РЕОРГАНИЗАЗИЯ АСТРОЦИТОВ НЕОКОРТЕКСА БЕЛЫХ КРЫС ПОСЛЕ 20-МИНУТНОЙ ОККЛЮЗИИ ОБЩИХ СОННЫХ АРТЕРИЙ
PDF

Ключевые слова

острая ишемия
астроциты
иммуногистохимия
GFAP
электронная микроскопия
морфометрия
фрактальный анализ
крысы Wistar

Как цитировать

Степанов, С. С., Акулинин, В. А., Авдеев, Д. Б., Степанов, А. С., & Горбунова, А. В. (2019). РЕОРГАНИЗАЗИЯ АСТРОЦИТОВ НЕОКОРТЕКСА БЕЛЫХ КРЫС ПОСЛЕ 20-МИНУТНОЙ ОККЛЮЗИИ ОБЩИХ СОННЫХ АРТЕРИЙ. Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова, 105(5), 578–590. https://doi.org/10.1134/S086981391905011X

Аннотация

Цель. Исследование посвящено изучению с позиций фрактального формализма пространственной организации астроцитов неокортекса белых крыс в норме и после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий (ООАС). Методы исследования. С помощью гистологических (окраска гематоксилином и эозином, по Нисслю), иммуногистохимического (GFAP) методов и морфометрии были изучены тела и отростки астроцитов на серийных фронтальных срезах сенсомоторной коры в контроле (ложнооперированные животные, n = 15) и через 1, 3, 7, 14 и 30 сут (n = 25) после ООСА. Для описания структуры астроцитов дополнительно использованы подходы фрактального формализма. Фрактальный анализ полученных изображений проводили с помощью программы ImageJ 1.52 (плагин FracLac 2.5). Статистические гипотезы проверяли непараметрическими критериями. Результаты и обсуждение. Исследование показало, что после ООАС отмечалась значительная гетерогенность и гетерохронность изменений пространственной организации астроцитов. Более лабильными и реактивными были дистальные отростки астроцитов 3−4 порядка. GFAP филаментов этих отростков быстрее разрушалась через 1 сутки после ООСА, но через 3 и 7 сут степень его восстановления (ветвление с заполнением фрактального пространства) была существенно выше, чем на уровне проксимальных отростков. Заключение. Таким образом, после острой ишемии, вызванной 20-минутной ООСА, с помощью фрактального анализа получены новые данные о закономерностях качественных и количественных изменений пространственной организации астроцитов неокортекса. Эти, преимущественно адаптационно-репаративные, изменения мы относим к механизмам естественной защиты нервной ткани головного мозга в реперфузионном периоде.

https://doi.org/10.1134/S086981391905011X
PDF

Литература

Becerra-Calixto A., Cardona-Gómez G.P. The Role of Astrocytes in Neuroprotection after Brain Stroke: Potential in Cell Therapy. Front Mol Neurosci. 10 (159):88. 2017 Apr 3. doi: 10.3389/fnmol.2017.00088.

Mohn T.C., Koob A.O. Adult astrogenesis and the etiology of cortical neurodegeneration. J. Exp. Neurosci. 9:25–34. 2015.

Степанов А. С., Акулинин В. А., Мыцик А. В., Степанов С. С., Авдеев Д. Б. Нейро-глио-сосудистые комплексы головного мозга после острой ишемии. Общая реаниматология. 12(4): 6−17. 2017.

Степанов А. С., Акулинин В. А., Степанов С. С., Авдеев Д. Б. Клеточные системы восстановления и утилизации поврежденных нейронов головного мозга белых крыс после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 103(10): 1135−1147. 2017.

Barreto G., White R. E., Ouyang Y. [et al.] Astrocytes: Targets for neuroprotection in stroke. Cent. Nerv. Syst. Agents. Med. Chem. 11(2): 164−173. 2011.

Harish G., Mahadevan A., Pruthi N. et al. Characterization of traumatic brain injury in human brains reveals distinct cellular and molecular changes in contusion and pericontusion. J Neurochem. 134(1):156−172. 2015 Jul.

Luo Y., Xu N. G., Yi W. [et al.] Study on the correlation between synaptic reconstruction and astrocyte after ischemia and the influence of electroacupuncture on rats. Chin. J. Integr. Med. 17(10): 750−757. 2011.

Rose C. R., Felix L., Zeug A. [et al.] Astroglial glutamate signaling and uptake in the hippocampus. Front. Mol. Neurosci. 10(451): 1−20. 2018.

Naranjo D., Arkuszewski M., Rudzinski W. [et al.] Brain ischemia in patients with intracranial hemorrhage: pathophysiological reasoning for aggressive diagnostic management. Neuroradiol. J. 26(6): 610−628. 2013.

Ostergaard P. J., Jensen M. B. Histological quantification of astrocytosis after cerebral infarction: A systematic review. Int. J. Neurosci. 123(7): 439−443. 2013.

Zhao M., Zhu P., Fujino M. [et al.] Oxidative stress in hypoxic-ischemic encephalopathy: molecular mechanisms and therapeutic strategies. Int. J. Mol. Sci. 17(12): 1−14. 2016.

Pirici D., Mogoantă L., Mărgăritescu O., Pirici I., Tudorică V., Coconu M. Fractal analysis of astrocytes in stroke and dementia. Rom. J. Morphol. Embryol. 50(3): 381−390. 2009.

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

Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д. П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М. Высшая школа. 1991.

Paxinos G., Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. 5th ed. Elsevier Academic Press, San Diego, CA. 2005.

Smith T. G. Jr., Lange G. D., Marks W. B. Fractal methods and results in cellular morphology. J. Neurosci. Methods. 69: 1123−126. 1996.

Fernandeza E., Boleaa J. A., Ortegab G., Louis E. Are neurons multifractals? J. Neurosci. Methods. 89: 151−157. 1999.

Боровиков В. Statistica. Искусство анализа данных на компьютере. Изд-во Питер. 2003.

Исаева В. В., Пущина Е. В., Каретин Ю. А. Изменения морфометрических показателей и фрактальной размерности нейронов спинного мозга в онтогенезе симы Oncorhynchus masou. Биология моря. 32(2): 125−133. 2006.

Степанов А. С., Акулинин В. А., Авдеев Д. Б., Горбунова А. В. Функциональная и пролиферативная активность клеток нейро-глио-сосудистых комплексов сенсомоторной коры, гиппокампа и миндалевидного тела головного мозга белых крыс после острой ишемии. Журнал анатомия и гистопатология. 7(2): 85−89. 2018.