Иммуногистохимическая характеристика возрастных трансформаций клеточного состава сосцевидных тел головного мозга людей разных полов

Полный текст

Несмотря на то, что иммуногисто-химические методики при исследованиях головного мозга в настоящее время имеют широкое применение, при описании функциональных изменений или патологических трансформаций в сосцевидных телах гипоталамуса, по нашим данным, до настоящего времени они не использовались. Применение комплекса маркеров для описания функционального состояния архитектоники сосцевидных тел в разном возрасте и в зависимости от половой принадлежности, наряду с классическими методиками гистологического описания является актуальным и современным исследованием, позволяющим составить наиболее полное представление о данной структуре головного мозга. Материалы и методы Работа выполнена на 292 препаратах сосцевидных тел головного мозга людей, полученных во время аутопсий, обоих полов в возрасте от 16 до 87 лет, смерть которых не была напрямую связана с заболеваниями центральной нервной системы. Материал фиксировали в 10% кислом или нейтральном забуференном формалине (4%-й параформальдегид на 0,1М фосфатном буфере, pH 7,5), жидкости Буэна, жидкости Карнуа или спирт-формалином по методу Леннера (1 часть 40% формалина и 2 части 80% спирта) и заливали в парафин по стандартной методике [1]. Для проведения иммуногистохими-ческих реакций срезы, наклеенные на адгезивные стекла Super Frost Plus фирмы Menzel, депарафинировали, гидратировали и обрабатывали 3% раствором перекиси водо 12 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №4, 2013 г. рода в течение 15 - 20 минут для блокировки эндогенной пероксидазы. В работе использовали нейромаркеры (к нейрон-специфи-ческой энолазе (NSE), основному белку миелина (MBP), глиальному фибриллярному кислому белку (GFAP)). Работа с антителами проводилась согласно рекомендуемому производителем протоколу. Все полученные результаты оценивали визуально с помощью микроскопа Zeiss Axio Imager A1. Видеозахват осуществляли с помощью камеры Webbers MYscope 310M, Lomo и программы Image Scope M. Результаты и их обсуждение При изучении иммуногистохимиче-ской функциональной дифференцировки нейронов и глии ядер сосцевидных тел мы обнаружили ряд возрастных особенностей, имеющих место у людей разного пола. Проведенное исследование показало, что наибольшая концентрация клеток, обладающих GFAP-позитивной реакцией, сосредотачивается в области поверхностной глиальной пограничной мембраны. Данная мембрана представляет собой своеобразную капсулу сосцевидных тел, окружая их ядерные образования по поверхности и состоит из расположенных в несколько слоев GFAP-иммунопозитив-ных клеток и волокнистых структур. Клеточный состав поверхностного слоя состоит из плотно расположенных в 3-6 рядов уплощенных клеток округлой формы, между которыми четко визуализируются многочисленные отростки. Дать точную количественную оценку толщины данного слоя клеток и волокон не представляется возможным ввиду особенностей его расположения. Сосцевидные тела представляют собой полусферы, обладающие высокой индивидуальной вариабельностью. Будучи распределенным по поверхности GFAP-иммунопозитивный слой пограничной глиальной поверхностной мембраны повторяет искривления поверхности сосцевидных тел, и при количественной характеристике его толщины велика вероятность погрешности. Вместе с тем у представителей обоих полов с возрастом отмечается визуальное истончение данного слоя клеток, приблизительно в полто-ра-два раза. В центре препарата GFAPиммунопозитивные клетки расположены редко и, как правило, вблизи микрососудов, имеют выраженную отростчатую структуру. С возрастом количество этих клеток также изменяется, увеличиваясь ко второму периоду зрелого возраста, и достоверно уменьшаясь в старческом возрасте. Важно отметить, что во втором периоде зрелого возраста изменяется не только их количество, но и положение: кроме периваскулярных, выявляются сво-боднолежащие астроциты, несвязанные с кровеносными сосудами. Рассматривая вопрос накопления GFAP в астроцитах пограничной глиальной мембраны, нельзя не указать, что функция данного белка заключается в обеспечении стабильной морфологии тел и отростков астроцитов [2], в формировании нормальной архитектоники нервной ткани, поддержании целостности гемато- и лик-вороэнцефалического барьеров [3], в обеспечении нейро-глиальных отношений. Снижение количества GFAP-иммунопози-тивных клеток в сосцевидных телах в пожилом и старческом возрасте может свидетельствовать об увеличении проницаемости гемато- и ликвороэнцефалического барьеров, что в свою очередь приводит к инволютивным трансформациям нейронов. Иммуногистохимичекая реакция на NSE показала достоверное уменьшение количества NSE-иммунопозитивных клеток с возрастом, что наблюдалось в препаратах обоих полов. Вместе с тем, можно отметить, что наиболее видимые изменения количества нейронов, дающих положительную реакцию к NSE, у мужчин и женщин имели место в разные возрастные периоды. Для женщин таким возрастом можно считать 45-50 лет, для мужчин 6065 лет. При оценке локализации NSE-иммунопозитивных клеток можно отметить, что в молодом возрасте нами не обнаружено определенных закономерностей в распределении данных клеток в препарате. При этом, начиная с 45 летнего возраста в препаратах сосцевидных тел обоих полов можно отметить, что наибольшее количество NSE-иммунопозитивных клеток располагается периваскулярно, что, по-видимому, связано с изменением 13 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №4, 2013 г. гемодинамики в данной структуре с возрастом. При изучении соседних срезов, окрашенных гематоксилин-эозином и реакции на NSE, во втором периоде зрелого возраста и старше отмечается достоверное отличие количества нервных клеток. Далеко не все нейроны, расположенные в полях зрения препарата и визуализирующиеся при применении гистологических методов окраски, обладают NSE-реактивностью. Этот феномен позволяет предположить, что определенная часть нейронов в ядрах сосцевидных тел в указанный отрезок времени хотя и определяется, но функционально неактивна. Поддержание адекватной функциональной активности головного мозга обусловлено многими факторами, одним из которых является состояние межнейрон-ных связей. Известно, что олигодендро-циты являются основными миелинобра-зующими клетками мозга, а также играют определенную роль в трофической поддержке нейронов [4]. Исследование, направленное на изучение MBP-иммунореактивности в сосцевидных телах, показало, что в данных структурах мозга, несмотря на присутствие разной степени MBP-позитивных волокон по всему препарату, можно выделить три зоны их наибольшей локализации. Большое количество MBP- имму-нопозитивных волокон выявляется по поверхности сосцевидных тел в области их капсулы. Волокна располагаются компактно, образуя мелкую сеть. Глубже определяется разряжение волокнистых структур, обладающих MBP-иммунореактивностью. По направлению к центру препарата волокна располагаются плотнее и образуют компактно расположенные однонаправленные тяжи. В половом отношении нами не было выявлено достоверных отличий по степени выраженности экспрессии MBP в сосцевидных телах. Вместе с тем обнаружены достоверные возрастные изменения, характеризующиеся снижением количества волокнистых структур, экспрессирующих данный протеин, как по периферии, так и в центре препарата. Нормальное функционирование головного мозга во многом зависит от состояния межнейронных связей, отростков нейронов и синаптических контактов. Уменьшение количества MBP- иммунопо-зитивных волокон в пожилом возрасте дает возможность предполагать нарушение синаптических связей, как в самих сосцевидных телах, так и за их пределами. В связи со сказанным важно подчеркнуть, что миелиновые оболочки аксонов играют важную роль в регуляции синаптических функций, поскольку они регулируют скорость проведения нервных импульсов по нервным волокнам и их синхронизацию, обеспечивая тем самым адекватную синаптическую пластичность [5]. Возрастное снижение уровня экспрессии MBP дает нам повод предполагать выраженный инволютивный процесс в ядрах сосцевидных тел. В результате которого происходит нарушения синаптических связей, как в самих сосцевидных телах, так и за их пределами (рис. 1). А Б 14 Российский медико-биологический вестник имени академика И.П. Павлова, №4, 2013 г. Рис. 1. Возрастные изменения в сосцевидных телах. А,Б - GFAP-иммунопозитивные клетки и волокнистые структуры в глубине препарата. (х400): А - сосцевидного тела женщины 33 лет, Б - сосцевидного тела женщины 72 лет. В,Г - MBP-иммунопозитивные клетки и волокнистые структуры поверхностного слоя сосцевидных тел (х200): В -мужчины 27 лет, Г - мужчины 71 года. Д,Е - NSE-иммунопозитивные клетки сосцевидного тела мужчины 27 лет (Д) и 72 лет (Е) (х200) Заключение Данные, полученные в результате проведенного иммуногистохимического исследования, дополнили результаты гистологических методов по изучению морфологии сосцевидных тел. В результате чего впервые были показаны особенности функциональной дифференцировки нейронов и глиальных клеток данной структуры у людей разного пола и возраста.

Список литературы

Дополнительные файлы