Диссертация (Эффекты и механизмы ишемического прекондиционирования и посткондиционирования головного мозга), страница 9

et2.окклюзия общихталамуса,(Merionesal., 1988сонных артерийнекоторыхunguiculatus)областей корыголовного мозга42ОбъектЭкспериментальнаяАвтор,№экспериментального Критерии оценкимодельгодисследования4-сосудистая модельМорфологический Nakano S.3. глобальной ишемииКрысы Wistarанализ поля СА1et al.,головного мозгагиппокампа1989Морфологическийанализ полей СА1,ПесчанкиСА4 гиппокампа,БилатеральнаяKato H.

etмонгольскиестриатума,4.окклюзия общихal., 1991(Merionesталамуса,сонных артерийunguiculatus)некоторыхобластей корыголовного мозга4-сосудистая модельМорфологический Ohno M.,5. глобальной ишемииКрысы Wistarанализ поля СА1 Watanabeголовного мозгагиппокампаS., 1996.При анализе регионарного мозгового кровотока было установлено, чтокровоток при моделировании ишемии в коре мозга, в гиппокампе и стриатумебыл равен нулю, в то время как в мозжечке он не отличался от значений,наблюдаемых в мозжечке у интактных животных. После однократного 5минутногоишемическогостимуланаблюдалосьбыстроевосстановлениекровотока, за которым следовал период 15-минутной гипоперфузии, при втором итретьем 5-минутном ишемическом стимуле восстановление постишемическогокровотоканаблюдалосьмедленнее,однакоуровеньгипоперфузиибылодинаковым после всех трех эпизодов.

Также было установлено, что применениетрех 5-минутных эпизодов ишемии приводит к выраженному отеку присравнении с другими экспериментальными группами. При морфологическоманализе структур головного мозга было установлено, что однократныйишемический стимул способствует повреждению пирамидных нейронов поляСА1 гиппокампа, а в поле СА2 наблюдалось «реактивное изменение»пирамидных нейронов (Tomida S. et al., 1987). При 15-минутной ишемиивыраженному повреждению подвергались нейроны полей СА1, СА4 гиппокампаи зубчатой извилины, а также нейроны слоев III и V коры головного мозга. При43трех 5-минутных эпизодах ишемии выраженные повреждения наблюдались вовсех слоях коры мозга, а также во всех полях гиппокампа, включая зубчатуюизвилину.

Три 5-минутных ишемических стимула, разделенных 60-минутнымпериодом реперфузии, приводили к большему отеку, чем однократный 15минутный эпизод ишемии. Авторами было выдвинуто предположение, чтогипоперфузия может играть ключевую роль в формировании кумулятивногоэффекта, приводящего к более выраженным повреждениям при трех эпизодах 5минутной ишемии, разделенных 60-минутными интервалами реперфузии присравнении с однократной 15-минутной ишемией (Tomida S. et al., 1987). Однакопричинно-следственная связь между гипоперфузией и отеком позволяет сделатьнесколько иные предположения.

С одной стороны, гипоперфузия можетпредставлять микроциркуляторный ответ на некоторые сосудосуживающиефакторы, развиваться в результате уменьшения сосудистого просвета из-за отекаэндотелия и микротромбоза, а отек может развиваться самостоятельно по другимнезависимым причинам. С другой стороны, транссудат может скапливаться винтерстициальномпространствеиприводитьксдавлениюсосудовмикроциркуляторного русла и вследствие этого способствовать снижениюмозгового кровотока.

В анализируемом исследовании, при трех эпизодах ишемиик 24 часам реперфузии был обнаружен сильный отек, в то время как уровеньмозгового кровотока был близок к нормальным значениям. Это не исключаетвозможности того, что именно отек играет ключевую роль в формированиикумулятивного эффекта, поскольку измерения кровотока могут отражатьнеоднородность циркуляции во всем головном мозге, а также повышениекровотока в артериолах и крупных сосудах за счет резкого сокращения потока вкапиллярной сети в результате ее сдавления извне. Таким образом, быловыдвинуто предположение, что именно постишемическая гипоперфузия играетключевуюрольвразвитиикумулятивногоэффектатрех5-минутныхишемических стимулов (Tomida S.

et al., 1987). В 1989 г. другимиисследователями были продолжены исследования нарушений микроциркуляциии отека в различных отделах головного мозга монгольских песчанок в ответ на44повторяющиеся ишемические стимулирующие воздействия (Kato H. et al., 1989).Повторяющиеся 5-минутные эпизоды ишемии были разделены 3-минутным и 60минутныминтерваламиреперфузии,сокончательнойреперфузиейдлительностью 6 и 24 часов. Число перфузируемых капилляров, скоростькровотока и степень отека оценивали в различных областях коры мозга, в поляхСА1 и СА3 гиппокампа, таламусе и мозжечке.

Было установлено, чтоповторяющиеся эпизоды ишемии приводят к постепенному нарастанию отека ипостоянному прогрессивному уменьшению числа перфузируемых капилляров,причем каждый повторный эпизод ишемии приводит к перераспределениюкапилляров, обеспечивающих кровоток при реперфузии. Также было обнаруженоодновременное снижение количества перфузируемых капилляров и заметноерасширениесосудовболеекрупногокалибра.Такоеперераспределениекровотока, по мнению авторов, не является нутритивным, и, следовательно, воснове негативных кумулятивных эффектов повторяющихся ишемическихстимулов может лежать развитие вторичной гипоксии (Kato H. et al., 1989). Вдругом исследовании, на модели 4-сосудистой неполной глобальной ишемииголовного мозга у крыс было исследовано влияние повторных сублетальныхишемических стимулирующих воздействий (Nakano S.

et al., 1989). Былиисследованы различные протоколы применения ишемических стимулов: 1) 3эпизода по 3 минуты ишемии, разделенные 5-минутными эпизодами реперфузии;2) 3 эпизода по 3 минуты ишемии, разделенные 60-минутными периодамиреперфузии; 3) 3 эпизода по 3 минуты ишемии, разделенные 6-часовымипериодами реперфузии; 4) однократный 3-минутный ишемический эпизод; 5)однократный 9-минутный ишемический эпизод. Спустя 7 дней проводилиморфологический анализ поля СА1 гиппокампа. При анализе полученных данныхбыло установлено, что однократная 3-минутная ишемия не приводит к значимомууменьшению числа жизнеспособных нейронов в поле СА1 гиппокампа.Моделирование трех эпизодов 3-минутной ишемии, разделенных часовымиреперфузионными интервалами, приводит к более значимому повреждению поляСА1, чем однократный 9-минутный ишемический эпизод, в то время как три45эпизода по 3 минуты ишемии, разделенные 6-часовым реперфузионныминтервалом, демонстрируют умеренные повреждения нейронов поля СА1гиппокампа.

Степень повреждения поля СА1 гиппокампа у животных смоделированием трех эпизодов по 3 минуты ишемии с реперфузионнымиинтервалами по 5 минут соответствует степени повреждения, наблюдаемой приоднократной 9-минутной ишемии. Таким образом, в исследовании было показано,что применение сублетальной ишемии длительностью в 3 минуты можетпривести к серьезным повреждениям нейронов, если эти ишемические стимулыпроизводятся с интервалом в один час.

Было сделано предположение, что вреализации кумулятивного действия ишемических стимулов могут участвовать,как минимум, три механизма. Во-первых, может возникнуть постоянноенарушение микроциркулятроного русла, если последующий ишемический стимулмоделируется в периоде гипоперфузии, следующем за предшествующимишемическим стимулом. Во-вторых, изменения кальциевой проводимостинейронов или изменения чувствительности рецепторов в периоде реперфузиимогутобладатьстимулирующимэффектомглутаматэргическойэксайтотоксичности, индуцируемой во время повреждающей ишемии. Так, висследовании было показано, что распределение повреждения нейроновпесчанок, вызванное повторяющимися 2-минутными стимулами, приводит кгибели в тех районах, которые подвергаются глутаматэргической иннервации(Kato H.

et al., 1989). В-третьих, возможно тромбирование артерий во времяпроведения повторного их клипирования (Vass K. et al., 1988). Однако третьепредположение можно опровергнуть, поскольку повреждения в поле СА1гиппокампа носили равномерный характер, а при тромбировании артерийповреждения могли бы характеризоваться асимметричным проявлением. Еще водном исследовании на 4-сосудистой модели глобальной ишемии у крыс изучалиэффекты применения сублетального 5-минутного ишемического стимула,отделенногоотповреждающей10-минутнойишемииреперфузионныминтервалом длительностью 2 часа или 2-е суток (Ohno M. et al., 1996). Былоустановлено, что сублетальный ишемический стимул, выполненный за 2 часа до46моделированияповреждающейишемии,приводиткбольшейстепениповреждения нейронов поля СА1 гиппокампа, в то время как сублетальныйстимул, выполненный за 2-е суток, обладает выраженным нейропротективнымэффектом.

На основе полученных результатов был сделан вывод, что именнопродолжительностьповреждающуюреперфузии,ишемию,разделяющейопределяетсублетальныйвозникновениестимулидополнительногоповреждения головного мозга или, напротив, нейропротективного ответа (OhnoM. et al., 1996).Делать окончательный вывод о том, что несколько сублетальных ишемическихстимуловспособствуютбольшейпоследующейпролонгированнойисследованияхпричувствительностиишемии,моделированиимозговойпреждевременно.ишемииголовноготканиВмозгакдвухпутембилатеральной окклюзии ОСА у мышей было установлено, что три эпизодаишемии длительностью по одной минуте защищали мозг от последующейповреждающей ишемии (Rehni A.K.