Введение к работе
Актуальность исследования. В последнее десятилетие созданы весомые научные предпосылки для практического использования метода трансплантации эмбриональной нервной ткани с целью исследования механизмов работы мозга, разработки способов протезирования сенсорных систем (Брюховецкий А С , 1998, Wenning G К et al, 1999, Гилерович Е Г и соавт , 2001), компенсации нарушенных функций мозга (Шумаков В И и соавт , 2002, Smith R et al, 2005, Cloutier R , 2006, Coyne T et al, 2006) и лечения неврологических заболеваний (Отеллин В А , 1999, Семченко В В и соавт, 2000, Gould Е et al, 2000, Peschanski М et al, 2004, Cazilhs M et al, 2006, Narang A et al, 2006)
В то же время представляется очевидным, что решение вопроса о внедрении в практику метода трансплантации эмбриональной нервной ткани может быть принято на основе данных фундаментальных научных исследований, вскрывающих закономерности интеграции донорской ткани с мозгом реципиента Данное обстоятельство ставит проблему оценки функционального состояния эмбрионального нейротрансплантата в эксперименте в разряд важнейших проблем физиологии мозга
Являясь многоплановой, данная проблема включает в себя ряд вопросов, ключевыми из которых представляются вопросы о приживаемости и условиях жизнеспособности эмбрионального нейротрансплантата (ЭНТ), а также о его влиянии на функционирование мозга реципиента
Вопрос о приживаемости ЭНТ можно считать частично решенным, поскольку показано, что после гомотопической аллотрансплантации в мозг половозрелого животного приживление ЭНТ отмечается более чем в 90% случаев При этом ЭНТ в течение первых 3-4 месяцев развивается, его клетки пролиферируют, дифференцируются и, образуя межнейронные связи, интегрируют с мозгом реципиента (Lindval О , 1999, Семченко В В и соавт , 2000, Gaillard A et al, 2000, Журавлева 3 Н , 2004) В то же время
данные литературы о продолжительности приживаемости ЭНТ отличаются противоречивостью, отражая наличие зависимости срока жизнеспособности трансплантата от вида, техники пересадки и зоны имплантации ЭНТ
По вопросу об условиях жизнеспособности ЭНТ установлено, что сосудистая сеть в трансплантированной эмбриональной нервной ткани формируется в течение первой недели после пересадки (Лосева Е В , 2001), образует единое с сосудистой системой мозга реципиента кровеносное русло (Журавлева 3 Н, 2004, Keirstead Н et al, 2005, Kim D -E et al, 2006), обеспечивая тем самым структурную основу для циркуляторно-метаболического обеспечения ЭНТ
Вместе с тем представляется очевидным, что жизнеспособность ЭНТ определяется не только наличием кровеносного русла, а, прежде всего, установлением адекватного уровня кровоснабжения и способностью кровеносных сосудов к осуществлению адаптивных реакций По этому вопросу в литературе имеются единичные сведения, которые свидетельствуют, что характер кровоснабжения эмбриональной нервной ткани, после ее гомотопической аллотрансплантации в соматосенсорную область коры мозга крыс, проявляет зависимость от срока пересадки ЭНТ (Хананашвили Я А , Гафиятуллина Г Ш , 2000, Гафиятуллина Г Ш , Хананашвили Я А , 2002, 2004) Однако эти данные не позволяют составить представление о закономерностях кровоснабжения эмбриональной нервной ткани, трансплантированной в другие области мозга, в частности, зрительную область коры, характеризующуюся специфичностью функционирования
Таким образом, несмотря на медико-биологическую перспективность метода трансплантации эмбриональной ткани и определенные достижения в области экспериментальной нейротрансплантологии, ключевые вопросы проблемы функционального состояния ЭНТ, прежде всего о факторах, определяющих его жизнеспособность и интеграцию с мозгом реципиента, пока не получили должного физиологического обоснования
Поскольку одним из инициальных факторов жизнеспособности трансплантата в процессе его интефации с мозгом реципиента является кровеобеспечение его функционирования, целью настоящей работы явилось исследование кровоснабжения эмбриональной нервной ткани в разные сроки после ее гомотопической аллотрансплантации в зрительную область коры мозга крыс
Для достижения цели работы были поставлены следующие задачи
-
изучить влияние трансплантации эмбриональной нервной ткани в зрительную область коры на функционирование мозга реципиента,
-
определить особенности характера микрогемодинамики в эмбриональном нейротрансплантате зрительной области коры мозга в состоянии функционального покоя реципиента,
-
определить особенности характера сосудистых реакций в эмбриональном нейротрансплантате зрительной области коры мозга в условиях фотостимуляции реципиента,
-
провести сравнительный анализ параметров микрогемодинамики и сосудистых реакций в эмбриональном нейротрансплантате зрительной области коры мозга в разные сроки после пересадки
Новизна результатов исследования заключается в том, что в работе впервые
показано в эксперименте влияние трансплантации эмбриональной нервной ткани в зрительную кору на характер поведенческих реакций и зрительного различения у реципиентов,
проведена комплексная оценка параметров микрогемодинамики и функциональной гиперемии в эмбриональном нейротрансплантате зрительной области коры мозга в разные сроки после пересадки,
получены данные о характере распределения локального кровотока в эмбриональной нервной ткани через 4 и 8 месяцев после ее имплантации в зрительную область коры мозга реципиента,
установлены особенности характера функциональной гиперемии в эмбриональной нервной ткани через 4 и 8 месяцев после трансплантации в зрительную область коры мозга реципиента,
показано, что функциональный резерв кровоснабжения эмбриональной нервной ткани, трансплантированной в зрительную кору мозга в процессе ее интеграции с мозгом реципиента снижается и к 8-месячному сроку после пересадки недостаточен
Теоретическая значимость исследования. Полученные в работе экспериментальные данные о характере кровоснабжения эмбриональной ткани, трансплантированной в зрительную область коры мозга половозрелых крыс, имеют фундаментальный характер Они расширяют представления о закономерностях интеграции трансплантата с мозгом реципиента, динамике его функционального состояния и условиях, определяющих его жизнеспособность Результаты исследования, отражающие недостаточность функционального резерва кровоснабжения эмбриональной нервной ткани через 8 месяцев после пересадки, свидетельствуют о перспективности разработки способов оптимизации жизнеобеспечения трансплантата
Практическая значимость исследования заключается в получении экспериментального обоснования возможности испытания метода гомотопической аллотрансплантации эмбриональной нервной ткани как нейро-протекторного средства ограниченного срока действия В то же время, вытекающая из полученных результатов проблематичность применения трансплантации эмбриональной нервной ткани в качестве средства достижения стойкого лечебного эффекта при неврологических заболеваниях не снижает значимости ее использования в биотехнологии и изучении механизмов работы мозга
Объем и структура работы. Диссертация изложена на 138 страницах и состоит из введения, обзора данных литературы, описания материала и методов исследования, 3 глав с изложением результатов собственных ис-
следований, заключения, выводов, списка литературы, включающего 320 источников, из которых 123 — на русском и 197 - на иностранном языках, а также приложений Работа иллюстрирована 19 рисунками и 6 таблицами
