Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

COMPARATIVE ANALYSIS OF THE CYTOCHEMICAL CHARACTERISTICS NEURONS OF THE AMYGDALA’S DORSOMEDIAL NUCLEUS ON MALE AND FEMALE RATS

Ахмадеев А.В.
The aim of this study was to research nuclei acid metabolism on male and female rats in dorsomedial nucleus of Amygdala, which is one of sex dimorphism zones. Differences that depend on sex were found. Also it is shown that intensity of metabolism depends on concentration of sex hormones in blood.

На основании обширных исследований по функциональной морфологии и нейроэндокринологии миндалевидного комплекса (МК) мозга крысы, впервые на его территории были выявлены зоны полового диморфизма (ЗПД), одной из которых является дорсомедиальное ядро [Med, 1]. Исследование активности ферментов, обеспечивающих превращение тестостерона в эстрадиол (ферментов ароматазного комплекса) и в 5-α-восстановленные метаболиты (фермента 5-α--редуктазы) позволило показать, что формирование ЗПД происходит в критическом периоде половой дифференциации мозга [1,6].

В исследованиях по гистофизиологии Med показано, что его нейроны реагируют изменением своих кариоволюметрических показателей на гонадэктомию и в динамике эстрального цикла [1], что хорошо объяснимо на основании данных о наличии у нейронов ЗПД рецепторов к половым стероидам [5,7,8]. Установлено, что колебание уровней гормонов в динамике эстрального цикла влияет на связывание нейронами 3Н-эстрадиола на территории заднего отдела МК [2]. В составе Med у самок крыс выявлены нейроэндокринные нейроны и описана их ультраструктура [3]. Также обнаружены показатели гормон-зависимой реверсии в структурно - функциональной организации нейроэндокринных нейронов в динамике эстрального цикла [4]. Однако, у самцов крыс, хотя наличие нейроэндокринных нейронов в Med и предполагается, их структурно-функциональные характеристики только начинают изучаться.

Целью работы являлось сравнительное изучение нуклеиново-кислого обмена в нейронах Med у самцов и самок крыс с регулярным эстральным циклом.

Материал и методы. Исследования проведены на 35 крысах (25 самок и 10 самцов) половозрелого возраста линии Вистар, весом тела 200-250 г. Регулярность эстрального цикла (ЭЦ) достигалась созданием оптимальных условий содержания в отношении светового дня, температуры помещений, использования феромонов самцов. Стадии ЭЦ определяли по цитологической картине влагалищных мазков. Самцов и самок крыс (на стадии эструса, метэструса и диэструса) декапитировали с соблюдением правил работы с лабораторными животными. Для изучения цитологических характеристик нейронов головной мозг фиксировали в 10% -ном формалине, заливали в парафин и готовили 7-10 мкм фронтальные срезы, которые окрашивали галлоцианином с хромовыми квасцами по Эйнарсону на нуклеиновые кислоты. Число «темных» и «светлых» клеток в Med подсчитывали в пяти полях зрения у каждого животного. 3Н-уридин (удельная радиоактивность 28 Ки/мМ) вводили внутрибрюшинно 15 животным (5 самцов и 10 самок) в дозе 160 МБк/г за один час до фиксации материала. Для световой микроскопии кусочки МК фиксировали 12 ч в смеси формалин-спирт-ледяная уксусная кислота в холодильнике. Готовили парафиновые срезы толщиной 5 мкм, депарафинировали их и покрывали фотоэмульсией типа ПР-2М с экспозицией 1 месяц. После проявления и фиксации автографов препараты окрашивали гематоксилином с эозином. Интенсивность включения изотопа оценивали по числу зерен восстановленного серебра на единицу площади объекта (100 μ2) в десяти полях зрения с учетом фона вне среза. Статистическую обработку проводили с использованием программы «Statistica 5.5».

Результаты. Дорсомедиальное ядро (Med) занимает самую дорсальную по сравнению с другими двумя ядрами палеоамигдалы позицию, имеет наибольшую плотность упаковки нейронов, форма и размеры нейронов достаточно однородны. Оно находится около стенки бокового желудочка.

Изучение цитологических характеристик нейронов Med в препаратах, окрашенных на нуклеиновые кислоты по методике Эйнарсона, показало, что нейроны имеют различную по интенсивности окраску. Часть нейронов была интенсивно окрашена в темно-синий цвет, при этом краситель часто экранировал клеточное ядро и выявлялись только общие контуры «темных» клеток. Другая часть нейронов - «светлые» - была окрашена бледно, в таких клетках можно было видеть светлое округлое ядро, компактное ядрышко и умеренно (по интенсивности) окрашенную цитоплазму. Встречались также нейроны со светлым ядром, но интенсивно окрашенной цитоплазмой. Подсчет количества «темных» и «светлых» клеток в Med у самцов показал, что на долю «светлых» клеток в среднем по всей территории ядра приходится 41-45%. На стадии диэструс доля светлых клеток составляет 48-52%, эструс - 60-62%, метэструс 38-42%. Суммарно (на всех изученных стадиях ЭЦ процент светлых клеток у самок составил 48-52%. Это больше соответствующего показателя у самцов.

В автографах Med белых крыс зерна восстановленного серебра обнаруживали преимущественно в ядрах нейронов и реже (иногда) - в цитоплазме. Большую интенсивность имела метка в эндотелии сосудов и прилежащих к ним нейронах. Подсчет числа зерен серебра на единицу площади объекта с учетом фона вне среза показал, что у самцов крыс в перивентрикулярной зоне оно равно 10,32+0,77, в центральной - 10,27+0,86 и в краевой - 8,50+0,05. Сравнение вариационных рядов групповых средних, отражающих интенсивность включения изотопа в трех исследованных зонах показало, что в краевой зоне она резко снижается по сравнению с перивентрикулярной и центральной зонами (р<0,01).

Подсчет зерен серебра на единицу площади объекта с учетом фона вне среза показал, что у крыс на стадии эструс он равен 10,45+0,89, метэструс - 8.29+0,27. Сравнение вариационных рядов групповых средних, отражающих интенсивность включения изотопа в двух исследованных группах показало, что выявившиеся различия являются статистически значимыми (р<0,01). На стадии диэструс тождественный показатель равен 8,62 + 0,13. Сравнение вариационных рядов групповых средних, отражающих интенсивность включения изотопа на стадиях диэструс и эструс, а также диэструс и метэструс показало, что выявившиеся различия являются статистически незначимыми (p>0,05).

Интенсивность включения изотопа в среднем на территории Med равна у самцов 9,69+0,6, у самок - 9,27+0,56 (суммарно по двум стадиям - эструса и метэструса). Сравнение средних численных характеристик вариационных рядов, отражающих число меток в нервной ткани Med у самцов и самок показал, что значимых различий между ними не существует (p=0,12). Однако, различия были достоверными при сравнении показателей интенсивности включения изотопа у самцов и самок на стадии метэструса (p<0,05) и недостоверными при сравнении показателей, характеризующих число зерен серебра в нервной ткани Med на стадии эструса и самцами (p=0,315).

Обсуждение. Миндалевидный комплекс (МК) вовлечен в центральные механизмы регуляции широкого круга физиологических процессов, начиная от деятельности отдельных органов и систем до целостных поведенческих актов, определяющих адаптацию организмов, их пищевое и половое поведение. Важна роль МК в модуляции деятельности нейроэндокринной системы, при этом сам МК испытывает влияние половых стероидов через рецепторы, выявленные на его территории [1].

Полученные результаты показывают, что нейроны Med у крыс различаются по интенсивности окраски на нуклеиновые кислоты, что отражает изменение содержания в них рибонуклеопротеидов, а, следовательно, и сдвиги в функциональном состоянии. Данные авторадиографического исследования с использованием 3Н-уридина свидетельствуют о том, что интенсивность включения изотопа выше в тех зонах Med, которые прилежат к стенке бокового желудочка (как у самцов, так и самок крыс). Средние величины, характеризующие интенсивность нуклеино-кислого обмена в ткани Med, близки у самцов и самок крыс. Однако, близость изученных показателей у самцов и самок на стадии эструса позволяет предполагать, что у самцов состояние гормонального фона характеризуется высокими значениями андрогенов и гонадотропинов.

Автор приносят свою благодарность зав. кафедрой гистологии Военно-медицинской Академии проф., д.б.н. Р.К.Данилову за помощь в проведении авторадиографических исследований.

Работа выполнена при финансовой поддержке Гранта Президента РФ МК1643.2005.4

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

  1. Акмаев И.Г., Калимуллина Л.Б.. Миндалевидный комплекс мозга: функциональная морфология и нейроэндокринология. 1993. М.: Наука, 269 с.
  2. Асрибекова М.К., Калимуллина Л.Б. //Бюлл. эксп. биол. и мед. 1989. Т.107, №. 10, С.748.
  3. Ахмадеев А.В. и соавт. //Бюлл. эксп. биол. и мед., 1999, Т.128, № 10, C.466
  4. Ахмадеев А.В., Калимуллина Л.Б. «Темные» и «светлые» клетки миндалевидного комплекса в динамике эстрального цикла.//Цитология, 2004, Т. 46, № 5, С.45.
  5. Sato M., Moria Y., Kiyama H., Noguchi K. //Neurosci. Res. 1987. V.5, P.131.
  6. Shinoda K, M. Nagano Y. Osawa. //The Journal of Comp. Neurology 1994. V.343, P 113.
  7. Takeshita H.//Yonago acta med. 1976, V.20, P.125.
  8. Vreeburg J.T.M., Schrethlen P.J.M., Baum M.J.//Endocrinology. 1975, V.97.P. 969.