CC BY
54
Теоретическая и экспериментальная медицина
УДК 611.813.1 - 013 - 018 : 599.323.4 - 092.9 Б.Я. Рыжавский, Н.М. Литвинцева, Е.П. Матвеева
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ НЕОКОРТЕКСА И ГИППОКАМПА ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ УВЕЛИЧЕНИИ МАССЫ МОЗГА У КРЫС (ОНТОГЕНЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ)
Дальневосточный государственный медицинский университет,
680000, ул. Муравьева-Амурского, 35, e-mail: [email protected], г. Хабаровск
Развитие мозга в пренатальном и постнатальном периодах онтогенеза включает в себя закономерное увеличение его массы, величина которой зависит как от генетических, так и средовых факторов [1, 3, 11]. Установлено также, что масса мозга зависит от массы тела и имеет с ней положительную корреляционную связь [1, 11]. В то же время как клинические, так и экспериментальные данные свидетельствуют о значительной вариабельности массы тела у новорожденных и детей других возрастных групп, а также у животных аналогичного возраста [1, 6, 8, 9, 12]. Это дает основания предполагать, что динамика роста массы мозга у детей и растущих животных также может существенно отличаться. Результаты, полученные при изучении мозга экспериментальных животных, а также при морфологическом изучении, магнитно-резонансной томографии мозга детей, подтверждают обоснованность этого предположения [1, 11, 13-15]. Оно подтверждается также данными о высокой вариабельности массы мозга у взрослых [2].
Анализ литературы показывает, что изучение влияния уменьшенных в ранние периоды жизни размеров мозга на его дальнейшее развитие и функциональные свойства, имея очевидное медицинское и социальное значение, отражено в значительном числе публикаций. При этом было установлено, что имеющий значительно уменьшенные размеры мозг глубоко недоношенных детей в последующем отстает по темпам роста, а также характеризуется сниженными функциональными характеристиками [10, 13-15]. В отличие oт этого, вопрос об особенностях строения коры, ее нейронов в мозге, имеющем большую, чем средняя в популяции, массу, не изучен как применительно к сформированному мозгу взрослого, так и к развивающемуся в дорепродуктивном периоде жизни. Исследование данного вопроса на многоплодных животных возможно
осуществлять на экспериментальных моделях, учитывая, что животные, растущие в малочисленных пометах, имеют большую массу тела, чем растущие в многочисленных пометах [6]. В связи с вышеизложенным, целью настоящей работы явилось изучение ряда морфометрических и гистохимических особенностей мозга неполовозрелых крыс разного возраста с экспериментально увеличенной массой данного органа.
Материалы и методы
В работе исследовано 1-40-дневное потомство 4,5-5,5месячных крыс, содержавшихся одновременно в условиях одного вивария, получавших корм и воду ad libitum. Животные были разделены на группы: 1) однодневные контрольные (6 пометов, 61 крысенок); 2) однодневные из пометов с экспериментально уменьшенной численностью (8 пометов, 37 крысят); 3) 14-дневные контрольные (2 помета, 20 крысят); 4) 14-дневные из пометов с экспериментально уменьшенной численностью (2 помета, 11 крысят); 5) 30-дневные контрольные (3 помета, 31 крысенок); 6) 30-дневные из пометов с экспериментально уменьшенной численностью (3 помета, 18 крысят); 7) 40-дневные контрольные (2 помета, 25 крысят); 8) 40дневные из пометов с экспериментально уменьшенной численностью (6 пометов, 30 крысят). Таким образом, число крысят в контрольных пометах равнялось 10-13, в опытных — 4-6. Уменьшение численности однодневных крысят (вторая группа) было получено путем уменьшения числа плодов во время беременности, которое достигалось удалением у их будущих матерей (3,5-месячных самок) правого маточного рога под эфирным наркозом, с соблюдением стерильности, за 30-35 дн. до их спаривания с интактными самцами. Численность же остальных экспериментальных пометов была уменьшена при до-
стижении крысятами однодневного возраста, для чего из пометов средней величины (число крысят 9-10) было удалено по 4-5 крысят. В 1-, 14-, 30- и 40-дневном возрасте крысят сравниваемых групп декапитировали, определяли массу мозга и его правого полушария. Левое полушарие фиксировали в жидкости Карнуа. Парафиновые срезы ПТД и СТД толщиной 7 мкм окрашивали на нуклеиновые кислоты галлоцианином по Эйнарсону. Из СТД правого полушария сразу после забоя крыс на криостате готовили срезы толщиной 20 мкм. Они монтировались на покровные стекла, и на них проводили реакции на НАДН- и НАДФН-дегидрогеназу по [5]. Изучали активность этих ферментов в слоях II и V СТД и поля I гиппокампа. Толщину коры мозга в ПТД и СТД измеряли окуляр-микрометром MOB-15. Определение плотности расположения нейронов в слое II и V ПТД и СТД осуществляли при их подсчете в 5 стандартных полях зрения. Измерение площади сечения ядер и цитоплазмы перикарионов пирамидных нейронов слоев II и V неокортекса ПТД и СТД и поля I гиппокампа, а также концентрации РНК в цитоплазме нейронов проводили с помощью компьютерной морфометрии и цитофотометрии (аппарат «Мекос») на препаратах, окрашенных галлоцианином. Активность НАДН- и НАДФН-д изучали на препаратах после инкубирования срезов в течение 30 мин по [5]. При этом в каждом случае, при изучении всех параметров, измеряли по 25 клеток не менее чем в 5 полях зрения в каждой из исследуемых зон, в мозге каждого животного (таблица). Статистический анализ результатов проведен с помощью программы Statistica 6. Он выявил, что характер различий исследованных показателей у подопытных и контрольных животных обоего пола был однотипным, в связи с чем в работе представлены суммарные результаты.
Результаты исследования
Полученные данные свидетельствуют о том, что потомство из экспериментально уменьшенных пометов во всех исследованных возрастах отличалось большей массой тела. В возрасте 1, 14, 30 и 40 дн. эти животные имели также большую, чем в контроле, абсолютную массу мозга (на 12,5; 19,9; 15 и 6,6% соответственно). При этом межгрупповые различия увеличивались от 29 (у однодневных крысят) до 204 мг у 30-дневных и затем у 40-дневных уменьшались, составляя 98 мг. Масса полушария у животных из уменьшенных пометов также была большей, чем у контрольных (таблица).
Морфометрическое изучение мозга однодневных крыс выявило, что толщина коры ПТД в группе подопытных животных была достоверно большей, чем в контроле (591±11 против 541±8 мкм), тогда как в СТД этот показатель не имел статистически значимых различий. Плотность расположения нейронов в слое V коры ПТД и СТД в мозге подопытных животных была выше, чем у контрольных (25±1,3 против 20±0,7 мкм и 31±1,2 против 26±0,8 мкм соответственно). Ядра нейронов слоя V ПТД, СТД, слоя II СТД и гиппокампа в мозге подопытных однодневных крысят имели достоверно большую площадь сечения, чем в контроле (таблица).
У 14-дневных животных подопытной группы толщина коры ПТД и СТД не имела статистически значимых различий с контрольной, составляя 1527±32 против 1494±21 мкм и 1218±21 против 1183±24 мкм соответственно
Резюме
Исследованы морфометрические и гистохимические особенности неокортекса переднетеменной (ПТД), собственно теменной доли (СТД), гиппокампа мозга, масса которого была экспериментально увеличена путем уменьшения числа крысят в помете. Это достигалось удалением правого рога матки за 30-35 дн. до спаривания самок с интактными самцами (для получения однодневного потомства из уменьшенных пометов) или уменьшением численности пометов в однодневном возрасте (для получения подопытных животных в 14-, 30-, 40-дневном возрасте). Изучен мозг 1-, 14-, 30- и 40-дневных подопытных и контрольных (интактных) животных. Нейроны неокортекса и гиппокампа мозга крысят экспериментальной группы отличались размерами цитоплазмы и ядер, концентрацией РНК, активностью НАДН- и НАДФП-дегидрогеназ в цитоплазме. Таким образом, установлено, что различия массы мозга сочетаются с особенностями его коры, характеристик нейронов, отражающих уровень развития органа, его активности. Характер морфометрических и гистохимических отличий мозга подопытных и контрольных крыс зависел от их возраста.
Ключевые слова: развитие мозга, масса, морфометрия, гистохимические показатели.
B.Ya. Ryzhavskii, E.M. Litvintseva, E.P. Matvejeva
MORPHOMETRIC PECULIARITIES OF NEOCORTEX AND HIPPOCAMP WITH EXPERIMENTAL INCREASED BRAIN MASS (ONTOGENETIC ANALYSIS)
Far East Medical University, Khabarovsk Summary
We have studied morphometric histochemic peculiarities of neocortex of lobus parietalis, lobus parietoanterior and hippo-camp of the brain with experimental increased mass by means of decrease the number of rats in litter. We achieved this by means of resection of right cornu uterus (for receiving one day old rats) or - by means of decrease of one day old ratsnumber in litter (for receiving 14-, 30-,40- days old rats). We studied the brain of 14-, 30- and 40- days old experimental and control (intact) rats. Neocortex and hippocamp of rats brain in experimental group differed from those of the control group in size of cytoplasm and nucleus neurons, number of neurons standardize area sections of neocortex, concentration RNA, activity of NADH- and NADPH-dehydrogenase in neurons cytoplasm. It was revealed that difference of brain mass is associated with peculiarity of neocortex and hippocamp neurons. Nature of morphometric and histochemical differences of brains of control and experimental rats depended on rats’ age.
Key words: brain development mass, morphometry, histo-cheimcal indices.
(р>0,05). Плотность расположения нейронов в слое II СТД отличалась небольшим, но статистически значимым уменьшением (22,7±0,5 против 25,3±0,4 мкм в поле зрения; р<0,05). В других исследованных локализациях коры этот показатель не имел достоверных межгрупповых различий (таблица). Площади сечения цитоплазмы были
Показатели 1-дневные 14-дневные 30-дневные 40-дневные
контроль опыт контроль опыт контроль опыт контроль опыт
Масса мозга абс., мг 232±4 261±7* 984±18 1180±13* 1285±18 1489±21* 1481±11 1579±18,7*
Масса полушария, мг 76±1,4 87±2,4* 375±8 450±10* 476±7 545±9* 547±9 574±10*
Толщина коры, мкм, - ПТД 541±8 591±11* 1494±21 1527±32 1553±17 1591±14 1573±12 1570±11
- СТД 520±9 534±21 1183±24 1218±21 1213±18 1291± 19* 1367±15 1279±17*
Число нейронов в поле зрения: - слой II, ПТД - - 23,1±0,41 20±1,6 19±0,3 17±0,3* 20±0,7 18±0,2*
- слой V, ПТД 20±0,7 25±1,3* 8,4±0,1 9±0,3 7,2±0,1 6,5±0,4 7±0,1 7±0,12
- слой II, СТД - - 25,3±0,4 22,7±0,5* 20±0,4 18,1±0,4* 21±0,5 20±0,3
- слой V, СТД 26±0,8 31±1,2* 9±0,2 9,2±0,2 7,2±0,1 6,9±0,2 7±0,2 7±0,12
Площадь сечения цитоплазмы нейронов, мкм2: - слой II, ПТД 36,8±0,7 37,8±1,2 37,9±0,7 45,5±0,7* 45,3±1,2 39±1,4*
- слой V, ПТД - - 100,6±2,7 96,5±4,4 91,7±2,5 109,4±1,4* 88,7±2,4 78,4±1,7*
- слой II, СТД - - 35,9±0,84 37,5±0,8 36,5±0,7 41,9±1,27* 45,3±1,3 38,5±1,2*
- слой V, СТД - - 95,6±2,1 95,9±4 89,6±2,03 93,6±1,9 82±1,9 75,6±2,6*
- гиппокамп - - 40,3±0,9 43,5±0,9* 44,08±0,7 46,1±0,8 50,5±2,1 46,8±2,2
Размеры ядер нейронов, мкм2: - слой II, ПТД 30,7±1,2 32,5±1,2 54±1,09 55,4±1,5 50,9±0,9 56,3±0,7* 61,4±1,3 56±0,6*
- слой V, ПТД 35,8±0,7 42,9±1,5* 115,1±2,4 121,3±3 96,2±3,9 109,5±0,9* 105±2 95,3±2,3*
- слой II, СТД 25,2±0,8 28,4±1,2* 52,9±0,8 56,6±0,9* 49,9±0,9 54,2±1,02* 60±1,5 55,5±1,5*
- слой V, СТД 32,5±0,6 35,3±1* 106,5±5,6 117±2,5 99,8±2,2 100,9±1,8 95±2,4 92,7±2,1
- гиппокамп 40,4±1,6 45,6±1,6* 75,01±1,16 79,6±1,9 70,2±0,9 72,8±0,9 73,8±1,9 70,6±1,4
Концентрация РНК, усл.ед.: - слой II, ПТД - - 0,394±0,018 0,311±0,023* 0,402±0,02 0,389±0,021 0,259±0,013 0,299±0,014*
- слой V, ПТД - - 0,457±0,02 0,394±0,019* 0,497±0,016 ,0466±0,028 0,312±0,017 0,359±0,014*
- слой II, СТД - - 0,379±0,02 0,314±0,034 0,416±0,015 0,409±0,032 0,243±0,015 0,300±0,019*
- слой V, СТД - - 0,452±0,016 0,420±0,021 0,459±0,017 0,490±0,028 0,307±0,017 0,369±0,019*
- гиппокамп - - 0,423±0,02 0,429±0,034 0,498±0,017 0,498±0,029 0,255±0,019 0,346±0,017*
Активность НАДН-д, усл. ед.: - слой II, СТД - - 0,338±0,014 0,431±0,034* 0,411±0,02 0,528±0,026* 0,445±0,012 0,386±0,017*
- слой V, СТД - - 0,331±0,019 0,437±0,039* 0,441±0,03 0,637±0,04* 0,389±0,011 0,377±0,02
- гиппокамп - - 0,345±0,018 0,609±0,058* 0,449±0,025 0,576±0,032* 0,421±0,015 0,428±0,013
Активность НАДФН-д, усл. ед.: - слой II, СТД - - 0,289±0,009 0,343±0,009* 0,334±0,01 0,396±0,018* 0,416±0,014 0,363±0,018*
- слой V, СТД - - 0,305±0,01 0,393±0,032* 0,381±0,022 0,448±0,023* 0,396±0,01 0,376±0,021
- гиппокамп - - 0,336±0,016 0,445±0,025* 0,437±0,021 0,482±0,023 0,436±0,018 0,384±0,019*
Примечание. * — различия с контролем статистически достоверны (р<0,05).
достоверно увеличены в нейронах гиппокампа (43,5±0,9 против 40,3±0,9 мкм2; р<0,05), ядер — в нейронах слоя II СТД (56,6±0,9 против 52,9±мкм2; р<0,05). Концентрация РНК в нейронах мозга крыс из уменьшенных пометов была достоверно меньшей, чем у контрольных в цитоплазме клеток слоев II (на 21,1%) и V (на 13,8%) ПТД. В нейронах СТД и гиппокампа она не имела достоверных межгрупповых различий (таблица). Активность НАДФН-д и, в еще большей степени, НАДН-д в нейронах всех исследованных локализаций в мозге животных из уменьшенных пометов была достоверно выше таковой в контроле (таблица). У 30-дневных крыс из уменьшенных пометов толщина коры в ПТД не имела достоверных межгрупповых различий, в СТД у подопытных крыс она была большей, чем в контроле (1291±19 и 1213±18 мкм соответственно; р<0,05). Плотность расположения нейронов у них была снижена в слое II ПТД и СТД (17±0,3 против 19±0,3 и 18,1 ±0,4 против 20±0,4 в поле зрения соответственно). Нейроны слоя II и V ПТД и слоя II СТД мозга крыс подопытной группы имели достоверно
большие, чем в контроле, площади сечения цитоплазмы и ядер, тогда как нейроны слоя V СТД и гиппокампа не имели статистически значимых межгрупповых различий (таблица). Концентрация РНК в цитоплазме нейронов всех исследованных локализаций не имела достоверных межгрупповых различий. Активность НАДН-д была в исследованных нейронах мозга крыс подопытной группы достоверно выше, чем в контроле; активность НАДФН-д достоверно превышала ее в контроле в нейронах слоя II и V, тогда как в нейронах гиппокампа ее различия не были статистически значимы (таблица).
В 40-дневном возрасте толщина коры в ПТД у животных сравниваемых групп практически не различалась, в СТД — в опытной группе превышала ее в контроле (1367±15 мкм — в контрольной, 1297±17 мкм — в опытной группе; р<0,05) Плотность расположения нейронов в слое II ПТД у крыс подопытной группы была меньшей чем в контроле (18±0,2 против 20±0,7; р<0,05), в других локализациях неокортекса ее достоверных межгруппо-вых различий не наблюдалось. При этом площадь сече-
ния цитоплазмы исследованных нейронов неокортекса была достоверно меньшей, чем в контроле, отмечалось также достоверное уменьшение площадей сечения ядер в нейронах слоя II ПТД. Площадь сечения цитоплазмы нейронов гиппокампа, а также ядер слоя V ПТД, слоя II и V СТД в мозге у подопытных крыс имела тенденцию к уменьшению. Концентрация РНК в цитоплазме нейронов всех исследованных локализаций была у них достоверно повышенной по сравнению с контрольной. Активность НАДН-д была достоверно снижена в нейронах слоя II СТД, а активность НАДФН-д - слоя II СТД и гиппокампа (таблица).
Результаты и обсуждение
Представленные результаты свидетельствуют, что увеличение темпов роста массы тела животных сопровождается увеличенными темпами роста массы мозга. Обращает на себя внимание, что различия массы мозга подопытных и контрольных животных были наиболее значительны в возрасте 14 и 30 дн., затем (к 40-дневному возрасту) существенно уменьшились. Это является следствием того, что в возрастом интервале между 30 и 40 дн. масса мозга у подопытных животных возросла значительно меньше, чем у контрольных (на 90 и 196 мг соответственно) (табл.) Сближение величины массы мозга у крыс сравниваемых групп можно рассматривать как реализацию принципа эквифинальности [6]. В то же время, механизмы, обусловливающие замедление темпов роста животных подопытной группы, заслуживают, по нашему мнению, специального изучения. Полученные данные показывают, что развивающийся мозг экспериментально ускоренными темпами увеличения массы характеризуется целым рядом морфометрических и гистохимических отличий от мозга контрольных животных. Так, у однодневных крыс экспериментальной группы мозг имел ряд морфометрических признаков, совокупность которых можно расценивать как свидетельство опережающего развития органа: увеличенные толщину неокортекса ПТД, а также размеры ядер нейронов ПТД, СТД и гиппокампа. Поскольку эти признаки сочетались с увеличенной плотностью расположения нейронов неокортекса, большей массой полушария, их совокупность служит еще и косвенным свидетельством того, что неокортекс ПТД и СТД мозга однодневных подопытных крыс имел больший объем и большее число нейронов, чем неокортекс ПТД и СТД мозга контрольных животных.
У 14- и 30-дневных крыс целый ряд исследованных показателей, характеризующих нейроны коры, характеризовался межгрупповыми различиями. Так, у 30-дневных крыс они включали в себя достоверное увеличение площади сечения ядер и цитоплазмы нейронов слоя II и V ПТД, слоя II СТД, более высокую, чем в контроле, активность НАДН-д в исследованных нейронах неокортекса и гиппокампа, НАДФН-д — нейронах неокортекса. Таким образом, изученные нейроны коры отличались как размерами своих компонентов, так и активностью ферментов, катализирующих в них разные метаболические процессы [4].
Значительный интерес представляет сопоставление межгрупповых различий у животных 30- и 40-дневного возраста. Оно показывает, что в мозге 40-дневных подопытных крыс площадь сечения цитоплазмы нейро-
нов, активность НАДН-д и НАДФН-д в нейронах слоя II ПТД, НАДФН-д — в гиппокампе были меньшими, чем у контрольных. Таким образом, различия стали противоположными имевшимся у 30-дневных животных. Можно предположить, что смена характера межгрупповых морфометрических и гистохимических различий нейронов связана с тем, что в возрастном интервале между 30 и 40 дн. жизни произошли изменения соотношения темпов роста массы органа: у подопытных крысят они, в отличие от предыдущих периодов, стали значительно более низкими, чем у контрольных (таблица).
Таким образом, в целом представленные результаты свидетельствуют, что различия темпов роста массы мозга у крыс сочетаются с отличиями морфометрических характеристик коры и ее нейронов, закономерно меняющихся как в процессе развития органа, так и при изменениях функционального состояния органа [7, 10, 11]. Они показывают также, что взаимоотношения между величиной массы мозга и морфометрическими, гистохимическими характеристиками нейронов коры меняются в процессе онтогенетического развития животных. Эти данные, по нашему мнению, могут учитываться при оценке значимости такого показателя развития мозга, как его масса.
Литература
1. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. - М.: Медицина, 1990. - 265 с.
2. Боголепова И.Н. Структурные основы индивидуальной вариабельности мозга человека // Вестник РАМН.
- 2002. - №6. - С. 31-35.
3. Дмитриева Н.И., Кассиль В.Г. Влияние некоторых факторов среды на развивающийся мозг // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1982. - Т. 93, №9. - С. 84-90.
4. Ленинджер. Биохимия. - М.: Мир, 1974. - 957 с.
5. Лойда З., Госсрау Р., Шиблер Г. Гистохимия ферментов. Лабораторные методы. - М.: Мир, 1980. - 270 с.
6. Мина М.В., Клевезаль Г. А. Рост животных. - М.: Наука, 1976. - 291 с.
7. Мотавкин П. А. Введение в нейробиологию. - Владивосток: Медицина ДВ, 2003. - 251 с.
8. Нетребенко О.К. Влияние питания на развитие мозга // Педиатрия. - 2007. - №3. - С. 96-103.
9. Погорелов Я. Д., Хуратова Б.Г., Лазаренко А.И. Избыточная масса тела — актуальная проблема в современном мире // Вопросы питания. - 2003. - №6. - С. 36-39.
10. Проценко Е.В., Перетятко Л.П., Кулида Л.В. Морфология коры головного мозга плодов и новорожденных с экстремально низкой массой тела при неосложненной беременности и невынашивании гормонального генеза // Архив патологии. - 2000. - Т. 62, №4. - С. 37-41.
11. Рыжавский Б.Я. Развитие головного мозга: отдаленные последствия влияния некомфортных условий. -Хабаровск: Изд-во ДВГМУ, 2006. - 232 с.
12. Сауткин М.Ф., Стунеева Г.И. Мат-лы многолетних исследований физического развития школьников // Здравоохранение РФ. - 2005. - №1. - С. 55-57.
13. Cooke R.W., Abemethy L.J. Cranial magnetic resonance imaging and school performance in very low birth weight infants in adolescence. Arch. Dis. Child. Fetal Neonatal Ed. - 1999. - Vol. 81, №2. - P. 116-121.
14. Gale C.R., Callaghan F.J. Godfrey K.M. Critical periods in brain growth and cogninive function in children. Brain. - 2004. - Vol. 127, №2. - P. 321-329.
15. Martinez-Cruz C.F., Poblano A., Fernandez-Carrocera L.A. Association between intelligence quotient scores and extremely low birth weight in school-age children. Arch. Med. Res. - 2006. - Vol. 37, № 5. - P. 639-645.
Координаты для связи с авторами : Рыжавский Борис Яковлевич — доктор мед. наук, профессор, проректор по НИР, зав. кафедрой гистологии ДВГМУ, тел.: 8-(4212)-32-б3-93, 30-53-11, e-mail: [email protected]; Литвинцева Екатерина Марковна — аспирант кафедры гистологии ДВГМУ; Матвеева Елена Павловна — канд. мед. наук, старший преподаватель кафедры анатомии ДВГМУ.
□□□
УДК 612.82 : 612.4 6 599.323.4 - 092.9
Ю.Б. Малофей1, Б.Я. Рыжавский1, Р.В. Учакина2
ВЛИЯНИЕ ВВЕДЕНИЯ ПРОГЕСТЕРОНА БЕРЕМЕННЫМ САМКАМ КРЫС НА ПОКАЗАТЕЛИ РАЗВИТИЯ МОЗГА, ГОНАД И НАДПОЧЕЧНИКОВ ИХ ПОТОМСТВА
Дальневосточный государственный медицинский университет1,
680000, ул. Муравьева-Амурского, 35, тел.: 8-(4212)-32-63-93, e-mail: [email protected]; Институт охраны материнства и детства СО РАМН2,
680022, ул. Воронежская, д. 49, кор. 1, e-mail: [email protected], г. Хабаровск
Прогестерон является главным гормоном беременности, который необходим для завершения секреторной трансформации эндометрия и его подготовки к имплантации эмбриона, а в дальнейшем — для развития и сохранения беременности [4, 7]. Вместе с тем он оказывает существенное влияние на пренатальное и постнатальное развитие головного мозга [1, 9, 10]. Прогестерон обладает мягким и неопасным для плода женского и мужского пола антиандрогенным действием, которое объясняют конкуренцией прогестерона с тестостероном в отношении фермента 5а-редуктазы, превращающего эндогенный тестостерон в активную форму (дигидротестерон). Этот механизм чрезвычайно важен для половой дифференциации, проходящей у человека в основном с 12 до 28 нед. пренатального развития. Тот же механизм обеспечивает воздействие дигидротестерона на клетки головного мозга и таким образом регулирует чувство гнева и агрессивное поведение [4]. Кроме того, прогестерон и его метаболиты, связываясь с рецепторами гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), оказывают нейропротекторное действие [1].
Уровень прогестерона, продуцируемого во время беременности преимущественно плацентой, в организме женщины повышается в несколько раз, в то же время у различных беременных его концентрация существенно варьирует, что, по-видимому, оказывает определенное влияние на плод [2]. Дефицит эндогенного прогестерона является одной из частых причин невынашивания беременности. Наличие признаков недостаточной функции желтого тела беременности и выработки плацентой прогестерона служит показанием для гормонозаместительной терапии [1]. Несмотря на клиническое
использование прогестерона, остается малоизученной потенциальная роль этого гормона и его рецепторов в развитии головного мозга. Данных о влиянии его на морфологические показатели развития мозга нами не обнаружено. Это и определило цель данного исследования
— изучить влияние введения прогестерона беременным самкам крыс на морфологические и функциональные показатели развития мозга, гонад и надпочечников их потомства.
Материалы и методы
Исследовано потомство самок белых крыс (17 животных из 2 пометов), которым на 17 и 19 дн. беременности внутрибрюшинно вводили раствор прогестерона в дозе 25 мг/кг массы тела. Контролем для опытной группы являлось потомство интактных самок (1 9 животных из 2 пометов). Все животные были потомками 4-5-месячных беспородных самок и самцов, содержавшихся в стандартных условиях вивария при естественном освещении и получавших корм и воду ad libitum. В 25- и 30-дневном возрасте поведение животных тестировалось в течение 3 мин в приподнятом крестообразном лабиринте (ПКЛ). Регистрировались по времени (t) и числу (n) элементарные компоненты поведения: принюхивания, свешивания, стойки, движение, груминг, пребывание в открытых и закрытых рукавах. По перечисленным компонентам поведения определялись интегральные характеристики: исследовательская активность и уровень тревожности, рассчитанные по временным (t) и частотным (n) характеристикам [5].
Крысят опытной и контрольной групп забивали в 40-дневном возрасте декапитацией одновременно, в утренние часы. Массу тела, головного мозга, правого
