Антистарение

...молодость - это надолго

  • Увеличить размер
  • Размер по умолчанию
  • Уменьшить размер
Главная | Органы и системы при старении | Нервная система | Сравнительная характеристика возрастных струк­тур­но-функциональных изменений вентромедиального ядра и латераль­ной области гипоталамуса...

Сравнительная характеристика возрастных струк­тур­но-функциональных изменений вентромедиального ядра и латераль­ной области гипоталамуса...

ПОРІВНЯЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА ВІКОВИХ СТРУКТУРНО-ФУНКЦІОНАЛЬНИХ ЗМІН ВЕНТРОМЕДІАЛЬНОГО ЯДРА І ЛАТЕРАЛЬНОЇ ОБЛАСТІ ГІПОТАЛАМУСА ТА
 ОСОБЛИВОСТІ ЇХ РЕАКЦІЇ НА СТРЕС

Михальський Сергій Анатолійович 

03.00.11 – цитологія, клітинна біологія, гістологія

 Автореферат дисертації  на здобуття наукового ступеня
 кандидата біологічних наук

 Київ – 2004

 

Робота виконана в

Інституті геронтології АМН України

 

Науковий керівник:

доктор біологічних наук,
Квітницька-Рижова Тетяна Юріївна,
Інститут геронтології АМН України,

завідувач лабораторією морфології та цитології

 

 

Офіційні опоненти:

доктор біологічних наук, професор

Стеченко Людмила Олександрівна,

Національний медичний університет імені
О.О.Богомольця, професор кафедри гістології,
цитології, ембріології

 

 

 

 

доктор медичних наук, професор

Гордієнко Вадим Максимович,

Київський національний університет імені
Тараса Шевченка, професор кафедри цитології,
гістології та біології розвитку

 

Провідна установа:
Інститут ендокринології АМН України, м. Київ

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Гіпоталамус є важливим інтеграційним центром веге­та­тив­них, соматичних і ендокринних функцій організму і відіграє ключо­ву роль у підтримці гомеостазу і пристосуванні організму до різних умов існування. З функціональними порушеннями гіпоталамуса пов'язані зміни енергетичного і водно-сольового балансу, терморегуляції, функцій серцево-судинної й ендокринної систем, органів травлення, емоційні розлади. Його старіння стає однією з провідних причин порушень функціонування цілісного організму з віком. Значення вікових змін гіпо­таламуса настільки велике, що саме тут багато дослідників розміщували “біологічний годинник” організму (В.В. Фролькис и соавт., 1991). Відомо, що гіпоталамус – це багатоком­по­нентна неоднорідна структура, складові елементи якої (ядра) старіють по-різному (В.В. Безруков, 1991), а дисбаланс взаємо­від­но­син між гіпотала­міч­ними ядрами складає один з механізмів старіння організму (В.М. Дильман, 1987; В.В. Фролькис, 1989, 1991).

Особливий інтерес становлять вентромедіальне ядро (ВМЯ) і лате­раль­на гі­по­таламічна область (ЛГО), що контролюють численні функції орга­нізму і зна­ходяться у реципрокних взаємовідносинах (S.Aou  et al., 1995; V.V. Bezrukov, Yu.E. Rushkevich, 1996; N.A. Brito et al., 1993; L.H. Calizo, L.M. Flanagan-Cato, 2000; L. Kelly, C. Bielajew, 1996; N. Satoh et al., 1999; Д.В. Зарецкий и соавт., 1999). В області ВМЯ розташовані струк­тури, активація яких супроводжується не­га­тивними емоціями, підвищен­ням тиску крові і температури тіла, по­си­лен­ням енергетичного обміну, відчуттям насичення, активацією коагулюючої сис­те­ми крові. Активація же нейро­нів ЛГО, навпаки, супроводжу­ється позитив­ни­ми емоційними про­ява­ми, знижен­ням тиску крові і температури тіла, знижен­ням енерге­тич­ного обміну, відчуттям голоду, активацією антикоагулюючої системи крові. При старінні відбу­ваються значні зміни практично в усіх зазна­чених ви­ще процесах. Тим часом бракує морфологічних досліджень, у яких би про­вадилося комплексне порівняльне вивчення структурних проявів ста­ріння ВМЯ та ЛГО з використанням різноманітних методичних підходів.

Такі дослідження особливо актуальні у світлі нещодавно отриманих да­них про те, що хро­нічне електричне подразнення ЛГО старих щурів за­без­печувало збільшення ви­жи­вання і максимальної тривалості життя цих тва­рин. Це дало підставу зробити висновок, що хронічна стимуляція ЛГО при­зводить до активації процесів антистаріння (В.В. Фролькис и соавт., 2000).

Гіпоталамічні структури, зокрема ВМЯ, відіграють важливу роль в ре­гу­ляції вегетативно-емоційних проявів стресу. Добре відомо, що основні про­яви старіння багато в чому подібні до реакції на стрес, що дозволило ви­су­ну­ти теорію стрес-вік-синдрому (В.В. Фролькис, 1993). Саме тому стрес широ­ко застосовують для моделювання процесів старіння. Крім того, викорис­то­вую­чи модель стресу, можна оцінити адаптаційні можливості організму в різному ві­ці та виявити найслабші ланки в системі підтримки гомеостазу, на які перед­усім необхідно впливати при пошуку засобів подовження життя. Хоча вікові особ­ливості фізіологічних і ендокринних змін, що відбуваються при стресі, бу­ли предметом багатьох досліджень, морфо-функціо­нальна основа змін цент­раль­них регулюючих ланок, а саме – ВМЯ та ЛГО, залишається маловивченою.

Отже, відсутність спеціальних досліджень, при­свячених зіставленню вікових струк­турних, ультраструктурних, ультрацитохімічних, імуногісто­хі­міч­них і морфо­мет­ричних змін негативної (ВМЯ) і позитивної (ЛГО) емоціогенних зон гіпоталамуса при старінні і стресі, обумовила необхід­ність здійснення такого дослід­ження, спеціально присвя­ченого порів­няль­ній характеристиці вікових струк­турно-функціональних змін ВМЯ та ЛГО та аналізу особливостей їх реакції на стрес у дорослих і старих тварин.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисерта­цій­на ро­бота виконувалася в рамках держбюджетної теми лабораторії морфо­ло­гії та цито­ло­гії Інституту геронтології АМН України № 00.47.98 "Структурні зміни різних емо­ціо­генних зон гіпоталамуса при старінні" (номер держреєстрації 0198U000602). 

Мета і задачі дослідження. Метою дослідження було встановити морфо-функціональні особливості старіння ВМЯ та ЛГО щурів і виявити вікові структурні прояви реакції цих утворень на емоційно-больовий стрес (ЕБС). Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити такі задачі:

  1. Визначити вікові зміни чисельної щільності нейронів (ЧЩН) і гліоцитів (ЧЩГ) у ВМЯ та ЛГО щурів трьох вікових груп, враховуючи зміни якісного складу цих клі­тин.
  2. Вивчити і зіставити структурні й ультраструктурні зміни у ВМЯ та ЛГО щурів трьох вікових груп.
  3. Визначити ультрацитохімічні особливості лужної фос­фатази в мікро­цир­ку­ляторному руслі ВМЯ та ЛГО при старінні.
  4. Провести іму­ногістохімічне дослідження особливостей розподілу S100B-імунопозитивних гліоцитів у ВМЯ та ЛГО щурів трьох ві­ко­вих груп.
  5. Визначити вікові особливості зміни ЧЩН і ЧЩГ у ВМЯ та ЛГО щурів під впли­вом ЕБС, з урахуванням зміни якісного складу цих клітин.
  6. Вивчити і зіставити вікові структурні й ультраструктурні особливості реакції ВМЯ та ЛГО на ЕБС.

Об'єкт дослідження – морфо-функціональні особливості старіння ВМЯ та ЛГО. Предмет дослідження – порівняльна характеристика струк­тур­них, ультраструк­тур­них, цитохімічних і імуногістохімічних змін ВМЯ та ЛГО при старінні та стресі. Методи дослідження: 1. Світ­ло­ва мікроскопія – для встанов­лення структурних особ­ли­востей старіння ВМЯ та ЛГО. 2. Електронна мік­роскопія – для встановлення ультра­струк­турних проявів старіння нейронів, гліоцитів і капілярів ВМЯ та ЛГО. 3. Морфометрія (на світлооптичному рівні) – для підрахунку кіль­кості нейронів і гліоцитів на оди­ницю площі з ураху­ван­ням їх якіс­ного складу у ВМЯ та ЛГО тварин трьох вікових груп. 4. Каріомет­рія нейронів (на електронно­мікро­ско­пічному рівні) – для встановлення особ­ли­востей ста­рін­ня їх ядер. 5. Ультрацито­хімія – для виявлення лужної фосфа­та­зи як одного з морфо-функціо­наль­них показників стану мікроцир­кулятор­ного рус­ла ВМЯ та ЛГО у тварин різного віку. 6. Імуно­гіс­то­хімічне виявлення гліаль­ного білка S100B як маркера процесів ста­рін­ня у ВМЯ та ЛГО. 7. Моделювання ЕБС – для з'ясу­ван­ня вікових особ­ли­востей морфо-функ­ціо­наль­них проявів адаптаційних можливостей ВМЯ та ЛГО за умов сти­му­ляції, а також для визначення подібності струк­тур­них про­явів старіння і стресу в цих зонах. 8. Метод комплексної морфо-функ­ціональної оцінки (КМФО) струк­турних проявів старіння – для кіль­кіс­ної оцінки та порівняння структурних змін у ВМЯ та ЛГО при старінні.

Наукова новизна отриманих результатів. Уперше здійснено комплекс­не морфо-функціональне порівняльне дослідження ВМЯ та ЛГО при старінні та ЕБС і показана нерівномірність їх вікових і реактивних змін. Встановлено, що вікові деструк­тивно-дистрофічні процеси в нейро­нах, глії та капілярах, знижен­ня актив­ності лужної фосфатази в мікро­циркуляторному руслі, накопичення в гліоцитах білка S100B, і кінець кінцем зменшення кількості нейронів раніше ви­являються в ЛГО, ніж у ВМЯ. Хоча у старих щурів не відзначено суттєвого зни­жен­ня кількості нейронів у ВМЯ, однак спостерігаються виражені зміни якіс­но­го складу цих клітин: за рахунок зменшення кількості незмінених збільшується кількість деструктивно змінених нейронів. У ЛГО в цьому віці аналогічна змі­на якісного складу нейронів відбувається на тлі загального зниження їх кіль­кості. Впер­ше виявлена органоспецифічна особ­ли­вість ядер нейронів ВМЯ щурів – ха­рак­терна складна лапата форма, яка зберігається у ста­рих тва­рин, що очевид­но пов'язано з підвищеною функціональною активністю цих клітин, та зміню­єть­ся лише у дуже старих. Виявлено, що під впливом ЕБС, при незмінності за­галь­ної кількості нейронів, знижується чисельна щіль­ність гліоцитів. Спектр змін якісного складу нейронів у дорослих стре­со­ваних щурів виявився ідентич­ним розподілу цих клітин у старих ін­так­тних тварин, що добре узгоджується з кон­цепцією стрес-вік-синд­ро­му. Дослідження показало, що деструктивна дія ЕБС більш демонстративна у старих тварин та виражена в більшій мірі у ВМЯ, ніж у ЛГО.

Практичне значення одержаних результатів. Одержані дані мають важ­ли­ве значення для встановлення механізмів старіння гіпоталамуса, що, в решті решт, лежать в основі багатьох функціональних змін, характерних для процесу ста­ріння. Перевага деструктивних процесів у ЛГО, що відповідає за позитивні емо­ції, зниження тиску крові, голод і пошук їжі, активує анти­коагу­люючу сис­те­му крові і т.і., може бути структурним підґрунтям розвит­ку деяких патологічних станів, що спостерігаються в старості. Усе це необ­хід­но враховувати при оцінці механізмів старіння мозку і при пошуку засобів подовження життя.

Результати дослідження можуть знайти застосування в науково-дослід­ниць­кій діяльності, а також у педагогічному процесі. Вони використовуються на спецкурсах кафедри терапії та геріатрії Київської медичної академії після­дип­ломної освіти ім. П.Л. Шупика, в роботі лабораторій морфології та цито­ло­гії, фізіології, ендокриноло­гії Інституту геронтології АМН України та лабора­то­рії патоморфології Інституту педіатрії, акушерства і гінекології АМН України.

Особистий внесок здобувача. Аналіз літератури, постановка дос­лі­дів, одержання первинних матеріалів, опис світлооптичних і електронно­мік­ро­ско­пічних препаратів, статис­тична обробка даних, аналіз та узагаль­нення резуль­та­тів дослідження виконані автором самостійно. Планування роботи і формулю­ван­ня висновків зроблені спільно з науковим керівни­ком. Моделювання ЕБС здійсню­валось за допомогою апаратури, спроек­то­ваної і створеної у лабораторії фізіології Інституту геронтології АМН України. З наукових статей, опублі­кованих у співавторстві, здобувач за узгодженням із співавторами використав результати власних досліджень.

Апробація результатів дисертації. Матеріали дисертації були пред­став­ле­ні й обговорювалися на засіданні відділу біології старіння Інституту герон­то­ло­гії АМН України (Київ, 1998), на III Міжнародному симпозіумі "Біологічні ме­ха­нізми старіння" (Харків, 1998), на II Національному конгресі АГЕТ України "Актуальні питання морфології" (Луганськ, 1998), на Третій науково-прак­тичній конферен­ції "Актуальні проблеми експериментальної медицини" (Київ, 1999), на Українській науковій конференції з міжнародною участю “Мік­ро­циркуляція та її вікові зміни” (Київ, 1999), на конференції молодих вчених Інституту геронтології АМН України (Київ, 1999), на науковій конференції "Нейрофармакологія стресових і суїцидальних станів" (Київ, 1999), на III Національному конгресі геронтологів і геріатрів України (Київ, 2000), на 17th World Congress of the International Association of Gerontology (Vancouver, 2001), на 2 науково-практичній конференції з міжнародною участю “Прискорене ста­рін­ня та шляхи його профілактики” (Одеса, 2001), на II Міжнародній кон­фе­рен­ції “Мікроциркуляція та її вікові зміни” (Київ, 2002), на III Національному конг­ресі АГЕТ України (Київ, 2002) і на I, II, III та IV Українських конферен­ціях молодих вчених, присвячених пам'яті академіка В.В. Фролькіса (Київ, 2000, 2001, 2002, 2003).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 26 наукових праць, з них 7 журнальних статей, 6 з яких – у фахових виданнях, реко­мен­дованих ВАК України, і 19 публікацій тез доповідей на наукових конгресах та конференціях.

Структура й обсяг дисертації. Матеріали дисертації викладені на 177 сторінках машинописного тексту. Дисертація складається з вступу, огляду літе­ра­тури, розділу "Матеріали та методи досліджень", чотирьох розділів власних досліджень, аналізу та узагальнення результатів досліджень, висновків, та списку вико­рис­таних джерел (302 найменування), серед яких 62 опубліковані в Україні та країнах СНД, і 240 робіт – в інших зарубіжних країнах. Дисертація ілюстрована 55 рисунками і 5 таблицями.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріали та методи досліджень

Об'єктом дослідження слугували ВМЯ та ЛГО інтактних щурів-самців лінії Wistar трьох вікових груп – дорослі (8 міс – 24 особини), старі (27 міс – 24 осо­би­ни) і дуже старі (32 міс – 14 особин). ЕБС моделювали на 40 щурах від­по­від­них вікових груп за методом Ф.П.Ведяєва і Т.М.Вороб­йової (1983): протягом 2 тижнів по 10 хв щодня застосовували світлове, звукове та електричне по­драз­нення у довільній послідовності. Всього у дослідженні використано 102 щура.

Для світлооптичного дослідження шматочки мозку фіксували у спирт-фор­мо­лі, зневоднювали у спиртах, заливали у парафін і виготовляли парафінові зрізи за загальноприйнятою методи­кою (Микроскопическая техника: Руководство, 1996). На ротаційному мікротомі фірми "Reichert" (ФРН) готу­ва­ли серійні фрон­тальні зрізи гіпоталамічної області завтовшки 10 мкм, які забарв­лю­вали тіоніном по Ніслю. Довжина ВМЯ в ростро-каудальному напрямку складала приблизно 1000-1200 мкм (100-120 зрізів). На цих же зрізах досліджували і ЛГО.

Для електронномікроскопічного дослідження тонкі (завтовшки менш 1 мм) клиноподібні шматочки гіпоталамічної області (вершина клина містила ЛГО, основа – ВМЯ) фіксували в 2,5 % розчині глютаральдегіду протягом 6 го­дин при температурі +4 °С. Осмієву фіксацію і подальше заливання в епон-аралдитну суміш провадили за загальноприйнятим методом (Б. Уикли, 1975).

Напівтонкі зрізи забарвлені тіоніном використовувалися для визна­чен­ня точ­ної локалі­зації ВМЯ та ЛГО. Контрастування ультратонких зрі­зів здійсню­ва­ли, використовуючи 2 % розчин уранілацетату і цитрату свинцю (K.K. Hermann, 1972). Ультратонкі зрізи досліджували за допомо­гою електронних мікроскопів JEM-100B ("Jeol", Японія) і ПЕМ-125К ("Selmi", Україна) при прискорюючій напрузі 60 кВ.

Чисельну щільність нейронів (ЧЩН) і гліоцитів (ЧЩГ) підрахо­ву­ва­ли на тестовій площі розміром 22500 мкм2. Кількість клітин підраховували при збіль­шенні x280 (об'єктив x70, NA 1,23; окуляр x4) за допомогою квадратно-сітчастої окулярної вставки.

Для диференціальної оцінки кількісних змін нейронів при старінні  вра­хо­ву­ва­ли також їх якісні характеристики. Для цього за морфоло­гічними крите­рі­я­ми умов­но виділяли 3 типи нейронів: незмінені (типові, звичайної струк­ту­ри),гі­перхромні та вакуолізовані (такі, що містили великі вакуолі або клітини з оз­на­ками хроматолізу) і підраховували частку цих нейронів у кожній віковій групі.

При визначенні ЧЩГ враховувалися особливості взаємовідносин гліо­цитів з ней­ро­нами, а саме – вираженість сателітоза, що було важливою харак­теристи­кою їх функціонального значення. Крім загальної кіль­кос­ті гліальних клітин визна­чали кіль­кість вільних гліоцитів (якщо гліо­цит розташовувався на відстані більш ніж 5 мкм від нейрона), а також кіль­кість гліоцитів, що входили до складу “поодиноких”, “пар­них” і “потрійних” і більше сателітних груп, розта­шо­ваних навколо нейронів. Глі­аль­ний індекс вираховувався шляхом ділення величини ЧЩГ на ЧЩН.

Об’єм ВМЯ обчислювався за формулою:

Об’ємВМЯ=(кількість зрізів ВМЯ)·(товщина зрізу)·(сума всіх площ профілів ВМЯ). При цьому площа про­фі­лю ВМЯ на кожному зрізі вимірювалась за допомогою відеосистеми і пакета програм для морфометрії "MORPHOSCAN" (НВК "Єва", Київ). Абсолютна кількість нейронів і гліоцитів ВМЯ обчислювалась шляхом множення чисельної щільності, приведеної до об’єму (за умови, що товщина всіх зрізів дорівнює 10 мкм), на об’єм ВМЯ.

Каріометрію здійснено на 140 нейронах (по 70 клітин – у ВМЯ і у ЛГО) у кожній віковій групі тварин. Визначали площу перерізу та фактор форми (ФФ) ядер. ФФ=4p×площа/периметр2 (M.T. Buschmann, A. LaVelle, 1983)

Для ультрацитохімічного визначення локалізації активності лужної фос­фа­та­зи використовувався свин­це­вий метод Гоморі у модифікації І.Б. Бух­ва­лова (1982). У якості субстрату використовувався β-гліцеро­фос­фат. У кожної тварини до­слід­жу­валося по 100 капілярів як у ВМЯ, так і в ЛГО. Ступінь вираженості ци­то­хімічної реакції в кожному капілярі оці­ню­вався в балах за її інтен­сивністю. Оцін­ка в балах провадилася в такий спо­сіб: 0 балів – відсутність гранул преци­пі­тату фосфату свинцю (реакція не ви­ражена – відсутність активності), 1 – неве­ли­ка кількість гранул (слаб­ка ре­акція – низька актив­ність), 2 – значна кількість гра­нул (виражена ре­ак­ція – середня актив­ність), 3 – велика кількість гранул, ба­га­то з яких мо­жуть бу­ти збільшені в розмірах (сильна реакція – висока актив­ність). Для вста­нов­лен­ня інтег­ральної ве­личини інтенсивності цитохімічної реак­ції вирахо­ву­вав­ся середній ци­то­хімічний по­казник (СЦП), запропонований L.S. Kaplow (1955). СЦП дорівнює сумі до­бутків частки (від загальної кількості) капі­ля­рів з визна­че­ною ви­ра­же­ністю цитохімічної реакції на відповідний цій ви­раженості бал (від 0 до 3).

Імуногістохімічне визначення білка S100B провадилося пероксидаза-анти­пе­роксидазним методом із застосуванням моноклональних антитіл ( М.В. Угрю­мов, 1991). Кількісна морфометрична оцінка також здійсню­ва­ла­ся за мето­дом L.S. Kaplow (1955), при цьому вираженість забарвлення від преципітату діаміно­бензидину, утвореного внаслідок зв’язування імун­них комплексів і дії перекису водню оцінувалась в балах за схемою: 0 балів – немає забарвлення, 1 – слабке забарвлення, 2 – виражене забарв­лен­ня, 3 – інтенсивне забарвлення.

Для оцінки вираженості деструктивних і адаптаційних процесів, що від­бу­вають­ся у ВМЯ та ЛГО при старінні, застосовувався розроблений у ла­бораторії морфології та цитології Інституту геронтології АМН України ме­тод комплексної морфо-функціональної оцінки структурних проявів ста­рін­ня (А.С. Ступина и соавт., 1993; Т.Ю. Квитницкая-Рыжова и соавт., 1995).

Статистична обробка даних здійснювалася методами варіаційної ста­тис­ти­ки з використанням t-критерія Стьюдента. Вірогідними вважалися відмінності при рівні значущості p<0,05.

 Результати дослідження та їх обговорення

Однією з найважливіших характеристик старіння мозку вважається оцін­ка ступеня вікової загибелі нейронів. При світлооптичному дослід­женні ВМЯ та ЛГО у тварин трьох вікових груп встановлено, що у ВМЯ старих (27 міс) щурів ЧЩН не змінюється порівняно з дорослими і лише у дуже старих (32 міс) тварин вона зменшується в 1,5 рази (табл. 1).

                                                                                                                  Таблиця 1

Кількісні показники нейронів і глії у вентромедіальному ядрі

Вік, міс

8

27

32

ЧЩН, мм-2

2623±164

2488±175

1774±231*

ЧЩГ, мм-2

1939±99

2044±154

1364±104*

Гліальний індекс

0,740±0,057

0,822±0,073

0,770±0,103

Примітка. * – P<0,05 у порівнянні з дорослими і старими тваринами,
ЧЩН і ЧЩГ – чисельна щільність нейронів і гліоцитів, відповідно.

 

Необхідно зазначити, що попри незмінність кількості нейронів ВМЯ у 27-місяч­них щурів істотно змінюється якісний склад їх популяції (рис. 1): знижується кількість незмінених нейронів (91 % – у дорослих і 69 % – у старих) і зростає кількість вакуолізованих (3 % – у дорослих і 20 % – у старих). Така ж тенденція зберігається й у дуже старих тварин. У них незмінені нейрони  складають 44 %, а вакуолізовані – 55 % від загального їхнього числа. При цьому відносна кількість гіперхромних нейронів спочатку зростає (6 % – у дорослих і 11 % – у старих), а потім вірогідно знижується (до 1 % – у дуже старих тварин).

Рис. 1. Вікові зміни кількості нейронів вентромедіального ядра (ВМЯ) і латеральної гіпоталамічної області (ЛГО).

Варто підкреслити, що у дуже старих щурів зменшується не лише ЧЩН, але й абсолютна кількість нейронів ВМЯ, в той час як у старих (27 міс) цей показник статистично не відрізняється від такого у дорослих.

Виявлено, що у ВМЯ гіпоталамуса щурів ЧЩГ також не змінюється при ста­рінні, лише у дуже старих тварин цей показник зменшується в 1,4 рази (див. табл. 1). При стабільності загальної кількості гліоцитів у старих тварин кількість гліальних клітин усіх груп також залишалася незмінною. Значне падіння загальної кількості гліоцитів ВМЯ у дуже старих щурів на тлі зменшення в 1,5-3 рази як "поодиноких" і "парних" сателітів, так і віль­них гліоцитів може свідчити про порушення нейрон-гліальних взаємовід­но­син у старості. У дуже старих щурів більш ніж у 2 рази зростає кількість "потрійних" сателітів, до того ж такі гліоцити найчастіше розташовуються навколо вакуолізованих нейронів, що свідчить про посилення процесів нейронофагії.

На електронномікроскопічному рівні показано, що деструктивні змі­ни у ВМЯ 27-місячних щурів проявляються у досить незначній мірі на тлі збе­ре­жен­ня ознак, що свідчать про високий рівень метаболізму в ней­ро­нах. Так, при ста­рін­ні зберігається характерна ознака нейронів ВМЯ – склад­на лапата форма ядер, зумов­лена наявністю глибоких і чисельних інва­гінацій ядерної оболонки. У ядрі пере­ва­жає еухроматин, а цитоплазма в цих інвагінаціях часто, як і у до­рос­лих, містить вели­ку кількість рибосом і полісом, а також мітохондрій. Фактор форми (ФФ) ядер знач­но менший одиниці (0,471±0,023 – у дорослих і 0,431±0,021 – у старих щурів), що свідчить про значну відмінність форми ядер ней­ронів від форми кола, і є проя­вом збереження нейронами ВМЯ старих щурів висо­кої функ­ціо­нальної активності.

Проте при старінні значно зростає кількість нейронів з деструктив­ни­ми змі­нами у цитоплазмі у вигляді накопичення ліпофусцину і розши­рен­ня (аж до появи вакуолей) канальців ендоплазматичної сітки. У частині мі­то­хондрій спос­те­рігаються різні стадії деструкції крист. Крім того, знач­но зрос­тає кількість на­бряклих перинейрональних і перикапілярних від­рост­ків астроцитів. У дуже ста­рих щурів спостерігається посилення гідро­піч­них деструктивних змін. У цито­плаз­мі зростає кількість вакуолей, утво­рених як розширеними канальцями ендо­плаз­ма­тичної сітки, так і набряк­ли­ми мітохондріями. Порушується ультра­струк­ту­ра ядер у вигляді просвіт­лін­ня каріоплазми і набряку, що призводить до збільшення ФФ, який на­бли­жається до одиниці (0,819±0,023), іноді спостері­гаються вакуо­лярні включення.

На відміну від ВМЯ, у ЛГО зниження ЧЩН (у 1,4 рази) спостері­га­ло­ся вже у старих тварин, а у дуже старих цей показник залишався на такому ж рівні (табл. 2).

Таблиця 2

Кількісні показники нейронів і глії у латеральній гіпоталамічній області

Вік, міс

8

27

32

ЧЩН, мм-2

762±114

512±71*

491±88*

ЧЩГ, мм-2

1550±175

1456±170

1719±146

Гліальний індекс

2,03±0,13

2,84±0,12*

3±0,13*

Примітка. * – P<0,05 у порівнянні з дорослими тваринами, ЧЩН і ЧЩГ – чисельна щільність нейронів і гліоцитів, відповідно.

При цьому в ЛГО відбувались зміни якісного складу нейронної по­пуляції, ана­логічні таким у ВМЯ (див. рис. 1): за рахунок зменшення кіль­кості незмі­не­них нейронів (з 94 % – у дорослих, до 67 % – у старих і 24 % – у дуже старих щу­рів) збільшувалась кількість вакуолізованих (з 4 % до 28 % і 67 %, відпо­від­но) і гіперхромних нейронів (з 2 % до 5 % і 9 %, відповідно). Усе це у поєднанні зі зменшенням загальної ЧЩН може бути структурною основою зниження функціо­нальної активності цієї області мозку вже у 27-місячних тварин.

У ЛГО, на відміну від ВМЯ, ЧЩГ залишалася незмінною у тварин усіх вікових груп. Гліальний індекс у ЛГО неухильно зростав з віком (див. табл. 2).

У нейронах ЛГО вікові деструктивно-дистрофічні зміни у вигляді хро­матолізу, вакуолізації цито­плазми, набряку ядер розвиваються значно ра­ніше, ніж у ВМЯ. У 27-місячних щурів нейрони з такими яскраво вира­же­ними зміна­ми становлять близько 50 %. Отже, на відміну від ВМЯ, дест­руктивні зміни в ней­ронах ЛГО, які спостерігаються на елект­рон­но­мік­роскопічному рівні, зумов­люють не лише значне зростання кількості ва­куо­лі­зованих і хроматолізних клітин за рахунок зменшення незміне­них, але й призводять до зниження загальної кількості нейронів уже в 27-місяч­них щурів. Хоча в дуже старих тварин не спостерігалося подальшого змен­шення загаль­ної кількості нейронів, відсоток вакуолізованих форм більш, ніж у 2 рази переви­щу­вав відсоток незмінених, тобто продов­жу­валось поглиблення процесів деструкції.

Для оцінки морфо-функціональних особливостей мікроциркулятор­но­го рус­ла ВМЯ та ЛГО було здійснено ультрацитохімічне дослідження ак­тивності луж­ної фосфатази (ЛФ) – одного з основних ферментів, пов'­яза­них з процесами транс­пор­ту речовин, зміни яких в значній мірі визна­чають темп та характер ста­рін­ня. Показано, що при старінні відбу­вається зни­ження активності ЛФ у стінці ка­пі­лярів як ВМЯ, так і ЛГО. Зниження ін­тенсивності реакції було більш вира­же­ним в ендотеліальних клітинах та пе­рицитах і менш вираженим у базальній мембрані. В капілярах, оточених на­бряклими відростками астроцитів, актив­ність ЛФ зовсім не виявлялась. На тлі зниження частки капілярів з високою ак­тив­ністю ЛФ зменшувалася й інтенсивність реакції, що відбилося на різкому зни­женні інтегрального по­казника (СЦП) при старінні. У дорослих тварин СЦП у ВМЯ та ЛГО практично не відрізнявся і становив відповідно (1,96±0,08) і (1,86±0,07) бала. У старих тварин частка капілярів з високим ступенем вира­же­нос­ті цитохімічної реакції перевищувала частку капілярів із середнім, що, мож­ли­во, є проявом компенсаторних процесів, пов'язаних зі зменшенням за­галь­ного від­сотка капілярів з ознаками активності ЛФ. Вікове змен­шення ак­тивності цьо­го ферменту відбувається нерівномірно у вивчених утво­реннях гіпоталамуса – у ЛГО воно виражене в більшій мірі, ніж у ВМЯ. СЦП знижувався при старінні в ЛГО в 2,3 рази, а у ВМЯ – у 1,6 рази.

Зменшення активності ЛФ, відмічене по зниженню інтен­сивності цито­хі­міч­ної реакції, разом із деструктивними змінами в ендотеліоцитах капілярів, роз­ши­ренням базальної мембрани та набряком перикапілярних відростків ас­тро­цитів, свідчить про погіршення процесів проникності і транспорту речовин, що може бути однією з причин зменшення функ­ціональної активності дослід­жених зон гіпоталамуса при старінні. Більш виражене зниження активності ЛФ в ЛГО при старінні може віддзер­калювати більш ранній і інтенсивний розвиток вікових морфо-функціональних порушень в ЛГО у порівнянні з ВМЯ.

Ще одним показником морфо-функціональних особливостей ВМЯ та ЛГО у тварин різного віку слугувало імуноцитохімічне виявлення гліаль­но­го білка S100B. Збільшення вмісту гліального білка S100B пов’язують із ста­рінням (M. Akhisaroglu et al., 2003), деструктивними та патоло­гічними про­цесами (хво­роба Альц­гей­мера (R.E. Mrak, W.S. Griffin, 2001), синдром Дауна (D. Gazzolo  et al., 2003), нейро­травма). Отже, його імуноморфологічне до­слід­жен­ня може правити за показник рівня негативних функціональних змін у нер­вовій тканині, тобто може бути маркером характеру і глибини процесу старіння.

Прове­дене імуноморфологічне дослідження розподілу глі­аль­ного білка S100B у різних утвореннях мозку дорослих і старих щурів показало неодна­ко­вий його вміст у різних структурах мозку. Найбільш інтенсивна імуноцито­хі­міч­на реакція у дорослих тварин спостерігалась в гліоцитах гіпокампа і кори, значно менша – в гіпоталамічних структурах.

У ВМЯ частка S100B-імунопозитивних гліоцитів (Gl100B+) при ста­рін­ні (від 8 до 27 міс) не змінювалася, а у дуже старих (32 міс) щурів спо­сте­рігалося різке збільшення відсоткового вмісту цих клітин. При цьому у ста­рих щурів відбувався перерозподіл клітин за ступенем імуноза­барв­лен­ня зі значним зсувом у бік переважання інтенсивно забарвлених форм (рис. 2). У дуже старих тварин на тлі збільшення частки Gl100B+ також зрос­тала кількість клітин з вираженим і сильним імунозабарвленням. Та­ким чином, з віком спостерігалося не тільки збільшення розповсюд­же­нос­ті, але й посилення інтенсивності імуно­гіс­то­хімічної реакції. У ЛГО, на від­міну від ВМЯ, значне збільшення частки Gl100B+ спостерігалося вже в 27-місячних щурів, при цьому різко зростала кількість клітин з вираженим і сильним імунозабарвленням. У 32-місячних тварин подальший ріст цьо­го показника не спостерігався, але, за рахунок зниження кількості слабо за­барв­лених форм, продовжувала зростати частка клітин з виразним та ін­тен­сивним імунозабарвленням. У ВМЯ з віком спостерігався рівномірний ріст СЦП – цей інтегральний показник становив 0,54 у дорослих, 0,76 – у ста­рих і 1,33 – у дуже старих щурів. У ЛГО, на відміну від ВМЯ, спосте­рігався значний ріст СЦП вже у старих щурів – у 27-місячних тварин цей показник збільшувався майже в 2 рази в порівнянні з дорослими. При цьому у 32-місячних СЦП залишався на рівні 27-місячних.

Отже, результати імуноморфо­ло­гіч­ного дослідження, що насампе­ред відоб­ра­жають вікові морфо-функціональні ха­рак­те­ристики глії, добре коре­люють із дослід­женнями вікових кількісних і ультраструктурних змін ней­ронів і капілярів цих ядер і свідчать про більш раннє старіння ЛГО порівняно з ВМЯ. 

Рис. 2. Відсотковий розподіл гліоцитів вентромедіального ядра (ВМЯ) і латеральної гіпоталамічної області (ЛГО) за інтенсив­ністю іму­нозабарв­лення (0- клітини без реакції, 1- із слабкою виразністю забарв­лення, 2- з виразним забарвленням, 3- з інтенсивним забарвленням) у 8-мі­сячних (світлі стовпці), 27-місячних (заштриховані стовпці) і 32-місячних (темні стовпці) щурів.

Для дослідження вікових особливостей впливу стресу на негативну (ВМЯ) і позитивну (ЛГО) емоціогенні зони гіпоталамуса було вико­рис­та­но модель хро­нічного емоційно-больового стресу. На світлооптичному рів­ні було виявлено, що під впливом стресу не відбувалося кількісних змін нейронів (ЧЩН) ні у ВМЯ, ні у ЛГО. Тим часом, при стресі значно змі­нювалися якісні показники нейронів: вже у дорослих значно змен­шувалась кількість незмінених і збіль­шувалась – вакуолізо­ваних нейронів, у зв'язку з чим гістограма розподілу ней­ронів за групами у цьому віці нагадувала таку ж у старих інтактних тварин. У ВМЯ ця подібність більш виражена, ніж у ЛГО. У старих при стресі відношення вакуолізованих ней­ро­нів до незмінених було особливо велике і несуттєво розрізнялось для різних емоціогенних зон (рис. 3). При цьому зберігалась подібність гістограм розподілу нейронів для старих стресованих (див. рис. 3) і дуже старих інтактних щурів (див. рис. 1).

Хоча за умов експерименту ЧЩН не зміню­ва­лась, значно зміню­валась ЧЩГ. У ВМЯ цей показ­ник зменшувався в 1,3 рази у дорослих, і в 1,4 рази – у старих щурів, а в ЛГО – в 1,3 рази тільки у старих тварин. Зменшення ЧЩГ відбувалось пере­важно за рахунок поодиноких сателітів.

Електронномікроскопічне дослідження пока­за­ло, що як у ЛГО, так і у ВМЯ деструктивна дія ЕБС була пов'язана, в основному, з розвитком гід­ро­піч­них змін. Спостерігався набряк перинейро­нальних і перика­пі­ляр­них відростків астро­цитів. При цьому ендо­теліоцити витончувались, на лю­мі­наль­ній поверхні прак­тично були відсутні мікроворсинки, їх цито­плаз­ма ставала елект­рон­но­щіль­ною, органели важко розрізнялись. У ней­ро­нах обох зон при ЕБС від­зна­чалося збіль­шення кількості ліпофусцину, роз­ширення канальців ендоплазма­тичної сітки (ЕС) і цистерн комплексу Гольджи, зменшення кількості канальців гранулярної ЕС, зниження кіль­кос­ті як вільних, так і зв'язаних з мембранами рибосом. При цьому вияв­лялися ознаки адаптації – переважно у вигляді гіпер­тро­фії і гіпер­плазії мітохондрій. Мітохондрії після ЕБС часто приймали характерну кільцеву або ракеткоподібну форму.

Зміни  ультраструктури  ядер  нейронів  ВМЯ  при  ЕБС були багато в чо­му по­дібні до вікових, виявлених нами при старінні в інтактних тварин. Так, ФФ ядер ві­ро­гідно збільшувався (на 44 %) як у дорослих, так і у ста­рих. Вплив стресу на ультраструктуру ЛГО виявився менш вираже­ним, ніж у ВМЯ – форма ядер нейронів істотно не змінювалась під впли­вом ЕБС, іноді спостері­га­ли­сь ло­каль­ні розширення перинуклеарного простору. Хоча ЛГО інтактних тва­рин характе­ри­зується збіль­ше­ним, у порівнянні з ВМЯ, вмістом ліпофусцину у нейронах як дорослих, так і старих щурів, вплив ЕБС нівелює це розходження, тобто вплив стресу на ЛГО в меншій мірі, ніж у ВМЯ, підвищує вміст ліпофусцину у нейронах у порівнянні з контролем.

Отже, стрес викликає виражену реакцію з боку глії, аж до зменшення кіль­кості гліоцитів. Хоча кількість нейронів при цьому не змінювалася, змі­на їх якісного складу свідчить про наростання процесів деструкції у ста­рих у більшій мірі, ніж у дорослих. Морфо-функціональні особливості ре­акції нейронів ВМЯ та ЛГО на стрес виявилися подібними до вікових змін, що підтверджує коцепцію стрес-вік-синдрому. Стійкість ЛГО до­рос­лих щурів до стресових впливів може пояснюватись тим, що ЕБС у першу чер­гу супроводжується негативними емоціями, за що відповідає ВМЯ. До то­го ж, гліальний індекс у ВМЯ значно менший, ніж у ЛГО, і гліоцити ВМЯ, можливо, не справляються із забезпеченням збільшених потреб нейронів.

ВИСНОВКИ

У дисертації, відповідно до поставленої мети, встановлені морфо-функ­ціо­наль­ні особливості старіння вентромедіального ядра (ВМЯ) та латеральної гіпоталамічної області (ЛГО) щурів, виявлені вікові структурні про­яви реакції цих утворень на емоційно-больовий стрес і зроблені наступні висновки:

  1. У ВМЯ та ЛГО відзначені нерівномірні і несинхронні структурні проя­ви старіння. В ЛГО падіння кількості нейронів, порушення їх якіс­но­го складу, роз­ви­ток­ вікових ультраструктурних і ультрацито­хімічних змін нервових і гліаль­них клітин, а також мікроциркуляторного русла відбу­ваються раніше, ніж у ВМЯ.
  2. У ВМЯ чисельна щільність нейронів не змінювалась при старінні (з 8 до 27 міс віку), зменшуючись лише у дуже старих щурів (32 міс). Вод­но­час уже в старих тварин змінювався якісний склад клітинної популяції ней­ронів: за рахунок зменшення кількості незмінених форм значно збіль­шу­валася кількість вакуолізованих і гіперхромних; у дуже старих щурів ці процеси поглиблю­валися, відбувалось наростання деструк­тивно-дистро­фіч­них змін.
  3. Виявлено органоспецифічні особливості будови ядер нейронів ВМЯ – для них характерна складна лапата форма, пов'язана з форму­ванням численних глибо­ких інва­гі­на­цій ядерної оболонки. Каріометрія нейронів ВМЯ показала, що фактор фор­ми їх ядер не піддається істотним змінам у старих і збільшується лише в дуже ста­рих щурів (ядра округляються), що може бути зумовлено розвитком явищ набряку.
  4. У ЛГО чисельна щільність нейронів зменшується вже у старих тварин, залишаючись незмінною у дуже старих, тобто процес вікової втрати нейронів відбувається раніше, ніж у ВМЯ. При цьому якісний склад нейронної популяції змінюється таким же чином, як у ВМЯ.
  5. У ВМЯ чисельна щільність гліоцитів зменшується лише в дуже старих щурів (в основному за рахунок сателітної глії) і тією ж мірою, що і чисельна щільність нейронів. У ЛГО кількість вільних гліоцитів і сателітної глії залишається стабільною у всіх вікових групах. Гліальний індекс у ВМЯ з віком змінювався несуттєво, що може свідчити про вікову стабільність нейрон-гліальних взаємовідносин у ВМЯ в умовах нормальної життєдіяльності, на відміну від ЛГО, де цей показник збільшувався з віком.
  6. При старінні відзначене зниження активності лужної фосфатази в стінці ка­пілярів, що значно більше виражене в ЛГО, ніж у ВМЯ. Падіння активності лужної фосфатази, разом із змінами ультраструктури стінки капілярів, може сприяти розвитку набряку перикапілярних астроцитів та іншим проявам пору­шення проникності, що, кінець кінцем, може приводити до поглиблення процесів деструкції в нервовій тканині з віком.
  7. Збільшення вмісту білка S100B у гліоцитах при старінні також від­бу­ва­лось раніше і було більш вираженим в ЛГО, ніж у ВМЯ. Резуль­та­ти імуно­гіс­то­хі­мічного визначення білка S100B у гліоцитах цілком коре­лю­ють з даними про кіль­кісні і ультраструк­турні зміни нейронів, а також морфо-функціональні змі­ни стінки капілярів і свідчать про більш раннє старіння ЛГО у порівнянні з ВМЯ.
  8. При емоційно-больовому стресі як у ВМЯ, так і в ЛГО загальна кіль­кість нейронів не змінюється, натомість змінюється якісний склад клітинної популяції: за рахунок зменшення кількості незмінених нейронів значно збіль­шується кількість вакуолізованих і гіперхромних. Розподіл клітин за типами у дорослих стресованих тварин відповідає розподілу в старих інтактних, що підтверджує схожість феноменологічних проявів старіння і стресу.
  9. При емоційно-больовому стресі в обох ядрах відбувається зменшення кількості гліоцитів і гліального індекса, але у ВМЯ цей показник знижується майже однаково і в дорослих, і у старих щурів, а в ЛГО – лише у старих. Тобто негативний вплив стресу в першу чергу позначився на гліоцитах (аж до зменшення їх кількості) і в меншій мірі – на нейронах. Відсутність зменшення кількості гліоцитів у ЛГО дорослих щурів може пояснюватися меншою втягненістю цієї області у регуляцію вегетативних проявів емоційного стресу.
  10. У ВМЯ під впливом стресу наростали деструктивні процеси в ней­ро­нах (хроматоліз, набряк і дезорганізація крист мітохондрій, розши­рен­ня просві­тів і фраг­ментація канальців ендоплазматичної сітки, накопи­чен­ня вторинних лізосом і ліпофусцина, збільшення фактора форми ядер вна­слідок набряку), відзначалися явища набряку перинейрональних і пе­ри­капілярних  відростків астроцитів, ушкод­жен­ня стінки капілярів. У ста­рих тварин ці процеси вияви­лися більш глибокими, ніж у дорослих. У ЛГО спостерігалися аналогічні зміни, але пошкоджуючий вплив емоційно-больового стресу був виражений в меншій мірі, ніж у ВМЯ.

 ПЕРЕЛІК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБІТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

  1. Данілова О.В., Михальський С.А., Малишева С.П. Зміни форми ядер ней­ронів вентромедіального ядра гіпоталамуса при старінні // Вісник Київ­сь­ко­го університету. Біологія.– Вип. 28.– 1998.– С. 71-72. (Ідея, експе­риментальні да­ні та основний зміст належить дисертантові, Данило­ва О.В. – висвітлення питан­ня актуальності, оформлення публі­ка­ції, Малишева С.П. – допомога в обробці результатів).
  2. Михальский С.А. Изменение количества нейронов и глиоцитов в вент­ро­медиальном ядре и лате­ральной области гипоталамуса крыс при ста­рении // Пробл. старения и долголетия. – 1998.– Т.7, N 4.– С. 334-338.
  3. Михальский С.А. Изменение ультраструктуры вентроме­диаль­ного ядра гипоталамуса при старении // Пробл. старения и долголетия.– 1999.–Т.8, N2.– С. 144-148.
  4. Квитницкая-Рыжова Т.Ю., Межиборская Н.А., Михальский С.А. Воз­раст­ные структурные и ультра­структурные особенности реакции ЦНС на эмо­цио­нально-болевой стресс // Таврический журнал психиатрии.– 2000. – Т. 4, N1.– С. 13-14. (Дисертантом підготовлена частина матеріалу статті, що стосу­єть­ся його об’єкту дослідження – вентромедіального ядра (ВМЯ) і латеральної області гіпоталамуса (ЛГО) щурів. Він також готував статтю в цілому до друку, інші автори подали дані стосовно своїх об’єктів дослідження у ЦНС).
  5. Фролькис В.В., Рушкевич Ю.Е., Дубилей Т.А., Михальский С.А., Гера­си­мов В.Д. Латеральная гипо­таламическая область: особенности старе­ния и влия­ние хронической электростимуляции на продолжи­тель­ность жизни крыс.– Ней­рофизиология.– 2000.– Т. 32, N4.– С. 314-321. (Дисертантом підготовлена морфологічна частина даних, що увійшли до статті, інші автори представили фізіологічні дані).
  6. Безруков В.В., Рушкевич Ю.Е., Дубилей Т.А., Михальский С.А. Изме­не­ние эмоциогенных зон гипоталамуса и особенности развития некоторых форм экспери­ментальной патологии у старых крыс // Архив клинической и экспери­ментальной медицины.– 2002.– Т.11, N1.– C. 86-91. (Дисер­тан­том підготовлена морфологічна частина даних, що увійшли до статті, інші автори представили фізіологічні дані).
  7. Квитницкая-Рыжова Т.Ю., Михальский С.А. Возрастные особен­нос­ти распределения S100B-иммунопозитивных глиоцитов в вентроме­диальном ядре и латеральной области гипоталамуса у крыс // Пробл. старения и долголетия.– 2003.– Т.12, №1.–  С. 3-10.
  8. Mikhalsky S.A., Kvitnitskaya-Ryzhova T.Yu. Effects of aging on the neu­ron and glial number in rat hypothalamus: ventromedial nucleus and lateral area // XIX International Congress of the International Society for Analytical Cytology.– Colorado, USA, 1998. In: Cytometry, V.33, Suppl. 9.– 1998.– P. 69.
  9. Михальский С.А., Квитницкая-Рыжова Т.Ю. Изменение коли­чест­ва ней­ро­нов и глиальных клеток в вентромедиальном ядре и латеральной области ги­поталамуса крыс при старении // Биологические механизмы старения. III Меж­дународный симпозиум. Май 1998 г. Тезисы докладов.– Харьков, 1998.– С. 53.
  10. Квитницкая-Рыжова Т.Ю., Ступина А.С., Межиборская Н.А., Михальс­кий С.А. Структурные особенности старения при различных экс­пе­рименталь­ных моделях продления жизни // Биологические механизмы старения. III Меж­дународный симпозиум. Май 1998 р. Тезисы докладов.– Харьков, 1998.– С. 90.
  11. Mikhalsky S.A., Kvitnitskaya-Ryzhova T.Yu. Structural and ultra­structural chan­ges in ventromedial nucleus and lateral hypothalamic area of rats during aging // 1st European Congress of Biogerontology.– Marienlyst, Denmark, 1998.– P. 111-112.
  12. Квитницкая-Рыжова Т.Ю., Ступина А.С., Межиборская Н.А., Михальс­кий С.А. Выраженность структурных проявлений старения гисто-гематических барье­ров по данным комплексной морфо-функциональной оценки // Актуальні питання морфології (Фахове видання наукових праць II Національного конгресу АГЕТ України. Луганськ, 16-19 вересня 1998 р.). Під ред. проф. В.Г.Ковешніко­ва.– Луганськ.– С. 109.
  13. Михальский С.А., Квитницкая-Рыжова Т.Ю. Структурные и ульт­ра­струк­турные изменения в вентромедиальном ядре и латеральной об­лас­ти гипо­таламуса крыс при старении // Актуальні питання морфології. (Фа­хо­ве видання наукових праць II Національного конгресу АГЕТ Украї­ни. Луганськ, 16-19 вересня 1998 р.). Під ред. проф. В.Г.Ковешнікова.– Луганськ.– С. 188.
  14. Kvitnitskaya-Ryzhova T.Yu., Mezhiborskaya N.A., Mikhalsky S.A. Comparative morpho-functional evaluation of different hypothalamic areas in aging // IV European Congress of Gerontology. Berlin, 7-11 July 1999.– J. Gerontol. Geriat.– 1999.–V.32, Suppl. 2.– P. 122.
  15. Kvitnitskaya-Ryzhova T.Yu., Stupina A.S., Mezhiborskaya N.A., Mikhalsky S.A., Limareva A.A. Ultrastructural age-related changes in Blood-Tissue Barriers (BTB) of rats kept on calorie restricted diet (CRD)// IV European Congress of Ge­ron­tology. Berlin, 7-11 July 1999.– J. Gerontol. Geriat.– 1999.–V.32, Suppl. 2.– P. 227.
  16. Квiтницька-Рижова Т.Ю., Ступiна О.С., Михальский С.А., Межи­бор­сь­ка Н.О. Вiковi особливостi структурної організації деяких органів щу­рів під впливом калорiйно-обмеженого раціону // III Національний Конг­рес патофізіо­ло­гів України. Одеса, 24-27 травня 2000 р.– Фізіол. Журн.– Т. 46, N2(а).– 2000.– С. 41-42.
  17. Михальский С.А. Вікові структурні особливості реакції різних емо­ціо­генних зон гіпоталамусу на емоційно-больовий стрес // III Націо­наль­ний конг­рес патофізіологів України. Одеса, 24-27 травня 2000 р.– Фізіол. журн.– Т. 46, N2(а).– 2000.– С. 46.
  18. Михальский С.А. Возрастные структурные и ультраструк­тур­ные изменения в вентромедиальном ядре и латеральной области гипота­ла­муса после воздействия эмоционально-болевого стресса // Биологические меха­низмы старения. IV Международный симпозиум. Май 2000 г. Тезисы докладов.– Харьков, 2000.– С. 73.
  19. Kvitnitskaya-Ryzhova T.Yu., Sturina A.S., Mikhalsky S.A., Mezhibor­skaya N.A. Effects of calorie restricted diet on structural characteristics of adult and old rats // 2nd Eeuropean congress on Biogerontology. S.Petersburg, Russia.– Успехи геронтологии.– 2000.– Т. 5.– С. 63.
  20. Mikhalsky S.A. Age-related changes of the structure of different emotio­ge­nic hy­po­thalamic areas under influence of an emotional-painful stress // 2nd European Congress on Biogerontology. S.Peters­burg, Russia.– Успехи геронтоло­гии.– 2000.– Т. 5.– С. 67.
  21. Михальский С.А. Морфометричес­кие особенности ветромедиаль­но­го ядра и латеральной области гипотала­муса при старении и эмоционально-болевом стрессе // 3 Націо­нальний конгрес геронто­логів і геріатрів України. Тези до­повідей.– Київ, 2000.– С. 163.
  22. Михальский С.А. Ультрацитохимические особенности старения вентромедиального ядра и латеральной области гипоталамуса // II Українська конференция молодих вчених, присвячена пам'яті академіка В.В.Фролькіса. Матеріали конференції.– Київ, 2001.– С. 81-82.
  23. Kvitnitskaya-Ryzhova T., Mikhalsky S. The effects of aging and stress on the morpho-fun­ctional peculiarities of the different hypothalamic nuclei // 17th World Congress of the In­terna­tio­nal Associati­on of Ge­ron­tology. Van­couver, Canada, July 1-6, 2001. Geronto­logy, 2001, V.47, Suppl.1.– P. 148.
  24. Михальский С.А. Особенности количественного распределения популя­ции глиоцитов вентромедиаль­ного ядра и латеральной области гипоталамуса при старении и стрессе // III Українська конференция молодих вчених, при­свя­чена пам'яті академіка В.В.Фролькіса. Тези доповідей.– Київ, 2002.– С. 132-133.
  25. Квитницкая-Рыжова Т.Ю., Михальский С.А. Морфо-функцио­наль­ные осо­бен­ности различных ядер гипоталамуса при старении и стрес­се // Актуальні пи­тан­ня морфо­ло­гії. Наукові пра­ці III На­ціо­нального конгресу АГЕТ України. Київ, 2002.– С. 131-132.
  26. Михальский С.А. Распределение белка S100B в глиоцитах вентро­ме­диаль­но­го ядра и латеральной об­ласти гипоталамуса крыс разного воз­раста (иммуногис­то­химическое исследование) // IV Українська конферен­ція молодих вчених, при­свя­чена пам'яті академіка В.В.Фролькіса. Тези доповідей.– Київ, 2003.– С. 158-159. 

АНОТАЦІЇ

 Михальський С.А. Порівняльна характеристика вікових струк­турно-функціональних змін вентромедіального ядра і латеральної області гіпоталамуса та особливості їх реакції на стрес.– Рукопис. 

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологіч­них наук за спеціальністю 03.00.11 – цитологія, клітинна біологія, гісто­логія.– Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2004.

Проведене комплекс­не морфо-функціональне порівняльне дослід­жен­ня вентромедіального ядра (ВМЯ) і латеральної області гіпоталамуса (ЛГО) при старінні та емоційно-больовому стресі (ЕБС) і показана нерівномірність їх віко­вих і реактивних змін. Установлено, що деструктивно-дистрофічні про­цеси в нейронах, глії та капілярах, зниження активності лужної фосфатази в мікроциркуляторному руслі, накопичення у гліоцитах білка S100B, а також зменшення кількості нейронів раніше виявляються в ЛГО, ніж у ВМЯ. У старих щурів не відзначено суттєвого зниження кількості нейро­нів у ВМЯ, однак відбуваються виражені зміни якісного складу клітин: за ра­ху­нок зменшення кількості незмінних збільшується кількість деструк­тив­но змінених нейронів. У ЛГО аналогічна зміна якісного складу нейро­нів відбувається на тлі загального зниження їх кількості. Виявлена органо­спе­цифічна особливість ядер нейронів ВМЯ щурів – характерна складна ла­пата форма, яка зберігається в старих тварин. Виявлено, що при ЕБС зни­жується чисельна щільність гліоцитів, тим часом як кількість нейронів не змінюється. Спектр змін якісного складу нейронів у дорослих стресо­ва­них щурів виявився ідентичним розподілу цих клітин у старих інтактних тварин.

Ключові слова: вентромедіальне ядро гіпоталамуса, латеральна гіпоталамічна область, старіння, стрес, морфо-функціональні особливості. 

Михальский С.А. Сравнительная характеристика возрастных струк­тур­но-функциональных изменений вентромедиального ядра и латераль­ной области гипоталамуса и особенности их реакции на стресс.– Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологи­чес­ких наук по специальности 03.00.11 – цитология, клеточная биология, гисто­логия.– Киевский национальный університет имені Тараса Шевченко, Киев, 2004.

Про­ведено комплексное морфо-функциональное сравнительное ис­сле­дова­ние вентромедиального ядра (ВМЯ) и латераль­ной области гипоталамуса (ЛГО) при старении и эмоционально-болевом стрессе (ЭБС) и показана неравномерность их возрастных и реактивных изменений. Установлено, что деструктивно-дистрофические процессы в нейро­нах, глии и капиллярах, снижение активности щелочной фосфатазы в микроцир­ку­ляторном русле, на­копление в глиоцитах белка S100B, и в конечном итоге уменьшение количества нейронов проявляются в ЛГО раньше, чем в ВМЯ. У старых крыс не отмечено существеннного снижения количества нейронов в ВМЯ, но происходят выраженные изменения качественного состава клеток: за счет уменьшения количества неизмененных увеличивается количество деструктивно измененных нейронов. В ЛГО аналогичное изменение качественного состава нейронов происходит на фоне общего снижения их количества. Выявлена органо­специфическая особенность ядер нейронов ВМЯ крыс – харак­терная многолопаст­ная форма, сохраняю­щаяся у старых животных, что, по-видимому связано с повышенной функциональной активностью этих клеток. Обнару­жено, что при ЭБС снижается численная плотность глиоцитов, в то время как количество нейронов не изменяется. Спектр изменений качественного состава нейронов у взрослых стрес­сированных крыс оказался идентичным распределению этих клеток у ста­рых интактных животных, что хорошо согласу­ется с концепцией стресс-возраст-синдрома. У старых животных после ЭБС коли­чество деструк­тив­но измененных клеток превышало количество неизмененных. Выявлено, что деструктивное действие ЭБС более выражено в ВМЯ, чем в ЛГО.

Ключевые слова: вентромедиальное ядро гипоталамуса, латеральная ги­по­та­ламическая область, старение, стресс, морфо-функциональные особен­ности. 

Mikhalsky S.A. Comparative study of age-related morpho-functional changes in ventromedial nucleus and lateral area of hypothalamus and peculiarities of their reaction to stress.– Manuscript.

Dissertation for obtaining of scientific degree of candidate of biological sciences 03.00.11 – cytology, cell biology, histology.– Taras Shevchenko Kyiv National University, Kyiv, 2004.

Structural age-related changes in ventromedial nucleus (VMN) and lateral area (LHA) of hypothalamus were investigated by means of light and electron microscopy, morphometry, ultracytochemistry and immunohistochemistry. The number of neurons and glial cells in VMN appeared to remain unchanged with age. However, the number of unaltered neurons in the mentioned above area decreased, while the num­ber of hyperchromic and vacuolized forms increased. Numerical density decreased only in extremely old rats: neurons – by 1.5 times, glial cells – by 1.4 times. In contrast, the numerical density of LHA neurons decreased by 1,4 times already at the age of 27 months and remained unchanged in extremely old animals. The number of glial cells in LHA remained stable in animals of all age groups. Considerable ultrastructural changes of VMN neurons were observed only at the age of 32 months, while destructive changes of LHA neurons could be found at the age of 27 months, intensifying at extremely old age. The activity of alkaline phosphatase in capillary wall was found to decrease with age. This decrease was considerably more pronounced in LHA. Age-related increase in the content of glial protein S100B was observed in the investigated hypothalamic zones. It was more pronounced and occurred earlier in LHA than in VMN. Emotional-painful stress led to increase of the relative number of vacuolized and hyperchromic neurons in both investigated zones, whereas the total number of neurons remained stable. The number of glial cells decreased in both VMN and LHA. However, in LHA this decrease was explicit only in old rats, whereas in VMN it was equal in adult and old animals. The ultrastructure of LHA appeared to be more resistant to the alterative influence of stress. The destructive changes caused by the emotional-painful stress were more profound in old animals. Age-related changes developed earlier and appeared to be more distinct in LHA compared to VMN. The obtained data reflects essential differences in the rate and degree of structural signs of aging in various emotiogenic centers of hypothalamus that could be a morphological basis of disturbances of emotional status in old age.

Keywords: ventromedial nucleus of hypothalamus, lateral hypothalamic area, aging, stress, morpho-functional peculiarities.

Материал опубликован по инициативе автора диссертации.

Последнее обновление 28.06.10 13:14  

Опрос

Какова роль низкомолекулярных (небелковых) антиоксидантов в организме?
 
Сейчас на сайте находятся:
 16 гостей 

Самое популярное



ВАЛЕОЦЕНТР имени Н.А. Бобрышева ГЕНЕТИЧЕСКАЯ И РЕГЕНЕРАТИВНАЯ МЕДИЦИНА: ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ Применение омега-3 полиненасыщенных жирных кислот в медицине V НАЦИОНАЛЬНЫЙ КОНГРЕСС ГЕРОНТОЛОГОВ И ГЕРИАТРОВ УКРАИНЫ - ПРОГРАММА Омега-3-ненасыщенные жирные кислоты Онтогенетические часы. Гипотеза Элевационная теория старения Менопауза та її наслідки Проблемы гипобиоза и продления жизни Новые технологии в регенеративной медицине: мировой опыт клинического применения стволовых клеток список участников октябрьского конгресса Жанна Луиза Кальман Основные теории старения Институт геронтологии НАМНУ Теории старения Конференция им.В.В.Фролькиса Препараты против старения Болезнь Альцгеймера Болезнь Паркинсона Онкопатология Возрастзависимая патология Остеопороз Конференции по старению и омоложению Ресвератрол Semagacestat Омега-3-ненасыщенные жирные кислоты Способы омоложения и достижения долголетия Методы исследований в геронтологии Жанна Луиза Кальман Функциональные диеты для омоложения

Последние публикации

Введите логин для входа


Главная | Органы и системы при старении | Нервная система | Сравнительная характеристика возрастных струк­тур­но-функциональных изменений вентромедиального ядра и латераль­ной области гипоталамуса...