ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2014-5-49-54ssmu-220Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSУЛЬТРАСТРУКТУРА СИНАПСОВ В ГИППОКАМПЕ КРЫС В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯULTRASTRUCTURE OF SYNAPSES IN THE HIPPOCAMPUS OF RATS IN AGINGМаксимоваК. Ю.MaksimovaK. Yu.

Максимова Ксения Юрьевна - аспирант кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии

kseniya.maksimova.88@mail.ruЛогвиновС. В.LogvinovS. V.

Логвинов Сергей Валентинович - доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой гистологии, эмбриологии и цитологии

kseniya.maksimova.88@mail.ruСтефановаН. А.StefanovaN. A.

Кандидат биологических наук, научный сотрудник

kseniya.maksimova.88@mail.ruСибирский государственный медицинский университет, ТомскРоссияSiberian State Medical University, TomskRussian FederationИнститут цитологии и генетики СО РАН, НовосибирскРоссияInstitute of Cytology and Genetics SB RAS, NovosibirskRussian Federation2014281020141354954Copyright © Максимова К.Ю., Логвинов С.В., Стефанова Н.А., 20142014Максимова К.Ю., Логвинов С.В., Стефанова Н.А.Maksimova K.Y., Logvinov S.V., Stefanova N.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://bulletin.ssmu.ru/jour/article/view/220

Цель исследования – изучить возрастные изменения ультраструктуры синапсов СА1-региона гиппокампа крыс линии Wistar и преждевременно стареющих крыс линии OXYS.

Материал и методы

Материал и методы. Для оценки изменений синаптоархитектоники фотографировали по 15 случайно выбранных полей зрения пирамидного слоя СА1-региона гиппокампа с пяти срезов при стандартном увеличении 10 000. Определяли количество межнейрональных контактов (площадь поля зрения – 50 мкм2) и высчитывали численную плотность синапсов на 100 мкм2. Подсчитывали количество определенных контактов с асимметричной и симметричной организацией системы субсинаптических единиц, перфорированные, гипертрофированные контакты. Подразделяли синапсы по протяженности активной зоны контакта.

Результаты

Результаты. Проведенное исследование показало, что существенные различия в ультраструктурной организации синапсов между линиями наблюдаются уже в 4-месячном возрасте. Численная плотность синапсов в этой возрастной группе у крыс OXYS была значимо выше, чем у Wistar. Ультраструктура синапсов СА1-региона гиппокампа крыс в возрасте 18 мес в большей степени была подвержена патологическим изменениям пресинаптических отростков и мембраны у преждевременно стареющих крыс в отличии от линии контроля. Показатель численной плотности контактов  18-месячных крыс OXYS был значимо ниже, чем у линии Wistar. Выявленные межлинейные различия по степени изменений синапсов могут свидетельствовать в пользу разной чувствительности к окислительному стрессу крыс исследуемых линий.

The aim of the study was to examine age-related changes in the ultrastructure of synapses in the CA1 region of the hippocampus of Wistar rats and premature aging OXYS rats.

To assess changes of the sinaptoarhitectonics photographed on 15 randomly chosen fields of view of the pyramidal layer of the CA1 region of the hippocampus with five slices at a standard magnification of 10000. It was determined the amount of mineral contacts (size of the field of view is 50 μm2) and calculated numerical density of synapses per 100 μm2. The number of contacts with asymmetric and symmetric organization sistemasubsidiaries units, perforated, hypertrophic contacts are counted.

The study showed that there are significant differences in the ultrastructural organization of the synapses between the lines, already 4 months old. The numerical density of snaps in this age group OXYS rats was significantly higher than that of Wistar. Ultrastructure of synapses in the CA1 region of the hippocampus of rats at the age of 18 months more bulupodadan pathological essentiaompetencies processes and membrane prematurely senescent rats in contrast to the control line. The numerical indicator of protect contents 18-month-old rats OXYS was significantly lower than in Wistar.

Identified interstrain differences in the degree of changes of synapses can testify in favor of a different sensitivity to oxidative stress in rats investigated lines.

синапсвозрастные изменениягиппокамппреждевременно стареющие крысы OXYSsynapseage-related changeshippocampussenescence-accelerated OXYS ratsReferencesНикольский Е.Е. Молекулярные механизмы передачи информации через синапсы химического типа // Казанский мед. журн. 2010. Т. 91, № 4. С. 433–437.Nikolsky Ye.Ye. Molekuljarnye mehanizmy peredachi informacii cherez sinapsy himicheskogo tipa [Molecular mechanisms of information transmission through chemical type synapses]. Kazanskii medicinskii zhurnal – Kazan Medical Journal, 2010, vol. 91, no. 4, pp. 433–437.Максимова К.Ю., Стефанова Н.А., Логвинов С.В. Мор-фологические изменения в гиппокампе крыс при преж-девременном старении // Бюл. сиб. медицины. 2014. Т. 13, № 1. С. 56–61.Maksimova K.Yu., Stefanova N.A., Logvinov S.V. Morfologicheskie izmenenija v gippokampe krys pri prezhdevremennom starenii [Morphological changes in the hippocampus of rats in accelerated aging]. Byulleten' sibirskoy meditsiny – Bulletin of Siberian Medicine, 2014, vol. 13, no. 1, pp. 56–61.Stefanova N.A., Muraleva N.A., Skulachev V.P., Kolo¬sova N.G. Alzheimer's Disease-Like Pathology in Senescence-Accelerated OXYS Rats can be Partially Retarded with Mi-tochondria-Targeted Antioxidant SkQ1 // Journal of Alzhei-mer's Disease. 2014. V. 38, № 3. P. 681–694.Stefanova N.A., Muraleva N.A., Skulachev V.P., Koloso¬va N.G. Alzheimer's Disease-Like Pathology in Senescence-Accelerated OXYS Rats can be Partially Retarded with Mi-tochondria-Targeted Antioxidant SkQ1. Journal of Alzhei-mer's Disease, 2014, vol. 38, no. 3, pp. 681–694.Masters C.L., Selkoe D.J. Biochemistry of amyloid β-protein and amyloid deposits in Alzheimer disease // Cold Spring Harbor Perspect. Med. 2012. № 2. Р. 62–69.Masters C.L., Selkoe D.J. Biochemistry of amyloid β-protein and amyloid deposits in Alzheimer disease. Cold Spring Harbor Perspect Med., 2012, no. 2, pp. 62–69.Adams J. Plasticity of the synaptic contact zone following loss ofsynapses in the cerebral cortex of aging humans // Brain Res. 1987. V. 424. P. 343–351.Adams J. Plasticity of the synaptic contact zone following loss ofsynapses in the cerebral cortex of aging humans. Brain Res., 1987, vol. 424, pp. 343–351.Shimada A., Keino H., Satoh M. et al. Age-related loss synapses in the frontal cortex of SAMPIO mouse: a model of cerebral degeneration // Synapse. 2003. № 48. Р. 98–204.Shimada A., Keino H., Satoh M. et al. Age-related loss synapses in the frontal cortex of SAMPIO mouse: a model of cerebral degeneration. Synapse, 2003, no. 48, pp. 98–204.Langmeier M., Trojan S. Presynaptic terminals in the sensoriomotors area of the cerebral cortex in old laboratory rats // Sb. Lek. 1991. № 93. Р. 203–210.Langmeier M., Trojan S. Presynaptic terminals in the sensoriomotors area of the cerebral cortex in old laboratory rats. Sb. Lek., 1991, no. 93, pp. 203–210.Konev S.V., Aksentsev St., Okun I.M. et al. Structural reorganization of the brain synaptic membranes and aging // Fiziol. Zh. 1990. № 36. Р. 36–42.Konev S.V., Aksentsev St., Okun I.M. et al. Structural reorganization of the brain synaptic membranes and aging. Fiziol. Zh., 1990, no. 36, pp. 36–42.Bertoni-Freddari C., Fattoretti P., Casoli T. et al. Morpho-logical plasticity of synaptic mitochondria during aging // Brain Res. 1993. V. 628. P. 193–200.Bertoni-Freddari C., Fattoretti P., Casoli T. et al. Morpholog-ical plasticity of synaptic mitochondria during aging. Brain Res., 1993, vol. 628, pp. 193–200.Батулиев А.С. Нейрофизиология коры головного мозга: модульный принцип организации. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1984. С. 216.Batuliev A.S. Nejrofiziologiya kory golovnogo mozga: modul'nyj princip organizacii [Neurophysiology of the cerebral cortex: the modular organization]. Leningrad, Leningrad University Publ., 1984. P. 216.Bertoni-Freddari C., Fattoretti P., Giorgetti B. et al. Synaptic pathology in the brain cortex of old monkeys as early alteration in senile plague formation // Rejuvenation Res. 2006. № 9. Р. 85–88.Bertoni-Freddari C., Fattoretti P., Giorgetti B. et al. Synaptic pathology in the brain cortex of old monkeys as early alteration in senile plague formation. Rejuvenation Res., 2006, no. 9, pp. 85–88.Peters A., Moss M.B., Sethares C. The effects of aging on layer 1 of primary visual cortex in the rhesus monkey // Cereb. Cortex. 2001. № 11. Р. 93–103.Peters A., Moss M.B., Sethares C. The effects of aging on layer 1 of primary visual cortex in the rhesus monkey. Cereb. Cortex, 2001, no. 11, pp. 93–103.Gorini A., Canosi U., Devecchi E. et al. AMPasse enzyme activities during ageing in different types of somatic and synaptic plasma membranes from rat frontal cerebral cortex // Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry. 2002. № 26. Р. 81–90.Gorini A., Canosi U., Devecchi E. et al. AMPasse enzyme activities during ageing in different types of somatic and synaptic plasma membranes from rat frontal cerebral cortex. Prog. Neuropsychopharmacol. Biol. Psychiatry, 2002, no. 26, pp. 81–90.Tigges J., Herndon J.G., Rosene D.L. Preservation into old age of synaptic number and size in the supragranular layer of the dentate gyrus in rhesus monkeys // Acta Anat. (Basel), 1996. V. 157. Р. 63–72.Tigges J., Herndon J.G., Rosene D.L. Preservation into old age of synaptic number and size in the supragranular layer of the dentate gyrus in rhesus monkeys. Acta Anat. (Basel), 1996, vol. 157, pp. 63–72.Lolova I., Lolov V., Petkov V.D. Quantification of the synap-ses in the hippocampus of aged rats // Z. Mikrosk. Anat. Forsch. 1989. № 103. Р. 447–458.Lolova I., Lolov V., Petkov V.D. Quantification of the synapses in the hippocampus of aged rats. Z. Mikrosk. Anat. Forsch., 1989, no. 103, pp. 447–458.Боголепов Н.Н. Ультраструктура синапсов коры большо-го мозга человека в старческом возрасте // Эксперим. и фундамент. неврология. 2008. Т. 2, № 4. С. 22–27.Bogolepov N.N. Ul'trastruktura sinapsov kory bol'shogo mozga cheloveka v starcheskom vozraste [Ultrastructure of synapses in the cortex of the human brain in old age] // Eksperim. i fundament. nevrologiya – Experimental and Fundamental Neurology, 2008, vol. 2, no. 4, pp. 22–27.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.