Report
ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПИРАМИДНЫХ НЕЙРОНОВ ДВУХ ОТДЕЛОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПОЛОВОЗРЕЛЫХ КРЫС В РЕЗУЛЬТАТЕ ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ
| Title: | ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ ОРГАНИЗАЦИИ ПИРАМИДНЫХ НЕЙРОНОВ ДВУХ ОТДЕЛОВ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПОЛОВОЗРЕЛЫХ КРЫС В РЕЗУЛЬТАТЕ ТЯЖЕЛОЙ ЧЕРЕПНО-МОЗГОВОЙ ТРАВМЫ |
|---|---|
| Publisher Information: | Политравма, 2023. |
| Publication Year: | 2023 |
| Subject Terms: | сенсомоторная кора, NSE, hippocampus, нейронспецифическая енолаза, traumatic brain injury, черепно-мозговая травма, neurons, нейроны, гиппокамп, sensorimotor cortex, neuron-specific enolase |
| Description: | Цель – изучение структурно-функциональных изменений пирамидных нейронов сенсомоторной коры (СМК) и гиппокампа головного мозга половозрелых белых крыс после тяжелой черепно-мозговой травмы (ТЧМТ). Материалы и методы. ТЧМТ у крыс Wistar (основная группа, n = 30) моделировали с помощью падающего груза. Пирамидные нейроны изучали на фронтальных срезах с использованием световой микроскопии (окраска гематоксилин-эозином и тионином, иммуногистохимическая реакция на нейрон-специфическую енолазу (NSE)) и морфометрических методов исследования через 1, 3, 7, 14 и 30 суток после травмы. Контролем были интактные животные (n = 6). Определяли общую численную плотность нейронов, численную плотность гиперхромных несморщенных и сморщенных нейронов на 1 мм2 поля зрения. Проверка статистических гипотез проводилась непараметрическими методами в программе Statistica 10.0. Результаты. После ТЧМТ в сенсомоторной коре и гиппокампе длительно сохранялось высокое содержание гиперхромных несморщенных и сморщенных нейронов, а также NSE-меченых нейронов. Так, численная плотность гиперхромных несморщенных нейронов в СМК через 30 суток (слой III) была на уровне 10,9 %, в слое V – 28,5 %, в поле СА1 – 7,6 % и СА3 – 8 %. При этом общая численная плотность нейронов в слое III и V СМК, CA1 и CA3 гиппокампа уменьшалась в течение этого периода соответственно на 31,5, 17,8, 41,2 и 42,8 %. Максимальное содержание NSE-меченых нейронов зафиксировано в СМК через 1 и 3 суток после ТЧМТ: в слое III – 35 и 42 %, в слое V – 41 и 46 % (относительно общей численной плотности нейронов). В гиппокампе наибольшее содержание NSE-меченых нейронов отмечено через 14 суток в поле СА1 (25 %) и через 1 сутки в поле СА3 (23 %). Выявлена корреляционная связь между содержанием гиперхромных нейронов и нейронов с высоким уровнем NSE. Вероятно, обнаруженная динамика изменения общей численной плотности нейронов, содержания гиперхромных несморщенных и пикноморфных нейронов, а также NSE-позитивных нейронов в совокупности отражала, с одной стороны, необратимость деструкции нервных клеток и, с другой – наличие резервов долгосрочного приспособления к потере части нейронов за счет увеличения экспрессии NSE. Заключение. После ТЧМТ в сенсомоторной коре и гиппокампе крыс выявлены типовые диффузно-очаговые реактивные и дегенеративные структурные изменения пирамидных нейронов, сопровождающиеся перманентным снижением их общей численной плотности. Изменения подобного рода неизбежно оказывают влияние и на исход посттравматической перестройки нейронных сетей функциональных систем головного мозга. Поэтому полученные результаты могут быть использованы при объяснении морфологических причин сложных психоневрологических изменений, характерных для тяжелой посттравматической энцефалопатии. Objective – the study of structural and functional changes in the pyramidal neurons of the sensorimotor cortex (SMC) and the hippocampus of the mature rats brain after severe traumatic brain injury (STBI). Materials and methods. STBI in Wistar rats (main group, n = 30) was modeled using a falling weight. Pyramidal neurons were studied in frontal sections using light microscopy (staining with hematoxylin-eosin and thionin, immunohistochemical reaction to neuron-specific enolase (NSE)) and morphometric research methods 1, 3, 7, 14 and 30 days after injury. The controls included intact animals (n = 6). The total numerical density of neurons (TNDN), the numerical density of hyperchromicunshrunkand shrunk neurons (NDHUN and NDHSN) per 1 mm2 of the visual field were determined. Statistical hypotheses were tested using nonparametric methods in the Statistica 10.0 program. Results. After STBI, the sensorimotor cortex and hippocampus retained a high content of the HUN and HSN, as well as NSE-labeled neurons, for a long time. Thus, after 30 days in the SMC (layer III)NDHUN was at the level of 10.9 %, in layer V – 28.5 %, in the field CA1 – 7.6 % and CA3 – 8 %. Moreover, the total numerical density of neurons in layers III and V of the SMC, CA1 and CA3 of the hippocampus decreased during this period by 31.5, 17.8, 41.2 and 42.8 %, respectively. The maximum content of NSE-labeled neurons was observed in the SMC 1 and 3 days after STBI: in layer III – 35 and 42 %, in layer V – 41 and 46 % (relative to the TNDN). In the hippocampus, the highest content of NSE-labeled neurons was observed after 14 days in field CA1 (25%) and after 1 day in field CA3 (23 %). A correlation was revealed between the content of hyperchromic neurons and neurons with a high level of NSE. It is likely that the identified dynamics of changes in TNDN, the content of hyperchromicunshrunkand shrunkpycnomorphic neurons, as well as NSE-positive neurons in the aggregate reflected (on the one hand) the irreversibility of the nerve cells destruction and (on the other hand) the presence of reserves for long-term adaptation to the loss of some neurons due to increased expression NSE. Conclusion. After STBI, typical diffuse-focal reactive and degenerative structural changes in pyramidal neurons were revealed in the sensorimotor cortex and hippocampus of rats, accompanied by a permanent decrease in their overall numerical density. Changes of this kind inevitably influence the outcome of post-traumatic restructuring of the neural networks of the brain functional systems. Therefore, the results obtained can be used to explain the morphological causes of complex psychoneurological changes which are common for severe post-traumatic encephalopathy. |
| Document Type: | Research |
| DOI: | 10.24412/1819-1495-2023-3-59-68 |
| Rights: | CC BY |
| Accession Number: | edsair.doi...........29dca91982e427b903b30daf49cee23e |
| Database: | OpenAIRE |
| DOI: | 10.24412/1819-1495-2023-3-59-68 |
|---|