Диссертация (1174189), страница 6
Текст из файла (страница 6)
Этот тип микроглии участвует в воспалительном ответе ЦНС ихарактеризируется экспрессией интерлейкинов IL-1, IL-6, IL-12, IL-23 и30индуцибельной синтазы оксида азота (iNOS). Микроглия типа М2(антивоспалительный тип) дифференцируются ex vivo при стимуляцииинтерлейкином IL-4 при участии транскрипционного фактора STAT6.Основная функция данного типа клеток связана с повышенной экспрессиейIL-10 и аргиназы [Qin et al., 2013], стимулирующих регенерацию ткани послеповреждения [Mantovani et al., 2013]. Однако микроглия типа M1 такжеможет выполнять защитную функцию при патологии ЦНС.
Повышеннаяэкспрессия IL-4, IL-10 и IL-13 микроглией типа M1 индуцирует еѐ переход всторону типа M2 [Goldmann, Prinz, 2013]. Соотношение между этими двумятипамиреактивнойпатологическихмикроглииизмененийприотражаеттравмевыраженностьспинногопроявлениймозга,ишемии,нейродегенеративных и других заболеваниях ЦНС.Одним из надѐжных маркеров микроглиальных клеток являетсякальций-связывающий белок Iba1. Его присутствие обнаруживается только вмикроглиоцитах,макрофагахмозговыхоболочек,супраэпендимныхмакрофагах, поверхностных и стромальных клетках сосудистого сплетения,т.е., в клетках, обладающих фагоцитарной функцией [Кирик и др., 2010].Исследования показывают, что Iba1 взаимодействует с F-актином, каксигнальная молекула в процессе формирования актиновых компонентовцитоскелета.
Сверхэкспрессия Iba1 в реактивной микроглие наблюдается приаксотомии нерва, ишемии, а также при ряде заболеваний головного мозга [Itoet al., 2001].Другой маркер микроглии — белок HoxB8. 40% от общейчисленности клеток микроглии экспрессируют ген гомеобокса HoxB8 ипроисходят из костного мозга [Schlegelmilch, Henke et al., 2011]. HoxB8зависимая секреция цитокинов способна модулировать активность нейронови/или синаптическую передачу [Chen et al., 2010].
Помимо названныхмаркеров микроглии (Iba1 и HoxB8) существует ряд других белков, таких какCD11b,CD68иHLA-DR,экспрессирующихсяпатологических условиях.31внормальныхиПоведение микроглии в ЦНС — сложная и малоизученная проблема.С появлением новых методов визуализации и создания новых модельныхсистем, которые позволяют исследовать микроглию in vivo, становится ясно,что микроглия обладает выраженной динамикой и в интактном мозге.Реакции микроглиальных клеток в условиях невесомости не изучены совсем.Таким образом, установление феномена и механизмов участия глии впатологических реакциях ЦНС является актуальным для разработкитерапевтических стратегий. Однако до сих пор доминирует представление отом, что действие патогенов являются вторичными и лишь усиливаютвыраженностьневрологическихпредставлениедалекоотрасстройств.пониманияДанноеистинногоупрощѐнноеучастияглиивпатологических ответах, которые являются сложными и многоуровневыми.Это в полной мере приложимо к вопросу об участии глии в патогенезегипогравитационногодвигательногосиндрома,которыйостаетсянеизученным.2.3 Нейральные клетки при стрессеПричиной сдвигов в фенотипических характеристиках и численностипопуляции глиальных клеток при ОРЗК, осуществляемой в течение 30суточного эксперимента, может быть не моделируемая невесомость, а стресс,вызываемый экспериментальным воздействием, что ставит под сомнениеадекватность модели ОРЗК для выявления роли глии в развитиигипогравитационного двигательного синдрома.
Исследованиями последнеговремени показано, что хронический стресс может активировать астроциты[Araya-Callís et al., 2012] и микроглию [Hinwood et al., 2012; Walker et al.,2013; Beardsley, Hauser, 2014]. Стресс сопровождается значительнойструктурной перестройкой микроглии и усилением высвобождения из еѐклеток провоспалительных цитокинов [Walker et al., 2013; Salter, Beggs, 2014;Puga et al., 2015].32Повреждающее влияние стресса наиболее детально охарактеризованодля нейронов головного мозга. На модели контролируемой локальнойэксайтотоксичности мотонейронов спинного мозга крысы установлено, чтострессусугубляетпатологическиепроявления,включаячрезмернуюактивацию нейронов с последующим апоптозом этих клеток [Puga et al.,2015]. При этом под влиянием стресса гипертрофия и гиперплазияастроцитов и NG2-клеток не изменялись совсем или умеренно снижались.Хронический стресс у самцов древесной землеройки вызывает уменьшение вгиппокампе количества иммуноцитохимически выявляемых астроцитов[Czeh et al., 2006].
Иммобилизационный стресс у крысы сопровождаетсяувеличением экспрессии GLT-1 [Reagan et al., 2004].В соответствии с существующей парадигмой, для антистрессорнойтерапии применяют селективные ингибиторы обратного захвата серотонина,селективныеблокаторыNMDA-рецепторов,содержащихглутамат-связывающую субъединицу 2 (GluN2B), и агонисты ГАМК-А-рецепторов.Возможные эффекты агонистов указанных рецепторов на глиальные клеткипрактическитольконачинаютизучаться.Астроцитыэкспрессируютрецепторы серотонина 5-HT5B [Hertz et al., 2012; Peng et al., 2014].Cелективныйподдерживаетингибиторобратногоспособностьзахватаастроцитовсеротонинафлуоксетинпродуцироватьмозговойнейротрофический фактор (BDNF) [Castren, Rantamaki, 2008], потреблениеглюкозыивыделениелактата[Allamanetal.,2011].Астроцитыэкспрессируют ГАМК-A- и ГАМК-B-рецепторы [Lee et al., 2011] ивзаимодействие между астроцитами и ГАМКергическими нейронами можетбытьреципрокным.Предполагается,чточерезNMDA-рецепторыосуществляется влияние глутамата на дифференцировку предшественниковолигодендроцитов в субвентрикулярной зоне [Cavaliere et al., 2013].При иммобилизационном стрессе в зубчатой извилине гиппокампапоказано увеличение количества олигодендроцитов [Chetty et al., 2014].
Пристрессе установлено значительное увеличение плотности -NG2-клеток в ядре33голубого пятна (locus coeruleus) крысы [Seifi et al., 2014]. Однако прихроническом стрессе выявлено угнетение глиогенеза в префронтальной коре[Banasret et al., 2007].На моделях стресса показано, что развивающаяся депрессия являетсяследствием активации цитокинов. В ранний период стресса увеличиваетсяуровень экспрессии провоспалительных цитокинов IL-1, IL-6 и TNFα, чтоприводит к когнитивным и двигательным нарушениям. При этом иммунныйответ при стрессе схож по всем критериям с инфекцией в ЦНС.
На моделяхстресса показана активация микроглии [de Pablos et al., 2014]. Это явлениесоставляет основу воспалительной теории депрессии.Таким образом, по вопросу о влиянии стресса на состояние и генезглиальных клеток нет согласованных взглядов. В целом эта проблемаизучена слабо, а исследования проведены практически только на головноммозге. Роль стресса в патогенезе гипогравитационного двигательногосиндрома в условиях микрогравитации и симуляции еѐ на Земле не изученасовсем.2.4 Модели для исследования гипогравитационного двигательногосиндромаМодель ОРЗК является наиболее оптимальной для воспроизведенияпоследствийневесомости[Morey-Holton,Globus,2002].Одноизпреимуществ данной модели – возможность изменять временной параметр.Забор и исследование животных можно произвести с несколькими точкамивремени, измеряемыми в рамках одного эксперимента, опыты могут бытьповторены и расширены на регулярной основе. Кроме того, модель позволяетисключить ряд осложнений космического полѐта, таких как гипергравитацияи вибрация во время старта и посадки, перевозки от места посадки и разрывво времени между посадкой и забором тканей.Результаты по таким показателям, как атрофические измененияопорно-двигательнойсистемы,изменения34сердечной,дыхательной,иммунной, эндокринной и репродуктивной систем, у мышей при ОРЗК и вусловиях реального космического полѐта оказались одинаковыми [Booth,Grindeland, 1999].
Однако имелись некоторые расхождения по ряду другихпараметров, таких как гистология печени, нервной системы, состояние крови[Booth, Grindeland, 1999]. Возможным объяснением такого различия междуназемной и полѐтной группами является разрыв во времени между посадкойи забором тканей.Изучение механизмов развития гипогравитационного двигательногосиндромавусловияхреальногоорбитальногополѐтаимеетрядограничевающих таких факторов, как недостаточное количество наблюденийна живых объектах (человек, животные), огромные финансовые издержки,затраты энергии и иных ресурсов на пилотируемой орбитальной станции,трудности, связанные с организацией и проведением экспериментальныхисследований в условиях микрогравитации.
В связи с этим были разработаныи в настоящее время широко применяются ряд моделей, эффективновоспроизводящих неблагоприятные последствия пребывания в условияхмикрогравитации на Земле. Разработаны современные методы исследованиямикро-/гипогравитации на человеке, которые используются в России имеждународной практике. К данным моделям относятся, во-первых, сухаяиммерсия и, во-вторых, антиортостатическая постельная гипокинезия [Adamset al., 2003; Григорьев и др., 2004]. Для животных разработана модель ОРЗК(грызуны) [Morey-Holton, Globus, 2002].Метод сухой иммерсии представляет собой модифицированную модельпогружения человека в среду, которая равна в совокупности по плотноститканям человеческого тела [Шульженко, Виль-Вильямс, 1976].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
