Диссертация (1174189), страница 13
Текст из файла (страница 13)
Увеличение количества Cx47+-клеток соответствуетсдвигам, происходящим в популяции астроцитов и олигодендроцитов. Рольбелков миелина, отреагировавших на воздействие космического полѐта иОРЗК, очень велика в развитии патологий, связанных с дефектоммиелиновых оболочек [Gould et al., 2008]. Становится очевидным, чтоизменения в популяциях астроцитов и олигодендроцитов приводят кувеличению количества межклеточных контактов между этими типамиклеток.Причинойнарушенияструктурымиелинаможетбытьопосредованное многими рецепторными входами повышение экспрессиималой ГТФазы RhoA с последующей активацией эффекторной молекулыRho-ассоциированной киназы (ROCK), участвующей в фосфорилированиимногочисленных внутриклеточных молекулярных мишеней. Активацияпутѐм фосфорилирования одной из таких молекул, а именно фосфатазы игомолога тензина (PTEN), вызывает гибель клеток. Весьма возможно, чтоименно через этот сигнальный путь опосредуется упомянутое вышеуменьшение численности популяции клеток макроглии разных типов пригипогравитационном двигательном синдроме.В нашем исследовании показано, что изменения со стороны глии поддействием микрогравитации являются обратимыми.
Анализ экспрессиибелков миелинобразующих и микроглиальных клеток на 7 сутки реадаптациина Земле после космического полѐта показал значительное увеличениеколичества этих клеток в поясничном утолщении спинного мозга, посравнению с аналогичными показателями в группе космического полѐта. Этосвидетельствует о восстановлении отклоняющихся показателей в ходе81собственно космического полѐта и указывает на потенциальную возможностьдостаточнобыстройнормализациипатологическихотклоненийвмиелиновых волокнах при гипогравитационном двигательном синдроме.НамиполученырезультатыисследованиявлияниеОРЗКикосмического полѐта на клетки макро- и микроглии в шейном утолщенииспинного мозга.
Выявлено снижение количества GFAP+-клеток, увеличениеколичества S100B+-клеток, снижение экспрессии белков миелина OSP,Krox24 и P0, увеличение количества Olig2+- и микроглиальных клеток приОРЗК и в условиях космического полѐта. Полученные результатыцитологическогоанализашейногоутолщенияспинногомозгасвидетельствуют об изменениях фенотипов макро- и микроглиальных клеток,при этом указанные сдвиги однонаправленны, но менее выражены, чем впоясничном отделе спинного мозга. Выявленные нами сдвиги в популяцияхглиальных клеток в шейном утолщении спинного мозга мыши при ОРЗК икосмическомполѐтемогутбытьсвязанысизменениемхарактерасократительной функции мышц.
Представляется достаточно вероятным, чтов условиях, моделирующих гипогравитацию на Земле, т.е. при разгрузкезадних конечностей, происходит повышение тонуса мышц передней частитела животного, которое может быть причиной изменений в системе «нейрон– глия» в шейном утолщении спинного мозга. Эти данные подтверждаютсяисследованием Тяпкиной и др. [2013], в котором выявлено отсутствиесдвигов в шейном отделе в объѐме и количестве общего белка, что связано спроявлением нормальной и/или повышенной функциональной нагрузкимышечной ткани передних конечностей мышей, подвергшихся ОРЗК. вкотором сравнительный анализ шейного и поясничного отделов спинногомозга крыс при ОРЗК Однонаправленные изменения в популяциях макро- имикроглиальных клеток в шейном и поясничном отделах спинного мозгамыши в условиях невесомости и симуляции еѐ на Земле такжесвидетельствуют о возможном кумулятивном эффекте многих негативныхфакторов, таких как радиация, перегрузка и стресс.82Исследованиями последнего времени показано, что хроническийстресс может активировать астроциты [Araya-Callís et al., 2012] и микроглию[Hinwood et al., 2012; Walker et al., 2013; Beardsley, Hauser, 2014].Обнаружено,чтостресссопровождаетсязначительнойструктурнойперестройкой микроглии и усилением высвобождения из еѐ клетокпровоспалительных цитокинов [Walker et al., 2013; Salter, Beggs, 2014; Puga etal., 2015].
Поэтому причиной сдвигов в фенотипических характеристикахглиальных клеток при ОРЗК, осуществляемой в течение 30-суточногоэксперимента, может быть не моделируемая невесомость, а стресс,вызываемый экспериментальным воздействием, что ставит под сомнениеадекватность модели ОРЗК для выявления роли глии в развитиигипогравитационного двигательного синдрома. Показано, что под влияниемстресса гипертрофия и гиперплазия астроцитов и NG2-клеток не изменялисьсовсем или умеренно снижались [Yang et al., 2016].
Однако хроническийстресс у самцов древесной землеройки вызывает уменьшение в гиппокампеколичества иммуноцитохимически выявляемых астроцитов [Czeh et al.,2006]. Иммобилизационный стресс у крысы сопровождается увеличениемэкспрессии трансортѐра глутамата GLT-1 [Reagan et al., 2004]. Прииммобилизационном стрессе в зубчатой извилине гиппокампа выявленоувеличениеколичестваолигодендроцитовиуменьшениеколичестванейронов [Chetty et al., 2014]. При стрессе установлено значительноеувеличение численности NG2-клеток [Seifi et al., 2014].На моделях стресса показана активация микроглии.
Это явлениесоставляет основу воспалительной теории депрессии [Singhal, Baune, 2017].Показано, что развивающаяся депрессия является следствием действияцитокинов. В ранний период стресса увеличивается уровень экспрессиипровоспалительных цитокинов: интерлейкина-1 (IL-1), IL-6 и факторанекроза опухоли α (TNFα), что приводит к когнитивным и двигательнымнарушениям. При этом иммунный ответ при стрессе аналогичен по всемкритериям с инфекцией в ЦНС. Среди глиальных клеток, наиболее83чувствительных к действию различных сигналов в ЦНС, можно выделитьклетки микроглии, которые участвуют в коммуникациях с глиальнымиклетками практически всех типов, нейронами и иммунокомпетентнымиклетками. Популяция микроглии, как и глиальных клеток других типов,достаточно гетерогенна.
Особый интерес представляет одна из субпопуляцийклеток микроглии, происходящих из костного мозга и экспрессирующихгомеобоксный ген hoxb8 [Holstege et al., 2008]. У мутантных по этому генумышей имеются дефекты чувствительности, в первую очередь ноцицепции, инарушениеповеденческихреакций,которыесвязываютсклеткамимикроглии именно этой субпопуляции [Schlegelmilch et al., 2011]. Подобныенарушения функции могут наблюдаться в условиях невесомости.Иммуноцитохимический маркер Iba1 позволяет осуществлять точнуюидентификациюувеличениемикроглиоцитовколичествавспинномIba1+-клетоквмозге.спинномНамимозгевыявленопоясничногоутолщения на 30 сутки ОРЗК и космического полѐта. Это наблюдениесвидетельствует об активации микроглии в ЦНС под действием реальноймикрогравитации и симуляции еѐ на Земле.При ОРЗК и в условиях космического полѐта исследуемые Iba1+клетки спинного мозга мыши имеют как округлую, без отростков, так инеправильную, отростчатую форму.
В соответствующих контрольныхгруппах в спинном мозге в основном наблюдаются клетки округлой формы.Различиевморфологииклетокмикроглиивспинноммозгевэкспериментальных группах может свидетельствовать о том, что онипребывают на различных стадиях дифференцировки. Однако есть и другоевозможное объяснение изменению формы клеток, количества и длиныотростков, которое имеет в виду реактивные изменения структурымикроглии в ответ на действие патологических факторов, таких как стресс,травма,ишемияинейродегенерация.Этопредположениенаходитподтверждение в исследованиях микроглии на моделях ишемии и травмыспинного мозга. В группе космического полѐта выявлено одновременное84наличие микроглиоцитов отросчатой формы с различной морфологиейперикариона и отростков, что свидетельствует об активации микроглии, атакже клеток амебиоидной формы, которые по морфлогческим признакамближе к макрофагам [Wilson, Molliver, 1994].
При дегенеративных процессахклетки микроглии приобретают округлую форму и способны фагоцитироватьматериал дегенерирующих клеток. Следовательно, активация микроглии,которая отражается в изменении морфологии клетки, служит индикаторомпатологических нарушений в спинном мозге.Популяция микроглии, как и глиальных клеток других типов,достаточно гетерогенна. Особый интерес представляет одна из субпопуляцийклеток микроглии, происходящих из костного мозга и экспрессирующихгомеобоксный ген hoxb8 [Caspary et al., 2003; Dasen et al., 2003; Holstege et al.,2008].В спинном мозге животных контрольных и экспериментальных группHoxB8+-клетки были выявлены преимущественно в дорсальной части сероговещества в области CC и DREZ.
Это наблюдение позволяет высказатьпредположение о том, что присутствие этих клеток связано с их возможноймиграцией из крови в серое вещество в DREZ и из ликвора в области CC.Данная локализация HoxB8+-клеток в спинном мозге свидетельствует впользу представления о том, что эти клетки являются мигрантами. В работеHolstege et al. [2008] HoxB8+-клетки были обнаружены исключительно в техже морфологических областях спинного мозга, что и в наших экспериментах.Однако нельзя не принимать во внимание и другое предположение, согласнокоторому присутствие этой популяции клеток связанно с дифференцировкойиз предшественников, постоянно присутствующих в спинном мозге.Известны патологические нарушения спинного мозга, связанные склетками микроглии именно этой субпопуляции.
У мутантных по этому генумышей имеются дефекты чувствительности, в первую очередь ноцицепции, инарушение поведенческих реакций. Подобные нарушения функции могутнаблюдаться в условиях невесомости. В пользу этого предположения85свидетельствуют известные данные о роли сенсорного входа и о дефицитеафферентной импульсации в развитии гипогравитационного двигательногосиндрома [Григорьев и др., 2004; Grigoriev et al., 2004]. В исследованиях начеловеке и животных, посвященных изучению влияние гипогравитации вусловиях реальногокосмического полѐта и на наземных моделях,имитирующих невесомость, выявлена ключевая роль опоры.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
