Патогистологические изменения гранулярного слоя зубчатой извилины крыс при хронической алкогольной интоксикации и возможности их фармакологической коррекции новыми производными нейроактивных аминокислот

Обложка


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Введение. Длительное употребление алкоголя провоцирует повреждение центральной нервной системы, в частности зубчатой извилины и гиппокампа, приводя к снижению когнитивных функций. В связи с этим актуальным является поиск веществ, обладающих нейропротекторным действием. Ранее было показано, что производное глутаминовой кислоты (глуфимет) и производное гамма-аминомасляной кислоты (мефаргин) ограничивают тревожность и проявления обсессивно-компульсивного расстройства у животных, подвергшихся алкоголизации.

Цель. Анализ патоморфологических изменений гранулярного слоя зубчатой извилины крыс в условиях хронической алкогольной интоксикации (ХАИ) и под влиянием глуфимета и мефаргина.

Материалы и методы. Эксперименты проведены на крысах-самках породы Wistar, разделенных на группы: 1-я — интактные крысы; 2-я — контрольная группа животных с ХАИ, которая моделировалась заменой питьевой воды на 10% раствор этанола на протяжении 24 недель; 3-я и 4-я — группы самок, в которых животным после смоделированной ХАИ вводили глуфимет и мефаргин соответственно однократно, внутрибрюшинно, в течение 14 дней после прекращения алкоголизации; 5-я — группа алкоголизированных крыс, получавших препарат сравнения мельдоний. Оценивали патоморфологические изменения гранулярного слоя зубчатой извилины и производили расчет морфометрических параметров.

Результаты. У животных с ХАИ в гранулярном слое зубчатой извилины отмечались участки значительного клеточного опустошения, большое количество резко гиперхромных, сморщенных нейронов, клеток с явлениями набухания, эктопией ядрышек и гиперхромией цитоплазмы, распространенным кариоцитолизом. Глуфимет способствовал сохранению цитоархитектоники зубчатой извилины. При микроскопическом исследовании отсутствовали гипоцеллюлярные участки, средняя площадь перикарионов и ядер нейронов была выше по сравнению с аналогичными показателями животных с ХАИ — на 19,6% и 14,2% соответственно. Ширина гранулярного слоя зубчатой извилины крыс, получавших глуфимет после ХАИ, практически не отличалась от таковой у самок интактной группы. Количество сморщенных нейронов с гиперхроматозом было на 40% меньше относительно животных с ХАИ без лечения. Мефаргин привел к некоторому улучшению морфологии зубчатой извилины, однако в меньшей степени по сравнению с глуфиметом.

Заключение. Новые производные нейроактивных аминокислот способствовали ограничению негативного влияния ХАИ на цитоархитектонику зубчатой извилины, причем нейропротекторный эффект был более выражен у глуфимета, что может являться основанием для разработки на его основе лекарственного препарата для предотвращения последствий длительного употребления алкоголя.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Игорь Игоревич Прокофьев

Волгоградский государственный медицинский университет

Автор, ответственный за переписку.
Email: igor.prokofiev@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-7939-8212
SPIN-код: 3503-0263

канд. мед. наук

Россия, Волгоград

Алла Анатольевна Нестерова

Волгоградский государственный медицинский университет

Email: aanesterova2013@gmail.com
ORCID iD: 0000-0001-7249-3906
SPIN-код: 5640-5539

канд. мед. наук

Россия, Волгоград

Юлия Константиновна Исаева

Волгоградский государственный медицинский университет

Email: jul.space@icloud.com
ORCID iD: 0009-0007-0778-1363
SPIN-код: 5185-3469
Россия, Волгоград

Елена Дмитриевна Покровская

Волгоградский государственный медицинский университет

Email: pkrli@icloud.com
ORCID iD: 0009-0000-4727-2669
SPIN-код: 1447-3142
Россия, Волгоград

Валентина Николаевна Перфилова

Волгоградский государственный медицинский университет

Email: vnperfilova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-2457-8486
SPIN-код: 3291-9904

д-р биол. наук, профессор

Россия, Волгоград

Иван Николаевич Тюренков

Волгоградский государственный медицинский университет

Email: fibfuv@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-7574-3923
SPIN-код: 6195-6378

д-р мед. наук, профессор, член-корреспондент РАН

Россия, Волгоград

Ольга Сергеевна Васильева

Российский государственный педагогический университет имени А.И. Герцена

Email: ovasja@gmail.com
ORCID iD: 0000-0002-0309-1580
SPIN-код: 9820-9881

канд. хим. наук

Россия, Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Jacob A, Wang P. Alcohol Intoxication and Cognition: Implications on Mechanisms and Therapeutic Strategies. Front Neurosci. 2020;14:102. doi: 10.3389/fnins.2020.00102 EDN: DMTLJA
  2. Pervin Z, Stephen JM. Effect of alcohol on the central nervous system to develop neurological disorder: pathophysiological and lifestyle modulation can be potential therapeutic options for alcohol-induced neurotoxication. AIMS Neurosci. 2021;8(3):390–413. doi: 10.3934/neuroscience.2021021 EDN: VLSPWB
  3. Charlton AJ, Perry CJ. The Effect of Chronic Alcohol on Cognitive Decline: Do Variations in Methodology Impact Study Outcome? An Overview of Research From the Past 5 Years. Front Neurosci. 2022;16:836827. doi: 10.3389/fnins.2022.836827 EDN: EWQSPT
  4. Haładaj R. Anatomical variations of the dentate gyrus in normal adult brain. Surg Radiol Anat. 2020;42(2):193–199. doi: 10.1007/s00276-019-02298-5 EDN: JEHSYB
  5. Jonas P, Lisman J. Structure, function, and plasticity of hippocampal dentate gyrus microcircuits. Front Neural Circuits. 2014;8:107. doi: 10.3389/fncir.2014.00107
  6. Nalberczak–Skóra M, Beroun A, Skonieczna E, et al. Impaired synaptic transmission in dorsal dentate gyrus increases impulsive alcohol seeking. Neuropsychopharmacology. 2023;48(3):436–447. doi: 10.1038/s41386-022-01464-5 EDN: QCUVJR
  7. Collins MA, Neafsey EJ. Neuroinflammatory pathways in binge alcohol-induced neuronal degeneration: oxidative stress cascade involving aquaporin, brain edema, and phospholipase A2 activation. Neurotox Res. 2012;21(1):70–78. doi: 10.1007/s12640-011-9276-5 EDN: NTXFQV
  8. Pérez MJ, Loyola R, Canelo F, et al. NADPH oxidase contributes to oxidative damage and mitochondrial impairment induced by acute ethanol treatment in rat hippocampal neurons. Neuropharmacology. 2020;171:108100. doi: 10.1016/j.neuropharm.2020.108100 EDN: CJNANC
  9. Du H, Deng W, Aimone JB, et al. Dopaminergic inputs in the dentate gyrus direct the choice of memory encoding. Proc Natl Acad Sci USA. 2016;113(37):E5501–E5510. doi: 10.1073/pnas.1606951113
  10. Kustova MV, Perfilova VN, Prokofiev II, Tyurenkov IN. Effect of RGPU-260, a novel GABA derivative, on functional reserves of rat heart after chronic alcohol intoxication. Bull Exp Biol Med. 2021;170(5):631–635. doi: 10.1007/s10517-021-05121-7 EDN: LCYXQD
  11. Perfilova VN, Kustova MV, Popova TA, et al. Cardioprotective effects of a new glutamic acid derivative in chronic alcohol intoxication. Alcohol. 2021;93:1–10. doi: 10.1016/j.alcohol.2021.01.006 EDN: HWMRSZ
  12. Nesterova AA, Prokofiev II, Perfilova VN, et al. Morphological changes in the myocardium of rats with chronic alcohol intoxication after treatment with new GABA and glutamic acid derivatives. Bulletin of Siberian Medicine. 2023;22(1):73–80. doi: 10.20538/1682-0363-2023-1-73-80 EDN: WXGITP
  13. Borodkina LE, Smolnyakova YuA, Muzyko EA, et al. Changes in psychoemotional state in response to neuroactive amino acid derivatives in rats after chronic alcohol intoxication. Neurosci Behav Physi. 2022; 52:1195–1198. doi: 10.1007/s11055-023-01347-2 EDN: VTFZHF
  14. Maynard ME, Barton EA, Robinson CR, et al. Sex differences in hippocampal damage, cognitive impairment, and trophic factor expression in an animal model of an alcohol use disorder. Brain Struct Funct. 2018;223(1):195–210. doi: 10.1007/s00429-017-1482-3 EDN: YWUXVQ
  15. Szumlinski KK, Coelho MA, Lee KM, et al. DID it or DIDn't it? Exploration of a failure to replicate binge-like alcohol-drinking in C57BL/6J mice. Pharmacol Biochem Behav. 2019;178:3–18. doi: 10.1016/j.pbb.2018.12.002
  16. Kryzhanovskii SA, Tsorin IB, Kolik LG, et al. Translation model of alcoholic cardiomyopathy. Molecular Medicine. 2015;(3):40–47. EDN: TWMYTN
  17. Metten P, Schlumbohm JP, Huang LC, et al. An alcohol withdrawal test battery measuring multiple behavioral symptoms in mice. Alcohol. 2018;68:19–35. doi: 10.1016/j.alcohol.2017.08.014
  18. Gericke CA, Schulte–Herbrüggen O, Arendt T, Hellweg R. Chronic alcohol intoxication in rats leads to a strong but transient increase in NGF levels in distinct brain regions. J Neural Transm (Vienna). 2006;113(7):813–820. doi: 10.1007/s00702-005-0361-x EDN: XSZSEP
  19. Hayashi Y, Kirimoto T, Asaka N, et al. Beneficial effects of MET-88, a gamma-butyrobetaine hydroxylase inhibitor in rats with heart failure following myocardial infarction. Eur J Pharmacol. 2000;395(3):217–224. doi: 10.1016/s0014-2999(00)00098-4
  20. Paxinos G, Watson C. The Rat Brain in Stereotaxic Coordinates. 6th ed. London: Academic Press; 2007.
  21. Merkulov GA. Kurs patologicheskoy tekhniki. Leningrad: Medicine; 1969. (In Russ.)
  22. Roberto M, Kirson D, Khom S. The Role of the Central Amygdala in Alcohol Dependence. Cold Spring Harb Perspect Med. 2021;11(2):a039339. doi: 10.1101/cshperspect.a039339 EDN: JWABPX
  23. Wang Z, Zhu X, Ni X, et al. Knowledge atlas of the involvement of glutamate and GABA in alcohol use disorder: A bibliometric and scientometric analysis. Front Psychiatry. 2022;13:965142. doi: 10.3389/fpsyt.2022.965142 EDN: HUJFDD
  24. Gerace E, Landucci E, Bani D, et al. Glutamate Receptor-Mediated Neurotoxicity in a Model of Ethanol Dependence and Withdrawal in Rat Organotypic Hippocampal Slice Cultures. Front Neurosci. 2019;12:1053. doi: 10.3389/fnins.2018.01053 EDN: XAAXJR
  25. Kamal H, Tan GC, Ibrahim SF, et al. Alcohol Use Disorder, Neuro-degeneration, Alzheimer's and Parkinson's Disease: Interplay Between Oxidative Stress, Neuroimmune Response and Excitotoxicity. Front Cell Neurosci. 2020;14:282. doi: 10.3389/fncel.2020.00282 EDN: YUJJPW
  26. Jiang H, Holm J, Vidlund M, et al. The impact of glutamate infusion on postoperative NT-proBNP in patients undergoing coronary artery bypass surgery: a randomized study. J Transl Med. 2020;18(1):193. doi: 10.1186/s12967-020-02351-7 EDN: BZOKUR
  27. Borisov AV, Prokofiev II, Mokrousov IS, et al. Inhibition of the Expression of Inducible NO Synthase by Neuroactive Amino Acid Derivatives Phenibut and Glufimet In Vitro and Ex Vivo. Bull Exp Biol Med. 2017;164(2):177–180. doi: 10.1007/s10517-017-3952-2 EDN: RYFVKH
  28. Kitchigina VF, Shubina LV, Popova IYu. The Role of the Dentate Gyrus in Mediating Hippocampal Functions: The Epileptic Brain. Neurosci Behav Physi. 2022;52:1418–1428. doi: 10.1007/s11055-023-01373-0 EDN: TUPTLB

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
2. Рис. 1. Морфологические изменения нейронов гранулярного слоя зубчатой извилины крыс экспериментальных групп (окраска по методу Ниссля, ×400): a — группа интактных крыс; b — группа крыс с хронической алкогольной интоксикацией; c — группа крыс, получавших после хронической алкогольной интоксикации глуфимет; d — группа крыс, которым после хронической алкогольной интоксикации вводили мефаргин; e — группа крыс, получавших мельдоний.

Скачать (752KB)

© Эко-Вектор, 2025

Ссылка на описание лицензии: https://eco-vector.com/for_authors.php#07

СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС77-76803 от 24 сентября 2019 года