Реактивные изменения нейронов большого серотонинергического ядра шва после экспериментального стресса в новорожденном периоде и терапии буспироном


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Работа посвящена выявлению реактивных изменений нейронов большого ядра шва после экспериментального стресса в новорожденном периоде, знание которых необходимо для более глубокого понимания механизмов повреждения и адаптации серотонинергической системы головного мозга в процессе постнатального развития. Известно, что большое ядро шва является наиболее крупным источником серотонинергических нервных волокон, благодаря которым устанавливается связь с гипоталамусом и другими проекционными центрами системы «положительного подкрепления». Изучение реактивных изменений нейронов большого ядра шва после экспериментального стресса в новорожденном периоде необходимо для более глубокого понимания механизмов повреждения и адаптации серотонинергической системы головного мозга в процессе постнатального развития, а также для возможной коррекции поведенческих нарушений. У 37-дневных крыс после инъекции буспирона (подопытные животные) и у контрольных (с инъекцией физиологического раствора) исследовали болевой ответ в формалиновом тесте (инъекция 2,5%-го раствора формалина 1,0 мкл в подошву задней конечности). В срезах крупноклеточного ядра шва, окрашенных методом Ниссля, подсчитывали количество неизмененных, гипохромных, сморщенных гиперхромных и теневидных клеток, устанавливали площадь малоизмененных нейронов. Определяли также расстояние между телами нейронов, а также между телами глиоцитов и телами нейронов. Установлено, что после моделирования стресса в большом ядре шва развиваются дегенеративные и компенсаторно-приспособительные изменения. Первые выражаются сокращением доли и уменьшением площади малоизмененных нейронов, сморщиванием и гиперхромией, гипохромией, ростом удельного количества теневидных форм. Вторые выражаются признаками активации глио-нейрональных и межнейрональных взаимоотношений. Многие реактивные изменения клеток подвержены компенсационной коррекции препаратом, блокирующим рецепторы к серотонину.

Полный текст

Актуальность Известно, что большое ядро шва является наиболее крупным источником серотонинергических нервных волокон, благодаря которым устанавливается связь с гипоталамусом и другими проекционными центрами системы «положительного подкрепления». Изучение реактивных изменений нейронов большого ядра шва после экспериментального стресса в новорожденном периоде необходимо для более глубокого понимания механизмов повреждения и адаптации серотонинергической системы головного мозга в процессе постнатального развития, а также для возможной коррекции поведенческих нарушений. Серотонинергические рецепторы типа 1A (5-HT1A), интенсивно представленные в ядрах шва и префронтальной коре, участвуют в обработке ноцицептивных сигналов и в психоэмоциональном поведении [2, 3]. Агонист 5-HT1A, буспирон, использован в настоящей работе в препубертатный период развития для возможной коррекции последствий болевого стресса новорожденных. Ранее нами впервые было обнаружено, что хроническая инъекция буспирона самкам до стресса в период беременности нормализовала у потомства болевой ответ при воспалении и психоэмоциональное поведение, нарушение которых вызывает пренатальный стресс [1]. Цель работы Исследовать влияние хронического введения буспирона в препубертатный период развития (24-36 дни) у самцов крыс, подвергнутых в новорожденном состоянии болевому воздействию при воспалении, на функциональную активность тонической ноцицептивной системы в условиях формалинового теста и на реактивные изменения нейронов большого серотонинергического ядра шва. Материал и методы Новорожденные самцы крысята были подвергнуты болевому воздействию (0,5 мкл 2,5 %-го раствора формалина в подошву задней конечности) последовательно в первый и второй дни жизни, контроль - крысята без воздействий. Предварительные данные при исследовании крыс с инъекцией физиологического раствора в новорожденном периоде показали отсутствие изменений в болевой чувствительности при достижении животными препубертатного периода развития (при сравнении с контрольными крысами без инъекций), поэтому в качестве контроля использованы крысы без воздействий. Внутрибрюшинные инъекции буспирона (3,0 мг/кг, 100 мкл) осуществляли с 24-го по 36-й постнатальные дни. У 37-дневных крыс после инъекции буспирона (подопытные животные) и у контрольных (с инъекцией физиологического раствора) исследовали болевой ответ в формалиновом тесте (инъекция 2,5 %-го раствора формалина 1,0 мкл в подошву задней конечности). Регистрировали продолжительность вылизывания инъецированной конечности (с) у контрольных и подопытных крыс. Каждая группа животных состояла из 8 особей. После завершения экспериментов у подопытных и контрольных крыс декапитацией вынимали мозг и погружали в формалин. Статистический анализ проводили с применением критерия Стьюдента и критерия Манна-Уитни. Данные представлены в виде среднего ± стандартная ошибка. Принятый уровень значимости составил 5 %. После окрашивания фронтальных срезов крупноклеточного ядра шва по Нисслю на площади 0,01 мм 2 у каждой особи (m, общее количество подсчетов =12) определяли фенотип нейронов согласно классификации Ю. М. Жаботинского. Раздельно подсчитывали количество неизмененных, гипохромных, сморщенных гиперхромных и теневидных клеток, устанавливали площадь малоизмененных нейронов. Определяли также расстояние между телами нейронов и между телами глиоцитов и телами нейронов. Морфометрию проводили с помощью программы Imagescope (Russia). Различия средней величины и ее ошибки считали значимыми при р < 0,05. Полученные результаты В поведенческих экспериментах у подопытных самцов препубертатного периода, которых подвергали болевому стрессу, вызванному очагом воспаления в первые два дня жизни, обнаружено увеличение продолжительности вылизывания в формалиновом тесте по сравнению с контролем (р < 0,05). Хроническая инъекция буспирона нормализовала продолжительность вылизывания, поведенческую реакцию, организованную на супраспинальном уровне (p < 0,05). В морфологическом исследовании установлено (рис. 1), что после моделирования болевого стресса в большом ядре шва развиваются дегенеративные и компенсаторно-приспособительные изменения. Первые выражаются сокращением доли и уменьшением площади малоизмененных нейронов, сморщиванием и гиперхромией, гипохромией, ростом удельного количества теневидных форм. Вторые выражаются признаками активации глио-нейрональных и межнейрональных взаимоотношений. Многие реактивные изменения клеток подвержены компенсационной коррекции препаратом буспироном, который является агонистом 5-HT1A рецепторов. Заключение Таким образом, болевой стресс, вызванный воспалительным агентом в период новорожденности, проявился при достижении животными препубертатного периода развития в гипералгезии в условиях повторно вызванного очага воспаления в формалиновом тесте. Хроническая инъекция буспирона в течение двух недель до формалинового теста нормализовала болевую чувствительность тонической ноцицептивной системы. Установлено, что поведенческие изменения сочетаются с полученными результатами морфофункционального исследования большого ядра шва, вовлеченного в нисходящую серотонинергическую систему, осуществляющую модуляцию ноцицептивных сигналов на уровне задних рогов спинного мозга и имеющую нейроанатомические связи с префронтальной корой, вовлеченной в психоэмоциональное поведение.
×

Об авторах

Андрей Всеволодович Дробленков

ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России

Email: Droblenkov_a@mail.ru
д-р мед. наук, доцент, кафедра гистологии и эмбриологии

Александр Владимирович Пивнев

ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России

Email: a.v.pivnev@gmail.com
студент 3-го курса, член СНО кафедры гистологии и эмбриологии имени профессора А. Г. Кнорре и кафедры нормальной физиологии

Василий Анатольевич Пыжов

ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России

Email: vasiliy-pyzhov@ya.ru
студент 3-го курса, член СНО кафедры гистологии и эмбриологии имени профессора А. Г. Кнорре и кафедры нормальной физиологии

Ирина Павловна Буткевич

ФГБУ «Институт физиологии им. И. П. Павлова» Российской Академии Наук

Email: Droblenkov_a@mail.ru
д-р биол. наук, ведущий научный сотрудник, лаборатория онтогенеза нервной системы

Виктор Анатольевич Михайленко

ФГБУ «Институт физиологии им. И. П. Павлова» Российской Академии Наук

Email: Droblenkov_a@mail.ru
д-р биол. наук, старший научный сотрудник, лаборатория онтогенеза нервной системы

Татьяна Николаевна Шимараева

ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный педиатрический медицинский университет» Минздрава России

Email: Droblenkov_a@mail.ru
канд. мед. наук, доцент, кафедра нормальной физиологии

Список литературы

  1. Буткевич И. П., Шимараева Т. Н., Михайленко В. А. Пренатальные влияния буспирона и стресса на поведенческие реакции у разнополых крысят в период онтогенеза с пониженным уровнем мозгового серотонина. Педиатр. 2014; 5 (1): 90-96.
  2. Bernasconia F., Kometera M., Pokornya T., Seifritzb E., Vollenweidera F. X. The electrophysiological effects of the serotonin 1A receptor agonist buspirone in emotional face processing. Europ. Neuropsychopharmacology. 2015. In press.
  3. Huo F. Q., Huang F. S., Ly B. C., Chen T., Feng J., Qu C. L., Tang J. S., Li Y. Q. Activation of serotonin 1A receptors in ventrolateral orbital cortex depresses persistent nociception: a presynaptic inhibition mechanism. Neurochem. Int. 2010; 57 (7): 749-755.
  4. Воронина Т. А., Середенин С. Б. Руководство по экспериментальному (доклиническому) изучению новых фармакологических веществ. М.; 2000.
  5. Дьяконова М. М., Каменский А. А. Пептидная нейропротекция. СПб.: Наука; 2009.
  6. Зарубина И. В., Павлова Т. В. Нейропептиды как корректоры функционально-метаболических нарушений ишемии головного мозга. Обзоры по клинической фармакологии и лекарственной терапии. 2007; 5 (2): 20-33.
  7. Зарубина И. В., Шабанов П. Д. Ишемия головного мозга, прекондиционирование и нейропротекция. Цереброваскулярная патология - новые возможности низкодозированной нейропротекции. СПб.: Наука; 2014.
  8. Зарубина И. В., Шабанов П. Д. Травматический токсикоз и антитоксические средства. Фармакология экстремальных состояний. СПб.: Информ-навигатор; 2014.
  9. Лебедев А. А., Ганапольский В. П., Павленко В. П., Стеценко В. П., Лавров Н. В., Воейков И. М., Марков С. В., Шабанов П. Д. Сопоставление центральных эффектов кортексина и церебролизина при их введении в желудочки мозга и системно (внутрибрюшинно). Психофармакология и биологическая наркология. 2006; 6 (3): 275-1283.
  10. Михеев В. В., Шабанов П. Д. Фармакологическая ассиметрия мозга. СПб.: Элби-СПб; 2007.
  11. Путилина Ф. Е., Галкина О. В., Ещенко Н. Д., Диже Г. П. Практикум по свободнорадикальному окислению. СПб.: Изд-во СПбГУ; 2006.
  12. Шабанов П. Д. Доказательность нейропротекторных эффектов полипептидных препаратов: нерешенные вопросы. Нервные болезни. 2011; 1 (4): 17-20.
  13. Шабанов П. Д., Лебедев А. А., Стеценко В. П., Лавров Н. В., Марков С. В., Воейков И. М. Сравнительное изучение эффектов кортексина и церебролизина при их введении в желудочки мозга. Нейронауки. 2007; 2 (10): 9-14.
  14. Gross G. J., Fryer R. M. Mitochondrial KATP channels: triggers or distal effectors of ischemic or pharmacologic preconditioning? Circ. Res. 2000; 87: 431-433.
  15. Porsolt R. D., Lenegre A., Experimental Approaches to Anxiety and Depression/Ed. by J. M. Elliot, D. J. Heal, C. A. Marsden. New York-London: John Willey and Sons; 1992.
  16. Shabanov P. D., Lebedev A. A., Stetsenko V. P., Lavrov N. V., Markov S. V., Vojeikov I. M. Comparison of behavioral effects of cortexin and cerebrolysin injected into cerebral ventriculi. Bull. Exp. Biol. Med. 2007; 143: 437-441.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Дробленков А.В., Пивнев А.В., Пыжов В.А., Буткевич И.П., Михайленко В.А., Шимараева Т.Н., 2015

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution 4.0 International License.
 


Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».