Тула, Тульская область, Россия
В статье представлен обзор актуальной монографии И.И. Садртдиновой, З.Р. Хисматуллиной «Амигдала в системе регуляции репродуктивных функций организма при абсансной эпилепсии». Изложены материалы по общей морфологии миндалевидного комплекса и с помощью современного комплекса методов исследования дана оценка структурных и функциональных изменений в переднем кортикальном ядре миндалевидного комплекса мозга самок крыс линии WAG/Rij (признанная модель абсансной эпилепсии человека) в ответ на модулирующее влияние половых гормонов. Обоснована новизна и практическая применимость исследования.
репродуктивная функция, амигдала, физиология, эпилепсия, головной мозг.
Со времен начала развития нейрофизиологии и нейроэндокринологии количество исследований, выполняющихся во всем мире, экспоненциально увеличивается. Несмотря на значительные успехи в изучении головного мозга, его структурные и функциональные нарушения остаются трудно изучаемыми и самыми распространенными.
Исследования показывают, что в основе многих двигательных нарушений, таких как, например эпилепсия, лежат изменения на генетическом уровне.
На клеточном уровне эти процессы проявляются чрезмерной электрической активностью нейронов и, как правило, связаны с таламическими и корковыми областями. Нейроны и клетки глии этих образований содержат рецепторы, чувствительные к половым гормонам, под действием которых они способны изменять свою функциональную активность. Миндалевидный комплекс мозга (аmygdala - амигдала) выполняет важную роль как звено репродуктивной системы организма, оказывая влияние на активность гипоталамических центров регуляции секреции гонадотропинов (Акмаев И.Г., Калимуллина Л.Б., 1993; Salamon E. et al., 2005) и принимает участие в модуляции нейроэндокринной и иммунной систем (Акмаев И.Г., Гриневич В.В., 2003; Lin Y. et al., 2011).
Вопрос относительно эффективности методов профилактики развития и лечения этих нарушений остается спорным.
В данной работе авторы предложили использовать модель на животных с генетической предрасположенностью к абсансной эпилепсии для понимания механизмов и особенностей неконвульсивной эпилепсии у человека при различных уровнях половых стероидов [1].
Эпилепсия – это одно из наиболее распространенных сложных невро-психических заболеваний, имеющих сложный полиэтиологичный характер. Понимание биологических механизмов патогенеза и фармакорезистентности эпилепсии является весьма актуальной задачей медицины и биологии. Мало исследованной областью на сегодняшний день является системная эндокринологическая регуляция возникновения абсансных приступов (Лекомцева Е.В., 2006; Меньшикова Н.С. и др., 2007; Толмачева Е.А., 2006; Bazyan A.S., van Luijtelaar G., 2013) [2,3,4,5 и др.]. Эстрогеновые рецепторы выявлены экспериментальным путем во множестве подкорковых образований, локализованных преимущественно в отделах лимбической системы мозга (Karceski S. et al., 2005; Mikkonen K., Tauboll E., 2005; Murialdo G. еt al., 1997). Научные и клинические исследования показывают, что среди структур, реагирующих на изменение гормонального фона, выделяют две наиболее важные, участвующие в патогенетических механизмах многих заболеваний, в том числе в патогенезе эпилепсии – амигдала и гиппокамп (Авякан Г.Н. и др., 2002; Carçak N. еt al., 2014; de Oliveira J.C. et al., 2014; Flores-Mancilla L.E. et al., 2014; Kimura Y. etal., 2014; Markota M. еt al., 2014; McHugh M.J. et al., 2014; Takeda Y. еt al., 2001; Wu T. еt al., 2014) [см. 1, с. 127-140]. Амигдала обладает низким порогом чувствительности к судорожной активности (Ильюченок Р.Ю. и др., 1981; Flores-Mancilla L.E. et al., 2014) [6 и др.], а также выполняет важную роль как звено репродуктивной системы организма, оказывая влияние на активность гипоталамических центров регуляции секреции гонадотропинов (Акмаев И.Г., Калимуллина Л.Б., 1993; Salamon E. et al., 2005) [7] и принимает участие в модуляции нейроэндокринной и иммунной систем (Акмаев И.Г., Гриневич В.В., 2003; Ахмадеев А.В., Калимуллина Л.Б., 2010, 2011; Lin Y. еt al., 2011) [там же]. Поэтому изучение роли амигдалы в нейроэндокринологических механизмах регуляции организма крыс линии WAG/Rij с генетической предрасположенностью к абсансной эпилепсии является актуальным.
Впервые с помощью современных методов исследования (электрофизиологических, морфометрических, гистологических, иммуногистохимических, электронномикроскопических и статистических) дана комплексная оценка структурных и функциональных изменений в переднем кортикальном ядре миндалевидного комплекса мозга самок крыс линии WAG/Rij в ответ на модулирующее влияние половых гормонов. Выявлены изменения электроэнцефалографических показателей переднего кортикального ядра миндалевидного комплекса мозга самок крыс линии WAG/Rij при различных уровнях половых гормонов [1,с. 45]. Проводился частотно-спектральный анализ участков ЭЭГ, зарегистрированных в состоянии спокойного бодрствования [1, с. 46]. Впервые изучены реактивные изменения нейронов, глиальных клеток переднего кортикального ядра амигдалы крыс в ответ на дефицит половых гормонов и заместительную терапию 17β-эстрадиолом в комбинации с прогестероном [1, с. 60]. Впервые проведен иммуногистохимический анализ астроцитарной глии переднего кортикального ядра до и после овариоэктомии и заместительной гормональной терапии [1,с. 63]. Определена экспрессия CART-пептида в нейронах переднего кортикального ядра в динамике эстрального цикла [1, с. 67]. Впервые проанализированы синапсоархитектоника и ультраструктурные особенности нейронов, глиальных клеток, нейропиля переднего кортикального ядра в динамике эстрального цикла, при экспериментально вызванном дефиците половых гормонов и на фоне экзогенного введения овариоэктомированным самкам 17β-эстрадиола в совокупности с прогестероном [1, с. 102].
Основные разделы работы
Монография состоит из 6 глав. В первой главе «Участие переднего кортикального ядра миндалевидного комплекса мозга в механизмах регуляции организма» представлен обзор литературы по данной теме. Переднее кортикальное ядро миндалевидного комплекса мозга представляет собой скопление нейронов и глии, которые обладают характерными чертами пространственной организации и оно относится к числу элементов нейроэндокринной системы мозга, так как нейроны переднего кортикального ядра имеют рецепторы к половым стероидам и реагируют на уровень половых стероидов изменением своей функциональной активности. Во второй главе «Характеристика электроэнцефалограммы переднего кортикального ядра миндалевидного комплекса мозга у крыс линии WAG/Rij» сделано заключение, что колебания уровней овариальных стероидов, несомненно, играют важную роль в деятельности головного мозга, влияя на пик-волновую активность его отдельных областей при абсанс-эпилепсии, в частности переднее кортикальное ядро амигдалы крыс линии WAG/Rij. В третьей главе «Структурная организация переднего кортикального ядра миндалевидного комплекса мозга у крыс линии WAG/Rij» были получены данные сравнительного анализа количественных характеристик, которые являются свидетельством того, что экспериментально вызванный дефицит половых гормонов сопровождается изменением клеточного состава переднего кортикального ядра, затрагивающими не только популяцию нейронов, но и глии. Хирургическая овариоэктомия приводит к гибели нейронов и увеличению суммарной глии во всех изучаемых нами клеточных зонах. Было отмечено увеличение доли сателлитной глии и величины нейроглиального индекса, что подтверждает участие переднего кортикального ядра миндалевидного комплекса мозга в механизмах нейроэндокринной регуляции. В четвертой главе «Иммуногистохимическое исследование переднего кортикального ядра миндалевидного комплекса мозга крыс линии WAG/Rij» был сделан вывод об увеличении количества иммунопозитивных астроцитов после овариоэктомии. Полученные результаты иммуногистохимических исследований подтверждают данные, выявленные при изучении нейроно-глиального соотношения, согласно которым в переднем кортикальном ядре у самок крыс линии WAG/Rij после овариоэктомии обнаруживается увеличение глиальных клеток. Выявлено, что нейроны переднего кортикального ядра содержат CART-пептид и уровень его экспрессии зависит от колебаний уровня половых стероидов в плазме крови в динамике эстрального цикла. В пятой главе «Электронно-микроскопическая характеристика нейронов, глии и нейропиля переднего кортикального ядра миндалевидного комплекса мозга у крыс линии WAG/Rij» было показано, что существуют четкие различия в ультраструктурных характеристиках нейронов, глии, нейропиля и синапсоархитектоники переднего кортикального ядра амигдалы крыс линии WAG/Rij. В группе контроль большую часть клеточной популяции составляли нормохромные нейроны. После овариоэктомии повысилось количество гипохромных и пикноморфных нейронов. После заместительной терапии численность пикноморфных нейронов снижалась, а гиперхромных – возрастала, однако, они были представлены умеренно гиперхромными в отличие от нервных клеток овариоэктомированных крыс, которые были резко гиперхромными. Дефицит половых гормонов вызывает дистрофические и деструктивные изменения, как в нейронах, так и в глиоцитах. Заместительная гормональная терапия приводила к развитию восстановительных процессов в нервных и глиальных клетках. В нейропиле встречали миелинизированные аксоны, как с нормальной ультраструктурой миелиновой оболочки, так и измененные – наблюдали расслоение ламелл миелина, выпячивания наружной части миелиновой оболочки. Анализ синапсов показал, что они также претерпевали структурно-количественные изменения в изучаемых нами группах. В шестой главе «Обсуждение полученных результатов исследований» приводятся обсуждение полученных результатов в ходе эксперимента и сопоставление их с литературными данными.
Сфера применения:
Выводы монографии содержат ценную информацию для нейроморфологов, нейрофизиологов, нейроэндокринологов и клиницистов, занимающихся исследованиями лимбической системы мозга и проблемами функционирования центральной нервной и репродуктивной систем организма.
Направления научного развития:
В монографии изложены новые современные представления о реактивных изменениях структурной и функциональной организации переднего кортикального ядра – основной зоны полового диморфизма миндалевидного комплекса мозга крыс линии WAG/Rij, представляющих генетическую модель генерализованной абсансной эпилепсии человека, на модулирующее влияние половых гормонов. Полученные результаты углубляют знания о структурной и функциональной организации головного мозга. Представленная работа имеет большую научно-практическую значимость для развития исследований в области нейроиммуноэндокринологии.
1. Садртдинова И.И., Хисматуллина З.Р. Амигдала в системе регуляции репродуктивных функций организма при абсансной эпилепсии [Электронный ресурс]: монография / И.И. Садртдинова, З.Р. Хисматуллина. - М.: ООО НИЦ ИНФРА-М, 2018. - URL: http://znanium.com/catalog.php?bookinfo=941023
2. Лекомцева Е.В. Аналіз поширеності та захворюваності на нервові хвороби в Україні [Текст] / Е.В. Лекомцева // Міжнародний неврологічний журнал 2006. 3: 7: 9-13.
3. Лекомцева Е.В. Патогенетические механизмы участия гиппокамальной формации и стриарного комплекса при нарушениях центральной нейроэндрокринной регуляции [Текст] / Е.В. Лекомцева // Украиньский медичний часопис. - 2006. - №2. - С. 57-64.
4. Меньшикова, Н.С. Особенности функции яичников у больных эпилепсией [Текст] / Н.С. Меньшикова, О.Ф. Серова, П.Н. Власов // Российский вестник акушера-гинеколога. - 2007. - №4. - С. 40-44.
5. Толмачева, Е.А. Роль половых стероидов в регуляции спайк-волновой активности у крыс линии WAG/RIJ [Текст]: автореф. …дис. канд. биол. наук: 03.00.13 / Толмачева, Елена Александровна. - М., 2006.
6. Ильюченок, Р.Ю. Миндалевидный комплекс (связи, поведение, память) [Текст] / Р.Ю. Ильюченок, М.А. Гилинский, Л.В. Лоскутова и др. - Новосибирск: Наука 1981.
7. Акмаев, И. Г. Нейроиммуноэндокринология: истоки и перспективы развития [Текст] / И. Г. Акмаев // Успехи физиологических наук. - 2003. - Т. 34. - № 4. - С. 4-15; Акмаев, И.Г. Миндалевидный комплекс мозга: функциональная морфология и нейроэндокринология [Текст] / И.Г. Акмаев, Л.Б. Калимуллина. - М.: Наука, 1993; Акмаев, И.Г. Нейроиммуноэндокринология гипоталамуса [Текст] / И.Г. Акмаев, В.В. Гриневич. - М., Медицина, 2003; Акмаев, И.Г. Нейроиммуноэндокринология: проблемы и перспективы развития [Текст] / И.Г. Акмаев // Нейроэндокринология 2000: материалы V Всероссийской конференции. - СПб., - 2000.
