Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему
СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ АСТРОЦИТОВ НЕОКОРТЕКСА КРЫСЫ И ЧЕЛОВЕКА, СОДЕРЖАЩИХ ГЛИАЛЬНЫЙ ФИБРИЛЛЯРНЫЙ КИСЛЫЙ БЕЛОК
ВАК РФ 03.03.04, Клеточная биология, цитология, гистология

Автореферат диссертации по теме "СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ АСТРОЦИТОВ НЕОКОРТЕКСА КРЫСЫ И ЧЕЛОВЕКА, СОДЕРЖАЩИХ ГЛИАЛЬНЫЙ ФИБРИЛЛЯРНЫЙ КИСЛЫЙ БЕЛОК"

На правах рукотип^^

Сухорукова Елена Геннадьевна

СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ АСТРОЦИТОВ НЕОКОРТЕКСА КРЫСЫ И ЧЕЛОВЕКА, СОДЕРЖАЩИХ ГЛИАЛЬНЫЙ ФИБРИЛЛЯРНЫЙ КИСЛЫЙ БЕЛОК

03.03.04 - клеточная биология, цитология, гистология

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

1 6 июн 2011

Санкт-Петербург 2011

4850454

Работа выполнена в Отделе общей и частной морфологии Учреждения Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины Северо-западного отделения РАМН

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Коржевский Дмитрий Эдуардович Официальные оппоненты:

Доктор медицинских наук, профессор Быков Владимир Лазаревич Доктор медицинских наук, профессор Гололобов Валерий Григорьевич

Ведущая организация:

Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И.Мечникова

Защита диссертации состоится «Д//_» июня 2011 г. в ] часов на заседании диссертационного совета Д 001.022.02 при Учреждении Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины Северо-западного отделения РАМН (Адрес: 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, 12)

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Учреждения Российской академии медицинских наук Научно-исследовательский институт экспериментальной медицины Северо-западного отделения РАМН по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. Павлова, 12

Автореферат разослан «"(д» мая 2011 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор медицинских наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP) является одним из главных иммуноцитохимических маркеров астроцитов - важнейшего представителя макроглии в центральной нервной системе млекопитающих. В качестве маркера астроцитов он широко применяется в диагностических целях и в экспериментальных работах при исследовании функций нервной системы в норме и при патологии [Калиниченко С.Г. и др., 2004; Zhu, Dahlström, 2007; Paulus, 2009]. Постоянно возрастающее число работ, посвященных астроцитам, связано с многообразием функций, которые, как установлено за последние два десятилетия, выполняют в центральной нервной системе эти клетки.

Одной из ключевых и наиболее исследуемых функций астроцитов является их участие в организации и регуляции проницаемости барьерной системы мозга (гематоэнцефалического и ликвороэнцефалического барьеров) [Abbott, 2002; Engelhardt, Sorokin, 2009; Li et al., 2010]. Известно, что именно накопление GFAP связано с обеспечением астроцитами барьерных функций [Pekny, 2001; Ribotta et al., 2004]. Среди анатомических зон локализации барьеров головного мозга наружная поверхность занимает особое место. Во всех областях большого мозга она образована 1 слоем коры, который формируется раньше других кортикальных слоев [Федосихина Л.А., 1984; Хожай Л.И., Отеллин В.А., 1999; Bystron et al., 2008] и играет ключевую роль в становлении характерной цитоархитектоники всего неокортекса [Marin-Padilla, 1992]. Кроме того, этот слой служит коллектором афферентных волокон кортикального и экстракортикального происхождения [Marin-Padilla, 1990; Отеллин В.А., Коржевский Д.Э., 2002]. Важнейшим элементом первого слоя коры, обеспечивающим поддержание целостности ликвороэнцефалического барьера (ЛЭБ), является поверхностная глиальная пограничная мембрана (ПГПМ), организация которой у различных животных и человека в разных областях неокортекса остается не до конца выясненной.

Немаловажной проблемой, которая имеет отношение к оценке морфологических изменений астроцитов при реакции на повреждающие воздействия, является проблема правильной классификации их особых форм, обнаруживаемых в головном мозге различных животных и человека [Colombo, Reisin, 2004; Коржевский Д.Э., Отеллин В.А., Григорьев И.П., 2004; Oberheim et

al., 2006]. Эти клетки не всегда могут быть однозначно определены как протоплазматические или фиброзные (волокнистые), выделяемые современной гистологической номенклатурой [Банин В.В., Быков B.JL, 2009]. Без четкой классификации форм астроцитов, наблюдаемых в норме, и отсутствии знаний о том, в какой мере они сопоставимы у животных и человека, существенно снижается диагностическая ценность показателей, связанных с учетом морфологии астроцитов в клинико-патологических и экспериментальных исследованиях.

До недавнего времени предполагалось, что морфологические характеристики астроцитов у человека и лабораторных животных не имеют существенных различий. Однако отдельные исследования [Colombo et al., 2000; Oberheim et al., 2009] свидетельствуют о наличии видовых особенностей структурной организации астроцитов коры у грызунов и приматов. Кроме того, остаются неизученными и региональные особенности астроцитов. Принимая во внимание противоречивые данные о строении астроцитов неокортекса млекопитающих, представляется актуальным проведение сравнительного исследования структурной и цитохимической организации астроцитов человека и крыс, наиболее часто используемых в экспериментальных исследованиях, связанных с моделированием заболеваний и повреждений головного мозга, характерных для человека.

Цель и задачи исследования

Целью настоящего исследования явилось сравнительное изучение структурной и цитохимической организации GFAP-иммунопозитивных астроцитов коры головного мозга крысы и человека.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Разработать унифицированный протокол выявления астроцитов, позволяющий получать сопоставимые результаты при постановке реакции на срезах головного мозга крысы и человека, а также проводить трехмерную реконструкцию.

2. Исследовать распределение и структурную организацию GFAP-иммунопозитивных астроцитов в коре головного мозга крысы.

3. Исследовать распределение и структурную организацию GFAP-иммунопозитивных астроцитов в коре головного мозга человека.

4. Провести сравнительный анализ особенностей структурной и цитохимической организации астроцитов коры головного мозга у крысы и у человека.

5. Изучить изменения структурной организации астроцитов неокортекса при механической травме головного мозга у человека.

Научная новизна. Впервые проведено систематическое иммуноцитохимическое исследование астроцитов, содержащих СРАР, у крысы и человека. Показано, что не все клетки с морфологическими и цитохимическими признаками астроцитов содержат СРАР в концентрациях, обеспечивающих его иммуноцитохимическое определение. В работе выделены и охарактеризованы неизвестные ранее формы ОРАР-иммунопозитивных астроцитов коры головного мозга крысы и человека, установлены сходство и различия в их структурной и цитохимической организации. Установлена возрастная зависимость накопления вРАР в астроцитах средних слоев неокортекса человека. Благодаря применению конфокальной лазерной микроскопии и возможности создания трехмерных реконструкций, установлен факт локализации амилоидных телец внутри отростков астроцитов. Показано, что у человека в условиях повреждения головного мозга наблюдается активация астроцитов, содержащих БРАР, как в области барьеров мозга, так и локально, в поврежденных участках неокортекса. Детально описаны преобразования астроцитов при механической травме головного мозга человека.

Теоретическое н практическое значение исследования. Настоящая работа относится к числу фундаментальных исследований в области гистологии и нейроморфологии. Полученные данные о сходстве и различиях структурной организации гемато- и ликвороэнцефалического барьеров коры большого мозга человека и крысы позволят оценить адекватность экспериментального моделирования патологических состояний, связанных с повреждением барьерной системы головного мозга. Данные о возрастных изменениях астроцитов коры головного мозга человека могут быть использованы при создании новых экспериментальных моделей хронических нейродегенеративных заболеваний. Кроме того, результаты исследования могут служить основой для разработки новых подходов, применяемых в судебно-медицинской диагностике повреждений головного мозга. Разработанный в

рамках настоящего исследования протокол выявления ОРАР-иммунопозитивных астроцитов рекомендован для использования в диагностических целях (методическое пособие: «Особенности судебно-гистологического исследования головного мозга при смерти от тупой травмы головы», СПбМАПО, 2011). Основные положения, выносимые на защиту

1. У крысы вРАР определяется в астроцитах различных слоев коры, наиболее интенсивная реакция на этот белок промежуточных филаментов проявляется в астроцитах поверхностной части I слоя и субкортикального белого вещества. Для неокортекса крысы характерны следующие морфологические типы астроцитов: уплощенные астроциты, расположенные на поверхности коры, формирующие поверхностную глиальную пограничную мембрану, вариантом которых являются полигональные астроциты поверхностной части первого слоя базальной области коры; типичные звездчатые астроциты; веретеновидные астроциты субкортикального белого вещества.

2. У человека ОРАР определяется в астроцитах различных слоев коры, наиболее интенсивная реакция на этот белок промежуточных филаментов проявляется в астроцитах I и VI слоев и субкортикального белого вещества. Для неокортекса человека характерны следующие морфологические типы астроцитов: два морфологических типа астроцитов I слоя (астроциты, формирующие своими отростками ГГГПМ и трансламинарные астроциты), типичные протоплазматические астроциты, инвертированные трансламинарные астроциты VI слоя с длинными неветвящимися отростками, типичные фиброзные астроциты субкортикального белого вещества. С возрастом у человека наблюдается повышение иммунореактивности астроцитов П1-У слоев коры.

3. Во всех исследованных областях неокортекса у крысы ПГПМ сформирована телами астроцитов, лежащих в один или несколько слоев, в части которых в области основания мозга имеется ассоциация вРАР с виментнном. У человека ПГПМ образована сплетением тонких отростков астроцитов, тела которых лежат в глубоких отделах I слоя.

4. Структурная организация астроцитов при травме головного мозга существенно изменяется, в составе белков промежуточных филаментов

астроцитов появляется нестин. Количество GFAP-иммунореактивных астроцитов увеличивается, изменяется их распределение в слоях коры, наблюдается скопление измененных астроцитов на границе повреждения и отграничение ими травматического очага.

Апробация работы. Основные положения работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (14 мая 2009г., Санкт-Петербург), III Международном молодежном медицинском конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения-2009» (2-4 декабря 2009 г., Санкт-Петербург), VI Международном междисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (5-15 июня 2010г., Судак, Украина), Петербургском научном обществе судебных медиков (636-е пленарное заседание, 20 октября 2010г., Санкт-Петербург), VIII Всероссийской конференции по патологии клетки (11-12 ноября 2010 г., Москва). Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК и 5 работ в сборниках трудов научно-практических конференций.

Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, изложения результатов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. Работа изложена на 139 стр. машинописного текста, иллюстрирована 38 рисунками и 5 таблицами.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Материалом для исследования служил головной мозг половозрелых крыс-самцов линии Вистар (п=40) и фрагменты коры большого мозга 83 человек в возрасте от 20 до 89 лет, полученные при плановой аутопсии. Часть фрагментов (16) была взята от трупов людей, получивших тупую травму головы различной давности (от 1 суток до 1,5 месяцев). Для удобства сравнительного анализа образцы головного мозга человека были разделены на 5 возрастных групп: I -20-29 лет, II - 30-39 лет, III - 40-49 лет, IV - 50-59 лет, V - 60 лет и старше.

Материал фиксировали 10% нейтральным формалином, этанол-формальдегидом или цинк-этанол-формальдегидом, обезвоживали стандартным способом и заливали в парафин. Изготавливали срезы толщиной

7-8 мкм, 15-25 мкм и 100-300 мкм. Для обзорного исследования срезов использовали окраску по методу Ниссля раствором толуидинового синего и ШИК-реакцию (с подкраской гематоксилином).

Иммуноцитохимически выявляли типоспецифические маркеры разных клеток: GFAP (глиальный фибриллярный кислый белок) - маркер астроглии (антитела фирм Dako (Дания), Spring Bioscience и Biocare Medical (США)); виментин - маркер радиальной глии и эпендимоцитов, который может экспрессироваться активированной астроглией (антитела фирм Dako (Дания) и Spring Bioscience (США)); нестин - маркер нейральных стволовых клеток, экспрессируется активированной астроглией (антитела фирм BD Pharmingen и Chemicon (США)); S-100 - экспрессируется глиальными клетками ЦНС (антитела фирмы Dako (Дания)); NeuN - маркер ядер зрелых нейронов (Dako (Дания)); Iba-1 - маркер микроглии и макрофагов (АЬСаш (Великобритания)). Для флюоресцентного выявления связавшихся первичных антител использовали конъюгаты BODIPY-FL, TRITC, FITC, QuantumDot 605 и QuantumDot 525 и красители Hoechst 33342, SYTOX Green, пропидия йодид (PI), Neuro Trace 633 (для подкраски ядер) фирм Dako (Дания), Invitrogen (США) и Chemicon (США).

Изучение препаратов проводили с помощью световых (Leica DM750, Leica DM1000 и Leica DM2500 (Leica, Германия)), флюоресцентного (Axioplan 2 (Zeiss, Германия)) и конфокального лазерного (LSM 510 Meta (Zeiss, Германия)) микроскопов. Обработку изображений и трехмерную реконструкцию объектов проводили с применением компьютерных программ, входящих в пакет 3D-for LSM и LSM Image Browser (Zeiss, Германия).

Измерения производили в компьютерных программах ImageJ 1.38 (NIH, США), LAS EZ (Leica, Германия) и LSM Image Browser (Zeiss, Германия). Полученные количественные данные обрабатывали с помощью программы Statistica (Stat Soft Inc., США). Для сравнения показателей использовали t-критерий (Стьюдента), различия считали значимыми при р<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенное исследование показало, что наибольшая иммунореактивность на GFAP свойственна клеткам коры головного мозга, участвующим в формировании ПГПМ. Причем эта закономерность характерна

как для крысы, так и для человека. Тем не менее, организация этой структуры у крысы и человека различается. У грызунов (мышей и крыс) ранее [ОЬегИенп е1 а!., 2009] определяли только протоплазматические и фиброзные астроциты. В противоположность этому, наши данные свидетельствуют, что в неокортексе у крысы имеются особые поверхностные астроциты, среди которых можно выделить несколько вариантов.

У крысы на конвекситальной поверхности мозга, в теменной области коры, ГТГПМ представлена монослоем вытянутых (распластанных) вдоль поверхности СЕАР-иммунопозитивных астроцитов, соединенных широколопастными отростками. От этих астроцитов в подлежащую нервную ткань отходит небольшое число относительно длинных (некоторые из них длиной до 70 мкм), волнистых (максимальная амплитуда волны до 3 мкм) неветвящихся отростков толщиной 0,7-1 мкм (рис. 1).

О 20 « 60 00 100 1Л НО 160

Рис. 1. Трехмерная реконструкция астроцитов первого слоя теменной области коры головного мозга крысы.

Стрелками отмечены отростки поверхностных астроцитов, оплетающие кровеносный сосуд. Об - область расположения мозговых оболочек. Иммуноцитохимическая реакция на глиальный фибриллярный кислый белок - зеленый цвет, ядра клеток -синий цвет. Конфокальная лазерная микроскопия. Объектив 63х.

На медиальной поверхности мозга, в поясной области коры, ПГГ1М, представляет собой также монослой, но уже из астроцитов клиновидной формы. Широкое основание клетки обращено в сторону поверхности, а верхушка продолжается вглубь нервной ткани в виде толстого сужающегося (от 2,5 до 0,5 мкм), иногда разветвляющегося отростка, в перпендикулярном к поверхности направлении.

По мере приближения к базальной поверхности мозга наблюдается утолщение ПГПМ. Она образована уже несколькими рядами уплощенных астроцитов, плотно прилежащих друг к другу. В области цистерн основания мозга и расположенных рядом кровеносных сосудов оболочки, крупные поверхностные астроциты также располагаются в несколько рядов, имеют сложную полигональную форму и короткие, толстые (около 4 мкм в диаметре), переплетенные отростки (рис. 2).

160 140 120 100 80 60 40 20 0

Рис. 2. Трехмерная реконструкция астроцитов первого слоя базальной области коры головного мозга крысы.

Об - область расположения мозговых оболочек. Иммуноцитохимическая реакция на глиальный фибриллярный кислый белок - зеленый цвет, ядра клеток - синий цвет. Конфокальная лазерная микроскопия. Объектив 63х.

Проведенные измерения показали, что у крысы толщина ПГПМ неодинакова (р<0,05) в разных областях головного мозга и составляет 7,0±0,5 мкм в теменной области, 5,1±0,2 мкм в поясной области и 27,2±2,1 мкм на базальной поверхности. В противоположность этому толщина ПГПМ у человека в различных отделах неокортекса не имеет значимых различий (р>0,05).

В настоящем исследовании показано, что помимо GFAP в поверхностных клетках коры может обнаруживаться только виментин, причем в незначительном количестве. Такой состав белков промежуточных филаментов не характерен ни для эпендимы, ни для клеток радиальной глии [Kälmän, Ajtai, 2001; Shin et al., 2003; Гиляров A.B., 2007], но вполне укладывается в характеристику астроцитов. Так, при иммуноцитохимическом выявлении виментина положительная реакция наблюдалась в области основания мозга в части поверхностных астроцитов, формирующих ПГПМ. Этот факт является весьма интересным, поскольку виментин - белок, характерный для незрелых клеток. Можно было бы предположить, что выявленные астроциты обладают свойствами прогениторных клеток (по аналогии с нейрогенными астроцитами субвентрикулярной зоны [Kriegstein, Alvarez-Buy 11 а, 2009; Коржевский Д.Э., 2010]). Однако нам кажется, что отсутствие в обнаруженных клетках нестина -белка промежуточных филаментов, свойственного нейральным стволовым клеткам [Lendahl et al., 1990; Johansson et al., 2002; ГиляровА.В., 2007], свидетельствует против возможности участия астроцитов базапьных областей мозга в нейрогенезе.

Выявленные региональные особенности в организации ПГПМ у крысы, по нашему мнению, обусловлены различиями в функциональных характеристиках ликвороэнцефалического барьера в разных областях головного мозга. Не исключено, что эти региональные особенности могут быть связаны и с различиями в функциональной специализации нервных структур I слоя коры.

В коре головного мозга крысы, кроме типичных звездчатых астроцитов, которые характерны для средних и глубоких слоев, обнаружены атипичные веретеновидные астроциты, расположенные в субкортикальном белом веществе, которые ранее принимались за обычные фиброзные астроциты [Oberheim et al., 2009]. Только с применением современных походов,

обеспечивших успешное проведение трехмерной реконструкции, появилась возможность определить их сложную форму.

В I слое неокортекса человека нами было определено два варианта астроцитов. Астроциты I слоя располагаются в 3-4 ряда. Как правило, они имеют типичную звездчатую форму, но по строению отростков они различаются. Общим признаком отростков различных астроцитов первого слоя можно считать отсутствие характерного для протоплазматических астроцитов густого ветвления. Часть этих отростков направлена в сторону поверхности мозга, где они образуют сплетение, составляющее поверхностную глиальную пограничную мембрану (ПГПМ) (рис. 3). Измерения толщины этой мембраны показали, что с возрастом имеется тенденция к ее увеличению (коэффициент корреляции (г) = 0,97, р<0,05).

Рис. 3. Участок теменной коры головного мозга человека. Возрастная группа - III. Об - область расположения мозговых оболочек. Стрелки направлены в сторону поверхностной глиальной пограничной мембраны. Уровень прерывистой линии соответствует границе между первым и вторым слоями коры. Врезка: фрагмент второго слоя коры с трансламинарными отростками. Иммуноцитохимическая реакция на глиальный фибриллярный кислый белок. Конфокальная лазерная микроскопия. Результат проекции на плоскость 23 оптических срезов (величина Z-серии - 11 мкм). Инвертированное изображение. Объектив 20х. 40х (врезка).

Трехмерные реконструкции клеток формирующих ПГПМ у человека и присутствие в их перинуклеарной цитоплазме и отростках GFAP однозначно свидетельствуют о том, что это астроциты, но астроциты атипичные. Они не похожи на клетки, представленные на графической реконструкции Р.Крстича (2001). Главное отличие их состоит в чрезвычайно сложном переплетении тонких, как правило, неветвящихся отростков вблизи поверхности коры и отсутствие регулярного расположения расширений их пиальных отростков по типу «булыжной мостовой».

Существенный вопрос, относящийся к организации ПГПМ, состоит в неопределенности причин накопления в поверхностных астроцитах максимального количества GFAP. Известно, что этот белок необходим для обеспечения стабильной морфологии тел и отростков астроцитов [Eng, 1985; Lepekhin, 2001], формирования нормальной архитектоники нервной ткани, поддержания целостности гемато- и ликвороэнцефалического барьеров. Этот белок участвует в модуляции движения астроцитов, регуляции их объема [Ding et al., 1998], играет существенную роль в нейроно-глиальных взаимодействиях [McCall et al., 1996]. Поскольку ПГПМ - это барьерная структура, наиболее вероятно, что в поверхностных астроцитах роль GFAP состоит именно в поддержании целостности ЛЭБ и участии этого белка в формировании «барьерного» фенотипа астроцитов.

Среди астроцитов первого слоя коры мозга человека определенный интерес представляет их второй вариант — трансламинарные астроциты, отростки которых пронизывают несколько слоев коры. Согласно имеющимся данным эти клетки встречаются только у человека и приматов [Colombo, Reisin, 2004; Oberheim et al., 2006]. Несмотря на то, что эти астроциты были описаны еще в 1995 году [Colombo et al., 1995], функциональное значение их остается неясным. В настоящем исследовании, благодаря использованию конфокальной микроскопии, удалось получить новые данные об особенностях строения их отростков. Так, было обнаружено, что наряду с волнистыми трансламинарными отростками существуют и горизонтальные (и близкие к горизонтальным) отростки астроцитов, проходящие в пределах I-II слоев коры. Учитывая важную роль, которая отводится астроцитам в восприятии и передаче информации в ЦНС [Fellin, Carmignoto, 2004], можно предположить, что

длинноотростчатые (трансламинарные) астроциты обеспечивают интеграцию клеток различных слоев и участков неокортекса.

В средних и глубоких слоях неокортекса (Ш-У) вР АР-позитивные астроциты организованы в основном по типу протоплазматических, часть их многочисленных густо ветвящихся, извитых и одинаковых по толщине (1-2 мкм) отростков длиной до 60 мкм участвует в формировании периваскулярной глиальной пограничной мембраны. У части астроцитов этих слоев реакция на вРАР обнаруживалась только в перинуклеарной зоне и в начальных сегментах отростков.

В VI слое коры, на границе с субкортикальным белым веществом расположены астроциты, от которых в сторону V слоя коры отходят отростки, схожие по морфологическим признакам с трансламинарными (по толщине, преимущественному направлению и амплитуде волнистости). Сходные клетки недавно были обнаружены у человека в биопсийном материале и обозначены как «астроциты с варикозно - расширенными отростками» [ОЬегИет е1 а1., 2009]. По нашему мнению, эти расширения не являются постоянной морфологической характеристикой отростков астроцитов глубоких слоев неокортекса. В представленном нами материале у лиц, погибших от причин, не связанных с воздействием повреждающих факторов на головной мозг, подобные варикозности отсутствовали. В противоположность этому, материал, использованный группой американских исследователей [ОЬегИет е1 а1., 2009], представлял собой фрагменты мозга, удаленные при проведении хирургических вмешательств, выполненных по поводу эпилепсии и новообразований. Поскольку, взятые для исследования ткани находились вблизи патологического очага, можно полагать, что присутствие варикозностей (четкообразных утолщений) в отростках астроцитов отражает реактивные изменения астроглии в ответ на развивающийся патологический процесс. Таким образом, более правильно акцентировать внимание на другой особенности этих клеток -наличии длинных отростков, проходящих в вышележащие слои коры. Эти отростки по своей организации напоминают трансламинарные отростки астроцитов I слоя, но направлены, по сравнению с ними, в обратном направлении. Особенности организации этих отростков не позволяют отнести эти астроциты к группе плазмоволокнистых, которые должны располагаться в VI слое коры согласно классификации, приведенной у Р.Крстича [Крстич,

2001]. Более целесообразно именовать эти клетки инвертированными трансламинарными астроцитами.

В нашей работе, при проведении реакции на GFAP у человека, наблюдалось повышение выявляемое™ астроцитов III-V слоев неокортекса с увеличением возраста. В срезах головного мозга людей первой и второй возрастных групп (до 40 лет), в средних и глубоких слоях коры GFAP-иммунопозитивные астроциты встречаются редко и, как правило, вблизи кровеносных сосудов. С увеличением возраста наблюдается увеличение их количества и, помимо периваскулярных, выявляются астроциты, не связанные с кровеносными сосудами. При этом накопление астроцитов происходит преимущественно в одном из средних слоев коры (III, IV, реже V) таким образом, что этот слой отчетливо контурируется на не подкрашенных препаратах, сканированных с малым увеличением (рис. 4). Обнаруженный факт хорошо согласуется с имеющимися данными об активации астроцитов и увеличении экспрессии ими GFAP при развитии возрастных дистрофических и дегенеративных процессов [Davis et ah, 2002], однако, то, что эти клетки могут образовывать в неокортексе своеобразный иммунопозитивный слой, ранее не было известно.

Рис. 4. Фрагменты коры из теменной области головного мозга человека. Об - область расположения мозговых оболочек. Бв - субкортикальное белое вещество, а - возрастная группа I. б - возрастная группа III. Стрелкой отмечена полоса, образованная иммунопозитивными астроцитами и расположенная на уровне IV-V слоев коры. Иммуноцитохимическая реакция на глиальный фибриллярный кислый белок без подкраски. Увеличение: 6х.

При постановке на срезах головного мозга человека ШИК-реакции в 69% случаев были обнаружены шаровидные гомогенные и слоистые образования («амилоидные» или «полисахаридные» тельца [Ноуаих й а1., 2000]) диаметром 0,5-25 мкм. В срезах головного мозга людей молодого возраста (первой и второй возрастных групп) они встречались нечасто - единичные, мелкие, диффузно расположенные в глубоких слоях коры. С возрастом наблюдалась тенденция к увеличению их встречаемости (г=0,76 р<0,05), количества и размеров. Интересным фактом явилось существование зон преимущественной аккумуляции амилоидных телец - областей глиальных пограничных мембран. Причина преимущественной концентрации этих структур в области пограничных мембран в настоящее время не известна, равно как и не имеется достоверных данных о происхождении этих образований. Считается, что амилоидные тельца могут служить показателями текущего нейродегенеративного процесса [БтцИгао й а1., 1993; Сауаг^Ь, 1999]. В то же время, несмотря на широкое распространение экспериментального моделирования нейродегенеративных заболеваний, у лабораторных животных не удается получить подобных структур, даже при длительных сроках наблюдения [Чумасов Е.И. и др., 2010], что противоречит распространенной концепции о связи их с нейродегенерацией. Согласно данным конфокальной микроскопии часть амилоидных телец локализуется внутри отростков астроцитов и окружается ободком их цитоплазмы, содержащим вРАР. Морфологическая характеристика астроцитов головного мозга человека после механической травмы. Данная группа объектов характеризовалась следующими гистологическими признаками. Во всех препаратах имелись кровоизлияния. Они были полиморфными и, как правило, располагались в виде сплошного геморрагического очага, иногда разделенного небольшими островками относительно сохранной нервной ткани. Нервная ткань по краю геморрагического очага (участок некроза) представляла собой бесструктурную мелкозернистую массу, лишенную клеточных элементов. В перифокальной зоне отмечалось разрежение нейропиля с образованием сотовидных пустот, а также расширение периваскулярных и перицеллюлярных пространств (отек нервной ткани). По мере удаления от очага мозговой деструкции выраженность отека уменьшалась. Сохранившиеся по краю кровоизлияний нейроны часто имели признаки сморщивания (гиперхромия, уменьшение объема цитоплазмы и

ядра). Также встречались нейроны с ишемическими изменениями и явлениями центрального, периферического и тотального хроматолиза.

Астроциты вблизи зоны деструкции были незначительно набухшими, с нечеткими контурами и зернистой цитоплазмой, с плохо различаемым ядром. Отростки этих астроцитов выглядели фрагментированными и находились в состоянии распада (клазматодендроза). Часть трансламинарных отростков астроцитов I и VI слоев имели выраженные четкообразные утолщения по всей длине, а часть были фрагментированными, что отражает реактивные и деструктивные изменения астроглии в ответ на развивающийся патологический процесс [Wilhelmsson et al„ 2006; Laird et ai., 2008]. В цитоплазме многих астроцитов обнаруживались ШИК-позитивные гранулы, которые при проведении флюоресцентной и конфокальной лазерной микроскопии (в режиме спектрального анализа) проявляли автофлюоресценцию, характерную для липофусцина, что было не свойственно астроцитам интактного мозга. После травмы структура астроцитов неокортекса менялась. Клетки увеличивались, деформировались, их ядра становились пузырьковидными и смещались к периферии. Отростки измененных астроцитов иногда утолщались и становились извитыми, в других случаях «втягивались», становясь практически неразличимыми. В случаях, когда кровоизлияние располагалось в субкортикальном белом веществе, во всех слоях коры над очагом повреждения наблюдалось увеличение количества астроцитов с высокой интенсивностью иммуноцитохимической реакции на GFAP. С увеличением срока травмы, вокруг очага повреждения отмечалось увеличение количества иммунопозитивных гипертрофированных и деформированных астроцитов, которые сначала располагались диффузно и неупорядоченно, а затем формировали подобие пограничной зоны. При этом образующийся глиосоединительнотканный рубец в центральной своей части всегда был иммунонегативен к GFAP, но в периферической его части наблюдалось врастание GFAP-иммунопозитивных астроцитов веретенообразной формы с утолщенными, сильно извитыми отростками. Результаты систематизации структурных изменений активированных астроцитов, выявляемых в неокортексе человека после травмы представлены на рис. 5.

наблюдаемых при травме коры головного мозга у человека.

а - фиброзный астроцит интактного головного мозга (возрастная группа - II). б -фиброзный астроцит с повышенной иммунореактивностью к GFAP (возрастная группа - IV). в - фиброзный астроцит с эксцентрично расположенным ядром (возрастная группа - III), г - двухядерный астроцит (возрастная группа - IV). д -гипертрофированный астроцит с увеличенным ядром и повышенной иммунореактивностью к GFAP (возрастная группа - IV). е - тучный («откормленный») астроцит с краевым расположением ядра (возрастная группа - IV). Иммуноцитохимическая реакция на глиальный фибриллярный кислый белок с подкраской гематоксилином. Масштабный отрезок равен 10 мкм.

Иммуноцитохимическая реакция на виментин позволила выявить крупные астроциты, расположенные по краю очага повреждения. У этих клеток нередко наблюдалась вакуолизация цитоплазмы, а их отростки были короткими ветвистыми и переплетающимися. Данные клетки напоминают виментин-иммунопозитивные астроциты, обнаруженные ранее у крысы при моделировании ишемического инсульта [Коржевский Д.Э. и др., 2007]. С увеличением срока после травмы количество виментин-иммунопозитивных астроцитов в перифокальной зоне уменьшалось, но они сохраняли морфологические признаки тучных («откормленных» по П.Н.Ермохину и А.П.Авцыну (1969)) астроцитов. Некоторые из этих клеток давали

положительную цитоплазматическую реакцию на другой белок промежуточных филаментов - нестин, который считают маркером нейральных стволовых клеток [Fukuda et al., 2003]. Реэкспрессия эмбриональных белков -виментина и нестина - и кополимеризация их с GFAP в активированных астроцитах является закономерной, поскольку известно, что именно такой состав белков промежуточных филаментов обеспечивает способность астроцитов к пролиферации и миграции к очагу повреждения [Frisén et al., 1995]. Кроме астроцитов, реакция на нестин была свойственна и клеткам микроглии, расположенным вблизи зон повреждения и формирования глиального рубца. Их микроглиальная природа в настоящей работе была подтверждена при постановке реакции на кальций-связывающий белок Iba-1, являющийся маркером микроглии и ряда других фагоцитирующих клеток [Yamada et al., 2006]. При проведении исследований на лабораторных животных нестин ранее был обнаружен в активированных астроцитах, но не выявлялся в клетках микроглии [Nakamura et al., 2003; Коржевский Д.Э. и др. 2007; Yang et al., 2008]. Полученные результаты свидетельствуют об определенном межвидовом консерватизме изменений состава промежуточных филаментов астроцитов, наблюдаемых при реакции на повреждение головного мозга.

На основании представленных данных можно сделать заключение о том, что в неокортексе у крысы присутствует не менее трех морфологических вариантов астроцитов, тогда как у человека их определяется пять. Настоящее исследование позволило определить ряд существенных структурных и цитохимических характеристик ПГПМ неокортекса крысы и человека, которые свидетельствуют о наличии межвидовых различий, недооценка которых не должна иметь место при экспериментальном моделировании патологии, свойственной человеку. Сравнение полученных данных с установленными ранее фактами показывает, что динамика структурных преобразований астроцитов у человека и лабораторных животных после повреждения головного мозга имеет общую направленность. Настоящая работа может послужить первым этапом для дальнейших исследований, направленных на разработку новых критериев морфологической диагностики повреждений головного мозга.

выводы

1. У крысы астроциты, содержащие вРАР, обнаружены во всех слоях неокортекса, однако наиболее интенсивную реакцию на этот белок промежуточных филаментов проявляют клетки, расположенные в первом слое, вблизи поверхности коры, а также астроциты субкортикального белого вещества. В головном мозге крысы выявлены ранее не описанные морфологические формы астроцитов - уплощенные поверхностные («эпителиоморфные») астроциты, которые принимают участие в формировании поверхностной глиальной пограничной мембраны и веретеновидные астроциты субкортикального белого вещества.

2. У человека ОРАР-иммунопозитивные астроциты обнаружены во всех слоях неокортекса. Наиболее интенсивную реакцию на этот белок, как и у крысы, проявляют клетки, расположенные в первом слое коры и субкортикальном белом веществе, однако структурная организация этих клеток у крысы и человека различается. Так, у человека отсутствуют «эпителиоморфные» поверхностные астроциты, а в белом веществе определяются преимущественно типичные фиброзные астроциты. Для коры головного мозга человека установлено присутствие особых морфологических форм астроцитов, которые отсутствуют у крысы. Это - трансламинарные астроциты первого слоя и инвертированные трансламинарные астроциты шестого слоя.

3. Одной из характерных особенностей неокортекса человека является зависимое от возраста накопление в зоне поверхностной и периваскулярной глиальных пограничных мембран сферических образований полисахаридной природы, часть из которых инкорпорирована в отростки астроцитов, что свидетельствует о возможном участии астроцитов в формировании этих структур.

4. Структурная организация астроцитов при травме головного мозга существенно изменяется. Они увеличиваются в размерах, отростки их укорачиваются и утолщаются, теряется звездчатая форма, ядро смещается на периферию клетки, появляются двухядерные формы, в их цитоплазме происходит накопление липофусцина. В составе промежуточных филаментов астроцитов появляются виментин и нестин. Количество вРАР-иммунореактивных астроцитов увеличивается, наблюдается скопление

измененных астроцитов на границе повреждения и отграничение ими травматического очага, что свидетельствует об их активном участии в ответной реакции на травму и ведущей роли в формировании глиального рубца.

5. Разработанный в ходе настоящего исследования протокол иммуноцитохимического исследования пригоден для изучения структурной организации GFAP-иммунопозитивных астроцитов как у крысы, так и у человека.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Коржевский Д.Э., Кирик О.В., Сухорукова Е.Г., Гиляров A.B., Соловьев К.В., Трудинина H.A. Изучение пространственной организации астроцитов головного мозга при помощи конфокальной лазерной микроскопии. // Морфология. - 2009. - Т. 135, вып. 3. - С. 76-79.

2. Сухорукова Е.Г. Выявление популяции активированных астроцитов при черепно-мозговой травме. // Тезисы научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины». СПб: СПб МАПО. - 2009. — С. 32-33.

3. Сухорукова Е.Г. Структурная организация астроцитов I слоя коры головного мозга человека и крысы. // Тезисы III Международного молодежного медицинского конгресса «Санкт-Петербургские чтения - 2009». СПб: СПБГМУ им. акад. И.П. Павлова. - 2009. - С. 14.

4. Сухорукова Е.Г., Коржевский Д.Э., Кирик О.В., Коржевская В.Ф. Иммуногистохимическое выявление астроцитов головного мозга при черепно-мозговой травме. // Судебно-медицинская экспертиза. — 2010. - № 1. - С. 14-16.

5. Коржевский Д.Э., Кирик О.В., Сухорукова Е.Г., Гиляров A.B. Применение полупроводниковых нанокристаллов (квантовых точек) в иммуноцитохимических исследованиях. // Морфология. - 2010. - Т. 137, вып. 3. -С. 71-75.

6. Кирик О.В., Сухорукова Е.Г., Коржевский Д.Э. Кальций-связывающий белок Iba-1/AIFl в клетках головного мозга крысы. // Морфология. - 2010. - Т. 136, вып. 2.-С. 5-7.

7. Сухорукова Е.Г. Астроциты поверхностных слоев коры головного мозга и организация поверхностной глиальной пограничной мембраны. // Тезисы VI

Международного междисциплинарного конгресса «Нейронаука для медицины и психологии». Судак, Украина. -2010. - С. 283.

8. Сухорукова Е.Г. Структурная организация астроцитов I слоя коры головного мозга человека. //Морфология.-2010.-Т. 137,№.4.-С. 185.

9. Коржевский Д.Э., Кирик О.В., Сухорукова Е.Г. Современные методы изучения пространственной организации клеток головного мозга. // Материалы VIII Всероссийской конференции по патологии клетки. Москва. - 2010 - С. 119-121

Настоящая работа выполнена при поддержке грантов РФФИ (10-04-0080а и 10-04-00676а) и Правительства Санкт-Петербурга (ПСП 10660).

Подписано в печать 16.05.2011г. Формат 60x84 1/16. Бумага офсетная. Печать офсетная. Усл. печ. л. 1,3. Тираж 100 экз. Заказ № 2058.

Отпечатано в ООО «Издательство "ЛЕМА'?» 199004, Россия, Санкт-Петербург, В.О., Средний пр., д. 24 тел.: 323-30-50, тел./факс: 323-67-74 e-mail: izd_lema@mail.ru http://www.lemaprint.ru

Содержание диссертации, кандидата медицинских наук, Сухорукова, Елена Геннадьевна

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность проблемы

Цель и задачи исследования

Основные положения, выносимые на защиту

Научная новизна работы

Теоретическое и практическое значение работы

Апробация работы

Объем и структура диссертации

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Глиальный фибриллярный кислый белок

1.2. Происхождение и структурная организация астроцитов

1.3. Взаимодействие астроцитов между собой и с другими клетками

1.4. Астроциты и гематоэнцефалический барьер

1.5. Астроциты и внеклеточное пространство

Глава 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

2.1. Характеристика исследованного материала

2.2. Подготовка материала для гистологического исследования

2.3. Обзорные окраски

2.4. Иммуноцитохимические исследования

2.5. Методы флюоресцентной и конфокальной лазерной микроскопии

2.6. Фотографирование препаратов

2.7. Количественные методы исследования

Глава 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1. Структурная организация астроцитов неокортекса конечного мозга крысы

3.2. Структурная организация астроцитов неокортекса интактного конечного мозга человека

3.3. Морфологическая характеристика астроцитов головного мозга человека после механической травмы

Введение Диссертация по биологии, на тему "СТРУКТУРНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ АСТРОЦИТОВ НЕОКОРТЕКСА КРЫСЫ И ЧЕЛОВЕКА, СОДЕРЖАЩИХ ГЛИАЛЬНЫЙ ФИБРИЛЛЯРНЫЙ КИСЛЫЙ БЕЛОК"

Актуальность темы

Глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP) является одним из главных иммуноцитохимических маркеров астроцитов — важнейшего представителя макроглии в центральной нервной системе млекопитающих. В качестве маркера астроцитов он широко применяется в диагностических целях и в экспериментальных работах при исследовании функций нервной системы в норме и при патологии [Калиниченко и др., 2004; Zhu, Dahlström, 2007; Paulus, 2009]. Постоянно возрастающее число работ, посвященных астроцитам, связано с многообразием функций, которые, как установлено за последние два десятилетия, выполняют в центральной нервной системе эти клетки.

Одной из ключевых и наиболее исследуемых функций астроцитов является их участие в организации и регуляции проницаемости барьерной системы мозга (гематоэнцефалического и ликвороэнцефалического барьеров) [Abbott, 2002; Engelhardt, Sorokin, 2009; Li et al., 2010]. Известно, что именно накопление GFAP связано с обеспечением астроцитами барьерных функций [Pekny, 2001; Ribotta et al., 2004]. До недавнего времени наибольшее внимание физиологи и морфологи уделяли структурной организации и функциональным характеристикам гематоэнцефалического барьера [Bradbury, 1984; Abbott, 1991; Pardridge, 1999], в то время как организации поверхностных структур головного мозга (одной из областей локализации ликвороэнцефалического барьера) уделялось меньше внимания. Тем не менее, недооценка значения этой барьерной зоны приводит к существенному пробелу в наших знаниях о функционировании барьерной системы мозга в целом и об особенностях организации путей циркуляции цереброспинальной жидкости у человека и других млекопитающих.

Среди анатомических зон локализации барьеров головного мозга наружная поверхность занимает особое место [Отеллин, Саульская, 2000]. Во всех областях большого мозга она образована первым слоем коры, который формируется раньше других кортикальных слоев [Федосихина, 1984; Хожай, Отеллин, 1999; Bystron et al., 2008] и играет определяющую роль в становлении характерной цитоархитектоники всего неокортекса [Marin-Padilla, 1992]. Кроме того, этот слой служит коллектором афферентных волокон кортикального и экстракортикального происхождения [Marin-Padilla, 1990; Коржевский, Отеллин, 2002]. Важнейшим элементом первого слоя коры, обеспечивающим поддержание целостности ликвороэнцефалического барьера, является поверхностная глиальная пограничная мембрана (ПГПМ), которая в эмбриогенезе начинает формироваться клетками радиальной глии [Отеллин, Коржевский, 2002], а в постнатальный период онтогенеза образована астроцитами первого слоя коры. Несмотря на существование традиционных представлений о строении ПГПМ, базирующихся на реконструкциях, выполненных по данным электронной микроскопии [Крстич, 2001], отсутствует ясность в вопросе о том, насколько широко распространена подобная организация поверхностных мозговых структур у различных животных и человека.

Другой немаловажной проблемой, которая имеет отношение к оценке морфологических изменений астроцитов при реакции на повреждающие воздействия, является проблема правильной классификации их особых форм, обнаруживаемых в головном мозге различных животных и человека [Colombo, Reisin, 2004; Коржевский, Отеллин, Григорьев, 2004; Oberheim et al., 2006]. Эти клетки не всегда могут быть однозначно определены как протоплазматические или фиброзные (волокнистые), выделяемые современной гистологической номенклатурой [Банин, Быков, 2009]. Без четкой классификации форм астроцитов, наблюдаемых в норме, и отсутствии знаний о том, в какой мере они сопоставимы у животных и человека, существенно снижается диагностическая ценность показателей, связанных с учетом морфологии астроцитов в клинико-патологических и экспериментальных исследованиях.

До недавнего времени предполагалось, что морфологические характеристики астроцитов у человека и лабораторных животных не имеют существенных различий. Однако отдельные исследования [Colombo et al., 2000; Oberheim et al., 2009] свидетельствуют о наличии видовых особенностей структурной организации астроцитов коры у грызунов и приматов. Кроме того, остаются неизученными и региональные особенности астроцитов. Принимая во внимание противоречивые данные о строении астроцитов неокортекса млекопитающих, представляется актуальным проведение сравнительного исследования структурной и цитохимической организации астроцитов человека и крыс, наиболее часто используемых в экспериментальных исследованиях, связанных с моделированием заболеваний и повреждений головного мозга, характерных для человека [Чумасов и др., 2010; Srivareerat et al., 2009; Boyko et al., 2011 и др.].

Астроциты участвуют в реактивных изменениях, происходящих в головном мозге при различных повреждениях [Коржевский и др., 2007; Takano et al., 2009; Yu, 2010], заболеваниях [Новожилова, Гайкова, 2001; De Keyser et al., 2010; Li et al., 2011], в том числе и врожденных [Mignot et al., 2004].

В последние годы в научных исследованиях, выполненных как за рубежом, так и в нашей стране, все чаще используются иммуноцитохимические методы для выявления астроцитов в органах ЦНС [Liu et al., 2006; Дробленков, Карелина, 2009; Хожай, Отеллин и др., 2010; Bernal, Peterson, 2011 и др.]. В связи с этим, исследование, посвященное оптимизации одного из наиболее распространенных иммуноцитохимических методов определения астроцитов, оценки возможности его использования на аутопсийном материале, а также сравнительное исследование астроцитов коры головного мозга у лабораторных животных и человека, актуально как для фундаментальной нейробиологии, так и для клинической диагностики заболеваний и травм головного мозга. Полученные данные будут способствовать унификации оценки гистопатологических процессов при различных вариантах глиальной реакции в ЦНС.

Таким образом, сравнительное изучение структурной организации астроцитов, экспрессирующих глиальный фибриллярный кислый белок, актуально и имеет не только фундаментальное, но и практическое значение.

Цель и задачи исследования

Целью настоящего исследования явилось сравнительное изучение структурной и цитохимической организации ОБАР-иммунопозитивных астроцитов коры головного мозга крысы и человека.

В соответствии с целью исследования были поставлены следующие задачи:

1. Разработать унифицированный протокол выявления астроцитов, позволяющий получать сопоставимые результаты при постановке реакции на срезах головного мозга крысы и человека, а также проводить трехмерную реконструкцию.

2. Исследовать распределение и структурную организацию ОБАР-иммунопозитивных астроцитов в коре головного мозга крысы.

3. Исследовать распределение и структурную организацию ОРАР-иммунопозитивных астроцитов в коре головного мозга человека.

4. Провести сравнительный анализ особенностей структурной и цитохимической организации астроцитов коры головного мозга у крысы и у человека.

5. Изучить изменения структурной организации астроцитов неокортекса при механической травме головного мозга у человека.

Основные положения, выносимые на защиту

1. У крысы СБ АР определяется в астроцитах различных слоев коры, наиболее интенсивная реакция на этот белок промежуточных филаментов проявляется в астроцитах поверхностной части I слоя и субкортикального белого вещества. Для неокортекса крысы характерны следующие морфологические типы астроцитов: уплощенные астроциты, расположенные на поверхности коры, формирующие поверхностную глиальную пограничную мембрану, вариантом которых являются полигональные астроциты поверхностной части первого слоя базальной области коры; типичные звездчатые астроциты; веретеновидные астроциты субкортикального белого вещества.

2. У человека ОБ АР определяется в астроцитах различных слоев коры, наиболее интенсивная реакция на этот белок промежуточных филаментов проявляется в астроцитах I и VI слоев и субкортикального белого вещества. Для неокортекса человека характерны следующие морфологические типы астроцитов: два морфологических типа астроцитов I слоя (астроциты, формирующие своими отростками ПГПМ и трансламинарные астроциты), типичные протоплазматические астроциты, инвертированные трансламинарные астроциты VI слоя с длинными неветвящимися отростками, типичные фиброзные астроциты субкортикального белого вещества. С возрастом у человека наблюдается повышение иммунореактивности астроцитов Ш-У слоев коры.

3. Во всех исследованных областях неокортекса у крысы ПГПМ сформирована телами астроцитов, лежащих в один или несколько слоев, в части которых в области основания мозга имеется ассоциация ОБ АР с виментином. У человека ПГПМ образована сплетением тонких отростков астроцитов, тела которых лежат в глубоких отделах I слоя.

4. Структурная организация астроцитов при травме головного мозга существенно изменяется, в составе белков промежуточных филаментов астроцитов появляется нестин. Количество ОРАР-иммунореактивных астроцитов увеличивается, изменяется их распределение в слоях коры, наблюдается скопление измененных астроцитов на границе повреждения и отграничение ими травматического очага.

Научная новизна

Впервые проведено систематическое иммуноцитохимическое исследование астроцитов, содержащих ОБ АР, у крысы и человека. Показано, что не все клетки с морфологическими и цитохимическими признаками астроцитов содержат ОБАР в концентрациях, обеспечивающих его иммуноцитохимическое определение. В работе выделены и охарактеризованы неизвестные ранее формы ОРАР-иммунопозитивных астроцитов коры головного мозга крысы и человека, установлены сходство и различия в их структурной и цитохимической организации. Установлена возрастная зависимость накопления ОБ АР в астроцитах средних слоев неокортекса человека. Благодаря применению конфокальной лазерной микроскопии и возможности создания трехмерных реконструкций, установлен факт локализации амилоидных телец внутри отростков астроцитов. Показано, что у человека в условиях повреждения головного мозга наблюдается активация астроцитов, содержащих ОБ АР, как в области барьеров мозга, так и локально, в поврежденных участках неокортекса. Детально описаны преобразования астроцитов при механической травме головного мозга человека.

Теоретическое и практическое значение исследования

Настоящая работа относится к числу фундаментальных исследований в области гистологии и нейроморфологии. Полученные данные о сходстве и различиях структурной организации гемато- и ликвороэнцефалического барьеров коры большого мозга человека и крысы позволят оценить адекватность экспериментального моделирования патологических состояний, связанных с повреждением барьерной системы головного мозга. Данные о возрастных изменениях астроцитов коры головного мозга человека могут быть использованы при создании новых экспериментальных моделей хронических нейродегенеративных заболеваний. Кроме того, результаты исследования могут служить основой для разработки новых подходов, применяемых в судебно- медицинской диагностике повреждений головного мозга. Разработанный в рамках настоящего исследования протокол выявления GFAP-иммунопозитивных астроцитов рекомендован для использования в диагностических целях (методическое пособие: «Особенности судебно-гистологического исследования головного мозга при смерти от тупой травмы головы», СПбМАПО, 2011).

Апробация работы

Основные положения работы доложены и обсуждены на научно-практической конференции молодых ученых и специалистов «Актуальные вопросы клинической и экспериментальной медицины» (14 мая 2009г., Санкт-Петербург), III Международном молодежном медицинском конгрессе «Санкт-Петербургские научные чтения-2009» (2-4 декабря 2009 г., Санкт-Петербург), VI Международном междисциплинарном конгрессе «Нейронаука для медицины и психологии» (5-15 июня 2010г., Судак, Украина), Петербургском научном обществе судебных медиков (636-е пленарное заседание, 20 октября 2010г., Санкт-Петербург), VIII Всероссийской конференции по патологии клетки (11-12 ноября 2010 г., Москва).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 4 статьи в рецензируемых журналах, рекомендованных ВАК и 5 работ в сборниках трудов научно-практических конференций.

Объем и структура диссертации

Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, изложения результатов исследования, обсуждения полученных результатов, выводов и списка литературы. Работа изложена на 139 стр. машинописного текста, иллюстрирована 38 рисунками и 5 таблицами.

Заключение Диссертация по теме "Клеточная биология, цитология, гистология", Сухорукова, Елена Геннадьевна

Выводы

1. У крысы астроциты, содержащие ОБ АР, обнаружены во всех слоях неокортекса, однако наиболее интенсивную реакцию на этот белок промежуточных филаментов проявляют клетки, расположенные в первом слое, вблизи поверхности коры, а также астроциты субкортикального белого вещества. В головном мозге крысы выявлены ранее не описанные морфологические формы астроцитов — уплощенные поверхностные («эпителиоморфные») астроциты, которые принимают участие в формировании поверхностной глиальной пограничной мембраны и веретеновидные астроциты субкортикального белого вещества.

2. У человека ОГАР-иммунопозитивные астроциты обнаружены во всех слоях неокортекса. Наиболее интенсивную реакцию на этот белок, как и у крысы, проявляют клетки, расположенные в первом слое коры и субкортикальном белом веществе, однако структурная организация этих клеток у крысы и человека различается. Так, у человека отсутствуют «эпителиоморфные» поверхностные астроциты, а в белом веществе определяются преимущественно типичные фиброзные астроциты. Для коры головного мозга человека установлено присутствие особых морфологических форм астроцитов, которые отсутствуют у крысы. Это — трансламинарные астроциты первого слоя и инвертированные трансламинарные астроциты шестого слоя.

3. Одной из характерных особенностей неокортекса человека является зависимое от возраста накопление в зоне поверхностной и периваскулярной глиальных пограничных мембран сферических образований полисахаридной природы, часть из которых инкорпорирована в отростки астроцитов, что свидетельствует о возможном участии астроцитов в формировании этих структур.

4. Структурная организация астроцитов при травме головного мозга существенно изменяется. Они увеличиваются в размерах, отростки их укорачиваются и утолщаются, теряется звездчатая форма, ядро смещается на периферию клетки, появляются двухядерные формы, в их цитоплазме происходит накопление липофусцина. В составе промежуточных филаментов астроцитов появляются виментин и нестин. Количество GFAP-иммунореактивных астроцитов увеличивается, наблюдается скопление измененных астроцитов на границе повреждения и отграничение ими травматического очага, что свидетельствует об их активном участии в ответной реакции на травму и ведущей роли в формировании глиального рубца.

5. Разработанный в ходе настоящего исследования протокол иммуноцитохимического исследования пригоден для изучения структурной организации GFAP-иммунопозитивных астроцитов как у крысы, так и у человека.

Библиография Диссертация по биологии, кандидата медицинских наук, Сухорукова, Елена Геннадьевна, Санкт-Петербург

1. Банин В.В., Быков B.JI. Terminología Histológica. Международные термины по цитологии и гистологии человека с официальным списком русских эквивалентов. // Москва: Гоэтар-Медиа. — 2009. — 272 с.

2. Гайдар Б.В. Практическая нейрохирургия. // СПб: Гиппократ. — 2002. -648 с.

3. Гайдар Л.И., Березин В.А., Василов Р.Г. Экспрессия глиального фибриллярного кислого белка в развивающемся мозге человека. // Биохимия. 1991. - Т. 56, вып. 7. - С. 1322-1329.

4. Гиляров А.В. Нестин в клетках центральной нервной системы // Морфология. -2007. Т. 131, №1. - С. 85-90.

5. Гиляров А.В., Коржевский Д.Э., Отеллин В.А. Изменение состава промежуточных филаментов в клетках конечного мозга крыс в ранний постнатальный период онтогенеза. // Журн. эвол. биохим. и физиол. -2009.-Т. 45, № 1.-С. 130-137.

6. Дзамоева Э.И., Лазриев И.Л. Ультраструктура нейроглии // Общая физиология нервной системы / Руководство по физиологии под ред. П.Г. Костюка, А.И. Ройтбака. Л., 1979. С. 547-554.

7. Дробленков А.В., Карелина Н.Р. Структурные особенности нейронов и макроглиоцитов взаимосвязанных отделов мезоаккумбоцингулярной дофаминергической системы крыс. // Морфология. — 2009. Т. 136, № 5.-С. 11-17.

8. Зинькова H.H., Гилерович Е.Г., Соколова И.Б., Шведова Е.В. Влияние трансплантации мезенхимных стволовых клеток на динамику морфологических изменений в головном мозге крыс после ишемического инсульта. // Цитология. 2007. — № 11. — С. 923-932.

9. Калиниченко С.Г., Дудина Ю.В., Дюйзен И.В., Мотавкин П.А. Индукция NO-синтетазы и глиального кислого фибриллярного белка в астроцитах височной коры крыс с аудиогенной эпилептиформной реакцией. // Морфология. 2004. - Т. 125, № 3. - С. 68-73.

10. Коржевский Д.Э. Нейрогенез и нейральные стволовые клетки. // Мед.академ.журнал. 2010. - Т. 10, № 4. - С. 175-182.

11. Коржевский Д.Э., Гилерович Е.Г., Зинькова H.H., Григорьев И.П., Отеллин В.А. Иммуноцитохимическое выявление нейронов головного мозга с помощью селективного маркера NeuN. // Морфология. 2005. -Т. 128,№5.-С. 76-78.

12. Коржевский Д.Э., Гиляров A.B. Оптимизация метода иммуногмтохимического выявления нестина для парафиновых срезов л головного мозга крысы. // Морфология. 2006. — Т. 130, № 6. - С. 7880.

13. Коржевский Д.Э., Гиляров A.B. Ядерный белок NeuN в амилоидных тельцах головного мозга человека. // Морфология. 2007. — Т. 131, № 2.-С. 75-76.

14. Коржевский Д.Э., Гиляров A.B. Иммуноцитохимическое выявление тканевых антигенов после длительного хранения объектов в метилсалицилате. // Морфология. 2008. - Т. 134, № 6. - С. 76-78.

15. Коржевский Д.Э., Григорьев И.П., Отеллин В.А. Применение обезвоживающих фиксаторов, содержащих соли цинка, в нейрогистологических исследованиях. // Морфология. — 2006. — Т. 129, № 1. С. 85-86.

16. Коржевский Д.Э., Кирик O.B. Белки промежуточных филаментов нестин и виментин в клетках почки крысы. // Морфология. 2008. - Т. 134, № 6. - С. 50-54.

17. Коржевский Д.Э., Кирик О.В., Сухорукова Е.Г., Гиляров A.B. Применение полупроводниковых нанокристаллов (квантовых точек) в иммуноцитохимических исследованиях. // Морфология. — 2010. — Т. 137, №3.-С. 71-75.

18. Коржевский Д.Э., Ленцман М.В., Кирик О.В., Отеллин В.А. Виментин-иммунопозитивные клетки конечного мозга крысы после экспериментального ишемического инсульта. // Морфология. 2007. -Т. 132, №5.-С. 23-27.

19. Коржевский Д.Э., Отеллин В.А. Структурные основы становления гематоликворного барьера у человека. // Усп. физиол. наук. — 2002. — Т. 122, №6.-С. 14-18.

20. Коржевский Д.Э., Отеллин В.А., Григорьев И.П. Глиальный фибриллярный кислый белок в астроцитах неокортекса человека. // Морфология. 2004. - Т. 126, № 5. - С. 7-10.

21. Коржевский Д.Э., Отеллин В.А., Григорьев И.П., Косткин В.Б., Поленов С.А., Ленцман М.В., Балестрино М. Структурная организация астроцитов гиппокампа в постишемический период. // Морфология. -2004.-Т. 125, №2.-С. 19-21.

22. Крстич Р.В. Иллюстрированная энциклопедия по гистологии человека // СПб: Сотис. 2001. - 536 е., 1576 ил.

23. Минин A.A., Молдавер M.B. Виментиновые промежуточные филаменты и их роль во внутриклеточном распределении органелл. // Успехи биологической химии. 2008. - Т. 48.-С. 221-252.

24. Новожилова А.П., Гайкова О.Н. Клеточный глиоз белого вещества большого мозга человека и его значение в патогенезе очаговой эпилепсии. // Морфология. 2001. - Т. 119, № 2. - С. 20-24.

25. Отеллин В.А., Коржевский Д.Э. Формирование и структурная организация барьера на наружной поверхности головного мозга. // Морфология. 2002. - Т. 122, № 6. - С. 14-18.

26. Отеллин В.А., Рыбаков B.JL, Байковская М.Н. Ультраструктурная характеристика внутримозговых компонентов гематоэнцефалического барьера. // Журнал невропатологии и психиатрии. 1979. - Т. 79, вып. 7. - С. 843-848.

27. Отеллин В.А., Саульская Н.Б. Межклеточная интеграция в центральной нервной системе. // Рос. физиол. журнал им. И.М.Сеченова. 2000. - Т. 86, № 7. - С. 801-809.

28. Петрова Е.С. Изучение гистогенетических и нейродегенеративных процессов в нервной системе с помощью гетеротопической нейротрансплантации. // Морфология. 2009. - Т. 136, № 6. - С. 8-19.

29. Петрова Е.С., Отеллин В.А. Дистрофические изменения и гибель клеток в длительно живущих гомо- и гетеротопических трансплантатах эмбриональных закладок неокортекса крыс. // Бюллетень эксперим. биологии и медицины. 2003. - Т. 136, № 9. - С. 343-347.

30. Семьянов A.B., Годухин О.В. Клеточно-молекулярные механизмы фокального эпилептогенеза. // Усп. физиол. наук — 2001. — Т. 32, № 1. — С. 60-78.

31. Сухорукова Е.Г., Кирик О.В., Коржевский Д.Э. Применение иммуногистохимического метода для выявления микроглии головногомозга в парафиновых срезах. // Бюллетень эксперим. биол. имед. 2010. - Т. 149, № 6. - С. 709-712.

32. Федосихина JI.A. Ультраструктурная характеристика первого слоя коры поясной области большого мозга крысы. // Арх. анат. 1984. -Т. 86, вып. 2. - С. 22-28.

33. Харченко Е.П. Иммунная привилегия мозга: новые факты и проблемы. // Иммунология. 2006. - Т. 27, № 1. - С.51-56.

34. Хожай Л.И., Отеллин В.А. Морфогенез слоя I коры мозга мышей в пренатальный период развития. // Онтогенез. 1999. - Т. 30, № 1. - С. 40-46.

35. Хожай Л.И., Отеллин В.А., Шишко Т.Т., Косткин В.Б. Нарушения становления разных полей гиппокампа у крыс как отдаленные последствия острой перинатальной гипоксии. // Морфология. 2010. -Т. 138, №5.-С. 10-15.

36. Челноков B.C., Ильина Е.В. Патоморфологические изменения при черепно-мозговой травме // Суд.-мед. эксперт. —2001. — № 1. — С. 7-9.

37. Чумасов Е.И., Коржевский Д.Э., Петрова Е.С., Кузнецова Н.Н., Сапронов Н.С. Реакция глии субвентрикулярной зоны конечного мозга крысы при моделировании болезни Альцгеймера. // Морфология. -2010. Т. 138, № 6. - С. 24-28.

38. Abbott N.J. Permeability and transport of glial blood-brain barriers. // Ann. N. Y. Acad. Sci. 1991. - Vol. 633. - P. 378-394.

39. Abbott NJ. Astrocyte-endothelial interactions and blood-brain barrier permeability. // J. Anat. 2002. - Vol. 200. - P. 629-638.

40. Amara S.G., Fontana A.C. Excitatory amino acid transporters: keeping up with glutamate. // Neurochem. Int. 2002. - Vol.41. - P. 313-318.

41. Andersen J., Shafi N.I., Bryan R.M. Endothelial influences in cerebrovascular tone // J. API. Physiol. 2006. - Vol.100. - P. 318-327.

42. Anderson C.M., Nedergaard M. Astrocyte-mediated control of cerebral microcirculation. // Trends. Neurosci. 2003. - Vol. 26, № 7. - P. 340-344.

43. Apte M.V., Haber P.S., APlegate T.L., Norton I.D., McCaughan G.W., Korsten M.A., Pirola R.C., Wilson J.S. Periacinar stellate shaped cells in rat pancreas: identification, isolation, and culture. // Gut. —1998. Vol. 43, № 1. -P. 128-33.

44. Araque A. Astrocytes process synaptic information. // Neuron Glia Biol. — 2008.-Vol.4, № 1-p. 3-10.

45. Bacci A., Verderio C., Pravettoni E., Matteoli M. The role of glial cells in synaptic function. // Philos. Trans. R. Soc. Lond. B. Biol. Sci. 1999. - Vol. 354.-P. 403-409.

46. Badaut J., Lasbennes F., Magistretti P.J., Regli L. Aquaporins in brain: distribution, physiology, and pathophysiology. // J. Cereb. Blood Flow Metab. 2002. - Vol. 22, № 4 - P.367-378.

47. Bak L.K., Schousboe A., Waagepetersen H.S. The glutamate/GABA-glutamine cycle: aspects of transport, neurotransmitter homeostasis and ammonia transfer. // J. Neurochem. 2006. - Vol. 98, № 3. - P. 641-653.

48. Basarsky T.A., Feighan D., Mac Vicar B.A. Glutamate release through volume-activated channels during spreading depression. // J. Neurosci. —1999. Vol. 19. - P. 6439-6445.

49. Basco E., Woodhams P.L., Hajos F., Balazs R. Immunocytochemical demonstration of glial fibrillary acidic protein in mouse tanycytes. // Anat. Embryol. (Berl). 1981. - Vol. 162, № 2. -P. 217-222.

50. Belmadani A., Tran P.B., Ren D., Miller R.J. Chemokines regulate the migration of neural progenitors to sites of neuroinflammation. // J. Neurosci. 2006. - Vol. 26. - P. 3182-3191.

51. Bernal G.M., Peterson D.A. Phenotypic and gene expression modification with normal brain aging in GFAP-positive astrocytes and neural stem cells.

52. Aging Cell. 2011 Mar 8. doi: 10.111 l/j.14749726.2011.00694.x. Epub ahead of print.

53. Bloch O., Manley G.T. The role of aquaporin-4 in cerebral water transport and edema. // Neurosurg. Focus. 2007. - Vol. 22, № 5. - E3.

54. Bouzier-Sore A.K., Serres S., Canioni P., Merle M. Lactate involvement in neuron-glia metabolic interaction: (13)C-NMR spectroscopy contribution. // Biochimie. 2003. - Vol. 85, № 9. - P. 841-848.

55. Bradbury M.W. The structure and function of the blood-brain barrier. // Fed. Proc.- 1984. Vol. 43, № 2. - P. 186-190.

56. Bramlett H.M., Dietrich W.D. Pathophysiology of cerebral ischemia and brain trauma: similarities and differences. // J. Cereb. Blood Flow Metab. -2004.-Vol. 24, №2.-P. 133-150.

57. Brenner M., Lampel K., Nakatani Y., Mill J., Banner C., Mearow K., Dohadwala M., Lipsky R., Freese E. Characterization of human cDNA and genomic clones for glial fibrillary acidic protein. // Brain Res. Mol. Brain Res. 1990. - Vol. 7. - P. 177-286.

58. Brown A.M., Ransom B.R. Astrocyte glycogen and brain energy metabolism. // Glia. 2007. - Vol. 55, № 12 - P. 1263-1271.

59. Bruzzone R., White T.W., Paul D.L. Connections with connexins: the molecular basis of direct intercellular signaling. // Eur. J. Biochem. — 1996. -Vol. 238,№ l.-P. 1-27.

60. Buffo A., Rolando C., Ceruti S. Astrocytes in the damaged brain: Molecular and cellular insights into their reactive response and healing potential. // Biochem. Pharmacol. 2010. - Vol. 79, № 2. - P. 77-89.

61. Bystron I., Blakemore C., Rakic P. Development of the human cerebral cortex: Boulder Committee revisited. // Nat. Rev. Neurosci. — 2008. Vol. 9, №2.-P. 110-122.

62. Carmen J., Magnus T., Cassiani-Ingoni R., Sherman L., Rao M.S., Mattson M.P. Revisiting the astrocyte-oligodendrocyte relationship in the adult CNS. // Prog. Neurobiol. 2007. - Vol. 82, № 3. - P. 151-162.

63. Casha S., Yu W.R., Fehlings M.G. FAS deficiency reduces apoptosis, spares axons and improves function after spinal cord injury. // Exp. Neurol. 2005. - Vol. 196, № 2. - P. 390-400.

64. Castejon O.J. Electron microscopic study of capillary wall in human cerebral edema. // J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1980. — Vol. 39, № 3 - P. 296-328.

65. Cavanagh J.B. Corpora-amylacea and the family of polyglucosan diseases. // Brain Res. Brain Res. Rev. 1999. - Vol. 29, № 2-3. - P. 265-295.

66. Cho W., Messing A. Properties of astrocytes cultured from GFAP over-expressing and GFAP mutant mice. // Exp. Cell Res. 2009. - Vol. 315, № 7.-P. 1260-1272.

67. Colombo J.A., Fuchs E., Hartig W., Marotte L.R., Puissant V. "Rodentlike" and "primate-like" types of astroglial architecture in the adult cerebral cortex of mammals: a comparative study. // Anat. Embryol. (Berl). 2000. -Vol. 201,№2.-P. 111-120.

68. Colombo J.A., Reisin H.D. Interlaminar astroglia of the cerebral cortex: a marker of the primate brain. // Brain Res. 2004. - Vol. 1006, № l.-P. 126-131.

69. Colombo J.A., Yanez A., Puissant V., Lipina S. Long, interlaminar astroglial cell processes in the cortex of adult monkeys. // J. Neurosci. Res. -1995. Vol. 40, № 4. - P. 551-556.

70. Condorelli D. F., Nicoletti V. G., Barresi V., Caruso A., Conticello S., de Vellis J., Giuffrida Stella A. M. Tissue-specific DNA methylation patterns of the rat glial fibrillary acidic protein gene. // J. Neurosci. Res. 1994. - Vol. 39. - P. 694-707.

71. Cotrina M.L., Lin J.H.C., Lopez-Garcia J.C., Naus C.C.G., Nedergaard M. ATP-mediated glia signaling. // J. Neurosci 2000. - Vol. 20. - P. 28352844.

72. Dahl D., Chi N.H., Miles L.E., Nguyen B.T., Bignami A. Glial fibrillary acidic (GFA) protein in Schwann cells: fact or artifact? // J. Histochem. Cytochem. 1982.-Vol. 30, № 9. - P. 912-918.

73. Dani J.W., Chernjavsky A., Smith SJ. Neuronal activity triggers calcium waves in hiPocampal astrocyte networks. // Neuron. — 1992. Vol. 8. - P. 429-440.

74. Davidoff M.S., Middendorff R., Kofuncii E., Muller D., Jezek D., Holstein A.F. Leydig cells of the human testis possess astrocyte and oligodendrocyte marker molecules. // Acta Histochem. 2002. - Vol. 104, № 1. - P. 39-49.

75. Davis S., Thomas A., Perry R., Oakley A., Kalaria R.N., O'Brien J.T. Glial fibrillary acidic protein in late life major depressive disorder: an immunocytochemical study. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 2002. -Vol. 73, №5.-P. 556-560.

76. De Keyser J., Laureys G., Demol F., Wilczak N., Mostert J., Clinckers R. Astrocytes as potential targets to suPress inflammatory demyelinating lesions in multiple sclerosis. // Neurochem Int. 2010. — Vol. 57, № 4. — P. 446-450.

77. Del ZoPo G.J., Milner R., Mabuchi T., Hung S., Wang X., Koziol J.A. Vascular matrix adhesion and the blood-brain barrier. // Biochem. Soc. Trans. 2006. - Vol. 34, № 6. - P. 1261-1266.

78. Dermietzel R., Hertzberg E.L., Kessler J.A., Spray D.C. Gap junctions between cultured astrocytes: immunocytochemical, molecular, and electrophysiological analisis. // J. Neurosci. — 1991. Vol. 11, № 5. - P. 1421-1432.

79. Ding M., Eliasson C., Betsholtz C., Hamberger A., Pekny M. Altered taurine release following hypotonic stress in astrocytes from mice deficient for GFAP and vimentin. // Brain Res. Mol. Brain Res. 1998. - Vol. 62, № l.-P. 77-81.

80. Doetsch F., Caillé I., Lim D.A., Garcia-Verdugo J.M., Alvarez-Buylla A. Subventricular zone astrocytes are neural stem cells in the adult mammalian brain. // Cell. 1999. - Vol. 97, № 6. - P. 703-716.

81. Doetsch F., Garcia-Verdugo J.M., Alvarez-Buylla A. Cellular composition and three-dimensional organization of the subventricular germinal zone in the adult mammalian brain. // J. Neurosci. 1997. - Vol. 17, № 13. - P. 5046-5061.

82. Doherty P., Walsh F.S. The contrasting roles of N-CAM and N-cadherin as neurite outgrowth-promoting molecules. // J. Cell Sci. SuPl. 1991. - Vol. 15.-P. 13-21.

83. Dong Y., Benveniste E.N. Immune function of astrocytes. // Glia. 2001. -Vol. 30, №2.-P. 180-190.

84. Dringen R., Gutterer J.M., Hirrlinger J. Glutathione metabolism in brain. Metabolic interaction between asrtrocytes and neurons in the defense against reactive oxygen species. // Eur. J. Biochem. 2000. - Vol. 267. - P. 49124916.

85. Duan S., Anderson C.M., Keung E.C., Chen Y., Chen Y., Swanson R.A. P2X7 receptor-mediated release of excitatory amino acids from astrocytes. // J. Neurosci. -2003. Vol. 23. - P. 1320-1328.

86. Eliasson C., Sahlgren C., Berthold C.H., Stakeberg J., Celis J.E., Betsholtz C., Eriksson J.E., Pekny M. Intermediate filament protein partnership in astrocytes. // J. Biol. Chem. 1999. - Vol. 274, № 34. -P. 23996-24006.

87. Eng L.F. Glial fibrillary acidic protein (GFAP): the major protein of glial intermediate filaments in differentiated astrocytes. // J. Neuroimmunol. -1985. Vol. 8, № 4-6. - P. 203-214.

88. Eng L.F., Vanderhaeghen J.J., Bignami A., Gerstl B. An acidic protein isolated from fibrous astrocytes. // Brain Res. 1971. — Vol. 28, № 2. — P. 351-354.

89. Engelhardt B., Sorokin L. The blood-brain and the blood-cerebrospinal fluid barriers: function and dysfunction. // Semin. Immunopathol. 2009. - Vol. 31, № 4. - P. 497-511.

90. Esposito P., Gheorghe D., Kandere K., Pang X., Connolly R., Jacobson S., Theoharides T.C. Acute stress increases permeability of the blood-brain-barrier through activation of brain mast cells. // Brain Res. -2001.-Vol. 888, № l.-P. 117-127.

91. Faraci F.M., Heistad D.D. Regulation of the cerebral circulation: role of endothelium and potassium channels. // Physiol. Rev. — 1998. — Vol. 78. — P. 53-97.

92. Faulkner J.R., Herrmann J.E., Woo M.J., Tansey K.E., Doan N.B., Sofroniew M.V. Reactive astrocytes protect tissue and preserve function after spinal cord injury. // J. Neurosci. 2004. - Vol. 24, № 9. - P. 21432155.

93. Feletou M., Vanhoutte P. M. Endothelium-Derived Hyperpolarizing Factor: Where Are We Now? // Arterioscler. Thromb. Vase. Biol. 2006. -Vol. 26.-P. 1215-1225.

94. Fellin T., Carmignoto G. Neurone-to-astrocyte signalling in the brain represents a distinct multifunctional unit. // J. Physiol. 2004. - Vol. 559. -P. 3-15.

95. Fellin T., Sul J.Y., D'Ascenzo M., Takano H., Pascual O., Haydon P.G. Bidirectional astrocyte-neuron communication: the many roles of glutamate and ATP. // Novartis. Found. Symp. 2006. - Vol. 276.-P. 208-217.

96. Ferguson A.V., Bains J.S. Electrophysiology of the circumventricular organs. // Front. Neuroendocrinol. 1996. - Vol. 17, № 4. - P. 440-475.

97. Fields R.D., Stevens-Graham B. New insights into neuron-glia communication. // Science. 2002. — Vol. 298. — P. 556-562.

98. Filosa J.A., Bonev A.D., Straub S.V., Meredith A.L., Wilkerson M.K., Aldrich R.W. Local potassium signaling couples neuronal activity to vasodilation in the brain. // Nat. Neurosci. 2006. - Vol. 9. - P. 1397-1403.

99. Filosa J. A., Blanco V. M. Neurovascular coupling in the mammalian brain. // Exp. Physiol. 2007. - Vol. 92, № 4 - P. 641-646.

100. Finkbeiner S. Calcium waves in astrocytes-filling in the gaps. // Neuron. 1992. -Vol. 8. - P. 1101-1108.

101. Frisen J., Johansson C.B., Török C., Risling M., Lendahl U. Rapid, widespread, and longlasting induction of nestin contributes to the generation of glial scar tissue after CNS injury. // J. Cell Biol. 1995. - Vol. 131, № 2. -P. 453-464.

102. Fry M., Hoyda T.D., Ferguson A.V. Making sense of it: roles of the sensory circumventricular organs in feeding and regulation of energy homeostasis. // Exp. Biol. Med. (Maywood). 2007. - Vol. 232, № 1. - p. 14-26.

103. Fukuda S., Kato F., Tozuka Y., Yamaguchi M., Miyamoto Y., Hisatsune T. Two distinct subpopulations of nestin-positive cells in adultmouse dentate gyrus. // J. Neurosci. 2003. - Vol. 23, №28.-P. 9357-9366.

104. Ganong W.F. Circumventricular organs: definition and role in the regulation of endocrine and autonomic function. // Clin. Exp. Pharmacol. Physiol. 2000. - Vol. 27, № 5-6. - P. 422-427.

105. Goldman J.E. Lineage, migration, and fate determination of postnatal subventricular zone cells in the mammalian CNS. // J Neurooncol. 1995. -Vol. 24, №1. -P. 61-64.

106. Gourine A.V., Kasymov V., Marina N., Tang F., Figueiredo M.F., Lane S., Teschemacher A.G., Spyer K.M., Deisseroth K., Kasparov S. Astrocytes control breathing through pH-dependent release of ATP. // Science. 2010. - Vol. 329, № 5991. - P. 571-575.

107. Gross P.M. Circumventricular organ capillaries. // Prog. Brain Res. -1992. Vol. 91. - P. 219-233.

108. Guerri C., Renau-Piqueras J. Alcohol, astroglia, and brain development. // Mol. Neurobiol. 1997. - Vol. 15, № 1. - P. 65-81.

109. Guthrie P.B., KnaPenberger J., Segal M., Bennett M.V., Charles A.C., Kater S.B. ATP released from astrocytes mediates glial calcium waves. // J. Neurosci 1999. - Vol. 19. - P. 520-528.

110. Hagemann T.L., Connor J.X., Messing A. Alexander disease-associated glial fibrillary acidic protein mutations in mice induce Rosenthal fiber formation and a white matter stress response. // J. Neurosci. — 2006. — Vol. 26, № 43. P. 11162-11173.

111. Hainfellner J.A., Voigtlander T., Strobel T., Mazal P.R., Maddalena A.S., Aguzzi A., Budka H. Fibroblasts can express glial fibrillary acidicprotein (GFAP) in vivo. // J. Neuropathol. Exp. Neurol. —2001. Vol. 60, № 5. - P. 449-461.

112. Halassa M.M., Florian C., Fellin T., Munoz J.R., Lee S.Y., Abel T., Haydon P.G., Frank M.G. Astrocytic modulation of sleep homeostasis and cognitive consequences of sleep loss. // Neuron. 2009. - Vol. 61, № 2. - P. 213-219.

113. Hamby M.E., Sofroniew M.V. Reactive astrocytes as therapeutic targets for CNS disorders. // Neurotherapeutics. 2010. - Vol. 7, № 4. - P. 494-506.

114. Harder D.R., Alkayed N.J., Lange A.R. et al. Functional hyperemia in the brain. Hypothesis for astrocyte-derived vasodilator metabolites. // Stroke. 1998. - Vol. 28. - P. 229-234.

115. Hatfield J.S., Skoff R.P., Maisel H., Eng L. Glial fibrillary acidic protein is localized in the lens epithelium. // J. Cell Biol. 1984. - Vol. 98, №5.-P. 1895-1898.

116. Hausmann R., Betz P. Course of glial immunoreactivity for vimentin, tenascin and alphal-antichymotrypsin after traumatic injury to human brain. // Int. J. Legal Med. 2001. - Vol. 114, № 6. - P. 338-342.

117. Hawkins B.T., Davis T.P. The blood-brain barrier/Neurovascular unit in health and disease. // Pharmacol. Rev. 2005. - Vol. 57, № 2. - P. 173185.

118. Hertz L., Zeilke H.R. Astrocytic control of glutamatergic activity: astrocytes as stars of the show // Trends. Neurosci. 2004. - Vol. 27. - P. 735-743.

119. Hewett J.A. Determinants of regional and local diversity within the astroglial lineage of the normal central nervous system. // J. Neurochem. -2009.-Vol. 110, №6.-P. 1717-1736.

120. Higashi K., Fujita A., Inanobe A., Tanemoto M., Doi K., Kubo T., Kurachi Y. An inwardly rectifying K(+) channel, Kir4.1, expressed inastrocytes surrounds synapses and blood vessels in brain. // Am.

121. J. Physiol. Cell Physiol. 2001. - Vol. 281, № 3. - P. 922-931.

122. Holthoff K., Witte O.W. Directed spatial potassium redistribution in rat neocortex. // Glia. 2000. - Vol. 29, № 3. - P. 288-292.

123. Hsiao V.C., Tian R., Long H., Der Perng M., Brenner M., Quinlan R.A., Goldman J.E. Alexander-disease mutation of GFAP causes filament disorganization and decreased solubility of GFAP. // J. Cell Sci. — 2005. -Vol. 118, № 9. — P. 2057-2065.

124. Huang A. M., Lee E. H. Identification of a novel glial fibrillary acidic protein mRNA isotype related to memory retention in rate. // Neuroreport. -1997. Vol. 68, № 7. - P. 1619-1624.

125. Huber J.D., Egleton R.D., Davis T.P. Molecular physiology and pathophysiology of tight junctions in the blood-brain barrier. // Trends. Neurosci. -2001. Vol. 24, № 12. - P. 719-725.

126. Ito U., Nagasao J., Kawakami E., Oyanagi K. Fate of disseminated dead neurons in the cortical ischemic penumbra: ultrastructure indicating a novel scavenger mechanism of microglia and astrocytes. // Stroke. 2007. -Vol. 38, № 9. - P. 2577-2583.

127. Jagadha V., Halliday W.C., Becker L.E. Glial fibrillary acidic protein (GFAP) in oligodendrogliomas: a reflection of transient GFAP expressionby immature oligodendroglia. // J. Neurol. Sci. 1986. - Vol. 13,4.-P. 307-311.

128. Jakovcevic D., Harder D.R. Role of astrocytes in matching blood flow to neuronal activity. // Curr. Top. Dev. Biol. 2007. - Vol. 79. - P. 75-97.

129. Johansson C.B., Lothian C., Molin M., Okano H., Lendahl U. Nestin enhancer requirements for expression in normal and injured adult CNS. // J. Neurosci. Res. 2002. - Vol. 69, № 6. - P. 784-794.

130. Kang W., Hébert J.M. Signaling Pathways in Reactive Astrocytes, a Genetic Perspective. // Mol. Neurobiol. 2011. - Vol. 43, № 3. - P. 147154.

131. Kasantikul V., Shuangshoti S. Positivity to glial fibrillary acidic protein in bone, cartilage, and chordoma. // J. Surg. Oncol. — 1989. Vol. 41,№ l.-P. 22-26.

132. Kepes J.J., Perentes E. Glial fibrillary acidic protein in chondrocytes of elastic cartilage in the human epiglottis: an immunohistochemical study with polyvalent and monoclonal antibodies. // Anat. Rec. 1988. - Vol. 220, № 3. - P. 296-299.

133. Kielian T. Toll-like receptors in central nervous system glial inflammation and homeostasis. // J. Neurosci. Res. 2006. — Vol. 83, № 5. -P. 711-730.

134. Kimelberg H.K. The problem of astrocyte identity. // Neurochem. Int. -2004.-Vol. 45, №2-3.-P. 191-202.

135. Kobayashi H., Yanagita T., Yokoo H., Wada A. Molecular mechanisms and drug development in aquaporin water channel diseases: aquaporins in the brain. //J. Pharmacol. Sci. 2004. - Vol. 96, № 3 - P. 264270.

136. Koehler R.C., Gebremedhin D., Harder D.R. Role of astrocytes in cerebrovascular regulation. // J. API. Physiol. — 2006. — Vol. 100, № 1. — P. 307-317.

137. Kofuji P., Newman E.A. Potassium buffering in the central nervous system. // Neuroscience. 2004. - Vol. 129, № 4. - P. 1045-1056.

138. Kriegstein A., Alvarez-Buylla A. The glia nature of embyionic and adult neural stem cells. // Ann.Rev.Neurosci. 2009. - Vol. 32. - P. 149184.

139. Kurosinski P., Gotz J. Glial cells under physiologic and pathologic conditions. // Arch. Neurol. 2002. - Vol. 59, № 10. - P. 1524-1528.

140. Laird M.D., Vender J.R., Dhandapani K.M. OPosing roles for reactive astrocytes following traumatic brain injury. // Neurosignals. 2008. - Vol. 16, №2-3.-P. 154-164.

141. Laming P.R., Kimelberg H., Robinson S., Salm A., Hawrylak N., Miiller C., Roots B., Ng K. Neuronal-glial interactions and behaviour. // Neurosci. Biobehav. Rev. 2000. - Vol. 24, № 3. - P. 295-340.

142. Lee S.J., Zhou T., Choi C., Wang Z., Benveniste E.N. Differential regulation and function of Fas expression on glial cells. // J. Immunol. -2000.-Vol. 164, №3.-P. 1277-1285.

143. Lendahl U., Zimmerman L.B., McKay R.D. CNS stem cells express a new class of intermediate filament protein. // Cell. 1990. - Vol. 60, № 4. -P. 585-595.

144. Lepekhin E.A., Eliasson C., Berthold C.H., Berezin V., Bock E., Pekny M. Intermediate filaments regulate astrocyte motility. // J. Neurochem. 2001. - Vol. 79, № 3. - P. 617-625.

145. Li R., Messing A., Goldman J.E., Brenner M. GFAP mutations in Alexander disease. // Int. J. Dev. Neurosci. 2002. - Vol. 20, № 3-5. - P. 259-268.

146. Li C., Zhao R., Gao K., Wei Z., Yin M.Y., Lau L.T., Chui D., Hoi Yu A.C. Astrocytes: implications for neuroinflammatory pathogenesis of Alzheimer's disease. // Curr. Alzheimer Res. 2011. - Vol. 8, № 1. — P. 6780.

147. Liesi P. Laminin and fibronectin in normal and malignant neuroectodermal cells. // Med. Biol. 1984. - Vol. 62, № 3. - P. 163-180.

148. Liu X., Bolteus A.J., Balkin D.M., Henschel O., Bordey A. GFAP-expressing cells in the postnatal subventricular zone display a unique glial phenotype intermediate between radial glia and astrocytes. // Glia. 2006. -Vol. 54, №5.-P. 394-410.

149. Ludwin S.K., Kosek J.C., Eng L.F. The topographical distribution of S-100 and GFA proteins in the adult rat brain: an immunohistochemical study using horseradish peroxidase-labelled antibodies. // J. Comp. Neurol. -1976. Vol. 165, № 2. - P. 197-207.

150. Magistretti P.J., Pellerin L. Cellular mechanisms of brain energy metabolism and their relevance to functional brain imaging. // Phil. Trans. R. Soc. Lond. B. 1999. - Vol. 354. - P. 1155-1163.

151. Marin-Padilla M. Ontogenesis of the pyramidal cell of the mammalian neocortex and developmental cytoarchitectonics. A unifying theory. // J.Comp.Neurol. 1992. - Vol. 321, № 2. - P. 223-240.

152. Marin-Padilla M. Three-dimensional structural organization of layer I of the human cerebral cortex. A Golgi study. // J.Comp.Neurol. 1990. -Vol. 229.-P. 89-105.

153. Mauch D.H., Nägler K., Schumacher S., Göritz C., Müller E.C., Otto A., Pfrieger F.W. CNS synaptogenesis promoted by glia-derived cholesterol. // Science. -2001. Vol. 294, № 5545. - P. 1354-1357.

154. Mignot C., Boespflug-Tanguy O., Gelot A., Dautigny A., Pham-Dinh D., Rodriguez D. Alexander disease: putative mechanisms of an astrocytic encephalopathy. // Cell Mol. Life Sei. 2004. - Vol. 61, № 3. - P. 369-385.

155. Nadkarni S., Jung P., Levine H. Astrocytes optimize the synaptic transmission of information. // PLoS. Comput. Biol. 2008. - Vol. 4, № 5 -P.1-11.

156. Nakamura T., Xi G., Hua Y., Hoff J.T., Keep R.F. Nestin expression after experimental intracerebral hemorrhage. // Brain Res. 2003. - Vol. 981, № 1-2-P. 108-117.

157. Newman E.A. High potassium conductance in astrocyte endfeet. // Science. 1986 - Vol. 233, № 4762. - P. 453-454.

158. Newman E.A. New roles for astrocytes: regulation of synaptic transmission. // Trends. Neurosci. — 2003. Vol. 26. - P. 536-542.

159. Norenberg M.D., Martinez-Hernandez A. Fine structural localization of glutamine synthetase in astrocytes of rat brain. // Brain Res. 1979. -Vol. 161, №2. -P. 303-310.

160. Nortje J., Menon D.K. Traumatic brain injury: physiology, mechanisms, and outcome. // Curr. Opin. Neurol. 2004. - Vol. 17, № 6. -P. 711-718.

161. Oberheim N.A., Wang X., Goldman S., Nedergaard M. Astrocytic complexity distinguishes the human brain. // Trends. Neurosci. — 2006. — Vol. 29, №10.-P. 547-553.

162. Ong W.Y., Garey L.J., Reynolds R. Distribution of glial fibrillary acidic protein and glutamine synthetase in human cerebral cortical astrocytes~a light and electron microscopic study. // J. Neurocytol. 1993. - Vol. 22, № 10. - P. 893-902.

163. Papadopoulos M.C., Verkman A.S. Aquaporin-4 and brain edema. // Pediatr. Nephrol. 2007. - Vol. 22, № 6. - P. 778-784.

164. Pardridge W.M. Blood-brain barrier biology and methodology. // J. Neurovirol. 1999. - Vol. 5, № 6. - P. 556-569.

165. Park E., Bell J.D., Baker A J. Traumatic brain injury: can the consequences be stoped? // Canadian Med.Association J. — 2008. — Vol. 178, №9.-P. 1163-1170.

166. Parpura V., Basarsky T.A., Liu F., Jeftinija K., Jeftinija S., Haydon P.G. Glutamate-mediated astrocyte-neuron signaling. // Nature. 1994. -Vol. 369, № 6483. - P. 744-747.

167. Paulson O.B., Newman E.A. Does the release of potassium from astrocyte endfeet regulate cerebral blood flow? // Science. 1987. - Vol. 237.-P. 896-897.

168. Paulus W. GFAP, Ki67 and IDH1: perhaps the golden triad of glioma immunohistochemistry. // Acta Neuropathol. 2009. - Vol. 118, № 5. - P. 603-604.

169. Pekny M. Astrocytic intermediate filaments: lessons from GFAP and vimentin knock-out mice. // Prog. Brain Res. 2001. - Vol. 132. - P. 23-30.

170. Pekny M., Nilsson M. Astrocyte activation and reactive gliosis. // Glia. 2005. - Vol. 50, № 4. - P. 427-434.

171. Pfrieger F.W., Barres B.A. Synaptic efficacy enhanced by glial cells in vitro. // Science. 1997. - Vol. 277, № 5332. - P. 1684-1687.

172. Quinlan R.A., Brenner M., Goldman J.E., Messing A. GFAP and its role in Alexander disease. // Exp. Cell Res. 2007. - Vol. 313. - P. 20772087.

173. Rash J.E., Yasumura T., Dudek F.E., Nagy J.I. Cell-specific expression of connexins and evidence of restricted gap junctional coupling between glial cells and between neurons. // J. Neurosci. — 2001. Vol. 21, №6.-P. 1983-2000.

174. Reeves S. A., Helman L. J., Allison A., Israel M. A. (1989). Molecular cloning and primary structure of human glial fibrillary acidic protein. // Proc. Natl. Acad. Sci. USA 1989. - Vol. 86. - P. 5178-5182.

175. Ribotta M.G., Menet V., Privat A. Glial scar and axonal regeneration in the CNS: lessons from GFAP and vimentin transgenic mice. // Acta Neurochir. SuPl. 2004. - Vol. 89. - P. 87-92.

176. Ronnevi L.-O. Origin of the glial processes responsible for the spontaneous postnatal phagocytosis of boutons on cat spinal motoneurons. // Cell Tissue Res. 1978. - Vol. 189. - P. 203-217.

177. Rubin L.L., Hall D.E., Porter S., Barbu K., Cannon C., Horner H.C., Janatpour M., Liaw C.W., Manning K., Morales J., Tanner L., Tomaselli K.

178. J., Bard F. A cell culture model of the blood-brain barrier. // J.

179. Cell Biol.-1991.-Vol. 115, №6.-P. 1725-1735.

180. Sabbatini M., Barili P., Bronzetti E., Zaccheo D., Amenta F. Age-related changes of glial fibrillary acidic protein immunoreactive astrocytes in the rat cerebellar cortex. // Mech. Ageing Dev. 1999. - Vol. 108, № 2. -P. 165-172.

181. Sanderson M.J., Charles A.C., Boitano S., Dirksen E.R. Mechanisms and function of intercellular calcium signaling. // Mol. Cell. Endocrinol. -1994.-Vol. 98.-P. 173-187.

182. Sarnat HB. Regional differentiation of the human fetal ependyma: immunocytochemical markers. // J. Neuropathol. Exp. Neurol. 1992. -Vol. 51, №1.-P. 58-75.

183. Shapiro S.D. Matrix metalloproteinase degradation of extracellular matrix: biological consequences. // Curr. Opin. Cell Biol. 1998. - Vol. 10, №5.-P. 602-608.

184. Schmechel S.E., Rakic P. A Golgi study of .radial glial cells in developing monkey telencephalon: morphogenesis and transformation into astrocytes. // Anat. Embryol. 1979. - Vol. 156. - P. 115-152.

185. Shin T.K., Lee Y.D., Sim K.B. Embryonic intermediate filaments, nestin and vimentin, expression in the spinal cords of rats with experimental autoimmune encephalomyelitis. // J. Vet. Sci. 2003. - Vol. 4, № 1. - P. 913.

186. Silver J., Miller J.H. Regeneration beyond the glial scar. // Nat. Rev. Neurosci. 2004. - Vol. 5, № 2. - P. 146-156.

187. Simard M., Arcuino G., Takano T. Signalling at the gliovascular interface. // J. Neurosci. 2003. - Vol. 23, № 27. - P. 9254-9262.

188. Simpson I.A., Carruthers A., Vannucci SJ. SuPly and demand in cerebral energy metabolism: the role of nutrient transporters. // J. Cereb. Blood Flow Metab. -2007. Vol. 27, № 11. - P. 1766-1791.

189. Sofroniew M.V. Reactive astrocytes in neural repair and protection. // Neuroscientist. 2005. - Vol. 11, № 5. - P. 400-407.

190. Somjen G.G. Nervenkitt: notes on the history of the concept of neuroglia. // Glia. 1988. - Vol. 1, № 1. - P. 2-9.

191. Sonnewald U., Qu H., Aschner M. Pharmacology and toxicology of astrocyte-neuron glutamate transport and cycling. // J. Pharmacol. Exp. Ther. -2002.-Vol. 301.-P. 1-6.

192. Sontheimer H. Voltage-dependent ion channels in glial cells. // Glia. -1994.-Vol. 11, №2.-P. 156-172.

193. Sontheimer H., Fernandez-Marques E., Ullrich N., PaPas C.A., Waxman S.G. Astrocyte Na+ channels are required for maintenance of Na+/K(+)-ATPase activity. // J. Neurosci. 1994. - Vol. 14. - P. 24642475.

194. Stamatovic S. M., Keep R. F., Andjelkovic A. V. Brain Endothelial Cell-Cell Junctions: How to "Open" the Blood Brain Barrier. // Curr. Neuropharm. 2008. - Vol. 6. - P. 179-192.

195. Stitt J.T. Passage of immunomodulators across the blood-brain barrier. // Yale J. Biol. Med. 1990. - Vol. 63, № 2. - P. 121-131.

196. Strnad P., Stumptner C., Zatloukal K., Denk H. Intermediate filament cytoskeleton of the liver in health and disease. // Histochem. Cell Biol. -2008. Vol. 129, № 6. - P. 735-749.

197. Suarez I., Bodega G., Fernandez B. Glutamine synthetase in brain: effect of ammonia. // Neurochem. Int. 2002. - Vol. 41. - P. 123-142.

198. Swanson R.A., Ying W., KauPinen T.M. Astrocyte influences on ischemic neuronal death. // Curr. Mol. Med. 2004. - Vol. 4, № 2. - P. 193205.

199. Takano T., Oberheim N., Cotrina M.L., Nedergaard M. Astrocytes and ischemic injury. // Stroke. 2009. - Vol. 40, № 3. - P. 8-12.

200. Tsang K.K., Whitfield P.C. Traumatic brain injury: review of current management strategies. // Br. J. Oral Maxillofac. Surg. — 2011 Apr 27. Epub ahead of print.

201. Unterberg A.W., Stover J., Kress B., Kiening K.L. Edema and brain trauma. // Neuroscience. 2004. - Vol. 129, № 4. - P. 1021-1029.

202. Vaca K., Wendt E. Divergent effects of astroglial and microglial secretions on neuron growth and survival. // Exp Neurol. 1992. - Vol. 118, № l.-P. 62-72.

203. Verkhratsky A., Kirchhoff F. Glutamate-mediated neuronal-glial transmission. // J. Anat. 2007. - Vol.210, № 6 - P. 651-660.

204. Verkhratsky A., Orkand R. K., Kettenmann H. Glial Calcium: Homeostasis and Signaling Function. // Physiol. Rew. — 1998. -Vol. 78, №1.-P. 99-141.

205. Vitellaro-Zuccarello L., Mazzetti S., Bosisio P., Monti C., De Biasi S. Distribution of Aquaporin 4 in rodent spinal cord: relationship with astrocyte markers and chondroitin sulfate proteoglycans. // Glia. — 2005. — Vol. 51, № 2.-P. 148-159.

206. Waagepetersen H.S., Sonnewald U., Schousboe A. The GABA paradox: multiple roles as metabolite, neurotransmitter, and neurodifferentiative agent. // J. Neurochem. 1999. - Vol. 73, № 4. - P. 1335-1342.

207. Warr O., Takahashi M., Attwell D. Modulation of extracellular glutamate concentration in rat brain slices by cystine-glutamate exchange. // J. Physiol. 1999. - Vol. 514. - P. 783-793.

208. Wiencken A.E., Casagrande V.A. Endothelial nitric oxide synthetase (eNOS) in astrocytes: another source of nitric oxide in neocortex. // Glia. — 1999. Vol. 26, № 4. - P. 280-290.

209. Xu H.L., Pelligrino D.A. ATP release and hydrolysis contribute to rat pial arteriolar dilatation elicited by neuronal activation. // Exp. Physiol. -2007. Vol. 92, № 4. - P. 647-651.

210. Yang P.L., He X.J., Li H.P., Lan B.S., Wang D., Wang G.Y., Xu S.Y., Liu Y.H. Reactive astrocytes and nestin expression in adult rats following spinal cord compression injury. // Nan. Fang Yi Ke Da Xue Xue Bao. -2008. Vol. 28, № 10. - P. 1752-1755.

211. Ye Z.C., Wyeth M.S., Baltan-Tekkok S., Ransom B.R. Functional hemichannels in astrocytes: a novel mechanism of glutamate release. // J. Neurosci. 2003. - Vol. 23. - P. 3588-3596.

212. Zhu H., Dahlstrom A. Glial fibrillary acidic protein-expressing cells in the neurogenic regions in normal and injured adult brains. // J. Neurosci. Res. 2007. - Vol. 85, № 12. - P. 2783-2792.

213. Zonta M., Angulo M.C., Gobbo S., Rosengarten B., Hossmann K.A., Pozzan T., Carmignoto G. Neuron-to-astrocyte signaling is central to the dynamic control of brain microcirculation. // Nat. Neurosci. — 2003. Vol. 6.-P. 43-50.

214. Zonta M., Carmignoto G. Calcium oscillations encoding neuron-to-astrocyte communication. // J. Physiol. 2002. - Vol. 96. - P. 193-198.