Введение к работе
Актуальность исследования. Морфофункциональные закономерности стрессорного повреждения организма и его структур представляют значительный интерес для анатомов, гистологов, физиологов и клиницистов (Меерсон Ф.З., 1986; Пшенникова М.Г., 2000; Батышева Т.Т., 2007; Путилина М.В., 2011; Румянцева С.А., 2007). На сегодняшний день можно утверждать, что, не смотря на несомненные достижения в изучении данной проблемы, она все-таки очень далека от своего окончательного разрешения, особенно в плане изучения адаптации к стрессу нервной системы и её структурных компонентов.
В индустриально развитых странах человек постоянно подвергается воздействию различных стрессорных факторов разнообразной природы. В сочетании с другими этиопатогенетическими факторами это приводит к усугублению течения патологии центральной нервной системы (Бобровицкий И.П., Ушаков И.Б., 1998; Бурчинский С.Г., 2008; Гурович И.Я. с соавт., 2000; Гурович И.Я., 2001; Дмитриева Т.Б., 2001; Акарачкова Е.С., 2006). В частности, по данным статистики, в течение последних десятилетий среди ведущих медицинских и социальных проблем на первые позиции выходят цереброваскулярные заболевания (Батышева Т.Т 2007; Гусев Е.И с соавт 2010; Суслина З.В., 2008; Шахпаронова Н.В., 2008; Шальнова С.А. с соавт., 2011; Путилина М.В., 2011; Камчатнов П.Р., 2011; . et al. 2008; . et al., 2011), в том числе и в республике Мордовия (Блинов Д.С., с соавт., 2011).
В рамках анализа указанной проблемы, следует отметить, что патогенез цереброваскулярных заболеваний и стрессорных расстройств, несмотря на ряд особенностей, имеет многие общие звенья. В частности: сложный многокомпонентный характер повреждения, напряжение симпатоадреналовых механизмов ауторегуляции, чрезмерная активация процесса перекисного окисления липидов, что приводит к церебральной гипоксии, апоптозу и некрозу нейроцитов (Меерсон Ф.З., Пшенникова М.Г., 1988, 1989; Гельфанд Б.Р. с соавт., 2007).
Важная роль стресс-реализующих систем и гипоксии в патогенезе цереброваскулярных расстройств подтверждается многочисленными данными литературы об эффективности антигипоксантов и стресспротекторов в экспериментальных условиях и в комплексной терапии данной патологии (Зорькина А.В., 1997; Блинов Д.С. с соавт., 2010; 2012). Перспективным направлением поиска эффективных нейропротекторов является изучение синтетических антиоксидантов из группы фосфорорганических неантихолинэстеразных средств. Ранее рядом авторов (Хафизьянова Р.Х., 1991; Цыбулькина В.Н., 1999) продемонстрирован нейропротекторный эффект димефосфона в эксперименте и у больных с цереброваскулярной патологией. Особое внимание привлекают к себе производные фосфорилуксусной кислоты, обладающие анксиолитическим, антидепрессивным и ноотропным эффектами (Семина И.И., 1988; 1999; 2002; Хафизьянова Р.Х., 1991; Ржевская Г.Ф. и соавт., 1996). Анализ литературы, посвященной данной группе веществ, свидетельствует, что механизмы их фармакологических эффектов основаны на антигипоксических (Курмышева Т.В., 2005), антиоксидантных (Семина И.И. с соавт., 2002; Курмышева Т.В., 2005), мембраностабилизирующих (Семина И.Г. с соавт., 2001) и стресспротекторных свойствах (Балашова Г.В., 2009).
Среди ряда изученных соединений наибольшую стресспротекторную и кардиопротекторную активность (Кулькова Н.П., 2007; Альмяшева М.И. с соавт., 2006; Балашов В.П. с соавт., 2007; 2008) проявила трифторуксуснокислая соль 4 – диметиламинофенил – 2 – хлорэтоксифосфорилацетилгидразида (лабораторный шифр соединения – ХС-3635). Однако влияние данного вещества на структурные изменения нейронов в отделах центральной нервной системы, ответственных за поведенческие и двигательные реакции млекопитающих животных при стрессе ранее не изучались, что и предопределило цель нашего исследования.
Цель работы: изучить морфологические изменения зоны СА3 гиппокампа в условиях хронического стресса и действия трифторуксуснокислой соли 4 – диметиламинофенил – 2 – хлорэтоксифосфорилацетилгидразида (ХС 3635).
Задачи исследования:
-
Провести анализ структурных изменений нейроцитов зоны СА3 гиппокампа лабораторных грызунов на светооптическом уровне при действии стресса в сочетании с ХС 3635.
-
Изучить особенности ультраструктуры нейроцитов, глиоцитов и компонентов сосудистой стенки в зоне СА3 гиппокампа мышей при комбинированном действии стресса и ХС 3635.
-
Оценить некоторые механизмы нейропротекторных свойств ХС 3635.
Научная новизна. В тесте окраски зоны СА3 гиппокампа мышей крезиловым фиолетовым показана способность ХС 3635 уменьшать долю нейроцитов, находящихся в состоянии стресс-опосредованной деструкции. При иммуногистологическом исследовании показано усиление синтеза антиапоптотического белка bcl-xl в клетках зоны СА3 гиппокампа крыс в условиях стресса на фоне действия ХС 3635.
При ультраструктурном исследовании выявлено цитопротекторное действие вещества ХС 3635, проявляющееся в поддержании типичного строения нейроцитов и глиоцитов зоны СА3 гиппокампа мышей, подвергнутых хроническому стрессу. Число нейроцитов с признаками дегенеративных изменений ультраструктуры ядра и цитоплазмы было относительно невелико. Преобладающей группой нейронов являлись «светлые» нейроны с хорошо развитой гранулярной эндоплазматической сетью. В них определялось крупное, богатое эухроматином ядро, имеющее ровные контуры поверхности. В нейропиле сохранялись многочисленные синаптические контакты, реже наблюдались нарушения ультраструктуры компонентов стенки сосудов микроциркуляторного русла, зоны периваскулярного отека были существенно уменьшены.
О протекторном действии ХС3635 свидетельствует повышение выживаемости мышей в тесте гиперкапнической гипоксии (при введении за 20 минут до прекращения доступа кислорода). Вещество увеличивает способность дезоксигемоглобина присоединять кислород. Эффекты ХС3635 не могут быть объяснены блокадой реполяризующего калиевого тока нейронов.
Практическая ценность работы. Результаты проведенных исследований расширяют представления о закономерностях стрессорного повреждения нервной ткани в условиях применения потенциальных нейропротекторов. Данные, полученные о закономерностях и характере повреждения нейронов зоны СА3 гиппокампа, а также выявленные гистофармакологические эффекты ХС 3635 дополняют современные представления о молекулярно-генетических основах патологии нейрона и могут служить предпосылкой для разработки нового лекарственного средства.
Результаты исследования внедрены в научно-исследовательскую работу и учебный процесс кафедры цитологии, гистологии и эмбриологии с курсом медицинской биологии и кафедры фармакологии ФГБОУ ВПО «Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева».
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Стресс-опосредованное увеличение доли гиперхромных нейроцитов в зоне СА3 гиппокампа уменьшается при действии ХС 3635, при этом активизируется синтез антиапоптотического белка bcl-xl.
-
Нарушения ультраструктуры компонентов нервной ткани в зоне СА3 гиппокампа, вызванные хроническим стрессом, корригируются ХС 3635.
-
Цитопротекторное действие производного фосфорилуксусной кислоты основано на его антигипоксических свойствах.
Апробация работы. Материалы, представленные в диссертации, докладывались и обсуждались на: ежегодных Огаревских чтениях и конференциях молодых ученых Мордовского государственного университета (Саранск 2006-2012); Российской конференции «Фармакология и токсикология фосфороорганических соединений и других биологически активных веществ» (Казань, 2008); IV съезде нейрохирургов Украины (Днепропетровск, 2008); научно практической конференции «Молодежь и наука: модернизация и инновационное развитие страны (Пенза, 2011), Молодежной научной конференции “Здравоохранение XXI века: проблемы и пути решения”; XI конгрессе международной ассоциации морфологов (Самара, 2012).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 работ, 4 из которых - в изданиях, рекомендованных ВАК Российской Федерации.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 118 страницах машинописного текста, документирована 4 таблицами и иллюстрирована 30 рисунками. Работа состоит из введения, обзора литературы (глава 1), описания материалов и методов исследования (глава 2), изложения собственных результатов (глава 3, 4 и 5), заключения (глава 6), выводов и библиографического указателя, включающего 193 источника.
