ПОЛИТРАВМА / POLYTRAUMA

Цель — изучение гистоархитектоники гиппокампа и иммуногистохимическая характеристика цитоскелета пирамидных нейронов после кратковременной окклюзии общих сонных артерий у белых крыс.

Материалы и методы. У крыс Wistar (n = 30) моделировали 20-минутную окклюзию общих сонных артерий. Нервную ткань гиппокампа изучали с помощью световой микроскопии (окраска гематоксилин-эозином и тионином; иммуногистохимическая реакция на МАР2) и морфометрии через 1, 3, 7, 14 и 30 суток после реперфузии. В качестве контроля использовали животных без окклюзии (n = 6). С помощью программы ImageJ 1.53 подсчитывали общую численную плотность нейронов, численную плотность нормохромных нейронов и иммуногистохимически идентифицированных глиальных клеток (на 1 мм² поля зрения), также определяли нейроглиальный индекс. Кроме того, измеряли площадь МАР2-позитивных структур (отростки в полиморфном слое гиппокампа) и расстояние между ядрышками пирамидных нейронов в СА₁. Статистический анализ проводили ранговыми методами в программе Statistica 8.0.

Результаты. После окклюзии максимальное количество нормохромных нейронов совпадало с максимальными значениями нейроглиального индекса. В течение 14 суток активно проявлялись ключевые события патоморфоза и саногенеза в нервной ткани гиппокампа, а через 30 суток, несмотря на сохранение поврежденных нейронов, реакция глиоцитов нивелировалась. В неповрежденной нервной ткани гиппокампа (зона нормохромных нейронов) МАР2-позитивные отростки нейронов в полиморфном слое занимали 27 (26–34) %, а в зоне скопления гиперхромных нейронов со штопорообразными дендритами 37,5 (35–47,5) % единицы площади среза полиморфного слоя (р = 0,001). В зоне скопления гиперхромных нейронов на 12,5 % (р = 0,01) было меньше расстояние между ядрышками соседних пирамидных нейронов. Через 14 и даже 30 суток сохранялись нейроны с признаками деформации перикариона и дендритов в результате дегидратации и констрикции элементов цитоскелета. Эти нейроны соответствовали «темным» (гиперхромным) сморщенным нейронам.

Заключение. В зоне скопления гиперхромных нейронов происходило сжатие пространства нейронных сетей. Подобные изменения мы рассматриваем как один из саногенетических механизмов регулирования движения потоков свободной жидкости в гиппокампе после ишемии. Полученные результаты могут быть использованы при объяснении закономерностей пространственной реорганизации нейронной сети гиппокампа после ишемии.

Nikonenko AG, Radenovic L, Andjus PR, Skibo GG. Structural features of ischemic damage in the hippocampus. Anatomical record (Hoboken). 2009; 292(12): 1914-1921

Mai C, Mankoo H, Wei L, An X, Li C, Li D, et al. TRPM2 channel: a novel target for alleviating ischaemia-reperfusion, chronic cerebral hypo-perfusion and neonatal hypoxic-ischaemic brain damage. Journal of Cellular and Molecular Medicine. 2020; 24(1): 4-12

Deev RV, Bilyalov AI, Zhampeisov TM. Modern concepts of cell death. Genes & Cells. 2018; 13(1): 6-19. Russian (Деев Р. В., Билялов А. И., Жампеисов Т. М. Современные представления о клеточной гибели // Гены & Клетки. 2018. Т. 13, № 1. С.6-19)

Avdeev DB, Stepanov SS, Akulinin VA, Stepanov AS, Sharonova AYu, Samsonov AA. Reorganization of astrocytes of the hippocampus of white rats after 20-minute occlusion of the common carotid arteries. Pathological physiology and experimental therapy. 2019; 63(4): 13-22. Russian (Авдеев Д. Б., Степанов С. С., Акулинин В. А., Степанов А. С., Шоронова А. Ю., Самсонов А. А. Реорганизация астроцитов гиппокампа белых крыс после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий // Патологическая физиология и экспериментальная терапия. 2019. Т.63, № 4. С. 13-22)

Kondratiev AN, Tsentsiper LM. The lymphatic system of the brain: structure and practical significance. Anesthesiology and intensive care. 2019; (6): 72-80. Russian (Кондратьев А. Н., Ценципер Л. М. Глимфатическая система мозга: строение и практическая значимость // Анестезиология и реаниматология. 2019. № 6. С. 72-80)

Zhao SC, Ma LS, Chu ZH, XuH, Wu WQ, Liu F. Regulation of microglial activation in stroke. Acta Pharmacologica Sinica. 2017; 38(4): 445-458

Jayaraj RL, Azimullah S, Beiram R, Jalal FY, Rosenberg GA. Neuroinflammation: friend and foe for ischemic stroke. Journal of Neuroinflammation. 2019; 16(1): 142

Hossain MA. Hypoxic-ischemic injury in neonatal brain: involvement of a novel neuronal molecule in neuronal cell death and potential target for neuroprotection. Journal of Developmental Neuroscience. 2008; 26(1): 93-101

Blennow K, Hardy J, Zetterberg H. The neuropathology and neurobiology of traumatic brain injury. Journal of Neuron. 2012; 76(5): 886-899

Koizumi S, Hirayama Y, Morizawa YM. New roles of reactive astrocytes in the brain; an organizer of cerebral ischemia. Neurochemistry International. 2018; 119(10): 107-114

Schmidt-Kastner R, Zhao W, Truettner J, Belayev L, Busto R, Ginsberg MD. Pixel-based image analysis of HSP70, GADD45 and MAP2 mRNA expression after focal cerebral ischemia: hemodynamic and histological correlates. Molecular Brain Research. 1998; 63(1): 79-97

DeGiosio RA, Grubisha MJ, MacDonald ML, McKinney BC, Camacho CJ, Sweet RA. More than a marker: potential pathogenic functions of MAP2. Frontiers in Molecular Neuroscience. 2022; 15: 1-16

Korzhevsky DE, Karpenko MN, Kirik OV. Proteins associated with microtubules as indicators of differentiation and functional state of nerve cells. Morphology. 2011; 139(1): 13-21. Russian (Коржевский Д. Э., Карпенко М. Н., Кирик О. В. Белки, ассоциированные с микротрубочками, как показатели дифференцировки и функционального состояния нервных клеток // Морфология. 2011. Т.139, № 1. С. 13-21)

Avdeev DB, Akulinin VA, Stepanov SS, Shoronova AYu, Makarieva LM, Gorbunova AV, et al. The effect of occlusion of the common carotid arteries on the binuclear cell formations of the sensorimotor cortex of the rat brain. General intensive care. 2021. 17(2): 55-71. Russian (Авдеев Д. Б., Акулинин В. А., Степанов С. С., Шоронова А. Ю., Макарьева Л. М., Горбунова А. В. и др. Влияние окклюзии общих сонных артерий на двуядерные клеточные образования сенсомоторной коры большого мозга крыс //Общая реаниматология. 2021. Т. 17, № 2. С. 55-71)

Paxinos G, Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates. 5-th ed. Amsterdam, Boston: Elsevier Academic Press, 2005. 367 p.

Borovikov V. Statistica. The art of data analysis on a computer. Peter. Publishing house of St. Petersburg. 2003. 688 p. Russian (Боровиков В. Statistica. Исскуство анализа данных на компьютере. 2-ое изд. Санкт- Петрербург: Питер, 2003. 688 с.)

Bacyinski A, Xu M, Wang W, Hu J. The paravascular pathway for brain waste clearance: current understanding, significance and controversy. Front Neuroanat. 2017;11:101. doi: 10.3389/fnana.2017.00101

Makarieva LM, Akulinin VA, Korzhuk MS, Stepanov SS, Shoronova AYu, Avdeev DB, et al. Structural and functional reorganization of the sensorimotor cortex during ligation of common carotid arteries. General intensive care. 2022; 18(5): 32-43. Russian (Макарьева Л. М., Акулинин В. А., Коржук М. С., Степанов С. С., Шоронова А. Ю., Авдеев Д. Б. и др. Структурно-функциональная реорганизация сенсомоторной коры при перевязке общих сонных артерий // Общая реаниматология. 2022. Т. 18, № 5. С. 32-43)

Janardhan V, Qureshi A. Mechanisms of ischemic brain injury. Current Cardiology Reports. 2004. 6(2): 117-123

Amantea D, Nappi G, Bernardi G, Bagetta G, Corasaniti M. Post-ischemic brain damage: pathophysiology and role of inflammatory mediators. Federation of European Biochemical Societies Journal. 2009; 276(1): 13-26

Candelario-Jalil E. Injury and repair mechanisms in ischemic stroke: considerations for the development of novel neuro-therapeutics. Current opinion in investigational drugs. 2009; 10(7): 644-654

Letko N, Ho E, Shoichet M. Wielding the double-edged sword of inflammation: building biomaterial-based strategies for immunomodulation in ischemic stroke treatment. Advanced Functional Materials. 2021; 31(44): 2010674

Ren K, Pei J, Guo Y, Jiao Y, Xing H, Xie Y, et al. Regulated necrosis pathways: a potential target for ischemic stroke. Burns Trauma. 2023; 11: 1-19