Диссертация (1144791), страница 32
Текст из файла (страница 32)
Однако к 7-м суткам реперфузии среднийуровень экспрессии Bcl-2 в группах «Ишемия 7а» и «ЛО 7а» не различался(P>0,05).174Уровень экспрессии Bcl-2 в цитоплазме нейронов различных полейгиппокампазависелотдлительностиреперфузионногопериодапослеповреждающей ишемии (рис. 4.14). В группе «Ишемия 2а» этот показатель вцитоплазме неизмененных пирамидных нейронов поля СА1 гиппокампа значимоуменьшался по сравнению с таковым в группе «ЛО 2а» (на 11,5%, P<0,05), а к 7-мсуткам реперфузии (группа «Ишемия 7а») он повышался и значимо не отличалсяот уровня экспрессии, регистрируемой в группе «ЛО 7а» (P>0,05). Экспрессиябелка Bcl-2 в нейронах поля СА2 в группе «Ишемия 2а» значимо понижалась посравнению с таковой в группе «ЛО 2а» (на 17,3%, P<0,01), однако к 7-м суткамреперфузионного периода экспрессия существенно возрастала и была на 24,5 %выше, чем в группе «Ишемия 2а» (P<0,01), при этом она не отличалась от уровняэкспрессии, регистрируемого в группе «ЛО 7а» (P>0,05).
В морфологическинеизмененных нейронах поля СА3 изменение уровня экспрессии Bcl-2 в целомсоответствовалозакономерностям,наблюдаемымвполеСА2.Так,вморфологически неизмененных нейронах поля СА3 гиппокампа в ответ наишемию ко 2-м суткам реперфузии уровень экспрессии Bcl-2 понижался на 12,8%по сравнению с таковым в группе «ЛО 2а» (P<0,05). К 7-м суткам реперфузии вгруппе «Ишемия 7а» уровень экспрессии существенно повышался по сравнениюс показателем в группе «Ишемия 2а» (на 11,6%, P<0,01), при этом различий сгруппой «ЛО 7а» не наблюдалось (P>0,05). Экспрессия Bcl-2 в нейронах поляСА4 ко 2-м суткам реперфузии понижалась по сравнению с показателем в группе«ЛО 2а» (на 13,1%, P<0,01). К 7-м суткам реперфузии значимого повышенияуровня экспрессии по сравнению с таковой в группах «Ишемия 2а» и «ЛО 7а» ненаблюдалось (P>0,05).Уровень экспрессии Bcl-2 в морфологически неизмененных нейронах полейгиппокампа в ответ на обратимую ишемию ко 2-м суткам реперфузионногопериода распределялся в следующем порядке: СА4 > СА3 > СА2, СА1 (P<0,01); к7-м суткам реперфузионного периода: СА4 > СА3, СА2 > СА1 (P<0,01).На 2-е сутки реперфузии применение ИПостК приводило к увеличениюуровня экспрессии белка Bcl-2 в цитоплазме морфологически неизмененных175нейронов во всех полях гиппокампа по сравнению с таковым в группе «Ишемия2а» (рис.
4.14). При сравнении уровня экспрессии Bcl-2 в нейронах полей СА1,СА2, СА3 и СА4 гиппокампа в группах «Ишемия 2а» и «ПостК 2а» в последнейгруппе наблюдалось его увеличение на 37,6 (Р<0,01), 30,9 (P<0,01), 10,1 (P<0,05)и 23,3% (P<0,01), соответственно. При этом уровень экспрессии Bcl-2 в нейронахполя СА4 был значимо выше, чем в нейронах остальных полей гиппокампа вгруппе «ПостК 2а» (P<0,01).
При анализе изменения экспрессии белка Bcl-2 вотдаленном реперфузионном периоде после применения ИПостК только вцитоплазме нейронов поля СА1 было обнаружено значимое увеличение (на12,7%, P<0,01), тогда как в остальных полях гиппокампа различий по сравнениюс таковым в группе «Ишемия 7а» обнаружено не было (P>0,05).При применении ИПостК ко 2-м суткам реперфузии характер измененияэкспрессии Bcl-2 в неизмененных нейронах различных полей гиппокампараспределялся в следующем порядке: СА4 > СА3, СА2, СА1 (P<0,01); к 7-мсуткам: СА4, СА3 > СА2 > СА1 (P<0,01).В данном фрагменте исследования были изучены изменения уровняэкспрессии белка Bcl-2 в цитоплазме нейронов отдельных слоев коры головногомозга и полей гиппокампа у различных видов экспериментальных животных(крыс Wistar и песчанок монгольских) в ложнооперированных группах, в раннеми отдаленном реперфузионном периоде после моделирования обратимой ишемииголовного мозга и после применения ИПостК.
В ложнооперированных группахмонгольских песчанок для слоя V коры головного мозга был обнаруженнаибольший уровень экспрессии белка Bcl-2 по отношению к слоям II и III, уложнооперированных крыс для данного показателя была отмечена толькотенденция. При анализе распределения нейронов в зависимости от уровняэкспрессии Bcl-2 и принадлежности к определенному полю гиппокампа для крыси песчанок было установлено, что максимальный уровень экспрессии характерендля нейронов поля СА4, минимальный - для СА1. Сходство в распределениинейронов в зависимости от уровня экспрессии белка Bcl-2 и локализацииотносительно других слоев коры и полей гиппокампа у различных видов176животныхможетсвидетельствоватьобэволюционноконсервативныхособенностях метаболизма, характерных для отряда грызунов.
Известно, чтоуровень экспрессии белка Bcl-2 в различных отделах головного мозгасущественно варьирует в зависимости от топографии отдела и имеетсущественные различия между развивающимся мозгом и мозгом взрослыхособей. Так, при изучении головного мозга мышей было показано, что количествоиммунореактивных клеток на белок Bcl-2 в области коры мозга и гиппокампа кпятимесячномувозрастусущественнопонижаетсяпосравнениюсноворожденными животными (Merry D.E. et al., 1994).Обратимая ишемия головного мозга у крыс и песчанок монгольскихсопровождалась понижением уровня экспрессии белка Bcl-2 в морфологическинеизмененных нейронах слоев II, III и V коры головного мозга.
Наблюдаемоеявление объясняется понижением общего метаболизма и синтеза белков ворганизме в ответ на неблагоприятный фактор внутренней среды организма ввиде ишемического и реперфузионного повреждения головного мозга (KiesslingM. et al., 1993). При этом степень понижения зависела от длительностиреперфузионного периода и принадлежности нейрона к определенному слоюкоры. Для песчанок монгольских наибольшее снижение уровня экспрессии белкаBcl-2 наблюдалось в нейронах слоев II и III, которое нарастало с увеличениемпериода реперфузии.
При этом ко 2-м суткам реперфузионного периода значимоеуменьшение числа морфологически неизмененных нейронов наблюдалось тольков слоях II и III, а в отдаленном реперфузионном периоде значимое уменьшениечисла нейронов было установлено во всех анализируемых слоях – II, III и V корыголовного мозга. У крыс в раннем реперфузионном периоде в слое V также неотмечалось дефицита неизмененных нейронов, однако уровень экспрессии белкаBcl-2 в морфологически неизмененных нейронах понижался в слоях II, III и Vкоры головного мозга.
В отдаленный реперфузионный период значимоеснижение уровня экспрессии белка Bcl-2 отмечалось только для морфологическинеизмененных нейронов слоя V, в то время как редукция жизнеспособныхнейронов отмечалась во всех анализируемых слоях - II, III и V коры головного177мозга крыс. Такая динамика в изменении уровня экспрессии белка Bcl-2 внейронах головного мозга, обладающих дифференциальной чувствительностью кдействию ишемии, в различные периоды реперфузии может объяснятьсяфункциональными особенностями нейронов и нейро-глиальным индексом слоя, атакжевидовымиособенностямицеребральногокровоснабжения.Такженеобходимо учитывать тот факт, что по-прежнему нет единого мнения о путигибели нейронов коры при ишемии-реперфузии, возможно, в различные периодыреперфузии нейроны могут гибнуть как апоптозом, так и некрозом и на выбормеханизма гибели нейрона может влиять состояние глии.
Известно, что клеткиглии в ответ на действие ишемии-реперфузии также реагируют изменениемуровня экспрессии белка Bcl-2 (Xing B. et al., 2008). При анализе экспрессиибелка Bcl-2 в цитоплазме нейронов различных полей гиппокампа у крыс ипесчанок монгольских было установлено, что обратимая ишемия-реперфузияголовного мозга приводит к существенному снижению уровня экспрессии враннем реперфузионном периоде, однако в отдаленном реперфузионном периодеэто снижение в значительной степени нивелируется. При этом необходимоотметить, что степень изменения экспрессии белка Bcl-2 существенно зависит отпринадлежности нейрона к определенному полю гиппокампа. Так, для нейроновполя СА2 гиппокампа головного мозга крыс понижение экспрессии не былостатистически значимым в раннем и отдаленном реперфузионном периоде, в товремя как наибольшая степень понижения экспрессии Bcl-2 была характерна дляполя СА1 в раннем реперфузионном периоде.
Для песчанок монгольскихнаблюдалась обратная ситуация: наибольшая степень понижения экспрессии Bcl2 была характерна для нейронов поля СА2, а наименьшая - для нейронов поляСА1. При этом у крыс и песчанок ко 2-м суткам реперфузионного периоданаблюдалось достоверное снижение числа морфологически неизмененныхнейронов в поле СА1 и СА3, а в отдаленном реперфузионном периоде снижениечисла неизмененных нейронов наблюдалось также и в поле СА4 гиппокампа.Наблюдаемые различия в степени изменения уровня экспрессии Bcl-2 в нейронахразличных полей гиппокампа в ответ на обратимое ишемическое повреждение178можно объяснить исходным уровнем метаболизма, а также различнымивидовыми механизмами формирования адаптационных реакций отдельных полейгиппокампакповреждающемудействиюишемии-реперфузии,вероятно,связанными с особенностями церебрального кровообращения.
Также необходимоучесть, что синтез белка сопровождается потреблением энергии и во многомможет зависеть от нейро-глиального соотношения отдельной структурыголовного мозга. У крыс и песчанок для нейронов гиппокампа в отдаленномреперфузионном периоде после обратимой ишемии было характерно увеличениеэкспрессии белка Bcl-2, в то время как в коре для песчанок, напротив,наблюдалось понижение, а для крыс отмечалось повышение.
Эту установленнуюобщую для животных различных видов закономерность для гиппокампа можнообъяснить сходными патогенетическими механизмами, лежащими в основеотсроченной гибели нейронов для отдельных структур головного мозга, а такжеэволюционно закрепленным формированием механизмов адаптации наиболеезначимых структур мозга к повреждающему действию ишемии-реперфузии.Полученные нами результаты согласуются с данными, полученными ранее в рядеэкспериментальных исследований, в которых с использованием различныхметодик было показано понижение экспрессии белка Bcl-2 в различныхструктурах головного мозга в ответ на ишемию (Ветровой О.В.