Введение к работе
Актуальность проблеми. Одной из наиболее актуальных проблем современной нейроОиологии является проблема развития нервной системы и составляющих ее клеточных элементов - нервных и глн-альньи клеток. Среди различных аспектов этой проблемы важное место занимает исследование различных межклеточных взаимодействий, которые определяют процессы развития нейронов, и изучение опосредующих это взаимодействие гуморальных факторов. Особенно интенсивно исследуется в этом плане фактор роста нервов (ФРН), открытый ещэ в БО-х годах Леви-Мэнтальчини и Гамбургером и охарактеризованный ими как трофический фактор адренергических симпатических и некоторых сенсорных нейронов, способный интенсивно стимулировать рост и развитие этих нейронов [Levl-MDntalohinl R. , Hannburger V. , 1061; Levl-Montalohlnl R. , 1089L Позднее по аналогии с этими исследованиями начались поиски зависимых от ФРН адренергических нейронов в центральной нервной системе (ЦНС). и в 1982 году Крутчер tCrutcher К. A. and Collins F., 1982] обнаружил значительное содержание ФРН в гиппокампе. Было показано таю», что иньецированныя в кору ФРН транспортируется в холинергические нейроны бавальных ядер переднего мозга [Seller М. , Schwab М. Е.. 1984], и что на цитоплазматическнх ыембранах этих нейронов присутствуют рецепторы к ФРН [Tanluohi М. , Bahwelzer J. В. and Jonson Е. М. , 1986]. В этой связи рядом исследователей было высказано предположение,- ФРН является трофическим фактором холинергических нейронов ЦНС, и что дефицит ФРН в ЦНС может лекать в основе патогенеза болезни Альцгеймера CAppel S. Н., 1982; Нб>ЙЛ F. .Walner W. J. , 1986) . В дальнейшем ыногочиссленные исследования, выполненные на моделях in vivo, действительно показали, что при разрушении структур мозга, слушних мишенями иннервации холинергических нейронов оаэальиых ядер переднего мозга, в которых осуществляется синтез ФРН, а также при нарушении аксонального транспорта этого нейротрофи-ческого фактора, в бавальных ядрах переднего мозга раввиваюгся нейродегенеративные процессы. Внутрижелудочковое введение ФРН предупреждает развитие таких неиродегенеративных изменений.
В пооледние годы были начаты интенсивные исследования действия ФРН на холинергические нейроны бавальных ядер переднего *зэга in vitro. В результате этих исследований было показано, что
- 2 -ФРН влияет на выживание холинергических нейронов IHartlkka j. .4,1 Heft і F. , 1988; Hatanaca H. , Tsukui H., 1988.1 , способствует ловыюеншп в этих нейронах уровня активности холина-цетилтрансфераэы (ХАТ) и ацетилходинэстераэы ( АХЭ), а также ведет к увеличению длины и разветвленности холинергических волокон в диссоциированных культурах Septum pellucidum (еептум) [Hartlkka J. and Hefti F. , 1988). Однако эти единичные исследования не носили систематического характера, и главный вопрос о роли ФРН в развитии холинергических нейронов оставался открытым. Исходя из этого и учитывая имеющиеся на момент начала исследования (1987 год) данные, была сформулирована цель настоящей работы - исследовать влияние ФРН на «ивнеспособность, дифферен-цкрсвку и регенерация холинергических нейронов Оааальных ядер переднего ішга в клеточных культурах. В соответствии с этой целью задачами исследования были:
- полу^чть диссоциированные клеточные культуры Оааальных ядер переднего шэга эмбрионов крыс, в которых возможна шрфо-допк-еская характеристика дендритной системы отдельных холинергических нейронов;
изучить рост и развитие диссоциированных культур септума и базального крупноклеточногс ядра Мейнерта;
исследовать влияние ФРН на жизнеспособность холинергических нейронов базальних ядер переднего мозга;
изучить влияние ФРН на уровень активности АХЭ в холинергических нейронах полученных клеточных культур;
исследовать влияние ФРН на дифФ^ренцировку холинергических нейронов базальних ядер переднего мозга.
В связи с тем, что появились данные свидетельствующие о том, что ганглиоанды способны усиливать действие ФРН на уровень активности ХАТ в холинергических нейронах переднего мозга 1Сш«11о А. С. , Garaf'alo L,Кепіg"berg R. L. , Mavsinger D. , 19891 была поставлена дополнительная задача: исследовать совместное действие ФРН и ганглиопида GM1 на жизнеспособность холинергических нейронов септума в клеточных культурах.
'ІїНная новизна результатов определяется рядом впервые полученных данных. Было обнаружено, что в диссоциированных клеточных культурах септума, развивавшихся в присутствии ФРН. происходит значительное возрастание размеров тел холинергических нейронов. Применение могола морйометрического опали;>п-Ж'йіюнов с отростками на клеточных культурах, позволило показать, что Диктор
- з -роста нерэоо участвует в морфогенезе дендритной слствкы септаль-нш холинергических нейронов.Обнаружено, что в клеточных культурах септуиа, развивавшихся в присутствии ФРН, у холинергических цойронов возрастает количество лврзнчмых дендрнтов. С помощью количественной оценки числа АХЭ-полоямтельных нейронов в культурой сэптуыа и базального крупноклэточного ядра Цэйнерта было продемонстрировано, что действие ФРН на эти культуры реализуется в первую неделю развития in vitro.
Научно-практичеокая значимость исследования состоит в том, что результаты роботы могут быть использованы в качестве экспе-ргаштадькой ооновы для разработки возможного клинического при-шнения SPH при нейродегенеративныи заболеваниях.
Основные положения диссертации выносимыэ на вшциту: 1.ФРН активно участвует в морфогенезе холинергических нейронов соптуш.
-
В присутствии ФРН в клеточных культурах свптуш возрастает количество нейронов с большим количеством первичных дендритов.
-
CFH увеличивает вьетваешсть септальных холинергических нейронов в условиях культивирования.
-
ФРН интенсивно влияет на уровень активности ацетилхолинэсте-раэы в холинергических нейронах септуиа и базального крупноклэточного ядра і&йнерта.
Апробация работы: Основные положения работы были представлены на научной конференции НИИ шага АМН СССР, на гг-м Маяду-кародном Дунайском ояшюэиуш некрологических наук.
По теш диссертации опубликовано семь печатных работ: двое тезисов и пять статей.
Структура диссертации. Диссертация изложена на 116 страницах и содержит следующие разделы: введение, обзор литературы, материалы н кйтоды исследования, результаты собственных исследований, обсуждение результатов, выводы и список литературы, состояний нэ 12 отечественных и 97 зарубежных источников. Диссертация иллюстрирована 32 фотографиями, таблицами, рисунками.