Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
Крупноклеточные ядра гипоталамуса при хронической алкогольной интоксикации (экспериментальное и клинико-морфологическое исследование)
ВАК РФ 03.00.25, Гистология, цитология, клеточная биология

Автореферат диссертации по теме "Крупноклеточные ядра гипоталамуса при хронической алкогольной интоксикации (экспериментальное и клинико-морфологическое исследование)"

Сивухнна Елена Владимировна

На правах рукописи

РГБ ОД 1 9 ФЕВ 2004

КРУПНОКЛЕТОЧНЫЕ ЯДРА ГИПОТАЛАМУСА ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ АЛКОГОЛЬНОЙ ИНТОКСИКАЦИИ (экспериментальное н клшшко-морфологнческое исследование)

03.00.25- гистология, цитология, клеточная биология 14.00.15- патологическая анатомия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на сонскапие ученой степени кандидата медицинских наук

Волгоград - 2004

Работа выполнена в Курском государственном медицинском университете

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор Должиков Александр Анатольевич Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор Гриневнч Валерий Валерьевич Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Дубовая Татьяна Клеониковна доктор медицинских наук, профессор Ермилов Виктор Владимирович

Ведущая организация:

Научно-исследовательский институт мозга РАМН

Защита состоится « » ьСС&^лФ-^2004 года в_часов на заседании диссертационного совета Д 208.008.01 при Волгоградской медицинской академии по адресу: 400066, г. Волгоград, пл. Павших борцов, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Волгоградской медицинской академии.

Автореферат разослан «_»_2004 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета Зайченко С.И.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Согласно данным Всемирной организации здравоохранения, заболевания, связанные с употреблением алкоголя, ежегодно поражают 5-10% мирового населения и являются причиной около 2 млн. летальных исходов, что составляет 5% от общего числа смертей (Огурцов П.П. с соавт., 1998). Различные клинико-морфологические формы алкогольной болезни, являющиеся первоначальной причиной смерти, составляют 9% от общего числа аутопсий, приближаясь к смертности от новообразований (Зайратьянц О.В., 2002). Доля летальных исходов, связанных со злоупотреблением алкоголя, ежегодно неуклонно растет (Моисеев B.C. с соавт., 1998). Более того, свыше 60% умерших составляют лица трудоспособной возрастной группы 35-54 лет (Зайратьянц О.В., 2002).

Несмотря на достаточную изученность основных механизмов пато- и морфогенеза алкогольных поражений внутренних органов (Хохрина Н.Т., 1983; Пауков B.C., Угрюмов А.И., 1985; Серов В.В., Лебедев С.П., 1985; Пуков B.C., 1994; Меденцов A.A. с соавт., 2001), некоторые аспекты действия алкоголя на структуры мозга являются малоизученными. Особенно это относится к гипоталамусу с учетом его нейросекреторной функции.

В многочисленных исследованиях установлены механизмы развития алкогольной зависимости, патогенез острой алкогольной интоксикации (Rivier С., 1993; Rivest S., Rivier С., 1994; Inder W.J. et al., 1995; Harding A.J. et al., 1996; Ogilvie К. et al., 1997; Kinoshita H. et al., 2001; Lee S. et al., 2001; Laszlo F.A. et al., 2001). Однако до сих пор не определены пределы возможной обратимости изменений в органах и системах, включая и нейроэндокринную, что имеет важное значение для разработки методов их коррекции и прогноза заболевания. Кроме того, практически все выполненные в данном направлении исследования не учитывают возрастные особенности развития и течения алкогольной болезни. Недостаточно изучены и ранние изменения гипоталамических структур при хронической алкогольной интоксикации, а также не проведен полный сопоста-

вительный анализ экспериментальных и клинико-морфоЛоГических данных изменений внутренних органов и структур гипоталамо-гипофизарно-нейросекреторной системы (ГГНС) при хронической алкогольной интоксикации.

Цель и задачи исследования

Целью настоящего исследования явилось клинико-морфологическое и экспериментальное изучение структурных и функциональных изменений ней-росекреторных нейронов супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса и задней доли гипофиза при хронической алкогольной интоксикации.

Для достижения данной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести клинико-морфологический анализ случаев смерти от алкогольной энцефалопатии.

2. Изучить крупноклеточные ядра гипоталамуса и заднюю долю гипофиза человека при алкогольной болезни в разных возрастных группах с помощью общеморфологических, морфометрических и иммуногистохимических методов.

3. Исследовать структуры гипоталамо-гипофизарно-нейросекреторной системы у крыс в экспериментальной модели хронической алкогольной интоксикации с последующей алкогольной или водной депривацией.

4. Установить морфологические критерии, характеризующие специфичность изменений структур гипоталамо-гипофизарно-нейросекреторной системы при хронической алкогольной интоксикации и их возможные механизмы.

Научная новизна полученных результатов

Впервые проведено комплексное морфометрическое и имму но гистохимическое исследование крупноклеточных ядер гипоталамуса (супраоптического и паравентрикулярного) при алкогольной болезни у человека и при хронической алкогольной интоксикации в эксперименте на крысах. Полученные морфологические и экспериментальные данные раскрывают закономерности изменений нонапептидергических нейронов и путей транспорта вазопрессина и ок-

ситоцина при алкогольной энцефалопатии на ранних стадиях ее развития в эксперименте и во второй и третьей стадиях алкогольной болезни у человека. При этом впервые учтены возрастные особенности изменений супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса.

Показано, что одним из ведущих механизмов повреждений гипоталами-ческих структур при хронической алкогольной интоксикации является разба-лансировка синтеза и транспорта нейрогормонов, происходящие как в вазо-прессин-, так и в окситоцинэргических нейронах супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса.

Впервые показано, что при хронической алкогольной интоксикации у человека и экспериментальных животных в паравентрикулярном ядре происходит значительное усиление синтеза кортиколиберина, связанное, по-видимому, с характерной для алкогольной болезни атрофией коркового вещества надпочечников и «выключением» отрицательной обратной связи.

Показано, что изменения супраоптического и паравентрикулярного ядер обладают отличительными особенностями, несмотря на стереотипность отдельных патоморфологических признаков.

Впервые полученные экспериментальные данные и проведенные сопоставления их с клинико-морфологическими результатами свидетельствуют о возможной необратимости алкогольных повреждений крупноклеточных ядер гипоталамуса, несмотря на прекращение действия этиологического фактора -алкоголя, что является одной из вероятных основ неизлечимости висцеральных проявлений поздних стадий алкогольной болезни.

Теоретическая и практическая значимость работы

Результаты исследования, полученные с использованием адекватного комплекса традиционных патоморфологических, морфометрических методов, современных иммуногистохимических методов и многомерного статистического анализа раскрывают новые закономерности гистофизиологии нонапептидэр-гических ядер гипоталамуса (супраоптического и паравентрикулярного), спе-

цифичности их изменений при хронической алкогольной интоксикации с учетом возрастных особенностей.

Полученные морфологические данные имеют прикладное значение для диагностики и дифференциальной диагностики алкогольных поражений гипо-таламических структур, оценки степени их обратимости. Проведенный клини-ко-морфологический анализ свидетельствует о высокой медицинской и социальной значимости проблемы алкогольной болезни, в частности, ее мозговой формы.

Основные положения диссертации, выносимые на защиту

1. Изменения нейронов крупноклеточных ядер гипоталамуса при наличии повреждений кровеносных сосудов всех типов являются относительно специфичными для хронической алкогольной интоксикации. В нонапептидэргиче-ских нейронах и путях выведения вазопрессина и окситоцина при хронической алкогольной интоксикации развивается дисбаланс между ядерным и цитоплаз-матическим синтетическим аппаратами, а также между синтезом и выведением нонапептидов. Наибольшая выраженность изменений супраоптического и па-равентиркулярного ядер наблюдается в возрасте до 40 лет.

2. Морфометрические, гистохимические и иммуногистохимические изменения нейронов супраоптического и паравентрикулярного ядер, наряду с активизацией одного из инициаторов апоптоза - каспазы-9, свидетельствуют о наличии критического уровня повреждений нонапептидэргических нейронов при хронической алкогольной интоксикации, после которого они могут прогрессировать вне зависимости от прекращения действия алкоголя.

3. Прекращение употребления алкоголя после хронической алкогольной интоксикации в эксперименте приводит в раннем периоде к прогрессированию повреждений супраоптического и паравентиркулярного ядер гипоталамуса, которые частично уменьшаются при замене алкоголя водой в окситоцинэргиче-ских нейронах, но не корригируются в вазопрессинэргических нейронах. Окси-тоцин крупноклеточных ядер гипоталамуса может участвовать в компенсации

нарушенных функций вазопрессинэргических структур гипоталамуса на ранних сроках хронической алкогольной интоксикации.

Апробация работы

Материалы исследования докладывались на итоговых научных конференциях Курского государственного медицинского университета (2001, 2002, 2003); V Пироговской студенческой научной конференции (Москва; 2002); IV Международной конференции по функциональной нейроморфологии «Коло-совские чтения-2002» (Санкт-Петербург, 2002); II научной конференции с международным участием, посвященной 80-летию со дня рождения профессора М.Г. Колпакова, «Эндокринная регуляция физиологических функций в норме и патологии» (Новосибирск, 2002); Всероссийской конференции с международным участием "Нейроэндокринология-2003" (Санкт-Петербург, 2003); Всероссийской научной конференции «Реактивность и пластичность гистологических структур в нормальных, экспериментальных и патологических условиях», посвященной памяти член-корреспондента АМН СССР Ф.М. Лазаренко (Оренбург, 2003); заседании проблемной комиссии «Морфогенез и регенерация» Курского государственного медицинского университета 17.12.2003 г.

Публикация результатов исследования

Основные положения работы изложены в 10 научных публикациях, из которых 4 - в местной, 6 - в центральной печати.

Внедрение результатов исследования

Новые сведения о гистофизиологических особенностях супраоптического и паравентрикулярного ядер гипоталамуса человека, их изменениях при хронической алкогольной интоксикации, комплекс методов количественного морфологического изучения и математического анализа данных структур, иммуноги-стохимические методы внедрены в учебный процесс и научную работу кафедр гистологии, патологической анатомии и патологической физиологии Курского

! ооударственного медицинского университета, практику отделения патологической анатомии больницы скорой медицинской помощи г.Курска.

Объем и структура диссертации

Диссертация изложена на 168 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, глав материалов и методов исследования, результатов собственных исследований, включающей 5 подглав, заключения, выводов и указателя литературы. Иллюстративный материал представлен 13 таблицами, 22 фотомонтажами, включающими 90 микрофотографий, и 43 графиками. Указатель литературы включает 210 источников: 96 отечественных и 114 зарубежных.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Общая характеристика материала исследования

Материалом для клинико-анатомической части исследования послужили результаты 1292 патологоанатомических вскрытия, выполненных в 2000-2003 годах в патологоанатом ическом отделении горбольницы № 2 скорой медицинской помощи г. Курска.

Патоморфологическое, иммуногистохимическое и морфометрическое исследование структур ГГНС - супраоптического (СОЯ), паравентрикулярного (ПВЯ) ядер и задней доли гипофиза (ЗДГ) проведено на материале от 90 трупов мужского пола, умерших от мозговой формы алкогольной болезни (случаи с кодированием первоначальной причины смерти в 31.2 по МКБ-10). Весь материал данной группы по клиническим и патологоанатомическим признакам относился ко второй и третьей стадиям алкогольной болезни (Пауков В.С.,1994). Группа сравнения представлена материалом от 22 трупов мужского пола, сопоставимых по возрасту, без признаков клинически значимой алкогольной патологии. Средний возраст в исследуемой группе составил 41,6 + 2,16 года, в ¡руппе сравнения - 53,4 + 3,89 года. Промежуток между моментом смерти и фиксацией материала во всех случаях составлял не более 12 часов.

Материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. Зафиксированные гипоталамус и гипофиз затем были залиты в парафин по стандартной методике. Фронтальные срезы гипоталамуса и горизонтальные срезы гипофиза толщиной 4-6 мкм монтировали на предметные стекла в виде ступенчатой серии.

С целью изучения ранних структурно-функциональных изменений ГГНС, развивающихся при хронической алкогольной интоксикации и различных режимах алкогольной и водной депривации, поставлен эксперимент - принудительная алкоголизация крыс-самцов в течение 1 месяца, которая моделировалась путем использования 15%-го раствора этанола в качестве единственного источника жидкости со свободным доступом к нему и к сухому корму.

Для изучения влияния водной депривации через 30 дней от начала эксперимента животные контрольной группы были разделены на 2 подгруппы - контрольные животные со свободным доступом к корму и воде (3 крысы) и группа с водной депривацией в течение 3 суток со свободным доступом к сухому корму (3 крысы). Животные с хронической алкогольной интоксикацией также были разделены на подгруппы: 1) хроническая алкогольная интоксикация со свободным доступом к 15%-му раствору этанола и сухому корму (3 крысы), 2) алкогольная депривация в течение 3 суток со свободным доступом к сухому корму (4 крысы), 3) алкогольная депривация в течение 3 суток с заменой 15%-го раствора этанола на воду со свободным доступом к сухому корму (4 крысы). Все животные были декапитированы под эфирным наркозом. После этого проводили взвешивание мозга, гипофиза и надпочечников от каждого животного. Гипоталамусы, гипофизы и внутренние органы (почки, надпочечники, печень) фиксировали и заливали в парафин. Фронтальные срезы гипоталамуса и горизонтальные срезы гипофиза толщиной 4-6 мкм монтировали на предметные стекла в виде ступенчатой серии.

Для обзорных целей срезы окрашивали гематоксилином и эозином и крс-зиловым фиолетовым прочным. С целью выявления нейросекрета в струкгурах ГГНС параллельные срезы окрашивали аналогом паральдегид-фуксина - кра-

сителем «Фенаф» (Жарков В.П. с соавт., 1990). Для изучения изменений яд-рышкового аппарата нейросекреторных нейронов (НСН) использовали выявление аргирофильных белков ядрышковых организаторов (argirophylic nucleolar organizer regions, AgNORs) путем импрегнации коллоидным раствором азотнокислого серебра (Упоров А.В. с соавт., 1998).

Имиуногистохимические исследования

Для идентификации эргичности НСН, а также для оценки процессов синтеза и секреции вазопрессина (ВП), окситоцина (ОТ) и кортиколиберина последовательные срезы гипоталамуса, содержащие дорсолатерательную часть СОЯ и ПВЯ и срезы ЗДГ, окрашивали иммуногистохимически авидин-биотин и пе-роксидаза-антипероксидазным (ПАП)-методом с помощью поликлональных кроличьих антител к ВП (Chemicon International, USA), ОТ (Chemicon International, USA) и кортиколиберину (Peninsula Laboratories Inc., Division of Bachem, CA, USA). Помимо этого, для выяснения вопроса о возможной гибели крупно клеточных нейронов срезы гипоталамуса окрашивали поликлональными кроличьими антителами (Santa Kruz Biotechnology Inc., USA) к маркеру апопто-за - каспазе-9.

Методы морфометрии и статистической обработки

Количественная оценка результатов осуществлялась с помощью винтового окуляр-микрометра «МОВ-1-15х» и программ компьютерного анализа изображений «ImageTool» и «ImageJ» (США).

Морфометрию выполняли на срезах, окрашенных гематоксилином и эозином посредством винтового окуляр-микрометра. В каждом случае производили не менее 30 измерений следующих показателей: максимальный и минимальный диаметры тел нейронов, максимальный и минимальный диаметры ядер, диаметр ядрышек с последующим определением объема тел, ядер и ядрышек НСН, вычислением ядерно-цитоплазматического (ЯЦО) и ядрышко-ядерного (яЯО) отношений с проведением информационного анализа с вычис-

лением абсолютной, относительной энтропии, коэффициента избыточности (Автандилов Г.Г., 1990). Объем тел и ядер рассчитывался индивидуально для каждого анализируемого нейрона по формуле я*а*Ь2/6, где а - наибольший, а Ь - наименьший диаметры; а объем ядрышек нейронов - (тоже для каждого нейрона) - по формуле 4 71*г3/3, где г - радиус сферического ядра (Блинков С.М., Глезер И.И., 1964). Ядрышки также оценивали по их положению в ядре (центральное или эксцентричное), количеству и типу распределения AgNORs. Первый тип распределения AgNORs соответствует внутриядрышковому расположению гранул серебра, 2 тип - как внутриядрышковому, так и диспергированному в кариоплазме, 3 тип - только диспергированному в кариоплазме.

Количественная оценка топографии ядрышек проведена путем определения коэффициента эксцентричности, который вычислялся как средняя условных коэффициентов положения (центральное - 1, эксцентричное - 2).

Для количественной оценки AgNORs подсчитывали относительное содержание клеток каждого типа, вычисляя коэффициент диспергированности (количество клеток 1 типа +2 х количество клеток 2 типа +3 х количество кле ток 3 типа / общее количество подсчитанных клеток).

Относительную площадь и спектры оптической плотности иммунореак-тивного вещества в перикарионах нейросекреторных нейронов и задней доле гипофиза определяли с использованием указанных компьютерных анализаторов изображения «1тацеТоо1» и «1тт^е.1». Для оценки относительной оптической плотности содержания иммунореактивного вещества определялось соотношение общей измеренной площади (в пикселях) и среднего уровня плотности серого цвета. Кроме этого, анализировался спектр распределения уровней оптической плотности, характер спектральной кривой и ее эксцесса.

Все количественные данные регистрировались в виде базы данных и статистически обрабатывались с учетом индивидуальных и внутригрупповых дисперсий с помощью средств электронной таблицы «М8 Ехе1-7,0». Статистический анализ проведен с использованием критерия I Стьюдента, критерия хи-квадрат. Значение р < 0,05 считалось достоверным. Для анализа тенденции час-

тоты алкогольной болезни среди диагностированных, при патологоанатомиче-гких вскрытиях заболеваний использованы методы линейного регрессионного анализа. Диагностическая информативность неспецифических изменений оценивалась после обзорного патоморфологического исследования с использованием формулы Кульбака (Копьева Т.Н., Кактурский Л.В., 1976).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

В общем проанализированном нами материале за 2000-2003 годы диагноз алкогольной энцефалопатии по результатам аутопсий поставлен в 119 случаях, что составляет 9,21%. Мужчины во все годы составляли большинство (в среднем 81,5%) с преобладанием лиц в возрасте от 30 до 50 лет. Регрессионный анализ частоты алкогольной болезни выявил выраженную тенденцию ее роста с темпом прироста за последний год 4,28%.

При анализе диагностической информативности по формуле Кульбака установлено, что среди неспецифических признаков повреждения гипоталами-ческих структур при алкогольной болезни наибольшей информативностью обладают изменения стенок сосудов в виде плазматического пропитывания, фиб-риноидного набухания и некроза (1 = +0,89), причем в отличие от случаев с артериальной гипертензией они наблюдались в сосудах всех типов, а также цито-кариолитические изменения крупноклеточных нейронов (I = +1,07) как СОЯ, так и ПВЯ гипоталамуса. Отечные изменения, спонгиоз и капилляростаз, напротив, не обладают диагностической информативностью (I = +0,082, +0,051 и +0,39, соответственно). Данные особенности могут отражать прямое ангио- и нейротоксическое действие алкоголя.

Результаты морфометрического анализа свидетельствуют, что при алкогольной болезни в обоих крупноклеточных ядрах гипоталамуса происходит увеличение объемов всех структур НСН, достоверное (р<0,05) в ПВЯ, при этом возрастание объема тел этих нейронов преимущественно связано с повышением объема цитоплазмы, что может отражать, прежде всего, степень их отечных изменений. Увеличение объема ядрышек сопровождается одновременным по-

вышением коэффициента эксцентричности их расположения только в СОЯ. Следует отметить, что наиболее выраженное возрастание объемов происходит в возрастной группе до 40 лет.

При корреляционном анализе данных в случаях алкогольной болезни обнаружены существенные отклонения в связях между морфометрическими параметрами тел, цитоплазмы, ядра и ядрышка НСН как СОЯ, так и ПВЯ гипоталамуса (рис. 1).

1,2 1

0,8 -0,6 -0,40,2-

—ГС (СОЯ) - * - АБ (СОЯ) —• — ГС (ПВЯ) АБ (ПВЯ)

ядро-тело цитопл-тело ядро-цитопл

ядро-ядрышко

Рисунок 1. Коэффициенты корреляции объемов НСН СОЯ и ПВЯ в группе сравнения (ГС) и при алкогольной болезни (АБ).

При информационном анализе объемов тел, ядер и ядрышек НСН выявлено увеличение относительной энтропии объемов всех структур нейронов, причем в СОЯ в наибольшей степени возрастает этот показатель для объема ядрышек (+16,6 %), а в ПВЯ - объема ядер (+-10,97%). Эти изменения свидетельствуют о том, что алкогольная интоксикация оказывает существенное влияние на структурную упорядоченность НСН этих ядер в целом и их компонентов, в частности.

При оценке результатов изучения зон ядрышковых организаторов установлено, что при алкогольной болезни происходит снижение числа клеток с внутриядрышковым типом расположения этих структур при одновременном увеличении процентного содержания клеток со 2-м типом расположения ядрышковых организаторов. Достоверное (р<0,05) увеличение диспергированно-

сти AgNORs при алкогольной болезни выявлено только при разделении материала на указанные возрастные группы и наблюдалось только в возрасте до 40 лет.

Морфометрические и иммуногистохимические данные свидетельствуют об отличиях в реакции СОЯ и ПВЯ, а также вазопрессин- и окситоцинэргиче-ских нейронов. В СОЯ выявлено достоверное (р<0,05) уменьшение площадей тел (на 15,43%) и ядер вазопрессинэргических нейронов. Однако площадь, занятая вазопрессином, при алкогольной болезни остается практически без изменений. В противоположность этому содержание окситоцина в НСН снижается (на 1,56%), несмотря на некоторое увеличение площадей тел (на 3,13%) и ядер (на 8,03%) этих нейронов.

В отличие от СОЯ, в ПВЯ практически не изменяется площадь тел вазопрессинэргических нейронов при незначительном возрастании площади их ядер, сочетающемся со снижением содержания вазопрессина (на 3,47%) в этих нейронах. Изменения площади тел окситоцинэргических нейронов в ПВЯ также не выявлено. Однако площади ядер НСН, наоборот, уменьшались, а содержание окситоцина в этих нейронах, по сравнению с данными в СОЯ, возрастало (на 3,21%).

Таким образом, результаты проведенного исследовании крупноклеточных ядер гипоталамуса человека и задней доли гипофиза свидетельствуют о наличии как стереотипных изменений данных структур, так и ряда специфичных для СОЯ и ПВЯ и различной эргичности нейронов. Сдвиги объемных параметров нейронов, а также морфометрических показателей, характеризующих их функциональную активность (размерные характеристики ядер и ядрышек, локализация ядрышка, характер распределения ядрышковых организаторов), наряду с полученными иммуногистохимическими данными, свидетельствуют не столько о резком снижении синтеза вазопрессина и окситоцина, сколько о дис-координации ядерного и цитоплазматического синтетического аппаратов. Признаки, свидетельствующие о повышении функциональной активности ядерного аппарата: эксцентричность ядрышек, увеличение степени их диспергированно-

сти (Поленов А.Л. с соавт., 1996; Бажанова Е.Д. с соавт., 1998) не сочетаются с проявлениями усиленного синтеза нейрогормонов. Об этом свидетельствуют и изменения характера корреляционных связей основных структур нейронов (цитоплазмы, ядра, ядрышка и их отношений). Вероятно, при хронической алкогольной интоксикации развивается неэффективный синтез мРНК нейрогормонов, что в эксперименте показано для мРНК вазопрессина при алкогольной интоксикации у крыс (БаппаР-Р. е1 а!., 1993).

Помимо дисбаланса структур НСН, ответственных за синтез нонапепти-дов, существенные изменения выявлены и в путях их выведения. В задней доле гипофиза выявлены изменения всех основных компонентов - сосудов, питуи-цитов и терминалей аксонов нейросекреторных нейронов. Так, обнаружены малокровие артериальных сосудов при полнокровии вен, резко расширенные капилляры, периваскулярные инфильтраты из лимфоцитоподобных элементов. В питуицитах происходит узелковая гиперплазия на фоне выраженного разрыхления общей фибриллярной структуры задней доли, обусловленного отеком.

Обнаружено, что в задней доле гипофиза у лиц с алкогольной болезнью происходит резкое снижение содержания нейросекрета и изменение его распределения в сопоставлении с группой сравнения (рис.2). При алкогольной болезни в задней доле гипофиза происходит некоторое снижение (на 5,21%) величины относительной оптической плотности ВП. Изменение содержания ОТ было незначительным.

Снижение и неравномерность распределения нейросекрета в задней доле гипофиза в сочетании с признаками поражения сосудистого русла, вероятно, отражает задержку выведения нейрогормонов в кровоток на уровне аксо-вазальных контактов.

Помимо крупноклеточных нейронов, алкогольная интоксикация оказывает влияние и на мелкоклеточные нейроны. При иммуногистохимическом исследовании выявлено резкое усиление выработки кортиколиберина в крупноклеточной части ПВЯ, что может быть связано со свойственной алкогольной

болезни атрофией коркового вещества надпочечников (Пауков B.C., Ерохин Ю.А., 2001).

.....-.у ,.'.» • , -tiS^Wi « . . /» 'Vrj^.»-^ •

"8' '- v6.. ■ ^.¿.j*- . ..j

Рисунок 2. Содержание вазопрессина (в, г) и окситоцина (а, б) в задней доле гипофиза человека при алкогольной болезни (б, г) и в группе сравнения (а, в). ПАП-метод с антителами против вазопрессина и окситоцина. X 240.

■ В эксперименте с моделированием 30-суточной хронической алкогольной интоксикации выявлены значительные общие изменения головного мозга в виде отека его вещества, причем максимальная их выраженность наблюдалась при лишении животных алкоголя (относительная масса головного мозга 7,65 ± 1,6 мг/гр; в контрольной группе 5,68 + 0,2 мг/гр). Совокупность же обнаруженных в эксперименте изменений морфометрических параметров НСН СОЯ и ПВЯ, содержание иммунореактивного вещества в перикарионах и терминалях аксонов в задней доле гипофиза при алкогольной интоксикации в целом соот-

ветствует картине, обнаруженной при изучении материала случаев алкогольной энцефалопатии у человека.

При иммуногистохимическом исследовании как в СОЯ, так и в ПВЯ при хронической алкогольной интоксикации визуально выявлено значимое снижение содержания ВП и ОТ. При алкогольной депривации и в большей степени при замене алкоголя водой происходило восстановление содержания только ОТ в НСН обоих ядер.

Данная картина подтверждена и при измерении площади иммунореак-тивного вещества в перикарионах: относительные значения этого показателя как ВП, так и ОТ при хронической алкогольной интоксикации практически в равной степени достоверно (р<0,05) снижались (на 10,47 и 10,65 %, соответственно).

Корреляционный анализ основных морфометрических параметров НСН выявил развитие дискорреляции между ядром, ядрышком и цитоплазмой, которая резко усиливалась в условиях отмена алкоголя в обоих ядрах. При этом корригирующий эффект употребления воды выявлен только в ПВЯ.

В целом же ПВЯ (его окситоцинэргическая часть) и окситоцинэргические нейроны СОЯ оказались более устойчивыми в условиях алкогольной интоксикации и более пластичными при отмене употребления алкоголя и замене его водой в ранние сроки эксперимента.

Сопоставление полученных данных с известными в литературе экспериментальными исследованиями (Басиева О.З., Брин В.Б., 1997; Han Z.S. et al., 1992; Chou C.-L. et al., 1995; Haanwinckel M.A. et al., 1995; Terashima Y. et al., 1999) свидетельствует о причастности окситоцинэргических нейронов к регуляции водно-солевого обмена.

В экспериментах с кратковременной алкогольной депривацией и замене алкоголя водой получены свидетельства прогрессирования повреждений вазо-прессин- и окситоцинэргических нейронов СОЯ и ПВЯ при отмене употребления алкоголя. Как уже отмечено, наибольшей выраженности они достигали в

вазопрессинэргических нейронах, прежде всего в СОЯ, тогда как окситоцинэр-гические нейроны оказались более устойчивыми.

Развитие повреждений нейронов СОЯ и ПВЯ, как показало изучение активности каспазы-9, связано и с активизацией в них апоптоза. Данный фермент является ключевым на начальных этапах апоптоза - на этапе передачи апопто-тических сигналов и его инициации (Белушкина H.H. с соавт., 1998; Ханана-швили Я.А. с соавт., 2001). Помимо роли в механизмах гибели клеток, активизация продукции каспазы-9, вероятно, может обеспечивать и их функциональную инактивацию (Taranukhin A.G. et al., 2002). Значимое и некорригируемое увеличение количества НСН с признаками инициации апоптоза в СОЯ, в отличие от достоверно меньшей их выраженности и лабильности в ПВЯ, также подтверждает большую выраженность изменений в супраоптическом ядре при хронической алкогольной интоксикации (рис. 3). В литературе получены экспериментальные свидетельства нейрональной гибели в СОЯ и ПВЯ при алкогольной интоксикации (Harding A.J. et al., 1996; Silva S.M. et al., 2002), однако их механизм до сих пор не был изучен. Во внегипоталамических структурах головного мозга показана возможность ведущей роли апоптоза среди механизмов нейронального опустошения (Brooks P.J., 2000).

100 -90 -80 -70 -60 -% 50 -40 -30 ■ 20 -10 ■ 0

КГ ХАИ ВД-3 АД-3 АД-З+В

Рисунок 3. Содержание каспаза-9 - позитивных нейронов в СОЯ и ПВЯ в контрольной группе (КГ) при хронической алкогольной интоксикации (ХАИ), водной депривации в течение трех суток (ВД-3), алкогольной депривации в течение трех суток (АД-3) и при замене алкоголя на воду (АД-З+В).

Полученный комплекс данных свидетельствует о явном наличии критического уровня изменений НСН крупноклеточных ядер гипоталамуса, после которого их повреждения могут быть необратимы вне зависимости от прекращения алкогольной интоксикации.

ВЫВОДЫ

1. Мозговая форма алкогольной болезни (различные варианты энцефалопатии) составляет в регионе г. Курска около 10% первоначальных причин смерти и фоновой патологии у пациентов больницы экстренного профиля с преобладанием лиц в возрасте от 30 до 50 лет и с тенденцией ежегодного прироста.

2. Среди общих неспецифичных патоморфологических изменений гипо-таламических структур наибольшей диагностической информативностью для алкогольной энцефалопатии обладают изменения кровеносных сосудов: плазматическое пропитывание, фибриноидное набухание и некроз стенок (коэффициент информативности Кульбака +0,89) и преимущественно цитокариолизис крупноклеточных нейронов (+1,07) супраоптического и паравентрикулярного ядер, что может свидетельствовать о ведущем значении ангиопатии и прямого нейротоксического действия алкоголя в повреждении крупноклеточных ядер гипоталамуса.

3. Морфометрические, гистохимические, иммуногистохимические исследования и математический анализ свидетельствуют о дискоординации между активностью ядерного и цитоплазматического синтетического аппаратов, а также между синтезом и секрецией вазопрессина и окситоцина с наибольшей выраженностью изменений в возрастной группе до 40 лет.

4. Моделирование хронической алкогольной интоксикации у крыс свидетельствует о развитии повреждений крупноклеточных нейронов, подобных таковым у человека. Морфологические проявления повреждений нейронов сочетаются с высокой активностью фактора инициации апоптоза - каспазы-9.

5. После отмены употребления алкоголя не происходит значимых обратимых изменений в вазопрессинэргических нейронах при высоком уровне экс-

прессии каспазы-9. Напротив, в окситоцинэргических нейронах морфологические параметры возвращаются к контрольным величинам, что может отражать компенсаторную роль этого нейрогормона в регуляции водно-электролитного баланса.

6. Полученные клинико-морфологические и экспериментальные данные свидетельствуют о специфичности для алкогольной энцефалопатии изменений вазопрессин- и окситоцинэргических нейронов супраоптического и паравен-трикулярного ядер гипоталамуса при наличии ангиопатии с поражением сосудов всех типов, что может служить основой для дифференциальной диагностики от других вариантов энцефалопатии.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Сивухина, Е.В. Иммуноцитохимическое и морфометрическое исследование гипоталамуса человека при алкогольной болезни / Е.В. Сивухина, В.В. Гриневич, A.A. Должиков // Сб. тр. 67-й науч. сес. КГМУ и отд-ния мед.-биол. наук Центр,- Чернозем, науч. центра РАМН. - Курск, 2002. - Ч. 2. - С. 63-64.

2. Сивухина, Е.В. Клинико-морфологическое исследование крупноклеточных ядер гипоталамуса человека при алкогольной болезни / Е.В. Сивухина// Вестник РГМУ. - №1 (22). - 2002. - С. 153. - Материалы Пироговской студ. науч. конф.

3. Гистофизиологическое исследование крупноклеточных ядер гипоталамуса при алкогольной болезни у человека / Е.В. Сивухина, А. Теллериа-Диаз, A.A. Должиков, Г.Ф. Йириковски, В.В. Гриневич // Тез. докл. IV Междунар. конф. по функциональной нейроморфологии «Колосовские чтения - 2002». -СПб., 2002. - С. 263-264.

4. Сивухина, Е.В. Клинико-морфологический анализ и морфометрическое исследование крупнокпеточных ядер гипоталамуса при алкогольной болезни / Е.В. Сивухина, A.A. Должиков, Ю.И. Веденьев // Актуальные проблемы образования и медицины: Сб. тр. - Курск, 2002. - С. 74-76.

5. Крупноклеточный гипоталамус и алкогольная болезнь у человека / Е.В. Сивухина, А. Теллериа-Диаз, A.A. Должиков и др. // Тез. докл. 2-ой Науч. конф. с междунар. участием: «Эндокринная регуляция физиологических функций в норме и патологии». - Новосибирск, 2002. - С. 146.

6. Патоморфология гипофиза при алкогольной болезни / Е.В. Сивухина, В.В. Гриневич, A.A. Должиков, Ю.И. Веденьев // Сб. работ 68-й итог. науч. сес. КГМУ и отд-ния мед-биолог, наук Центр.-Чернозем, науч. центра РАМН. -Курск, 2002. - С. 379-380.

7. Сивухина, Е.В. Органометрическое исследование головного мозга и эндокринных желез при хронической алкогольной интоксикации, алкогольной и водной депривации в эксперименте / Е.В. Сивухина // Материалы 68-й межвузов. науч. конф. студентов и молодых ученых. - Курск, 2003. - Ч. 3. - С. 17-18.

8. Крупноклеточные ядра гипоталамуса человека при алкогольной болезни. Клинико-морфологический анализ летальных исходов и патоморфология супраоптического ядра / Е.В. Сивухина, A.A. Должиков, В.В. Гриневич, Ю.И. Веденьев // Курский науч.-практ. вест. «Человек и его здоровье». - Курск, 2003. - №2. - С. 56-68.

9. Сивухина, Е.В. Супраоптическое ядро гипоталамуса при алкогольной болезни у человека / Е.В. Сивухина, В.В. Гриневич, A.A. Должиков // Тез. докл. Всерос. конф. с междунар. участием «Нейроэндокринология - 2003». - СПб., 2003. - С. 65-66.

10. Сивухина, Е.В. Характеристика крупноклеточных вазопрессинэргиче-ских нейронов паравентрикулярного ядра гипоталамуса при алкогольной болезни у человека / Е.В. Сивухина, A.A. Должиков, В.В. Гриневич II Морфология. - 2003. - Т. 124, № 5. - С. 72-73. - Материалы Всерос. науч. конф. «Реактивность и пластичность гистологических структур в нормальных, экспериментальных и патологических условиях», посвящ. памяти член-кор. АМН СССР Ф.М. Лазаренко.

Информация о работе
  • Сивухина, Елена Владимировна
  • кандидата медицинских наук
  • Волгоград, 2004
  • ВАК 03.00.25
Автореферат
Крупноклеточные ядра гипоталамуса при хронической алкогольной интоксикации (экспериментальное и клинико-морфологическое исследование) - тема автореферата по биологии, скачайте бесплатно автореферат диссертации
Похожие работы