Проведено иммуногистохимическое (NPY - нейропептид Y) и морфометрическое изучение распределения и архитектоники NPY-иммунопозитивных тормозных интернейронов слоя III различных долей (поля 4, 10, 17 и 21) неокортекса человека в норме (п=5) и при хронической ишемии (п=15, перифокальная зона опухолей). Верификация NPY-позитивных тормозных интернейронов проведена по содержанию NPY, форме их тела и отростков. Во всех изученных полях коры в норме и при ишемии выявлялись корзинчатые клетки, клетки Мартинотти и нейроглиоформные интернейроны. Установлено, что при хронической ишемии во всех изученных полях коры большого мозга относительная площадь NPY-иммунопозитивных структур (меченые тела нейронов и их отростки) статистически значимо выше, чем в контроле: в поле 10 - в 1,95, поле 4 - в 1,85, поле 21 - в 2,17 и поле 17 - в 2,15 раза. Полученные результаты, вероятно, свидетельствуют о компенсаторном увеличении экспрессии NPY в неповрежденных интернейронах перифокальной зоны неокортекса человека при хронической ишемии. Увеличение объема NPY-иммунопозитивного материала происходило за счет разрастания и утолщения отростков интернейронов. Рассматривается гипотеза о возможной роли активации и гипертрофии NPY-иммунопозитивных интернейронов в регуляции баланса тормозной и возбуждающей систем поврежденной коры большого мозга и как одного из механизмов защиты ее нейронных сетей от хронического ишемического повреждения.
человек, хроническая ишемия, неокортекс, интернейроны, нейропептид Y
В норме и при различных патологических состояниях тормозные интернейроны играют важную роль в обеспечение функционирования нейронной сети коры большого мозга млекопитающих [9]. В неокортексе млекопитающих тормозные интернейроны представляют собой разнородную популяцию непирамидных клеток, содержащих медиатор ГАМК, комедиаторы и нейропептиды (соматоста-тин, NPY, кальбиндин, парвальбумин, кальретинин, холе-цистокинин, нейропептид Y). При этом интернейроны составляют от 15 до 30% от общего числа нейронов коры [9]. Нейропептид Y (NPY) в коре большого мозга содержится преимущественно в тормозных интернейронах и составляет 1-2% всех ее нейронов [4]. Наличие тормозных интернейронов показано во всех без исключения слоях неокортекса, где они образуют локальные межнейронные цепи [12]. Форма и размеры тела, характер разветвления и длина отростков различных интернейронов существенно отличаются и, вероятно, зависят от функции конкретного нейрона [1,2,9]. Это позволяет проводить их специфическую идентификацию и морфометрическую оценку с помощью иммуноги-стохимических методов [2,9,11].
Таким образом, с помощью иммуногистохимического исследования распределения NPY-иммунопозитивных клеток и их морфометрического анализа можно в определенной степени судить о состоянии тормозной системы коры большого мозга человека в норме и при патологических состояниях.
По данным литературы, с помощью иммуногистохимического изучения интернейронов существенно улучшились наши представления о структурной организации тормозных систем различных отделов головного мозга млекопитающих и человека в процессе их онтогенетического развития, нормального и патологического функционирования [6,7,8,10,14]. Имеются сравнительные морфометрические исследования состояния нейронных популяций тормозных и возбуждающих систем головного мозга человека, в которых показана существенная роль интернейронов в реорганизации межнейронных отношений коры большого мозга после ее повреждения [6,7,11].
Таким образом, по данным литературы, верификация NPY может быть использована для выявления тормозных интернейронов коры большого мозга человека и морфометрического анализа закономерностей изменения межнейронной интеграции. Однако сравнительное изучение в этом аспекте различных отделов коры большого мозга человека при хронической ишемии ранее не проводилось.
Цель исследования - изучить структурно-функциональное состояние популяции интернейронов, экс-прессирующих NPY, в лобной (поле 10,4), височной (поле 21) и затылочной (поле 17) долях неокортекса человека в норме и при хронической ишемии в перифокальной зоне.
Материалы и методы исследования. Работа выполнена на базе ГБОУ ВПО Омской государственной медицинской академии; лаборатории молекулярно-генетических и морфологических методов исследований ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт травматологии и ортопедии». Интраоперационный материал получали в отделении нейрохирургии ГУЗ Омская областная клиническая больница, аутопсийный материал — Омском об-
1. Акулинин, В.А. Структурно-функциональное состояние пирамидных нейронов коры большого мозга человека в постреанимационном периоде / В.А. Акулинин, А.В. Мыцик, С.С. Степанов, П.М. Ларионов, П.В. Беличенко // Вестник НГУ.- 2012.- Т.Ю.- №4.- С. 21-28.
2. Калиниченко, С.Г. Нейроглиоформные клетки: нейрохимическая характеристика, пространственная организация и роль в тормозной системе новой коры / С.Г. Калиниченко, Ю.В. Дудина, П.А. Мотавкин // Цитология- 2006 — Т. 48.- №6.- С. 508-514.
3. Мыцик, А.В. Актуальные проблемы изучения структурно-функционального состояния нейронов коры большого мозга человека в постишемическом периоде / А.В. Мыцик, С.С. Степанов, П.М. Ларионов, В.А. Акулинин // Журнал анатомии и гистопатологии- 2012.- Т.1.— №1 — С. 37-47.
4. Aoki, С. Neuropeptide Y in the cerebral cortex and the caudate-putamen nuclei: ultrastructural basis for interactions with GABAergic and non-GABAergic neurons / C. Aoki, V.M. Pickel // The Journal of Neuroscience.- 1989.- Vol.9.- №12.- P. 4333-354.
5. Barbado, M.V. Changes in immunoreactivity to calcium-binding proteins in the anterior olfactory nucleus of the rat after neonatal olfactory deprivation / M.V. Barbado, J.G. Brinon, E. Weruaga, A. Porteros, R. Arevalo, J. Aijon, J.R. Alonso // Exp Neurol.- 2002.- Vol.177.- №1.- P. 133-150.
6. Buritica, E. Changes in calcium-binding protein expression in human cortical contusion tissue / E. Buritica, L. Villamil, F. Guzman, M.I. Escobar, N. Garcia-Cairasco, H.J. Pimienta // Journal of Neurotrauma.- 2009.- Vol.26.- P. 2145-2155.
7. De Almeida, J. Quantitative analysis of glutamatergic and GABAergic neurons expressing 5-HT2A receptors in human and monkey prefrontal cortex /J. De Almeida, G. Mengod // Journal of Neurochemistry.- 2007.- Vol. 103.- P. 475^86.
8. Desgent, S. Altered expression of parvalbumin and cal-bindin in interneurons within the primary visual cortex of neonatal enucleated hamsters / S. Desgent, D. Boire, M. Ptito // Neuroscience.- 2010.- Vol.171.- №4.- P.1326-1340.
9. Druga, R. Neocortical inhibitory system (cortical interneurons / GABAergic neurons / calcium-binding proteins / neu-ropeptides) / R. Druga // Folia Biologica (Praha).- 2009 — Vol.55.-P. 201-217.
10. Fung, S.J. Expression of interneuron markers in the dorsolateral prefrontal cortex of the developing human and in schizophrenia / S.J. Fung, M.J. Webster, S. Sivagnanasundaram, С Duncan, M. Elashoff, C.S. Weickert // Am J Psychiatry.-2010.-Vol. 167.- №12.-P.1479-1488.
11. Maekawa, S. Cortical selective vulnerability in motor neuron disease: a morphometric study /S. Maekawa, S. Al-Sarraj, M. Kibble // Brain.- 2004.- Vol. 127.- P. 1237-1251.
12. Markram, H. Interneurons of the neocortical inhibitory system / H. Markram, M. Toledo-Rodriguez, Y. Wang, A. Gupta, G. Silberberg, С Wu // Nat. Rev. Neurosci.- 2004.-Vol. 5.- P. 793-807.
13. Naegele, J.R. Cell surface molecules containing N-acetylgalactosamine are associated with basket cells and neu-rogliaform cells in cat visual cortex / J.R. Naegele, L.C. Katz // J. Neurosci.- 1990.- Vol.10.- P. 540-557.
14. Sherwood, C.C. Inhibitory interneurons of the human prefrontal cortex display conserved evolution of the phenotype and related genes / C.C. Sherwood, M.A. Raghanti, CD. Stimp-son, M.A. Spocter, M. Uddin, A.M. Boddy, D.E. Wildman, C.J. Bonar, A.H. Lewandowski, K.A. Phillips, J.M. Erwin, P.R. Hof // Proc Biol Sci.- 2010.- Vol.277.- №1684.- P. 1011-1020.
15. Yenari, M.A. Calbindin d28k overexpression protects striatal neurons from transient focal cerebral ischemia / M.A. Yenari, M. Minami, G.H. Sun, T.J. Meier, D.M. Kunis, J.R. McLaughlin, D.Y. Ho, R.M. Sapolsky, G.K. Steinberg // Stroke.- 2001.-Vol.32.- №4.- P. 1028-1035.
