Российский физиологический журнал им. И. М. Сеченова

СПЕЦИФИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ КРЫС ЛИНИИ КРУШИНСКОГО-МОЛОДКИНОЙ КАК ГЕНЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ГЕНЕРАЛИЗОВАННЫХ СУДОРОЖНЫХ ПРИПАДКОВ

2019-06-05T16:13:09+03:00

В работе обобщены современные сведения по изучению эпилептиформных пароксизмальных проявлений у крыс различных генетических линий с наследственной предрасположенностью к аудиогенным судорогам. Рассматриваются механизмы развития аудиогенных генерализованных клонико-тонических реакций, а также физиологические и биохимические особенности формирования у крыс линии Крушинского—Молодкиной состояния повышенной судорожной готовности. Приводятся результаты исследований автора по изучению как собственно аудиогенных судорог, так и их влияний на организацию сна у крыс Крушинского—Молодкиной. Представлены ЭЭГ корреляты генерализованных клонико-тонических конвульсивных припадков.

КАИНОВАЯ МОДЕЛЬ ВИСОЧНОЙ ЭПИЛЕПСИИ И ЕЕ ПРИМЕНЕНИЕ ДЛЯ ИЗУЧЕНИЯ РОЛИ ЭНДОКАННАБИНОИДНОЙ СИСТЕМЫ В НЕЙРОПРОТЕКЦИИ

2019-06-05T16:13:11+03:00

Одной из широко используемых моделей височной эпилепсии у животных является эпилептический статус, вызываемый каиновой кислотой. Нейропатологические и электроэнцефалографические изменения, вызываемые каинатом, достаточно точно воспроизводят нарушения, наблюдаемые у людей. В обзоре описаны механизмы действия каиновой кислоты, а также острые и хронические нарушения после ее введения экспериментальным животным. Особый акцент сделан на собственные данные, полученные с помощью данной модели, включая роль активации эндоканнабиноидной системы при патологическом воздействии каиновой кислоты.

НЕЙРОВОСПАЛИТЕЛЬННЫЕ ПРОЦЕССЫ ВЛИЯЮТ НА СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В МИНДАЛИНЕ КРЫС В ЛИТИЙ-ПИЛОКАРПИНОВОЙ МОДЕЛИ ЭПИЛЕПСИИ

2019-06-05T16:13:07+03:00

Височная эпилепсия - тяжелое и сложно поддающееся лечению нервно-психическое заболевание, патогенез которого предположительно связан с развитием нейровоспаления, астроглиозисом и гибелью нейронов. Наименее изученными эти процессы остаются в миндалине, отделе мозга, играющем важную роль в эпилептогенезе. В работе проанализированы структурные и биохимические изменения, происходящие в базолатеральной области миндалины в литий-пилокарпиновой модели височной эпилепсии. Эпилептический статус индуцировали у крыс линии Вистар в возрасте 7-8 недель жизни. Были выделены две подгруппы: с тяжелыми длительными и легкими краткосрочными судорогами. Такое разделение было связано с зависимостью вероятности развития спонтанных рецидивирующих судорог в хроническую фазу модели от тяжести и длительности судорог в период эпилептического статуса. Гистологическое исследование проводили в латентный и хронический период модели (3-и, 7-е сутки и 2 месяца после введения пилокарпина) с использованием методов световой и электронной микроскопии, а также иммуногистохимического анализа распределения нейрональных (Fox3) и глиальных (GFAP, Iba1) маркеров в клетках. Анализ экспрессии генов провоспалительных цитокинов интерелейкина-1 (Il1b) и фактора некроза опухоли α (Tnfa) проводили методом обратной транскрипции и полимеразной цепной реакции в реальном времени на 7-е сутки после эпилептического статуса. В течение первой недели после введения пилокарпина в базолатеральной миндалине крыс с длительными судорогами отмечено снижение количества нейронов и существенное повышение количества астроглиальных и микроглиальных клеток. У крыс с краткосрочными судорогами глиальная реакция отсутствовала, а гибель нейронов была меньше выражена. Изучение ультраструктуры выявило скопление лизосом и другие нейродегенеративные изменения в нейронах миндалины крыс с длительными судорогами. Эти нарушения сопровождались усилением экспрессии генов Il1b и Tnfa, что указывает на развитие нейровоспалительных процессов. Изменения, выявленные в клетках миндалины у крыс с тяжелыми длительными судорогами, могут быть одним из ключевых механизмов эпилептогенеза и связанных с ним коморбидных нарушений поведения.

ИЗМЕНЕНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЙ МЕЖДУ АСТРОЦИТАРНЫМИ ОТРОСТКАМИ И СИНАПТИЧЕСКИМИ ОКОНЧАНИЯМИ ПРИ ГЕНЕРАЦИИ ЭПИЛЕПТИФОРМНОЙ АКТИВНОСТИ

2019-06-05T16:13:10+03:00

Цель настоящей работы заключалась в сравнении структурной организации возбуждающих синаптических контактов в интраокулярных септальных трансплантатах, проявляющих нормальную и эпилептиформную активность. Работа выполнена на крысах породы Вистар. В качестве донорского материала для трансплантации служила септальная область мозга, выделенная из 17-дневных плодов крыс. Через 3 месяца после операции проводили тестирование электрофизиологических свойств нейротрансплантатов, используя кратковременную стимуляцию одиночными электрическими импульсами. По результатам тестирования трансплантаты разделили на две группы: с нормальной и эпилептиформной активностью. Микроскопическое изучение нейротрансплантатов из обеих групп показало, что нервные и глиальные клетки, а также нейропиль, состоящий из аксонов, дендритов, синаптических окончаний и астроцитарных отростков, были хорошо дифференцированы. Аксо-дендритные и аксо-шипиковые синаптические окончания рассматривались как трехчастные структурные комплексы (tripartite synapses), в состав которых входили не только пре- и постсинаптические компоненты, но и окружающие их отростки астроцитов. Большинство из них имели морфологические признаки возбуждающих контактов с четко выраженными постсинаптическими уплотнениями, размер которых считается коррелятом эффективности нервной передачи. Морфометрический анализ таких синапсов из функционально разных типов трансплантатов не выявил достоверной разницы в протяженности постсинаптических уплотнений, а также в площади сечения и периметре пресинаптических бутонов. В то же время были обнаружены большие различия в степени окружения синапсов астроцитарными отростками. В трансплантатах, характеризующихся эпилептиформной активностью, доля перисинаптических отростков была в 1.8 раз ниже, чем в контроле. Полученные данные свидетельствуют о том, что пресинаптические отростки астроцитов первыми реагируют на электрическую стимуляцию и инициируют развитие эпилептиформной активности. Предполагается, что уменьшение астроцитарного покрытия возбуждающих синапсов способствует распространению нейромедиаторов по межклеточным пространствам и вовлечению соседних нейронов в синхронизованную нейрональную активность.

РЕГИОНАЛЬНАЯ СПЕЦИФИКА ИЗМЕНЕНИЙ ПРОДУКЦИИ МРНК ПРОВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ ЦИТОКИНОВ В ЛИТИЙ-ПИЛОКАРПИНОВОЙ МОДЕЛИ ВИСОЧНОЙ ЭПИЛЕПСИИ

2019-06-05T16:13:11+03:00

Височная эпилепсия – одна из наиболее распространенных и тяжелых форм эпилепсии у людей, сложно поддающаяся терапии и приводящая к развитию коморбидных нервно-психических нарушений, поэтому поиск новых терапевтических мишеней для ее предотвращения и лечения является актуальной задачей. В настоящее время обсуждается роль нейровоспаления в эпилептогенезе, однако конкретные механизмы его участия в этом процессе полностью не выяснены. Поэтому целью данного исследования явился анализ изменений экспрессии генов двух провоспалительных цитокинов - интерлейкина-1 (Il1b) и фактора некроза опухоли α (Tnfa) в различных структурах мозга в латентную фазу (период эпилептогенеза) литий-пилокарпиновой модели височной эпилепсии. Эпилептический статус вызывали у 7–8-недельных самцов крыс Вистар введением хлорида лития и пилокарпина. Экспрессию генов цитокинов анализировали отдельно в двух экспериментальных подгруппах животных с легкими краткосрочными судорогами и тяжелыми длительными судорогами. Разделение на подгруппы было обусловлено тем, что в хроническую фазу этой модели спонтанные рецидивирующие судороги развиваются преимущественно у крыс, имевших тяжелые судороги после введения пилокарпина. Анализ продукции мРНК Il1b и Tnfa был произведен методом ОТ-ПЦР в реальном времени в дорзальном и вентральном гиппокампе, височной, энторинальной и медиальной префронтальной коре через 7 дней после введения пилокарпина. При сравнении с контрольной группой выявлено увеличение экспрессии гена Il1b, но не Tnfa в дорзальном гиппокампе только у животных, имевших длительные тяжелые судороги. Эти данные указывают, что Il1b с высокой вероятностью вовлечен в эпилептогенез. Таким образом, результаты нашего исследования позволяют предположить, что рецепторы к интерлейкину-1 могут быть потенциально важной терапевтической мишенью для предотвращения эпилептогенеза.

НЕЙРОХИМИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОРГАНИЗАЦИИ НИЖНИХ БУГРОВ ЧЕТВЕРОХОЛМИЯ КРЫС ЛИНИИ КРУШИНСКОГО-МОЛОДКИНОЙ ПРИ ФОРМИРОВАНИИ СУДОРОЖНОЙ ГОТОВНОСТИ

2019-06-05T16:13:14+03:00

Аудиогенные судороги у крыс линии Крушинского-Молодкиной (КМ) возникают в ходе постнатального онтогенеза в конце третьего месяца жизни и осуществляются за счет активации ряда структур ствола мозга, включая нижние бугры четверохолмия. Для выявления особенностей формирования нижних бугров четверохолмия в постнатальном онтогенезе у крыс линии КМ при развитии у них рефлекторной аудиогенной эпилепсии проведен анализ нейрохимических маркеров состояния глутамат- и ГАМК-ергических нейронов - на 14-й, 30-й, 60-й и 120-й дни жизни. В качестве контроля использовали крыс линии Вистар соответствующих возрастов.

В критические периоды развития судорожной готовности (Р14, Р30 и Р60) показан значительно повышенный уровень активности ERK1/2 киназ у крыс линии КМ и усиление экспрессии ERK-зависимых белков GluN2B-субъединицы NMDA-рецепторов (NR2B) и VGLUT2, это может быть причиной возникновения дефектов в работе глутаматергических нейронов нижних бугров четверохолмия, приводящих к развитию эпилептиформной активности. У взрослых крыс линии КМ (Р120) по сравнению с молодыми крысами линии КМ активность ERK1/2 киназ снижается, как и уровень экспрессии белков-маркеров активности глутаматергической системы NR2B и VGLUT2. Также у крыс линии КМ в ходе формирования судорожной готовности показано достоверно повышенное содержание маркеров активности ГАМК-ергической системы - парвальбумина и GAD67. При этом у взрослых крыс линии КМ экспрессия парвальбумина и GAD67 падает значительно ниже уровня, характерного для взрослых крыс линии Вистар, что является одним из механизмов завершения формирования судорожной готовности и возникновения стабильных судорог в ответ на звуковой стимул. Показанные нами нейрохимические нарушения в ходе формирования нижних буграх четверохолмия могут вызывать отставленные изменения, приводящие к возникновению рефлекторной аудиогенной эпилепсии.

ВЛИЯНИЕ ВДЫХАНИЯ ПАРОВ ТОЛУОЛА НА ИНТЕНСИВНОСТЬ АУДИОГЕННОГО СУДОРОЖНОГО ПРИПАДКА У КРЫС ЛИНИИ КРУШИНСКОГО-МОЛОДКИНОЙ

2019-06-05T16:13:16+03:00

Значимый процент случаев эпилепсии человека не поддается лечению современными противосудорожными препаратами, в связи с чем остается актуальным поиск альтернативных путей терапии этого заболевания.

Цель работы - исследование эффектов вдыхания паров толуола (как сильнейшего одоранта) на эпилептиформные судорожные припадки у крыс линии Крушинского-Молодкиной с высокой предрасположенностью к аудиогенной эпилепсии (тонические судороги всего тела, а также аудиогенные миоклонические судороги, развивающиеся после серийной звуковой стимуляции).

Крыс (n=14) подвергали 15-секундному действию паров толуола с последующим (через 20 с) тестированием интенсивности судорог, характерных для аудиогенной эпилепсии. Действие толуола вызвало значимое (по сравнению с данными в «фоне», за 1 неделю до эксперимента) ослабление интенсивности аудиогенных судорог обоих типов. У 13 животных из 14 эпилептиформный припадок заканчивался фазой клонических судорог (без развития тонических), тогда как в «фоне» у всех крыс развивались тонические судороги. Миоклонические судороги (аудиогенный киндлинг) обнаруживались у всех крыс до применения толуола, тогда как после этого воздействия они отсутствовали у всех животных.

Полученные результаты дополняют ранее полученные сведения о связи проявлений эпилепсии с обонятельной системой, и, в частности, результаты, полученные на крысах линии WAR. Противосудорожный эффект вдыхания паров толуола на проявления аудиогенной эпилепсии показывают и важность использования генетических моделей в таких условиях, и важность использования обонятельной стимуляции как потенциального противосудорожного средства.

ОСОБЕННОСТИ СОМАТОСЕНСОРНЫХ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ У КРЫС ПОСЛЕ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ

2019-06-05T16:13:18+03:00

Проведен анализ кривых соматосенсорных вызванных потенциалов (ССВП) у крыс на 7-е сутки после черепно-мозговой травмы (ЧМТ). Ответы в области первичной и вторичной двигательной коры вызывали с помощью токовой стимуляции седалищного, срединного и тройничного нервов. Для каждого из стимулируемых нервов анализировали латентность и амплитуду пиков N1, P2, N2, P3 и N3, а также рассчитывали длительности и амплитуды межпиковых интервалов. Показано, что одностороннее травматическое повреждение двигательной коры и нижележащих областей не приводит к достоверному снижению количества пиков на кривых ССВП по сравнению с интактными животными, однако у части животных наблюдали отсутствие ранних ответов в области травмы ипсилатерально к месту стимуляции. По сравнению с интактной группой у крыс с ЧМТ снижалась амплитуда как ранних (N1, P2), так и поздних ответов (N2, P2, N3) на стимуляцию, а также наблюдали увеличение латентности ранних ответов ССВП и снижение поздних. Такие изменения были характерны не только для области травмы, но и для близлежащих участков коры, а также для противопложного полушария. Полученные данные свидетельствуют о том, что модель контролируемого кортикального удара имеет много электрофизиологических сходств с травмами, наблюдаемыми у пациентов в клинической практике.

НООТРОПНЫЕ И АНКСИОЛИТИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ГЕПТАПЕПТИДА АКТГ6-9PRO-GLY-PRO

2019-06-05T16:13:19+03:00

Меланокортины (МК) обладают широким спектром физиологической активности. В структуре всех природных МК присутствует общая последовательность His-Phe-Arg-Trp, соответствующая фрагменту АКТГ_6-9. Эта последовательность необходима для активации всех типов меланокортиновых рецепторов, однако сам тетрапептид обладает незначительной активностью и низкой селективностью. Исследования показали, что присоединение к природным пептидам последовательности, обогащенной пролином, приводит к увеличению выраженности и пролонгации их нейротропных эффектов. Примером такого соединения является аналог фрагмента АКТГ_4-10 пролонгированного действия гептапептид семакс (АКТГ_4-7Pro-Gly-Pro). Данная работа посвящена исследованию эффектов синтетического пептида, содержащего в своей структуре природную последовательность АКТГ_6-9и фрагмент Pro-Gly-Pro – АКТГ_6-9PGP (HFRWPGP). Изучалось влияние этого пептида на способность к обучению и уровень тревожности белых крыс. Пептид вводили интраназально, в дозе 0.05 мг/кг за 15 мин или 20 ч до эксперимента. Было показано, что гептапептид АКТГ_6-9PGP при введении за 15 мин до тестирования улучшает выработку пищедобывательного рефлекса на место и воспроизведение рефлекса пассивного избегания болевого раздражителя, а также проявляет анксиолитическую активность в тесте приподнятый крестообразный лабиринт. Инъекции пептида за 20 ч до эксперимента не приводили к изменениям параметров обучения и уровня тревожности животных по сравнению с контролем. Таким образом, пептид, структура которого включает в себя фрагмент АКТГ_6-9и трипептид PGP, обладает ноотропной и анксиолитической активностью. Следовательно, спектр нейротропной активности АКТГ_6-9PGP совпадает со спектром активности семакса, однако длительность его эффектов значительно меньше.

ВЛИЯНИЕ ИММУНОСУПРЕССИИ НА ЭФФЕКТОРЫ ВОСПАЛЕНИЯ В БРОНХОАЛЬВЕОЛЯРНОМ СМЫВЕ ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ХРОНИЧЕСКОЙ ОБСТРУКТИВНОЙ БОЛЕЗНИ ЛЕГКИХ У КРЫС

2019-06-05T16:13:22+03:00

На модели хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ), индуцированной у крыс 60-дневным воздействием диоксида азота, оценивали влияние иммуносупрессии на характер и скорость формирования структурно-функциональных нарушений в легких. В условиях индуцированной с помощью циклофосфана иммуносупрессии отмечалась более ранняя активация воспалительного процесса в легких: усиливался приток нейтрофилов, увеличивалось содержание в крови высоко патогенных иммунных комплексов средней молекулярной массы, возрастало содержание провоспалительных цитокинов в бронхоальвеолярной лаважной жидкости. В отличие от контрольной группы признаки повреждения респираторного эпителия и перестройки легочной ткани с проявлениями эмфиземы, склероза и фиброзирования, характерные для модели ХОБЛ, выявлялись уже через 30 (а не 60) дней от начала ингаляционного воздействия диоксида азота. Результаты исследования позволяют полагать, что при воздействии аэрогенных агрессивных веществ, повреждающих респираторный эпителий, исходная иммунная дисфункция может способствовать формированию провоспалительной среды и фенотипа преждевременного старения легких, предрасполагающих к развитию хронической обструктивной легочной патологии.

СОСТОЯНИЕ ЭРИТРОНА У КРЫС ПРИ ИНТОКСИКАЦИИ МЕДНО-ЦИНКОВОЙ КОЛЧЕДАННОЙ РУДОЙ

2019-06-05T16:13:23+03:00

В костном мозге 3-4 месячных здоровых крыс и крыс с экспериментальной хронической интоксикацией медно-цинковой колчеданной рудой гематологическими и микроскопическими методами определяли экспрессию эритробластических островков и эритропоэтина. Экспериментальная модель хронической интоксикации рудой была создана путем перорального введения водной суспензии руды в дозе 600 мг/кг массы тела крысы в течение 10-60 дней. На 30-е сутки интоксикации медно-цинковой колчеданной руды наблюдалось уменьшение в периферической крови количества эритроцитов и гемоглобина в 1.2 раза по сравнению с контрольной группой (p < 0.05). Количество ретикулоцитов к концу эксперимента увеличилось в опытной группе в 1.9 раза по сравнению с контрольной группой (р < 0.05). Содержание сывороточного эритропоэтина статистически значимо уменьшилось в 1.3 раза на 10-е, 30-е сутки и в 1.6 раза на 45-е сутки эксперимента по сравнению с контролем (р < 0.05). Установлено, что под воздействием руды изменялся состав клеток костного мозга крыс, наблюдалось уменьшение количества юных клеточных форм эритроидного ряда. Эритробластические островки первого класса отсутствовали во всех сроках наблюдения. На 20-е сутки исследования в костном мозге отсутствовали эритробластические островки второго класса, в то же время количество инволюцирующих островков увеличилось в 2.1 раза по сравнению с контролем (р < 0.05). Показатель процесса повторного вовлечения макрофагов в эритропоэз после введения руды уменьшился в 2.5 раза на 20-е сутки исследования по сравнению с контрольной группой (р < 0.05). Наблюдаемые сдвиги эритропоэза обусловлены присутствием в составе руды тяжелых металлов, которые накапливаясь в организме, влияют на процессы эритропоэза.

ОЦЕНКА ФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ У ЛИКВИДАТОРОВ ПОСЛЕДСТВИЙ АВАРИИ НА ЧЕРНОБОЛЬСКОЙ АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ, ПРОЖИВАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ВЫСОКОГОРЬЯ

2019-06-05T16:13:24+03:00

В работе исследовано влияние гипоксии, повышенного радиационного фона и других факторов высокогорных условий проживания на ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС, изучено нарушение функционального состояния дыхательной и сердечно-сосудистой систем.Установлено, что с 1995 до 2010 гг. у ликвидаторов, проживающих в горных районах, наблюдается значительное понижение уровня заболеваемости по сердечно-сосудистой системе (ССС), хронических неспецифических заболеваний легких (ХНЗЛ), заболеваний желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), что говорит о наличии защитных механизмов у лиц, проживающих в условиях высокогорья. Лишь по нервным заболеваниям на протяжении всего периода исследований заболеваемость у «горцев» несколько превышала заболеваемость ликвидаторов, проживающих в низменных районах. В раннем поставарийном периоде наблюдалось также достоверное различие между показателями легочной функции у равнинных и высокогорных ликвидаторов.

У ликвидаторов, проживающих в высокогорных районах Армении, было обнаружено значительно меньше случаев нарушения питания миокарда, аритмии, гипертрофии желудочков сердца, нарушения проводимости, больных с сердечной недостаточностью и инфарктом миокарда. У 68% ликвидаторов-горцев наблюдалась гипертрофия правого желудочка, что для них является приспособительным механизмом. Были зарегистрированы также достоверные различия по эритроцитам и иммунологическим показателям у вышеперечисленных 2 групп.