Автореферат (Изменения цитоархитектоники, метаболической активности нейронов и экспрессии эстрогеновых рецепторов в ядрах гипоталамуса и передне-базального комплекса мозга человека при старении, болезни Альцгеймера и сосудистом слабоумии)

На правах рукописиИшунина Татьяна Александровна«Изменения цитоархитектоники, метаболической активности нейронов иэкспрессии эстрогеновых рецепторов в ядрах гипоталамуса и переднебазального комплекса мозга человека при старении, болезни Альцгеймера исосудистом слабоумии»03.03.04 - клеточная биология, цитология, гистологияАвторефератдиссертации на соискание учёной степенидоктора медицинских наукМосква – 2017Работа выполнена в Нидерландском институте нейронаукНаучный консультант: профессор Д.Ф.

Свааб (D.F. Swaab), заведующийлабораторией по изучению нейропсихических заболеванийОфициальные оппоненты:Ведущая организация:Защита диссертации состоится «___» ___________ 2017 г. в _____ часов назаседании диссертационного совета Д. 208.040.01 при ФГАОУ ВО ПервыйМГМУ им.

И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) поадресу: 119991 Москва, Трубецкая ул., д.8, стр. 2С диссертацией можно ознакомиться в ЦНМБ ФГАОУ ВО Первый МГМУим. И.М. Сеченова Минздрава России (Сеченовский Университет) по адресу:119034, Москва, Зубовский бульвар, д.37/1 и на сайте www.sechenov.ruАвтореферат диссертации разослан «____» ________________ 2017 г.Ученый секретарь диссертационного совета - доктор медицинских наук,профессор Салтыков Борис Борисович2ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫАктуальность исследованияСлабоумие поражает около 5% людей старше 65 лет.

Каждыепоследующие 4 года этот процент удваивается, достигая 30% в возрасте 80лет и 50% в 85 лет. После постановки диагноза «слабоумие» средняяпродолжительность жизни больных составляет 8 лет. К наиболее частымпроявлениям слабоумия относят нарушение памяти, афазию, апраксию,агнозию, расстройство абстрактного мышления, затруднённую адаптацию кизменяющимся ситуациям (Dugue et al., 2003; Ritchie and Lovestone, 2002). Внезначительной степени указанные нарушения познавательных функцийнаблюдаются и при нормальном старении. В связи с этим актуальностьнастоящей работы продиктована необходимостью изучения возрастныхизменений и нейропатологии слабоумия в структурах мозга, отвечающих запознавательные процессы.

Рассматриваются две наиболее частые формыдеменции: болезнь Альцгеймера (БоАл) и сосудистое слабоумие (СС).Предметом настоящего исследования стали основные холинергическиеструктуры передне-базального мозга: базальное ядро Мейнерта (БЯМ) ивертикальноеядрогипоталамическиедиагональногоядра:поляБрокатуберомамиллярное(ВЯДБ),(ТМЯ),атакжемедиальноемамиллярное (ММЯ), супраоптическое (СОЯ), вентромедиальное (ВМЯ) иинфундибулярное (ИНФ), которые за исключением СОЯ и ИНФ участвуют врегуляции памяти и других когнитивных функций. БЯМ является основнымисточником холинергических проекций в новую кору, а нервные волокнаВЯДБ направляются в гиппокамп (Mesulam et al., 1983).

Холинергическийдефицит, возникающий на фоне поражения БЯМ, ВЯДБ и их проекций,развивается одним из первых при болезни Альцгеймера и считается ведущимвпатогенезеэтогозаболевания(RitchieandLovestone,2002).Туберомамиллярное ядро гипоталамуса человека – основной источникгистамин-эргических проекций в мозге (Airaksinen et al., 1991). При болезниАльцгеймера в туберомамиллярном ядре наблюдается гибель крупных3нейронов, приводящая к гистаминергическому дефициту (Airaksinen et al.,1991).

Медиальное мамиллярное ядро гипоталамуса человека участвует врегуляции памяти, обучения и эмоций и связано с гиппокампом посредствоммамиллоталамическоготракта(Swaab,2003).Характерныенейропатологические проявления болезни Альцгеймера - амилоидныебляшки и нейрофибриллярные клубки, были обнаружены в значительномколичестве в БЯМ, ТМЯ и ММЯ (Swaab, 1997).Эстрогены оказывают влияние на формирование и функциональнуюактивность нейронов, обеспечивают нейропротективные эффекты (GarciaSegura et al., 2001). Принимая во внимание появившиеся в литературесведения о превентивной роли эстрогенов в развитии нейродегенеративныхзаболеваний в случае раннего начала заместительной терапии, следующимэтапом работы стало изучение эстрогеновых рецепторов в указанныхструктурах при старении, БоАл и СС.Цель и задачи исследованияЦельюнастоящегоисследованиясталоизучениеособенностейцитоархитектоники, метаболической активности, экспрессии классических имутантных эстрогеновых рецепторов в ядрах гипоталамуса и переднебазального мозга человека при старении, болезни Альцгеймера и сосудистомслабоумии.Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:1.

Изучить возрастные изменения цитоархитектоники и метаболическойактивности нейронов в ядрах передне-базального мозга и гипоталамусачеловека, участвующих в регуляции памяти и других познавательныхфункций, используя в качестве параметров размеры аппарата Гольджи,ядер и перикарионов нейронов.2. Оценить метаболическую активность нейронов указанных структурмозга при наиболее частых формах слабоумия: болезни Альцгеймера исосудистой деменции.43. Исследоватьэкспрессиюэстрогеновыхрецептороввпередне-базальном мозге и гипоталамусе человека при старении, болезниАльцгеймера и сосудистой деменции.4. Выявить уровень локального синтеза эстрогенов в мозге при названныхсостояниях,определивинтенсивностьиммуноцитохимическойэкспрессии ароматазы.5.

Определить основные изоформы эстрогеновых рецепторов в мозге,используя цепную реакцию полимеразы.Научная новизна полученных результатовВпервые с помощью иммуноцитохимических и морфометрическихметодов описаны изменения метаболической активности нейронов пристарении и болезни Альцгеймера в вертикальном ядре диагонального поляБрока, медиальном мамиллярном ядре и туберомамиллярном ядре.Впервые установлены изменения метаболической активности нейроновгипоталамуса и передне-базального мозга человека при сосудистомслабоумии с использованием в качестве параметров размеров перикарионов,аппарата Гольджи и уровня экспрессии гена вазопрессина.Впервые изучена иммуноцитохимическая экспрессия эстрогеновыхрецепторов в ядрах гипоталамуса и передне-базального мозга человека пристарении, болезни Альцгеймера и сосудистом слабоумии.Впервые в мозге человека (медиальном мамиллярном ядре) выявленысплайсинговые варианты эстрогенового рецептора  с помощью цепнойреакции полимеразы.Впервые изолирован новый сплайсинговый вариант эстрогеновогорецептора  МВ1 и изучены особенности его экспрессии, связанные с полом,возрастом и менопаузой.Впервые определены изменения иммуноцитохимической экспрессииключевогоферментабиосинтезаэстрогенов–ароматазывядрахгипоталамуса и передне-базального мозга человека при старении, болезниАльцгеймера и сосудистом слабоумии.5Теоретическая и практическая значимость работыПолученныеданныедемонстрируютструктурно-функциональныеизменения ядер гипоталамуса и передне-базального мозга человека пристарении, болезни Альцгеймера и сосудистом слабоумии.

При старенииметаболическая активность нейронов гипоталамуса и передне-базальногомозга либо увеличивается, либо существенно не изменяется. Причёмувеличение метаболической активности ассоциируется со снижением уровняциркулирующих эстрогенов и андрогенов. При болезни Альцгеймераизменения метаболической активности нейронов носят гетерогенныйхарактер. В БЯМ и ТМЯ синтетическая активность нейронов снижается, вММЯ и СОЯ не изменяется, а в ВЯДБ наблюдается даже её увеличение. Придругой распространённой форме деменции, сосудистом слабоумии, вгипоталамусеипередне-базальноммозгенаблюдаетсятенденциякснижению метаболической активности нейронов.Установленноеповышениеэкспрессииядерныхэстрогеновыхрецепторов  в нейронах ядер гипоталамуса и передне-базального мозгаможет быть рекомендовано в качестве одного из диагностических критериевболезни Альцгеймера в патогистологической практике.ВпервыевММЯчеловекаобнаруженымутантныеформыэстрогенового рецептора  и впервые продемонстрирована экспрессиясплайсингового варианта МВ1 в головном мозге на уровне белка, чтосвидетельствует о реальном функционировании сплайсинговых форм ЭР вмозге человека в качестве медиаторов эффектов эстрогенов.

Повышениеэкспрессии МВ1 в гипоталамическом ТМЯ у женщин в пери- ипостменопаузе указывает на необходимость принятия во внимание ролимутантных форм эстрогеновых рецепторов при назначении эстрогенов сзаместительной целью в климактерическом периоде.Результатыиммуноцитохимическогоисследованияароматазы,ключевого фермента биосинтеза эстрогенов, указывают на локальныйдефицит эстрогенов в гипоталамусе при болезни Альцгеймера. В то же время6при старении в некоторых крупноклеточных структурах (БЯМ и СОЯ)отмеченоувеличениесодержаниеэтогофермента,чтоговоритокомпенсаторном повышении локального биосинтеза эстрогенов в ответ наснижение уровня циркулирующих эстрогенов.Основные положения диссертации, выносимые на защиту1. Изменения метаболической активности структур гипоталамуса ипередне-базального мозга при старении, оцениваемой с помощьюцитоархитектонических показателей, характеризуются гендернымиособенностями,ассоциирующимисяспадениемуровняциркулирующих эстрогенов и андрогенов.