Ультраструктурная характеристика нейронов и элементов гематоэнцефалического барьера продолговатого мозга при моделировании вирусного энцефалита Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

МОРФОЛОГИЯ. ПАТОЛОГИЯ

УДК 616.831-002

УЛЬТРАСТРУКТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА НЕЙРОНОВ И ЭЛЕМЕНТОВ ГЕМАТОЭНЦЕФАЛИЧЕСКОГО БАРЬЕРА ПРОДОЛГОВАТОГО МОЗГА ПРИ МОДЕЛИРОВАНИИ ВИРУСНОГО ЭНЦЕФАЛИТА

В.Б. Писарев, А.В. Смирнов, А.Я. Почепцов, М.В. Шмидт, В.А. Глухов

Кафедра патологической анатомии ВолГМУ; отдел общей и экспериментальной патологии ВНЦ РАМН и Администрации Волгоградской области

За прошедшие годы накоплен значительный материал по изучению лихорадки Западного Нила (ЛЗН). Несмотря на то, что до недавнего времени данная инфекция считалась экзотической, в настоящее время ареал распространения захватил страны Европы и Северной Америки, находящиеся в умеренной климатической зоне. В социально-экономическом отношении арбовирусные инфекции являются достаточно значимыми в структуре заболеваемости и смертности от менингоэнцефалитов для Южного административного округа Российской Федерации. Значимость данной нозологической формы определяется возможностью ее широкого распространения среди населения, вовлечением трудоспособной части населения [1, 2].

При воздействии вируса на живой организм происходит повреждение центральной нервной системы, но согласно данным некоторых авторов, наиболее выраженные повреждения наблюдаются в продолговатом мозге [3, 5], где обнаруживаются признаки обратимых и необратимых изменений на светооптиче-ском уровне. Однако характер ультраструктурных изменений нейронов и структур гематоэнцефаличе-ского барьера при ЛЗН остается малоизученным.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Выявить ультраструктурные изменения нейронов и структур гематоэнцефалического барьера продолговатого мозга при экспериментальном воспроизведении лихорадки Западного Нила.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Моделирование ЛЗН воспроизводилось в лаборатории арбовирусных инфекций в НИИ вирусологии им. Д. И. Ивановского. В работе использовали астраханский штамм (Act 901), тождественный вирусу ЛЗН африканской группы. Причем данный штамм

является идентичным штаммам, выделенным в США (Нью-Йорк) в 1999 г. и в Израиле в 1998 г. [4, 6, 7, 8, 9].

Белые мыши были заражены вирусом ЛЗН (штамм Астр 901) внутрибрюшинно. Животных под эфирным наркозом забивали: через 2-3-и сутки в инкубационный период (1-я группа); на 5-6-е сутки -погибших при развитии клинических симптомов (2-я группа); на 11-16-е сутки - без клинических симптомов (3-я группа). Эвтаназию проводили в соответствии с "Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных".

Фиксацию кусочков продолговатого мозга размером 1 мм3 производили в течение 12 часов в 4 %-м растворе параформа на 0,1М какодилатном буфере с последующей постфиксацией в течение 2 часов в 1 %-м растворе тетраокиси осмия на 0,1М какодилатном буфере (рН=7,4) при температуре +4 °С [10]. После промывки в нескольких порциях раствора ка-кодилатного буфера материал подвергали дегидратации в спиртах возрастающей концентрации и заливали в смесь эпона и аралдита.

Ультратонкие срезы толщиной 50-90 нм получали на ультрамикротоме LKB-8800 и монтировали на медные сетки. После контрастирования в 2,5 %-м растворе уранилацетата на 50° этаноле в течение 40 мин и 0,3%-м растворе цитрата свинца в течение 20 мин срезы изучались в электронном микроскопе ТеБ1а Б8-540 при ускоряющем напряжении 60 кВ. Фотодокументирование производили с использованием фотопластинки фт-41 "Для ядерных исследований". Электронные микрофотограммы изготавливали на фотографической черно-белой бумаге "Унибром 160 БП".

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В продолговатом мозге животных 1-й группы

3-2006

БЮЛЛЕТЕНЬ ВОЛГОГРАДСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАМН

(инкубационный период, 2-3 сутки) отмечались явления полнокровия в сосудах микроциркуляторного русла, незначительный перицеллюлярный отек. В эндотелии кровеносных капилляров обнаруживалось увеличение количества пиноцитозных везикул. Снаружи от базальной мембраны среди прилежащих пе-риваскулярных отростков астроцитов встречались миелиновые нервные волокна разного калибра (рис. 1). Толщина миелиновой оболочки варьировала.

У животных 2-й группы (заболевшие, 7-8 сутки) часть нейронов вентолатеральных областей ретикулярной формации находилась в состоянии острого набухания. Отмечалось увеличение размеров, деформация и эктопия ядер и ядрышек. В части нейронов отмечалось выраженное расширение цистерн гранулярной эндоплазматической сети, вакуолизация цитоплазмы перикарионов и отростков, вспенивание цитоплазмы. В ядрах клеток подобного типа отмечалась маргинация гетерохроматина, появление деформированных и гиперхромых ядер, явления ка-риопикноза и кариолизиса. Подобные изменения носили очаговый характер.

В периваскулярных отростках астроцитов обнаруживались резко выраженные изменения по типу внутриклеточного отека с образованием вакуолей с низкой электронной плотностью (рис. 2). В митохондриях периваскулярных отростков астроцитов отмечались явления набухания и лизиса крист. В миели-новых нервных волокнах обнаруживались участки разволокнения ламелл с очаговой деструкцией. Электронная плотность аксоплазмы была снижена, в отдельных осевых цилиндрах отмечалось образование крупных вакуолей с содержимым низкой и умеренной электронной плотности.

Отмечались значительные изменения базальной мембраны (БМ). Она имела неравномерную толщину по ходу сосудов с участками резкого истончения. Лишь на ограниченных участках имелись четкие контуры и равномерная фибриллярная структура. На остальных участках происходило разволокнение БМ с очаговыми надрывами.

При исследовании головного мозга мышей 3-й группы (зараженные, но без проявления клинической симптоматики, 16-е сутки), обнаруживались явления слабо выраженного периваскулярного и перицел-люлярного отека. В цитоплазме нейронов обнаруживались ультраструктурные изменения в виде набухания митохондрий и очагового лизиса крист.

В периваскулярных отростках астроцитов обнаруживались явления умеренного отека, в некоторых митохондриях признаки набухания. В отдельных профилях миелиновых волокон - очаговая деструкция ламелл с очаговым усилением осмиофилии (рис. 3).

Рис. 1. Ультраструктура кровеносного капилляра продолговатого мозга мыши при моделировании энцефалита, вызванного внутрибрюшинным введением вируса ЛЗН. 1 -я группа (инкубационный период, 2-3-е сут.). Электронная микрофотограмма. Ув. х10000

Рис. 2. Ультраструктура кровеносного капилляра продолговатого мозга мыши при моделировании энцефалита, вызванного внутрибрюшинным введением вируса ЛЗН. 2 -я группа (заболевшие, 7-8-е сут.). Электронная микрофотограмма. Ув. х10000

Рис. 3. Ультраструктура кровеносного капилляра продолговатого мозга мыши при моделировании энцефалита, вызванного внутрибрюшинным введением вируса ЛЗН. 3-я группа (зараженные, но без клинической симптомати-

БЮЛЛЕТЕНЬ ВОЛГОГРАДСКОГО НАУЧНОГО ЦЕНТРА РАМН

ки, 16-е сут.). Электронная микрофотограмма. Ув. х15000

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, результаты нашего исследования свидетельствуют о наличии выраженных ультраструктурных изменений в нейронах, астроцитах и других элементах гематоэнцефалического барьера продолговатого мозга при экспериментальном моделировании ЛЗН.

Обнаруженная динамика ультраструктурных изменений в нейронах, эндотелиоцитах, периваскуляр-ных отростках астроцитов соответствует стадиям инфекционного процесса и клиническим проявлениям при внутрибрюшинном способе заражения.

Наиболее выраженные ультраструктурные изменения в нейронах и элементах гематоэнцефалическо-го барьера, свидетельствующие о появлении выраженных дистрофических изменений и признаков необратимого повреждения клетки, отмечены в группе

3-2006 |

заболевших животных. ЛИТЕРАТУРА

1. Григорьева Н.В. Патоморфология органов и систем при лихорадке Западного Нила (клинико-экспериментальное исследование): автореф. дис. ... д-ра мед. наук. - 42 с.

2. Львов Д.К., Писарев В.Б., Петров В.А. и др. Лихорадка Западного Нила: по материалам вспышек в Волгоградской области в 1999-2002 гг.- Волгоград, 2004. - 104 с.

3. Писарев В.Б., Григорьева Н.В., Петров В.А. и др. // Архив патологии. - 2004, № 5. - С. 15-18.

4. Arnold J.C., Revivo G.A., Senac M.O., et al. // Pediatr. Infect. Dis. J.- 2005. - № 24, Vol. 10. - P. 932-934.

5. Cantile C., Di Guardo G., Eleni C., et al. // Equine Vet. J.- 2000. - № 32.- Р. 31-35.

6. Del Piero F., Wilkins P.A., Dubovi E.J., et al. // Vet. Pathol. - 2001. - № 38. - Р. 451-456.

7. Samuel M.A., Diamond M.S. // J. Virol. - 2005. - Vol. 79, № 21.- Р. 13350-13361.

8. Paisley J.E., Hinckley A.F., O'Leary D.R., et al. // Pediatrics. - 2006. - Vol. 117, № 3. - Р. 814-820.

9. Venter M., Myers T.G., Wilson M.A., et al. // Virology. -2005.-Vol. 342, № 1.- Р. 119-40.

© Коллектив авторов, 2006

УДК 616.61:611-018.74:591.147.8

МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СТРУКТУРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ЭНДОТЕЛИИ СОСУДОВ ПОЧЕК У КРЫС С ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО ВЫЗВАННОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТЬЮ СЕКСУАЛЬНЫХ ГОРМОНОВ

И.Н. Тюренков, А.В. Воронков, Г.Л. Снигур

Лаборатория фармакологии сердечно-сосудиствых средств НИИ фармакологии ВолГМУ, отдел общей и экспериментальной патологии ВНЦ РАМН и Администрации Волгоградской области

Недостаточность половых гормонов вследствие оперативного вмешательства или вызванная физиологическим старением является причиной целого ряда психофункциональных нарушений и органических изменений середечно-сосудистой системы [1].

Одним из наиболее ранних и универсальных морфологических изменений сосудистого русла на фоне недостаточности половых гормонов является дисфункция эндотелия [2, 4]. Дисфункция эндотелия имеет значение в нарушении регуляции тонуса сосудов, развитии тромбоза, неоангеогенеза, ремоделиро-вания сосудов, внутрисосудистой активации тромбоцитов и лейкоцитов и т. д. [2].

Определение степени и выраженности эндотели-альных нарушений является важным критерием для их коррекции.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Определение влияния недостаточности половых гормонов на структуру эндотелия сосудов почек у крыс обоего пола.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Для оценки влияния недостаточности половых гормонов у животных на сосудистую стенку использовалась морфологическая оценка повреждения со-

судов внутренних органов (почек). Материал для исследования забирали через 1 месяц после удаления половых желез.

Все манипуляции с животными проводили с соблюдением международных рекомендаций Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых при экспериментальных исследованиях (1997). Животных наркотизировали введением этаминала-натрия в дозе 40 мг/кг внутрибрюшинно.

Материал фиксировали в течение 24 ч в 10 % растворе нейтрального забуференного формалина (рН=7,4), обезвоживали и заливали в парафин по общепринятой гистологической методике. На роторном микротоме изготавливали срезы толщиной 3-5 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином по стандартной методике [3].

Гистологические препараты фотографировали цифровой камерой "Canon" (5.0 мегапикселей, Япония) на базе микроскопа "Axiostar plus" (Карл Цейс, Германия) с использованием объектива х40 и окуляра х10. Морфометрическую оценку осуществляли на базе компьютерной системы "ВидеоТестМорфо-4" (г. Санкт-Петербург, Россия). Для оценки влияния недостаточности половых гормонов у животных на сосудистую стенку, как показателя структурного изменения эндотелия использовалась морфологическая оценка повреждения сосудов внутренних органов

ФЛЛФ