальных клеток в процессах нейродегенерации / И.Н. Абдурасулова, В.М. Клименко // Мед. акад. журн. - 2011. - Т. 11., № 1. - С. 12-29.
2. Астапова В.М. Атлас «Нервная система человека. Строение и нарушения» / В.М. Астапова, Ю.В. Микадзе. - [4-е издание, пе-рераб. и доп.]. - М., 2004. - ПЕР СЭ. - 80 с.
3. Васильев Ю.Г. Гомеостаз и пластичность мезга / Ю.Г. Васильев, Д.С. Берестов. - Ижевск : Ижевская ГСХА, 2011. - 216 с.
4. Думбай В.Н. Структура и функции глии / В.Н. Думбай. - Ростов/Дон. : Изд-во Южного федерального университета, 2007. -30 с.
5. Патент РФ №2405.558; 10.12.2010; бюл.№23 Лекарственный препарат для лечения гипоксических и токсических митохонд-риальных нарушений и способ его получения / Макаренко А.Н., Кульчиков А.Е., Морозов С.Г. [и др.].
6. Макаренко А.Н. Метод моделирования локального кровоизлияния в различных структурах головного мозга у экспериментальных жывотных / А.Н. Макаренко, Н.С. Косицин, Н.В. Пасикова [и др.] // Журнал высшей нервной деятельности. - 2002. - Т. 52 (6). - С. 765-768.
7. Макаренко А.Н. Изучение нейроно- и глиоглиальных преобразований в клеточных системах головного мозга в норме и при моделировании цереброваскулярной патологи / А.Н. Макаренко, В.Н. Бибикова, Н.Н. Терещенко [и др.] // Актуальш проблеми сучасноТ медицини: Вюник УкраТнськоТ медичноТ стоматолопчноТ академп. - 2014. - Т. 14., Вип. 1 (45). - С. 100-106.
8. Семьянов А.В. Нейрон-глиальное взаимодействие в мозге / А.В. Семьянов, В.Б. Казанцев. - Нижний Новгород : Изд-во Нижегородского государственного университета им. Н.И. Лобачевского, 2007. - 107 с.
9. Степаненко Л.В. Дослщження протекторно!' дм млтокоректину на розвиток процеЫв нейродегенерацп у тварин у вщдаленому пе-рад вщтвореного повторного шсульту / Л.В. Степаненко // Клшн чна психiатpiя. - 2013. - Т. 72, № 1. - С. 86-91.
10. Сухорукова Е.Г. Структурная организация астроцитов неокорте-кса крысы и человека, содержащих глиальный фибриллярный кислый белок: автореф. дис. на соискание уч. степени канд. мед. наук : спец. 03.03.04 "Клеточная биология, цитология, гистология" / Е.Г. Сухорукова. - СПб., 2011. - 22 с.
11. Luskin M.B. Neurons, Astrocytes, and Oligodendrocytes of the Rat Cerebral Cortex Originate from Separate Progenitor Cells: An Ultrastructural Analysis of Clonally Related Cells / M.B. Luskin, J.G. Par-navelas, J.A. Barfield // J. Neurosci. — 1993. — Vol. 13, N 4. — P. 1730-1750.
12. Mindaugas J. New potential pharmaceutical targets in ependymal cells: research and evaluation / J. Mindaugas. - University of Geneva, Kaunas University of Medicine, 2010. - P. 62.
13. Skipor J. The choroid plexus n cerebrospinal fluid system: Undervaluated pathway of neuroendocrine signaling into the brain / J. Skipor, J-C. Thiery // Acta Neurobiol Exp. — 2008. — Vol. 68. — P. 414-428.
References
1. Abdurasulova I.N. Rol' immunnykh i glial'nykh kletok v protsessakh neyrodegeneratsii / I.N. Abdurasulova, V.M. Klimenko // Med. akad. zhurn. - 2011. - T. 11., №1. - S. 12-29.
2. Astapova V.M. Atlas «Nervnaya sistema cheloveka. Stroyeniye i narusheniya» / V.M. Astapova, YU.V. Mikadze. - [4-ye izdaniye, pererab. i dop.]. - M., 2004. - PER SE. - 80 s.
3. Vasil'yev YU.G. Gomeostaz i plastichnost' mezga / YU.G. Vasil'yev, D.S. Berestov. - Izhevsk : Izhevskaya GSKHA, 2011. - 216 s.
4. Dumbay V.N. Struktura i funktsii glii / V.N. Dumbay. - Rostov/Don. : Izd-vo Yuzhnogo federal'nogo universiteta, 2007. - 30 s.
5. Patent RF №2405.558; 10.12.2010; byul.№23 Lekarstvennyy preparat dlya lecheniya gipoksicheskikh i toksicheskikh mitokhondrial'nykh narusheniy i sposob yego polucheniya / Makarenko A.N., Kul'chikov A.Ye., Morozov S.G. [i dr.].
6. Makarenko A.N. Metod modelirovaniya lokal'nogo krovoizliyaniya v razlichnykh strukturakh golovnogo mozga u eksperimental'nykh zhyvotnykh / A.N. Makarenko, N.S. Kositsin, N.V. Pasikova [i dr.] // Zhurnal vysshey nervnoy deyatel'nosti. - 2002. - T. 52 (6). - S. 765768.
7. Makarenko A.N. Izucheniye neyrono- i glioglial'nykh preobrazovaniy v kletochnykh sistemakh golovnogo mozga v norme i pri modelirovanii tserebrovaskulyarnoy patologi / A.N. Makarenko, V.N. Bibikova, N.N. Tereshchenko [i dr.] // Aktual'ni problemi suchasnoP meditsini: Visnik Ukrai'ns'koi' medichnoi" stomatologichnoP akademn". - 2014. - T.14., Vip. 1 (45). - S. 100-106.
8. Sem'yanov A.V. Neyron-glial'noye vzaimodeystviye v mozge / A.V. Sem'yanov, V.B. Kazantsev. - Nizhniy Novgorod : Izd-vo Nizhegorodskogo gosudarstvennogo universiteta im. N.I. Lobachevskogo, 2007. - 107 s.
9. Stepanenko L.V. Doslidzhennya protektornoyi diyi mitokorektynu na rozvytok protsesiv neyrodeheneratsiyi u tvaryn u viddalenomu peri-odi vidtvorenoho povtornoho insultu / L.V. Stepanenko // Klinichna psykhiatriya. - 2013. - T. 72, № 1. - S. 86-91.
10. Sukhorukova Ye.G. Strukturnaya organizatsiya astrotsitov neokor-teksa krysy i cheloveka, soderzhashchikh glial'nyy fibrillyarnyy kislyy belok: avtoref. dis. na soiskaniye uch. stepeni kand. med. nauk : spets. 03.03.04 "Kletochnaya biologiya, tsitologiya, gistologiya" / Ye.G. Sukhorukova. - SPb., 2011. - 22 s.
11. Luskin M.B. Neurons, Astrocytes, and Oligodendrocytes of the Rat Cerebral Cortex Originate from Separate Progenitor Cells: An Ultrastructural Analysis of Clonally Related Cells / M.B. Luskin, J.G. Par-navelas, J.A. Barfield // J. Neurosci. — 1993. — Vol. 13, N 4. — P. 1730-1750.
12. Mindaugas J. New potential pharmaceutical targets in ependymal cells: research and evaluation / J. Mindaugas. - University of Geneva, Kaunas University of Medicine, 2010. - P. 62.
13. Skipor J. The choroid plexus n cerebrospinal fluid system: Undervaluated pathway of neuroendocrine signaling into the brain / J. Skipor, J-C. Thiery // Acta Neurobiol Exp. — 2008. — Vol. 68. — P. 414-428.
Реферат
ВЛИЯНИЕ СРЕДСТВА МИТОХОНДРИИ (М2) НА ГЛИАЛЬНУЮ СИСТЕМУ СЕНСОМОТОРНОГО ЦЕРЕБРОКОРТЕКСА ОПЫТНЫХ КРЫС С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ВОСПРОИЗВЕДЕННЫМ ОСТРЫМ ГЕМОРРАГИЧЕСКИМ ИНСУЛЬТОМ Ковтун А.Н., Макаренко А.Н., Бибикова В.Н.
Ключевые слова: геморрагический инсульт, глиальный гомеостаз, митохондрин, глиальный индекс количественный.
Нормальное поддержание функций ЦНС и выживание нейронов во многом зависят от сохранения сложной гаммы взаимосвязей между ними и глиоцитами. В нейронауке сформировалось стойкое представление о нервной ткани как нейроглиальной системе, в рамках которой постулируется возможность осуществления нервных функций только при участии глиальной составляющей. Однако,
современная терапия цереброваскулярных патологий базируется в плоскости нейропротекции, не учитывая глиопротекторный аспект проблемы. В неврологии разработано и используется большое количество средств фармакологической коррекции геморрагического поражения головного мозга, что обладает нейропротекторными свойствами. Целесообразность их применения доказана многочисленными экспериментальными исследованиями, однако остается недостаточно изученной система глиального гомеостаза клеточных образований мозга на действия факторов патогенеза острой недостаточности мозгового кровообращения (ГНМК) и механизмы их регуляции под воздействием лекарственных средств. Цель проведенного исследования - определение влияния лекарственного средства Митохондрин (М2) на показатели системы глиального гомеостаза и различных типов глио-глиальних взаимоотношений сенсомоторного цереброкортекса головного мозга крыс при экспериментальном воспроизведении моделей первичного и повторного острого геморрагического инсульта. Материалы и методы. В сравнительном гистологическом исследовании в пяти группах опытных крыс (n=10 животных в каждой группе) оценивали терапевтический эффект предложенного средства м2 в дозе 0,1 мг/кг в условиях острого нарушения мозгового кровообращения по геморрагическому типу относительно особенностей глиального гомеостаза и глио-глиальной системы межклеточных взаимоотношений в сенсомоторном цереброкортексе на протяжении 10 - дневного наблюдения. Для объективной оценки состояния цитоструктурной организации сенсомоторного цереброкортекса и установления взаимосвязи между клеточными элементами данного участка мозговой ткани при остром геморрагическом инсульте и дополнительном введении М2 были проведены количественный и качественный глиальный анализы. В данной работе использовали авторские показатели (индексы) исследования клеточных образований мозга: "глиальную формулу" (ГФ) и "глиальный индекс количественный" (ГИК) (Макаренко О. М. и соавт., 2014). Результаты. Полученные результаты экспериментального исследования действия М2 свидетельствуют о том, что фармакологическое действие исследуемого лекарственного средства имеет неоднотипную выраженность на отдельные типы глиоцитов сенсомоторного цереброкортекса при экспериментальном воспроизведении острого ГИ и ГИ+ГИ. Применение М2 привело к эффективной защите и возобновлению количественного состава и удельного веса популяции астроцитов как при остром первичном, так и при повторном ГИ, способствовало нормализации популяции микроглиоцитов, но разница сравнима с контрольными показателями была существенной, и сопровождалось частичной коррекцией епендимоцитов. Однако, при остром первичном и повторном инсульте не отмечалось позитивного влияния антигипоксического лекарственного средства М2 на возобновление популяции олигодендроцитов. Следует подчеркнуть, что применение предложенного средства существенно предотвращает развитие неврологического дефицита в сенсомоторной зоне цереброкортекса головного мозга при остром ГИ. Кроме этого, существенные изменения наблюдались во взаимозависимой гамме взаимосвязей между разными типами глиоцитов в основных показателях глиального индекса количественного цереброкортекса, а именно в количественном изменении показателей трех типов межклеточных соотношений : количества астроцитов к микроглиоцитам, олигодендроцитов к микроглиоцитам и астроцитов к олигодендроцитам в условиях моделирования острого нарушения мозгового кровообращения и применения М2. Выводы. Введение лекарственного средства М2 в терапевтической дозе 0,1 мг/кг в течение 10 суток на фоне экспериментальной цереб-роваскулярной патологии неоднозначно влияет на глиальный гомеостаз и глио-глиальные взаимоотношения в сенсомоторной зоне цереброкортекса, возобновляя количество астроцитов, которое делает эту популяцию клеток мишенью его влияния, частично микроглиоцитов и епендимоцитов. Не наблюдается возобновления среди количества олигодендроцитов, однако непосредственно отмечается нейропротекторный эффект средства при ГНМК.
Summary
INFLUENCE OF MITOCHONDRIN (M2) ON GLIAL SYSTEM OF SENSORIMOTOR CEREBRAL CORTEX IN RATS WITH MODELLED
ACUTE HEMORRHAGIC STROKE
Kovtun A.N., Makarenko A.N., Bibikova V.N.
Key words: hemorrhagic stroke, glial homeostasis, mitochondrin, glial index quantitative.
The purpose of the study is to reveal the effect produced by "Mitochondrin" (M2) on the indices of glial homeostasis and various types of glial-glio interrelations of sensorimotor cerebrocortex in rats subjected to modelled primary and secondary acute hemorrhagic stroke. Materials and methods. The comparative histological study of five groups of experimental rats (10 animals per group) was to evaluate the therapeutic effect of M2 in a dose of 0.1 mg / kg in acute hemorrhagic stroke relative to glial regarding homeostasis and glio-glial system of intercellular interaction in sensorimotor cerebrocortex for the 10-day observation. Results. The results of experimental investigation on the effect of M2 suggest that the pharmacological effect of the medicinal agent has uneven intensity on certain types of glial cells of sensorimotor cerebrocortex under modelled hemorrhagic stroke. Application of M2 led to effective protection and restoration of quantitative composition and the proportion of astrocytes in acute primary and secondary hemorrhagic stroke, promoted the normalization of microgliocytes, but the difference comparable with the control indices was significant, and was accompanied by partial correction of ependymocytes. However, in acute primary and recurrent stroke we observed no positive influence of antihypoxic agent of M2 on the
renewal of oligodendrocytes. Conclusions. Administration of M2 agent in a therapeutic dose of 0.1 mg / kg for 10 days in modelled cerebrovascular pathology produced an effect on glial homeostasis and glio-glial relationships in sensorimotor area of the cerebrocortex in different ways, renewing the number of astrocytes that makes the population of cells targeted by its effect, and partially by microglia and ependymocytes. No renewal in the number of oligodendrocytes has been observed, there has been direct neuroprotective effect produced by the agent in hem-orrhagic stroke.
УДК 616.843: 544.14
Кузнецова Т.Ю., Соловйова Н.В., Мщенко А.В.
МОДЕЛЮВАННЯ ВПЛИВУ ВОДНОГО СЕРЕДОВИЩА НА МЕХАН1ЗМ ВЗАЕМОДИ МОЛЕКУЛИ ГЛУТАТ1ОНУ 13 В1ЛЬНИМИ РАДИКАЛАМИ КИСНЮ
Полтавський нацюнальний техшчний уыверситет iM. Ю. Кондратюка ВДНЗУ«Украшська медична стоматологiчна академiя», м. Полтава
Для зменшення негативного впливу вльних радикал!в на болог/чн об'екти живого орган'зму останн/м часом у практичнiй медицин широко застосовуються ендогенн/ антиоксиданти у зв'язку з Ух участю в системi захисту орган'зму людини в/д агресивно'У д'УУ вльних радикал!в. В/дсутн/сть систематичних досл/джень, особливо на молекулярному р/вн/, антирадикальноУ активностi рiзних антиоксидант/в при Ух взаемод'УУ з втьними радикалами в бiологiчних системах зумовлюе не ттьки наявн/сть суперечливих оцнок в iнтерпретацiУ експериментально одержаних законом/рностей, але й створюе труднощ!' у розвитку загальних уявлень в/дносно механ/зму взаемод 'УУ антиоксидант/в iз втьними радикалами та цтеспрямованого п/дходу до керування цими процесами, як мають прак-тичне застосування у медицин'!. Це актуал/зуе вивчення антирадикальноУ активност'! рiзних анти-оксидант/в. Одним !з важлив/ших фактор'т впливу на взаемодю глутатону iз втьними радикалами кисню е те, що ця взаемод/я в/дбуваеться у водному середовищi. Тому для наближення результат'¡в квантовохiмiчного моделювання до реальних умов взаемод'УУ молекули глутатону з г/дроксил-радикалом i супероксид-ан/он-радикалом в органiзмi людини, представляеться актуальним вивчення впливу водного середовища, методами квантово'У х'/м'УУ в поеднанн/ з експериментальними медич-ними клiнiчними досл/дженнями, що дае можлив/сть не ттьки отримати обфунтування позитивного ефекту використання антиоксиданту, але й встановити його потенц/йну значущсть як л/кар-ського засобу. На основi анал/зу результат/в квантовох/м/чного моделювання взаемод 'УУ молекули глутатону з радикалами кисню встановлено, що вона в/дбуваеться за кислотно-основним механ/-змом, причому глутатон по в/дношенню до г/дроксил-радикалу виступае як основа, а по в/дношен-ню до супероксид-ан/он-радикалу- як кислота.
Ключовi слова: антиоксидант, гщроксил-радикал, супероксид-анюн Вступ
Для зменшення негативного впливу втьних радикал1в кисню на живий оргашзм останшм часом у практичнш медицин! широко застосовуються ендогенн антиоксиданти у зв'язку з Тх участю в систем! захисту оргашзму людини вщ агресивноТ дм втьних радикал!в, наприклад, [13]. Вщсутнють систематичних дослщжень, особливо на молекулярному р1вн1, антирадикальноТ активност! р!зних антиоксидант!в при Тх взаемоди з втьними радикалами в бюлопчних системах зумовлюе не ттьки наявнють суперечливих оцшок в штерпретаци результат експеримен-тальних законом!рностей [4-7], але й створюе труднощ! у розвитку загальних уявлень вщносно мехаызму взаемоди антиоксидант!в ¡з втьними радикалами та цтеспрямованого пщходу до керування цими процесами, як! мають практичне застосування у медицин!, наприклад, [8, 9]. Це актуал!зуе вивчення антирадикальноТ активност! р!зних антиоксидант!в.
Взаемод!я антиоксидант!в ¡з втьними радикалами обумовлена впливом великоТ кшькосп р!зномаштних взаемопов'язаних процеав, стабн л!зац!я яких, навпъ в умовах експерименту, е
■радикал, глутатюн.
досить проблематичною. Одним ¡з важлив!ших фактор!в впливу на взаемодш глутатюну ¡з втьними радикалами кисню е те, що ця взаемод!я вщбуваеться у водному середовищк Тому, для наближення результат попереднього [10, 11] квантовох!м!чного моделювання до реальних умов взаемоди молекули глутатюну (GSH) з гщ-роксил-радикалом (•ОН) i супероксид-анюн-радикалом (•ОО") в органiзмi людини, представляеться актуальним вивчення ефективност дм ендогенного антиоксиданта шляхом моделювання мехаызму його взаемоди iз втьними радикалами, iз урахуванням впливу водного середовища, методами квантовоТ хiмiТ в поеднанн з експериментальними медичними кл^чними до-слщженнями, що дае можливють не ттьки отримати обфунтування позитивного ефекту використання антиоксиданту, але й встановити його потенцшну значущють як лкарського засобу.
Метою роботи було дослщження впливу водного середовища на антирадикальн властивост ендогенного антиоксиданту глутатюну (C10H17N3O6S) шляхом моделювання мехаызму його взаемодiТ iз вiльними радикалами (ЮН i •ОО").
