Аспартатергические нейроны и их связи в центральной и периферической нервной системе человека Калиниченко, Сергей Георгиевич

Введение к работе

Актуальность раЄ.п-ьт. Многочисленные исследования последних лет свидетели .твуют о широком распространении возбуждающих аминокислот (ВАК) - аспаргата и глутамата - в мозге млекош~ающпх животных (0. Годухнн, 1987; А.В. Прихожан, 1989; Fonnum, 1^Г>4; Carnes et al., 1990; Johnston, 1991; Meeker et al., 1991). По результатам новейших фармакологических и нейрофизпологичєскігх исследований установлено,' что ВАК образуют специфические поцицептнвные и ассоциативные системы головного мозга, участвуют в /фференцировке' нервных связан и когнитивном кодировании (Cotman et al., 1988; Collingridge, Bliss, 1995). Значительный прогресс достигнут в изучении роли ВАК в индукции феноменов синапгическбй плг.стпч.-.ости: длите' ^->ной потенциацпн и длительной депрессии. Первостепенное место в обеспечени.. этих процессов от-одят окиси азота как вторичному мессенджеру аминоацидергической нейропередачи (Shibuki, Ok: da, 1991; Shuman, Madison, 1994; Garthv»aite, 1995).

Появились данньк об участии аспартат- и глутаматергпческих систем мозга в происхождении судорожных состоянігії, включая эпилепсию, хорею Гентішгтона и болезнь Альцгеймг іа (К.С. Рг^вский, 1989; Deakin et al., 1989; Cowburr et al., 1990, Bruyn, Stoof, 1990; Flint et al., 1991), а также в патогенезе различных психотических и депрессивных состоянн;", нарушения памяти и процессов обучшя (В.Е. Охотин и соавт., 1993; Kemp et al., 1987; Eticnns, Baudry, 1990). По этой причине оказались совершенно необходимыми сведения о топохимическом представительстве аспар-лта и глутамата в мозге человека и животных, а также данные о локализации энзимов аспартатаминотрансферазы (ACT; НФ: 2.6.1.1.) и глутамнназы (НФ: З.5.1.2.), участвующих в синтезе аспартата и глутамата в нейронах, где эти аминокислоты принимают участие в пере,- іче нервного импульса (Streit, 1984). і.

До середины 80-х годов идентификация аспартат- и глутаматергич :ких нспоонов была затруднена в связи с тем, что применени.' для этих целей меченного тпитием D- Н-аспартата позволяло маркировать одновременно нейроны, содержащие іспартат и глутамат (Gurthwcit et al., 1985; Neville, Roberts, 1986; Barbaresi et al., 1987). Дифференциальная ' дпгностика этих нейронов стала возможной благодаря разработке и внедрению гисто- и иммуноцитохимических методов на ACT (Altschuler et al., 1982; Ross, Godfrey, 1987; Martinez-Rodriguez et al., 198C, Arenas-Diaz, Martinez-Rodriguez, 1990; Kugler, 1У37, 1991) и глутаминазу (T.M. Агаев и соавт., 1988; Altschuler et al., 1984; Ross

el al., 19S7; et al., 1987; Akiyama et al., 1990; Ks-elco et al.. 1992), с помэшыо которых было установлено, что ACT і гл^таминаза выявляются в различных погуляциях нейронов мозга у крыс, кошек, морских свинок и обезьян. При этом собственно аспартатсргичёскис нейроны, содержащие ACT, обнаружены среди непирамиднг.'х клеток в коре больших полушарий, п ядре околоводопроводного серого ве ;ества, в фоторецепторах сетчатки и спинномозговых узлах (S 'lmidt, Woolf, 1984; Donoghuc et al., 1985; Clements ct al., 1987; Gerhard, 1991). Сведений же о локализации АС^Т в мозге человека нет.

Настоящая работа имела целью с помощью гистохимического метода на ACT изучить локализацию энзима в некоторых образованиях центрально,, и периферический нервной системы у человека, тем самым решить ряд задач по картированшо аспартатергических нейронных структур:

1. В 4-ом поле двигательной области коры большого мозга;

2. В коре мозжечка;

3. В ядерных образованиях продолговатого мозга и варолиеза моста;

4. В спинном мозге, спинномозговых узлах и в нервном аппарате ми::рососудов мягкой мозговой оболочки.

На.чная .новизна: 1. Установлены диагностические критерии, позволяющие отличить нейротрансмиттерный пул L-аспартата от .метаболического;

2. Впервые на материале мозга челові ,са установлена медиаторная
асиартатергическая специализация псевдоуниполярных нейронов и
рецепторных окончаний на стенках шпракраниальных сосудов;

3. Выполнена количественная оценка доли аспартатергических
нейронов в нервных центрах продолговатого мозга, варолиева моста, коры
мозжечка и двигательной области неокортекса человека;

4. В моторной коре кошки установлена аспартатергическая функция гигантских пирамидных нейронов Беца;

5. На основании собственны.» и литературных данных предложена модель >.спартагсргпчсскнх коммуникаций в мозге человека г участии L-аепартата втранедукцаи первичной ноцицептивной информации.

Теоретическая и практическая ценность работы: 1. Знакит о
нсііроігч аспартатергнческой синаптическоД пер дачи могут быть
использованы: а) для понимания патогенеза нарушений функций мозга и
их. рациональной терапіг б) для изучения механизмов спи, обучения,
памяти и эмоций;'в) для изыскания новых психофармакологических
средств направленного действия. ..

2. Результаты настоящей работы и предложенная схг/л
аспартатергическнх связей в мозге человека могут быть использованы пл
лекционных курсах преподавания ненробиол чш и кезрологтш для
обучения студентов медицинских институтов; материалы Ш глдзы
диссертации включены в методические разработки кафедры гистолопч: и
эмбриологии ВГМУ.

Апробация диссертации. Основные положения диссертации были доложены на Всесоюзной молодежной конференции Ш-ІИ Мозга АМН СССР (Москва, 1991), иа XI конференции молодых ученых Владивостокского государственного медицинского института (Владивосток, 1994), 3-м Конгрессе Ассоциации морфологов (Тверь, 1996).

Публикации. По теме диссертации опубликовано в центр.иыюл печати 11 статей.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит' из введший;., трех глав, заключения, 7 выводов н 'указателя литературы. Р.йога изложена на 182 страницах машинописного текста. Иллюстративный материм представлен 5 таблицами, 54 рисунком, включающими >з сг5я 100 микрофотографий и б схе?... Указатель литературы содержит 103 работы иа русском языке и 261 зарубежных источников. Диссертация изложена на русском языке.