Введение к работе
Актуальность проблемы. Эмбриональный и ранний постнатальный периоды онтогенеза играют особо важную роль в развитии головного мозга, определяя его свойства в последующие периоды онтогенеза. Известны многие факторы, приводящие к нарушению развития и функционирования мозга (ПА Мотавкин, 2003, D Perrin et al, 2004; J J McGrath et al, 2004, И Л Брин, О Г Шейнкман, 2005; Ю Е Вельтищев, А Д. Царегородцев, 2006, Б.Я Рыжавский, 2002-2006) Более 60% всех заболеваний нервной системы своими истоками уходят в перинатальный период, начинающийся у человека с 28-недели внутриутробного развития и продолжающийся до 8-го дня жизни после рождения. Опасность тяжелых неврологических повреждений в это время значительно выше, чем в последующие несколько десятилетий жизни человека (Ю И Барашнев, 1991, И.Л. Брин и соавт, 2005, Е И Краснощекова и соавт, 2006) Различные отклонения нервно-психического развития, обусловленные внутриутробно развившейся патологией, диагностируются примерно у 27-44% детей в возрасте до 15 лет (В.А Отеллин и соавт., 2004) Распространенность нарушений интеллектуального развития в детском возрасте составляет в среднем около 3% (В.К Shapiro, М L. Batshaw, 2004, Н. Leonard, X Wen, 2002, В Wmnepenruckx et al., 2003) Частота и распространенность нарушений нервно-психического развития у детей в связи с наследственной патологией ЦНС остается стабильной (ЮЕ Вельтищев, А Д Царегородцев, 2006)
Развитие мозга человека находится под влиянием, с одной стороны, генетически закрепленных программ, с другой, - внешней среды (МС Мицкевич, 1978, Л И Корочкин, А Т. Михайлов, 2000, И Н Боголепова и соавт., 2002, W.J. Chen et al., 2003; R G. York et al, 2004) В эмбриогенезе важная роль среди последних отводится гормональному статусу матери (МС Мицкевич, 1978; А Г Резников, 1982, Б В Розен, 1994)
Факторы, вызывающие отклонения в гистофизиологии эндокринных органов беременной, введение гормонов приводят к изменениям в развитии головного мозга потомства как на самых ранних этапах постнатального развития, так и у взрослых, а также к отличиям в развитии потомства, затрагивающим органы репродуктивной, иммунной, эндокринной систем (В.Н. Золотухина 1993, АС Батуев и соавт, 1999, Г.Т. Шишкина, НН Дыгало, 1999, D Е Dluzen, J. L. McDermott, 2000, ИИ Дедов, 2000, Т Kadota et al, 2001; R. Jayasundar, 2002; M Banasr, M Hery, 2004, С R. Gale et al., 2004; Б Я Рыжавский, 1992-2006)
Показано, что крысы-самки, чье потомство отличалось признаками ускоренного развития мозга, характеризовалось сниженными репродуктивными способностями (Б Я Рыжавский и соавт, 2005)
Установлены корреляционные связи показателей развития головного мозга новорожденных крыс и состояния эндокринных желез их матерей Данные литературы свидетельствуют о том, что патология эндокринных желез беременной приводит к отклонениям развития мозга их потомства В то же время, остаются мало изученными взаимосвязи состояния
эндокринных желез и показателей развития головного мозга у потомства при физиологически протекающей беременности Выявление таких зависимостей представляет, по нашему мнению, значительный научный интерес как для представителей экспериментальной биологии и медицины, так и для практической медицины и, в связи с этим, заслуживает дальнейшего многостороннего изучения
Изучению особенностей головного мозга потомства самок с различными репродуктивными способностями посвящена данная работа
Цель исследования: Дать морфометрическую, гистохимическую характеристику неокортекса и гиппокампа, а также показателей высшей нервной деятельности потомства самок, имевших высокую и сниженную, в том числе экспериментально, репродуктивную потенцию, сопоставить показатели развития мозга с некоторыми параметрами гистофизиологии гонад и коркового вещества надпочечников
Задачи исследования:
-
Изучить влияние возраста самок крыс на показатели развития головного мозга их 40-дневного потомства
-
Изучить особенности развития головного мозга 40-дневных крыс, потомства 4-4,5- и 8-9-месячных самок с экспериментально сниженными репродуктивными потенциями
-
Изучить влияние возраста самок крыс на показатели развития эндокринных желез (надпочечник, семенник, яичник) их 40-дневного потомства
-
Изучить особенности морфологических показателей состояния эндокринных желез (надпочечник, семенник, яичник) 40-дневных крыс, потомства 4-4,5-и 8-9-месячных самок с экспериментально сниженными репродуктивными потенциями
-
Сопоставить показатели развития головного мозга, ВНД и гистофизиологии надпочечников и гонад потомства самок, имевших высокую и сниженную, в том числе экспериментально, репродуктивную потенции
Научная новизна исследования:
Впервые показано, что крысы из пометов, характеризовавшихся в 1-дневном возрасте различной средней величиной массы мозга (менее 230 мг и более 240 мг), в 40-дневном возрасте различаются по ряду морфометрических и гистохимических показателей уровня развития головного мозга, коры надпочечников, показателей ВНД
Впервые выявлены особенности морфометрических показателей головного мозга 40-дневного потомства самок различных возрастных групп;
Впервые разработана модель экспериментального уменьшения численности пометов у самок крыс
Впервые дана морфометрическая и цитохимическая характеристика особенностей показателей развития головного мозга, его неокортекса и гиппокампа у потомства самок с экспериментально сниженной репродуктивной потенцией
Впервые показаны особенности гистофизиологии гонад и коркового вещества надпочечников потомства самок с экспериментально сниженной репродуктивной потенцией.
Научная и практическая значимость работы
Полученные результаты расширяют и детализируют представления о факторах, оказывающих влияние на развитие головного мозга крыс, репродуктивных потенциях матери, ее возрасте, а также о корреляциях морфологических и функциональных свойств мозга Они дополняют сведения о взаимовлиянии развивающихся мозга, надпочечников, гонад.
Данные, приведенные в работе, могут быть использованы в практике работы эмбриологических, морфологических лабораторий, исследующих органогенез головного мозга, а также при проведении практических занятий, чтении лекций по гистологии и эмбриологии в медицинских и биологических вузах.
Основные положения, выносимые на защиту
1 Репродуктивные потенции самок крыс могут рассматриваться как
один из факторов, влияющих на показатели развития мозга и
гистофизиологии эндокринных органов их потомства в препубертатном
периоде онтогенеза Их снижение, в том числе экспериментально
обусловленное, сопровождается изменениями морфологических показателей
развития головного мозга потомства (масса абсолютная и относительная,
число ядрышек в ядрах нейронов II и V слоев ПТД, СТД, гиппокампа,
концентрация НК в ядрах и цитоплазме ядрах нейронов II и V слоев ПТД,
СТД, гиппокампа), ВИД.
-
Морфометрические показатели развития головного мозга в препубертатном возрасте различаются в пометах, животные из которых характеризовались разной массой мозга в 1-дневном возрасте.
-
Возраст самок крыс влияет на показатели развития мозга их потомства Головной мозг 40-дневного потомства 8-9-месячных самок крыс отличается от мозга потомства 4-4,5- месячных самок большими величинами таких показателей как относительная масса, число нейронов в стандартном поле зрения в V слое ПТД, площадь ядрышек в нейронах II и V слоя СТД, гиппокампа, площадь сечения ядер нейронов II и V слоя ПТД, V слоя СТД и гиппокампа, площадь цитоплазмы нейронов П слоя ПТД, концентрация нуклеиновых кислот в цитоплазме нейронов II слоя ПТД, количества и времени элементарных поведенческих актов, свешиваний, принюхиваний, движений, нахождения в открытых рукавах лабиринта
4 Экспериментальное уменьшение репродуктивных потенций 4-4,5- и
8-9-месячных самок крыс отражается на морфологических и
функциональных показателях развития мозга их потомства Совокупность особенностей их мозга можно трактовать как свидетельство опережающего развития органа Влияние экспериментального уменьшения репродуктивных потенций на развитие мозга более выражено у потомства самок 4-4,5-месячного возраста
5 Особенности показателей развития головного мозга крыс каждой из исследованных групп сочетаются с различиями показателей гистофизиологии их эндокринных желез (масса надпочечников и гонад, толщина коры надпочечников, активность ГСДГ в разных зонах коры надпочечников, текоцитах фолликулов, клетках Лейдига семенников), что можно расценивать как свидетельство их взаимного влияния в процессе развития
Апробация материалов диссертации.
Материалы исследования представлены на Всероссийской научной конференции с международным участием «Структурно-функциональные и нейрохимические закономерности асимметрии и пластичности мозга» (2005, Государственный научно-исследовательский Институт Мозга РАМН, г. Москва), конференции посвященной 75-летию Дальневосточного государственного медицинского университета (2006, ДВГМУ, г Хабаровск), IX краевом конкурсе молодых ученых и аспирантов (2007, ДВГМУ, г Хабаровск), на заседании Хабаровского отделения Всероссийского научного общества анатомов, гистологов и эмбриологов(2007, г Хабаровск)
Публикации: по теме диссертации опубликовано 5 печатных работ, в том числе 3 в журналах, входящих в Перечень ведущих научных журналов и изданий ВАК, оформлено рационализаторское предложение «Экспериментальное уменьшение численности пометов у самок крыс» (2007)
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, 2-х глав собственных данных, заключения, выводов и списка литературы Работа изложена на 234 страницах машинописного текста, включая 30 таблиц, 51 рисунок Перечень литературы содержит 299 источников, в том числе 101 иностранный и 198 отечественных
