Морфологические особенности нейронов теменной коры и гиппокампа крыс после субтотальной церебральной ишемии на фоне введения омега-3 полиненасыщенных жирных кислот

Авторы: Бонь Е.И.¹, Максимович Н.Е.², Зиматкин С.М.³

Реферат

Цель исследования – изучить морфологические особенности нейронов теменной коры и гиппокампа крыс c субтотальной церебральной ишемией (СИГМ) на фоне введения омега-3 полиненасыщенных жирных кислот (омега-3 ПНЖК). Материал и методы. Эксперименты выполнены на 24 белых беспородных крысах-самцах. Оперативные вмешательства осуществляли в условиях внутривенного тиопенталового наркоза (40–50 мг/кг). Острую СИГМ моделировали путем двусторонней перевязки oбщих сонных артерий. Животным основной группы (n = 6, СИГМ + омега-3 ПНЖК) до ишемии в течение недели вводили внутрижелудочно препарат омега-3 ПНЖК в дозе 5 мг/кг массы тела. В группе сравнения (n = 6, СИГМ) препарат не использовали, контролем (n = 6) служили ложнооперированные животные, которым выполняли разрез кожи без перевязки. Животных декапитировали после 60-минутной ишемии, быстро извлекали головной мозг, кусочки переднего отдела коры больших полушарий фиксировали в жидкости Карнуа. Серийные парафиновые срезы окрашивали 0,1%-м толуидиновым синим по методу Ниссля. На срезах изучали морфологические изменения нейронов теменной коры и поля СА1 гиппокампа. Результаты и их обсуждение. У животных обеих опытных групп выявили морфофункциональные нарушения в теменной коре и гиппокампе. Значимого влияния на размеры и форму нейронов как теменной коры, так и гиппокампа назначение омега-3 ПНЖК не оказало. В гиппокампе введение препарата омега-3 ПНЖК приводило к уменьшению количества гиперхромных сморщенных нейронов (на 20 %) и увеличению числа гиперхромных (на 31 %). Количество клеток-теней в данном отделе не отличалось от показателей контрольной группы. В теменной коре корригирующего эффекта отмечено не было. Заключение. СИГМ приводит к развитию морфофункциональных нарушений коры головного мозга. Введение омега-3 ПНЖК оказывает положительный эффект на состояние нейронов гиппокампа крыс, снижая количество их дегенеративных форм. Полученные данные могут служить основой для поиска новых подходов к терапии острого ишемического инсульта – одной из актуальных проблем неврологии.

Тэги

церебральная ишемия, неокортекс, гиппокамп, нейроны, омега-3 полиненасыщенные жирные кислоты

Список литературы

1. Бонь Е.И., Максимович Н.Е. Способы моделирования и морфофункциональные маркеры ишемии головного мозга. Биомедицина. 2018; 14 (2): 59–71.

Bon E.I., Maksimovich N.Ye. Methods of modeling morphological and functional markers of cerebral ischemia. Biomeditsina = Biomedicine. 2018; 14 (2): 59–71. [In Russian].

2. Bon L.I., Maksimovich N.Ye., Zimatkin S.M. Effects of experimental cerebral ischemia on metabolic characteristics of parietal cortex neurons. Bioprocess Engineering. 2018; 2 (1): 1–5. doi: 10.11648/j.be.20180201.11

3. Clemens J.A. Cerebral ischemia: gene activation, neuronal injury, and the protective role of antioxidants. Free Radic. Biol. Med. 2000; 28: 1526–1531. doi: 10.1016/s0891-5849(00)00258-6

4. Wu B., Song Q., Zhang Y., Wang C., Yang M., Zhang J., Han W., Jiang P. Antidepressant activity of ω-3 polyunsaturated fatty acids in ovariectomized rats: role of neuroinflammation and microglial polarization. Lipids Health Dis. 2020; 19 (1): 4–8. doi: 10.1186/s12944-020-1185-2

5. Kaliannan K., Li X.Y., Wang B., Pan Q., Chen C.Y., Hao L., Xie S., Kang J.X. Multi-omic analysis in transgenic mice implicates omega-6/omega-3 fatty acid imbalance as a risk factor for chronic disease. Commun. Biol. 2019; 2 (1): 276–280. doi: 10.1038/s42003-019-0521-4

6. Khunt D., Shrivas M., Polaka S., Gondaliya P., Misra M. Role of omega-3 fatty acids and butter oil in targeting delivery of donepezil hydrochloride microemulsion to brain via the intranasal route: a comparative study. AAPS PharmSciTech. 2020; 21 (2): 45–50. doi: 10.1208/s12249-019-1585-7

7. Руководство по лабораторным животным и альтернативным моделям в биомедицинских исследованиях. Ред. Н.Н. Каркищенко, С.В. Грачева. М.: Профиль-2С, 2010. 241 с.

Guide to laboratory animals and alternative models in biomedical research. Eds. N.N. Karkishchenko, S.V. Gracheva. Moscow: Profil-2S, 2010. 241 p. [In Russian].

8. Paxinos G., Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates. Academic Press, 1998. 242 p.

9. Батин Н.В. Компьютерный статистический анализ данных: учеб.-метод. пособие. Минск: Институт подготовки научных кадров Национальной академии наук Беларуси, 2008. 235 с.

Batin N.V. Computer statistical data analysis. Minsk, 2008. 235 p. [In Russian].

10. Зиматкин С.М., Бонь Е.И. Темные нейроны мозга. Морфология. 2017; (6): 81–86.

Zimatkin S.M., Bon E.I. Dark neurons in the brain. Morfologiya = Morphology. 2017; (6): 81–86. [In Russian].

11. Мартынова О.В., Тверской А.В., Покровский М.В., Мартынов М.А., Шкилева И.Ю., Шелякина Е.В., Анциферов О.В., Мухина Т.С. Морфологические изменения нейронов головного мозга крыс при двух-, четырехсосудистой моделях ишемического повреждения головного мозга крыс и их коррекция тадалафилом в эксперименте. Соврем. пробл. науки и образования. 2016; (6): 56–61.

Martynova O.V., Tverskoy A.V., Pokrovsky M.V., Martynov M.A., Shkileva I.Yu., Shelyakina E.V., Antsiferov O.V., Mukhina T.S. Morphological changes in rat brain neurons in two-, four-vascular models of ischemic damage to rat brain and their correction with tadalafil in the experiment. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya = Modern Problems of Science and Education. 2016; (6): 56–61. [In Russian].

12. Рукан Т.А., Максимович Н.Е., Зиматкин С.М. Морфофункциональные изменения нейронов фронтальной коры головного мозга в условиях его ишемии-реперфузии. Журн. Гродненск. гос. мед. ун-та. 2012; (4): 35–38.

Rukan T.A., Maksimovich N.E., Zimatkin S.M. Morphofunctional changes in the neurons of the frontal cortex of the brain under conditions of its ischemia-reperfusion. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta = Journal of the Grodno State Medical University. 2012; (4): 35–38. [In Russian].

13. Семченко В.В., Степанов С.С., Алексеева Г.В. Постаноксическая энцефалопатия. Омск, 1999. 446 с.

Semchenko V.V., Stepanov S.S., Alekseeva G.V. Postanoxic encephalopathy. Omsk, 1999. 446 p. [In Russian].

14. Gallyas F., Pal J., Bukovics P. Supravital microwave experiments support that the formation of «dark» neurons is propelled by phase transition in an intracellular gel system. Brain Res. 2009; 1270: 152–156. doi: 10.1016/j.brainres.2009.03.020

Об авторах (для корреспонденции):

Бонь Е.И., e-mail: asphodela@list.ru

Полный текст

snmzh_3-2020_bon_i_dr.pdf

Поступило: 30/06/2020

Принято к печати: 30/06/2020