ssmuБюллетень сибирской медициныBulletin of Siberian Medicine1682-03631819-3684Siberian State Medical University, the Ministry of Healthcare of the Russian Federation10.20538/1682-0363-2019-4-7-15ssmu-2550Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL PAPERSОсобенности глиоархитектоники неокортекса, архикортекса и миндалевидного тела белых крыс после 20-минутной окклюзии общих сонных артерийCytoarchitectonic features of the neocortex, archicortex and amygdala of white rats after a 20-minute occlusion of the common carotid arterieshttps://orcid.org/0000-0001-6097-7970АкулининВ. А.AkulininV. A.

д-р мед. наук, профессор, зав. кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии,

644099, г. Омск, ул. Ленина, 12

DM, Professor, Head of the Department of Histology, Cytology and Embryology,

12, Lenin Str., Omsk, 644099

https://orcid.org/0000-0003-4976-7539АвдеевД. Б.AvdeevD. B.

канд. вет. наук, доцент, кафедра безопасности жизнедеятельности, медицины катастроф,

644099, г. Омск, ул. Ленина, 12

PhD, Associate Professor, Department of Life Safety and Disaster Medicine,

12, Lenin Str., Omsk, 644099

avdeev86@inbox.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8392-9514СтепановА. С.StepanovA. S.

аспирант, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии,

644099, г. Омск, ул. Ленина, 12

PostGraduate Student, Department of Histology, Cytology and Embryology,

12, Lenin Str., Omsk, 644099

https://orcid.org/0000-0001-6915-9237ГорбуноваА. В.GorbunovaA. V.

ординатор, кафедра онкологии, лучевой терапии,

644099, г. Омск, ул. Ленина, 12

Resident, Department of Oncology and Radiation Therapy,

12, Lenin Str., Omsk, 644099

https://orcid.org/0000-0003-0741-3337СтепановС. С.StepanovS. S.

д-р мед. наук, ст. науч. сотрудник, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии,

644099, г. Омск, ул. Ленина, 12

DM, Senior Researcher, Department of Histology, Cytology and Embryology,

12, Lenin Str., Omsk, 644099

https://orcid.org/0000-0003-3667-7905ЦускманИ. Г.TsuskmanI. G.

канд. вет. наук, ассистент, кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии,

644099, г. Омск, ул. Ленина, 12

PhD, Assistant, Department of Histology, Cytology and Embryology,

12, Lenin Str., Omsk, 644099

Омский государственный медицинский университет (ОмГМУ)РоссияOmsk State Medical University (OSMU)Russian Federation201914012020184715Copyright © Акулинин В.А., Авдеев Д.Б., Степанов А.С., Горбунова А.В., Степанов С.С., Цускман И.Г., 20202020Акулинин В.А., Авдеев Д.Б., Степанов А.С., Горбунова А.В., Степанов С.С., Цускман И.Г.Akulinin V.A., Avdeev D.B., Stepanov A.S., Gorbunova A.V., Stepanov S.S., Tsuskman I.G.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/2550Цель

Цель. Исследование посвящено изучению глиоархитектоники неокортекса, архикортекса и миндалевидного тела белых крыс линии Wistar в норме и после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий.

Материалы и методы

Материалы и методы. С помощью световой (окраска гематоксилином и эозином) микроскопии, иммуногистохимии (GFAP) и морфометрии были изучены распределение, форма и площадь GFAPиммунопозитивных клеток головного мозга в норме (n = 5) и через 1, 3, 7, 14, 30 сут (n = 25) после острой ишемии.

Результаты

Результаты. Выявлены очаговые изменения плотности глиальной сети – снижение и увеличение локального содержания GFAP-позитивного материала. Реактивные, дистрофические и некробиотические изменения нейронов после острой ишемии сопровождались реорганизацией нейроглии и увеличением нейроглиального индекса в отдельных зонах в 1,2–1,5 раза. Относительная площадь частиц GFAP-позитивного материала астроцитов на срезах неокортекса в контроле составляла 8,4–18,1%, а через 3 сут после ишемии этот показатель в отдельных участках неокортекса увеличивался до 45,0-59,3%. В гиппокампе – 8,1 и 16,2%, в миндалевидном теле – 12,6 и 21,2%. Гипертрофия зрелых астроцитов проявлялась увеличением диаметра, степени ветвления и длины их отростков.

Заключение

Заключение. Полученные данные рассматриваются в аспекте феномена ишемического прекондиционирования и активации защитных процессов в нейро-глио-сосудистых микрокомплексах.

Purpose

Purpose. The study is focused on glioarchitectonics of the neocortex, archicortex and amygdala of Wistar white rats in normal state and after a 20-minute occlusion of the common carotid arteries.

Materials and methods

Materials and methods. Light (stained with hematoxylin and eosin) microscopy, immunohistochemistry (GFAP), and morphometry were used to study the distribution, shape, and area of GFAP-immunopositive brain cells in the normal range (n = 5) and at days 1, 3, 7, 14, 30 (n = 25) after acute ischemia.

Results

Results. Focal changes were found in the density of the glial network: decrease and increase in the local content of GFAP-positive material. Reactive, dystrophic and necrobiotic changes in neurons after acute ischemia were accompanied by reorganization of neuroglia and increase in the neuroglia index in certain zones by 1.2–1.5 times. The surface area of the particles in GFAP-positive astrocytes in sections of the neocortex in the control was 8.4–18.1, but after 3 days after ischemia this rate in some parts of the neocortex rose to 45.0–59.3%. In the hippocampus this rate was 8.1% and 16.2%, and in the amygdala it was 12.6% and 21.2%. Hypertrophy of mature astrocytes was manifested by the increase in the diameter, degree of branching and length of their processes.

Conclusion

Conclusion. The obtained data are considered as a phenomenon of ischemic preconditioning and activation of protective processes in neuro-glio-vascular microcomplexes. 

острая ишемиянеокортексгиппокампамигдолаглияGFAPacute ischemianeocortexhippocampusamygdalagliaGFAPДанная работа выполнена при поддержке Фонда содействия инновациям по программе «УМНИК» № 14 от 15.12.2017 г. и внутреннего гранта ФГБОУ ВО Омского государственного медицинского университета № 574 от 24.11.2017 г.ReferencesWolburg H., Noell S., Mack A. et al. Brain endothelial cells and the glio-vascular complex. Cell Tissue Res. 2009; 335 (1): 75–96. DOI: 10.1007/s00441-008-0658-9.Wolburg H., Noell S., Mack A. et al. Brain endothelial cells and the glio-vascular complex. Cell Tissue Res. 2009; 335 (1): 75–96. DOI: 10.1007/s00441-008-0658-9.Nakagawa S., Deli M.A., Kawaguchi H. et al. A new bloodbrain barrier model using primary rat brain endothelial cells, pericytes and astrocytes. Neurochem. Int. 2009; 54 (3–4): 253–263. DOI: 10.1016/j.neuint.2008.12.002.Nakagawa S., Deli M.A., Kawaguchi H. et al. A new bloodbrain barrier model using primary rat brain endothelial cells, pericytes and astrocytes. Neurochem. Int. 2009; 54 (3–4): 253–263. DOI: 10.1016/j.neuint.2008.12.002.Liu S., Agalliu D., Yu C., Fisher M. The role of pericytes in blood-brain barrier function and stroke. Curr. Pharm. Des. 2012; 18 (25): 3653–3662. DOI: 10.2174/138161212802002706.Liu S., Agalliu D., Yu C., Fisher M. The role of pericytes in blood-brain barrier function and stroke. Curr. Pharm. Des. 2012; 18 (25): 3653–3662. DOI: 10.2174/138161212802002706.Степанов А.С., Акулинин В.А., Степанов С.С., Авдеев Д.Б. Клеточные системы восстановления и утилизации поврежденных нейронов головного мозга белыхStepanov A.S., Akulinin V.A., Stepanov S.S., Avdeev D.B. Cellular systems for restoration and utilization of damaged brain neurons in white rats after a 20-minute occlusion of common carotid arteries. Russian Journal of Physiology. THEM. Sechenov. 2017; 103 (10): 1135–1147 (in Russ.).крыс после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий. Российский физиологический журнал им. И.М. Сеченова. 2017; 103 (10): 1135–1147.Zuchero J.B., Barres B.A. Glia in mammalian development and disease. Development. 2015; 142 (22): 3805–3809. DOI: 10.1242/dev.129304.Zuchero J.B., Barres B.A. Glia in mammalian development and disease. Development. 2015; 142 (22): 3805–3809. DOI: 10.1242/dev.129304.Droblenkov A.V., Naumov N.V., Monid M.V., Sosin V.V., Pen’kov D.S., Proshin S.N., Shabanov P.D. Reactive changes of the rat brain cell elements due to circulatory hypoxia. Medical Academic Journal. 2013; 13 (4): 19–28 (in Russ.).Дробленков А.В., Наумов Н.В., Монид М.В., Сосин В.В., Пеньков Д.С., Прошин С.Н., Шабанов П.Д. Реакция клеточных элементов головного мозга крыс на циркуляторную гипоксию. Медицинский академический журнал. 2013; 13 (4): 19–28.Buresh Ya., Bureshova O., H’yuston D.P. Techniques and basic experiments on studying the brain and behavior. Moscow: Vysshaya Shkola Publ., 1991: 399 (in Russ.).Буреш Я., Бурешова О., Хьюстон Д.П. Методики и основные эксперименты по изучению мозга и поведения. М.: Высшая школа, 1991: 399.Paxinos G., Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates; 5th ed. San Diego: Elsevier Academic Press, 2005: 367.Paxinos G., Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates; 5th ed. San Diego: Elsevier Academic Press, 2005: 367.Borovikov V. Statistica. The art of analyzing data on a computer; 2nd ed. St.-Petersburg: Piter Publ., 2003: 688 (in Russ.).Боровиков В. Statistica. Искусство анализа данных на компьютере; 2-е изд. СПб: Питер, 2003: 688.Yakovlev A.A., Gulyaeva N.V. Preconditioning of brain cells to pathological effects: protease involvement (review). Biochemistry. 2015; 80 (2):204–213 (in Russ.).Яковлев А.А., Гуляева Н.В. Прекондиционирование клеток мозга к патологическим воздействиям: вовлеченность протеаз (обзор). Биохимия. 2015; 80 (2): 204–213.Shlyahto E.V., Barantsevich E.R., Shcherbak N.S., Galagudza M.M. Molecular mechanisms of development of cerebral tolerance to ischemia. Part 1. Bulletin of the Russian Academy of Medical Sciences. 2012; 67 (6): 42–50 (in Russ.).Шляхто Е.В., Баранцевич Е.Р., Щербак Н.С., Галагудза М.М. Молекулярные механизмы формирования ишемической толерантности головного мозга (обзор литературы. Часть 1). Вестник Российской академии медицинских наук. 2012; 67 (6): 42–50.Baillieul S., Chacaroun S., Doutreleau S. et al. Hypoxic conditioning and the central nervous system: A new therapeutic opportunity for brain and spinal cord injuries? Exp. Biol. Med. (Maywood). 2017; 242 (11): 1198–1206. DOI: 10.1177/1535370217712691.Baillieul S., Chacaroun S., Doutreleau S. et al. Hypoxic conditioning and the central nervous system: A new therapeutic opportunity for brain and spinal cord injuries? Exp. Biol. Med. (Maywood). 2017; 242 (11): 1198–1206. DOI: 10.1177/1535370217712691.Baillieul S., Chacaroun S., Doutreleau S. et al. Hypoxic conditioning and the central nervous system: A new therapeutic opportunity for brain and spinal cord injuries? Exp. Biol. Med. (Maywood). 2017; 242 (11): 1198–1206. DOI: 10.1177/1535370217712691.

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