Delist.ru

Оксидативный стресс и морфогенез в спинном мозге на этапах старения человека (18.02.2008)

Автор: Телешева Ираида Борисовна

нейронов астроцитов олигоденд-роцитов микрогли-оцитов нейронов астроцитов олигоденд-роцитов микрогли-оцитов

1-й зрелый 155,27±30,63 91,77±9,66 71,84±3,83 63,13±24,89 148,48,±16,89 38,88±8,17 32,53±4,83 23,01±8,62

2-й зрелый 138,03±29,78 66,24±9,44 66,18±8,05 40,06±6,52 90,09±19,84 25,29±5,13 24,51±1,88 13,78±3,01

пожилой 83,18±27,08 69,46±7,35 56,96±5,99 58,05±10,98 91,06±25,21 * 33,04±3,70 26,91±2,79 19,07±2,52

старческий 166,56±26,37 63,48±9,36 * 70,09±8,64 52,25±12,93 84,77±18,72 * 21,75±1,12 * ° 30,30±5,88 18,02±4,31

Возраст Задние рога

Количество Суммарная площадь

нейронов астроцитов олигоденд-роцитов микрогли-оцитов нейронов астроцитов олигоденд-

роцитов микрогли-

1-й зрелый 160,38±30,62 105,57±19,60 87,95±16,21 77,07±30,91 209,45±37,06 56,45±17,33 46,24±8,97 28,39±8,53

2-й зрелый 117,83±27,59 71,76±12,40 82,73±6,04 42,23±4,05 122,67±26,69 26,58±2,81 37,95±2,93 15,29±1,14

пожилой 62,78±25,40 * 114,54±18,68 52,61±3,83* + 61,32±12,98 91,91±28,09 * 61,24±19,09 29,77±1,94 + 17,86±3,01

старческий 132,27±20,19 66,24±13,66 57,47±8,08 + 51,81±11,00 105,92±23,37 * 19,47±1,75 * 23,95±4,14 + 16,13±3,48

Примечание: обозначения такие же, как в таблице 5

Таблица 7

Количество и суммарные площади нейронов и глиоцитов в пояснично-крестцовом утолщении

спинного мозга человека

Возраст Передние рога

Количество Суммарная площадь

нейронов астроцитов олигоденд-роцитов микрогли-оцитов нейронов астроцитов олигоденд-

роцитов микрогли-

1-й зрелый 108,63±41,82 63,48±8,19 58,23±4,93 75,11±23,39 88,47±12,14 27,37±2,33 34,23±4,91 25,94±7,39

2-й зрелый 91,32±34,28 107,64±20,82 * 106,67±16,83 * 66,62±15,72 145,45±38,62 44,99±12,65 43,53±8,22 20,34±4,79

пожилой 75,56±16,98 83,26±10,68 50,07±6,72 + 49,71±12,02 198,72±74,74 34,53±8,37 20,95±4,06 * + 13,43±2,73

старческий 127,27±24,06 57,96±11,94 72,71±11,59 57,91±10,13 239,23±73,34 17,34±5,07 30,27±4,83 17,73±3,16

Возраст Задние рога

Количество Суммарная площадь

нейронов астроцитов олигоденд-роцитов микрогли-оцитов нейронов астроцитов олигоденд-роцитов микрогли-оцитов

1-й зрелый 107,86±26,79 78,66±7,21 59,32±6,36 60,41±19,96 413,69±113,28 44,59±4,59 35,45±5,75 21,69±6,58

2-й зрелый 76,29±14,80 77,28±14,94 69,66±9,90 58,78±9,99 431,80±148,01 30,20,±7,24 36,70±6,77 21,71±3,45

пожилой 61,84±11,33 85,56±10,42 62,04±5,35 41,36±8,78 202,76,±50,01 40,83±11,38 28,64±4,34 13,33±2,53

старческий 76,95±16,26 75,62±11,49 65,31±13,19 43,98±9,62 446,03±98,89 + 25,29±6,25 * 27,37±5,08 15,34±3,40

Примечание: обозначения такие же, как в таблице 5

увеличение чувствительности к оксидативному стрессу, продемонстрированное на этом уровне спинного мозга, причастно к активации пластических процессов в нейронах пояснично-крестцового утолщения. Справедливость этого предположения иллюстрируется прямой корреляцией суммарной площади нейронов передних рогов пояснично-крестцового утолщения с площадью тигроида (rS=0,566; Р=0,006), отражающего функциональную активность гранулярной эндоплазматической сети нейронов (Хэм А., Кормак Д., 1983; Мяделец О.Д., 2002). Аналогичная зависимость наблюдалась в передних рогах грудного отдела спинного мозга (rS=0,673; Р=0,006). По-видимому возрастное усиление оксидативного стресса в относительно каудальных отделах спинного мозга (грудном отделе и пояснично-крестцовом утолщении) способствует оптимальной редокс-активации транскрипционных факторов (Меньщикова Е.Б. и др, 2006; Droege W., 2002), обеспечивающих интенсификацию пластических процессов, что наиболее ярко проявляется в нейронах люмбо-сакрального уровня. Стоит добавить, что площадь тигроида в нейронах задних рогов пояснично-крестцового утолщения в 2-3 раза превышала соответствующие показатели цервикального уровня.

Особого внимания заслуживает анализ поздней онтогенетической динамики содержания глиоцитов в изученных отделах спинного мозга. Возрастное изменение числа этих клеток качественно отличалось от соответствующих сдвигов на церебральном уровне (Шемяков С.Е., 2003). В процессе старения человека не только не наблюдалось увеличения числа глиоцитов, но наоборот отмечалось их существенное снижение (табл. 5, 6, 7). В первую очередь это касалось относительно ростральных отделов спинного мозга (шейного утолщения и грудного отдела), где к пожилому и старческому возрастам отмечалось снижение содержания числа глиоцитов нейроэктодермального происхождения. Возрастная убыль содержания астроцитов достигала уровня статистической значимости к старческому возрасту в передних рогах шейного утолщения и боковых рогах грудного отдела спинного мозга (табл. 5, 6).

Позднее отногенетическое снижение числа олигодендроцитов было зарегистрировано только на торакальном уровне, где число этих клеток уменьшалось в пожилом и старческом возрастах в задних рогах, и только в пожилом возрасте в передних рогах (табл. 6). В целом, так же как и в случае с возрастными сдвигами числа нейронов, наиболее заметная возрастная убыль глиоцитов нейроэктодермального происхождения прослеживалась в тех отделах спинного мозга, где наблюдалась наиболее заметная возрастная эскалация оксидативного стресса (табл. 1). Полученные результаты позволяют считать, что МАО-Б зависимый оксидативный стресс оказался более значимым фактором снижения числа глиоцитов, чем Cd,Fe-зависимый оксидативный стресс. Справедливость этого положения иллюстрируется более распространенным уменьшением числа как астроцитов, так и олигодендроцитов именно в грудном отделе спинного мозга, который явился единственным спинальным регионом с отчетливым возрастным увеличением активности МАО-Б (табл. 2).

Динамика содержания астроцитов и олигодендроцитов в пояснично-крестцовом утолщении спинного мозга, наоборот, характеризовалась достоверным увеличением числа этих клеток (табл. 7). Данный сдвиг был отмечен только на уровне передних рогов во 2-м зрелом возрасте и носил транзиторный характер. Прирост числа глиоцитов нейроэктодермального происхождения развивался в период с 36 до 60 лет с последующим снижением до значений 1-го зрелого возраста и сохранением на этом уровне вплоть до старческого возраста.

Оценка возрастной динамики суммарной площади глиоцитов продемонстрировала бoльшую распространенность процессов глиальной инволюции, чем анализ числа клеток. Дополнительно было установлено снижение суммарных площадей астроцитов в задних рогах шейного и пояснично-крестцового утолщений спинного мозга, а также во всех рогах грудного отдела спинного мозга к старческому возрасту (табл. 5, 6, 7). Невзирая на то, что темп возрастной убыли числа олигодендроцитов превышал выраженность соответствующих изменений астроцитов, уменьшение суммарной площади олигодендроцитов удалось зарегистрировать только в передних рогах относительно каудальных отделов спинного мозга. Это проявилось достоверным снижением суммарной площади олигодендроцитов в пожилом возрасте на уровне пояснично-крестцового утолщения и в старческом возрасте на уровне грудного отдела спинного мозга. Стоит добавить, что с 56 до 90 лет суммарная площадь олигодендроцитов снижалась также в задних рогах грудного отдела спинного мозга (табл. 6).

Сопоставление топологических особенностей динамики астроцитов и олигодендроцитов с возрастными изменениями устойчивости к оксидативному стрессу подтверждает положение о наибольшей уязвимости шейного утолщения и грудного отдела спинного мозга к апоптоз-индуцирующему действию интермедиатов свободнорадикального окисления. Важно подчеркнуть, что на люмбо-сакральном уровне возрастная интенсификация оксидативного стресса наносила минимальный ущерб астроцитам и, более того, сопровождалась транзиторным увеличением числа астроцитов и олигодендроцитов. Вполне возможно, что накопление продуктов ПОЛ и окислительной модификации белков во 2-м зрелом возрасте связано в оптимальной редокс-регуляцией процессов пролиферации и дифференцировки клеток-прекурсоров астроцитов и олигодендроцитов в пояснично-крестцовом утолщении спинного мозга. Дальнейшее усиление процессов ПОЛ, по–видимому, вызывает апоптоз избытка глиоцитов и способствует снижению их числа с 56 до 74 лет до показателей 1-го зрелого возраста.

Справедливость соображения об апоптотическом механизме возрастной убыли спинальных нейронов подтверждается отсутствием поздних онтогенетических сдвигов числа микроглиоцитов и суммарных площадей этих клеток (табл. 5, 6, 7). Отсутствие возрастной динамики микроглиоцитов, являющихся резидентными макрофагами ЦНС (Маянский А.Н., Маянский Д.Н., 1989; Guillemin G.J., Brew B.J., 2004; Kaur C. et al., 2001; Cuadros M.A., Navascues J., 1998), можно расценивать как морфологическое свидетельство отсутствия воспалительного процесса.

загрузка...