mmuno-histochemical (NPY - neuropeptide Y) and morphometric study of the distribution and architectonics of NPY immune-positive brakes of interneurons layer III of various fractions (field 4, 10, 17 and 21) of neocortex human normal (n=5) and chronic ischemia (n=15, perhifocal area tumors) was carried out. Verification of NPY-positive brake interneurons held on the content of NPY, the shape of their bodies and processes. In all studied fields in norm and under ischemia the basket cells, Martinotti cells and releasing secret of inter-neurons were identified. It was established that in case of chronic ischemia in all the studied fields cortex of the relative size of NPY-immune-positive structures (labelled bodies of neurons and their appendages) are statistically significantly higher than in control: in field 10 - in 1.95, in field 4 - 1,85, in field 21 - 2,17, in field 17 - 2,15 times. The received results testify to a compensatory increase in the expression of NPY in the intact interneurons of perifocal area of human neocortex with chronic ischemia. Increase in the volume of NPY- immune-positive material was due to the expansion and thickening of the processes of interneurons. The authors examine the hypothesis about the possible role of activation and hypertrophy of NPY- immune-positive interneurons in the regulation of the balance of brake systems and exciting damaged brain cortex and as one of the mechanisms for the protection of neural networks from chronic ischemic damage.
individual, chronic ischemia, neocortex, interneurons, NPY-neurons
В норме и при различных патологических состояниях тормозные интернейроны играют важную роль в обеспечение функционирования нейронной сети коры большого мозга млекопитающих [9]. В неокортексе млекопитающих тормозные интернейроны представляют собой разнородную популяцию непирамидных клеток, содержащих медиатор ГАМК, комедиаторы и нейропептиды (соматоста-тин, NPY, кальбиндин, парвальбумин, кальретинин, холе-цистокинин, нейропептид Y). При этом интернейроны составляют от 15 до 30% от общего числа нейронов коры [9]. Нейропептид Y (NPY) в коре большого мозга содержится преимущественно в тормозных интернейронах и составляет 1-2% всех ее нейронов [4]. Наличие тормозных интернейронов показано во всех без исключения слоях неокортекса, где они образуют локальные межнейронные цепи [12]. Форма и размеры тела, характер разветвления и длина отростков различных интернейронов существенно отличаются и, вероятно, зависят от функции конкретного нейрона [1,2,9]. Это позволяет проводить их специфическую идентификацию и морфометрическую оценку с помощью иммуноги-стохимических методов [2,9,11].
Таким образом, с помощью иммуногистохимического исследования распределения NPY-иммунопозитивных клеток и их морфометрического анализа можно в определенной степени судить о состоянии тормозной системы коры большого мозга человека в норме и при патологических состояниях.
По данным литературы, с помощью иммуногистохимического изучения интернейронов существенно улучшились наши представления о структурной организации тормозных систем различных отделов головного мозга млекопитающих и человека в процессе их онтогенетического развития, нормального и патологического функционирования [6,7,8,10,14]. Имеются сравнительные морфометрические исследования состояния нейронных популяций тормозных и возбуждающих систем головного мозга человека, в которых показана существенная роль интернейронов в реорганизации межнейронных отношений коры большого мозга после ее повреждения [6,7,11].
Таким образом, по данным литературы, верификация NPY может быть использована для выявления тормозных интернейронов коры большого мозга человека и морфометрического анализа закономерностей изменения межнейронной интеграции. Однако сравнительное изучение в этом аспекте различных отделов коры большого мозга человека при хронической ишемии ранее не проводилось.
Цель исследования - изучить структурно-функциональное состояние популяции интернейронов, экс-прессирующих NPY, в лобной (поле 10,4), височной (поле 21) и затылочной (поле 17) долях неокортекса человека в норме и при хронической ишемии в перифокальной зоне.
Материалы и методы исследования. Работа выполнена на базе ГБОУ ВПО Омской государственной медицинской академии; лаборатории молекулярно-генетических и морфологических методов исследований ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии». Интраоперационный материал получали в отделении нейрохирургии ГУЗ Омская областная клиническая больница, аутопсийный материал — Омском об-
1. Akulinin VA, Mytsik AV, Stepanov SS, Lario-nov PM, Belichenko PV. Strukturno-funktsional´noe sostoyanie piramid-nykh neyronov kory bol´shogo mozga cheloveka v postreani-matsionnom periode. Vestnik NGU. 2012:10(4):21-8. Russian.
2. Kalinichenko SG, Dudina YuV, Motavkin PA. Ney-roglioformnye kletki: neyrokhimicheskaya kharakteri-stika, prostranstvennaya organizatsiya i rol´ v tormoznoy sisteme novoy kory. Tsitologiya. 2006;48(6):508-14. Russian.
3. Mytsik AV, Stepanov SS, Larionov PM, Akuli-nin VA. Aktual´nye problemy izucheniya strukturno-funktsional´nogo sostoyaniya neyronov kory bol´shogo mozga cheloveka v posti-shemicheskom periode. Zhurnal anatomii i gistopatologii. 2012;l(l):37-47. Russian.
4. Aoki C, Pickel VM. Neuropeptide Y in the cerebral cortex and the caudate-putamen nuclei: ultrastructural basis for interactions with GABAergic and non-GABAergic neurons. The Journal of Neuroscience. 1989;9(l):4333-54.
5. Russian.Barbado MV, Brinon JG, Weruaga E, Porteros A, Arevalo R, Aijon J, Alonso JR. Changes in immunoreactivity to calcium-binding proteins in the anterior olfactory nucleus of the rat after neonatal olfactory deprivation. Exp Neurol. 2002;177(l):133-50.
6. Buritica E, Villamil E, Guzman F, Escobar MI, Garcia N, Cairasco HJ. Pimienta Changes in calcium-binding protein expression in human cortical contusion tissue. Journal of Neurotrauma. 2009;26:2145-55.
7. De Almeida J, Mengod G. Quantitative analysis of glutamatergic and GABAergic neurons expressing 5-HT2A receptors in human and monkey prefrontal cortex. Journal of Neurochemistry. 2007;103:475-86.
8. Desgent S, Boire D, Ptito M. Altered expression of parvalbumin and calbindin in interneurons within the primary visual cortex of neonatal enucleated hamsters. Neuroscience. 2010;171(4):1326-40.
9. Druga R. Neocortical inhibitory system (cortical interneurons / GABAergic neurons / calcium-binding proteins / neuropeptides). Folia Biologica. 2009;55:201-17.
10. Fung SJ, Webster MJ, Sivagnanasundaram S, Duncan C, Elashoff M, Weickert CS. Expression of interneuron markers in the dorsolateral prefrontal cortex of the developing human and in schizophrenia. Am J Psychiatry. 2010;167(12):1479-88.
11. Maekawa S, Al-Sarraj S, Kibble M. Cortical selective vulnerability in motor neuron disease: a morphometric study. Brain. 2004;127:1237-51.
12. Markram H , Toledo-Rodriguez M, Wang Y, Gupta A, Silberberg G, Wu C. Interneurons of the neocortical inhibitory system. Nat. Rev. Neurosci. 2004;5:793-807.
13. Naegele JR, Katz LC. Cell surface molecules containing N-acetylgalactosamine are associated with basket cells and neurogliaform cells in cat visual cortex. J. Neurosci. 1990;10:540-57.
14. Sherwood CC, Raghanti MA, Stimpson CD, Spocter CD, Uddin M, Boddy AM, et al. Inhibitory interneurons of the human prefrontal cortex display conserved evolution of the phenotype and related genes. Proc Biol Sci. 2010;277(1684):1011-20.
15. Yenari MA, Minami M, Sun GH, Meier TJ, Kunis DM, McLaughlin JR, et al. Calbindin d28k overexpression protects striatal neurons from transient focal cerebral ischemia. Stroke. 2001;32(4):1028-35.
