Влияние раннего провоспалительного стресса на постнатальный глиогенез в коре головного мозга крыс
ВВЕДЕНИЕ
АктуальностьДепрессия (БДР) является изнуряющим заболеванием, от которого страдает около 322 миллионов человек во всем мире. [175]. К основным клинически значимым симптомам данной патологии относят: стойкое снижение настроения, ангедония, снижение интереса к жизни и в самых тяжелых случаях – суицидальное поведение, которое ежегодно является причиной смерти более 700 000 человек. [176, 177]. Ранее считалось, что основной причиной развития депрессии является дефицит моноаминов, при котором наблюдается снижение уровня серотонина, норадреналина и/или дофамина в центральной нервной системе. Данная гипотеза подтверждается тем фактом, что препараты для лечения депрессии повышают концентрации перечисленных веществ в синаптической щели. Однако терапевтический эффект наступает в течение минимум нескольких недель, в результате чего можно предположить, что действие антидепрессантов зависит от усиления нейро- и глиогенеза, для проявления которых требуется время. [178].
СОДЕРЖАНИЕ
Список сокращений 4
ВВЕДЕНИЕ 7
Актуальность 7
Цель работы 9
Задачи 9
ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР 10
1. Происхождение нейроглии 10
2. Виды нероглии и их характеристика 11
3 Липополисахарид: строение 16
4. Ограниченный транспорт лейкоцитов в ЦНС 18
5. Астроцитарное ограничение воспаления ЦНС 19
6. Провоспалительные механизмы астроцитов 20
7. Противовоспалительные механизмы астроцитов 21
8. Стресс-индуцированная депрессия и роль астроцитов 22
8.1 Депрессия. 22
8.2 Роль астроцитов в функционировании нейронов 24
8.3 Глутаматергическая гипотеза депрессии 28
8.3.1 Депрессия и ГЭБ 29
8.3.2 Содержание глутамата в различных жидкостях 31
8.4. Атрофия астроцитов при депрессии 33
8.5 Атрофия и гибель астроцитов в экспериментальных животных моделях хронического стресса 33
8.6 Маркеры изменения функций астроцитов при экспериментальном хроническом стрессе и депрессии 35
8.7 Изменения уровней нейротрофических факторов в головном мозге при депрессии 36
8.8 Роль BDNF в морфогенезе и функционировании астроцитов 37
9. Общие маркеры астроцитов 38
9.1 Глиальный фибриллярный кислый белок (GFAP) 38
9.2 Цитозольный белок S100β 39
9.3 L1 фолатный фермент альдегиддегидрогеназы 1 (ALDH1L1) 39
10. Структурные белки 39
10.1 Виментин 39
10.2 Нестин 40
10.3 Транзитин 40
11. Факторы транскрипции 40
12. Мембранные белки 41
13. Метаболические маркеры астроцитов 43
14. Неоднородность астроцитов 46
15. Патология астроцитов при большом депрессивном расстройстве 47
15.1 Посмертные исследования человека 47
15.2. Изменения астроцитарных маркеров при БДР 48
15.2.1 GFAP 48
15.2.2 Коннексины 51
15.2.3. АКП4 52
15.2.4. S100B 53
15.2.5. Глутаматные маркеры 54
16. Функции астроцитов и последствия их патологии при БДР 56
ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ 60
2.1 Содержание животных 60
2.2 Модель раннего провоспалительного стресса 61
2.3 Мечение пролиферирующих клеток, забор мозга и приготовление срезов с помощью вибротома 62
2.4 Определение включения 5-бром-2’-дезоксиуридина и GFAP методом двойного иммунофлуоресцентного окрашивания 63
2.5 Фотографирование срезов и подсчет клеток 64
2.6 Статистическая обработка результатов 70
3.1 Анализ результатов двойного иммунофлуоресцентного окрашивания 71
3.1.1 Кора головного мозга 71
3.1.2 CA1 область гиппокампа 72
3.1.3 СА3 область гиппокампа 74
3.1.4 СA4 область гиппокампа 76
3.2 Корреляционный анализ с целью установления взаимосвязи количества астроцитов с проявлениями депрессивноподобного поведения 76
ГЛАВА 4: ЗАКЛЮЧЕНИЕ 79
ГЛАВА 4. ВЫВОДЫ 80
Списокк литературы не найден
Уровень экспрессии GFAP в сером веществе при БДР количественно определялся при помощи оценки оценки плотности GFAP-иммунореактивных (IR) астроцитов или площади, покрытой клеточными телами и отростками GFAP-IR, так называемой доли площади. Наблюдалось заметное снижение количества астроцитов GFAP-IR и доли площади GFAP в сером веществе дорсолатеральной префронтальной коры у более молодых субъектов с БДР (до 60 лет) по сравнению с непсихиатрическими контрольными субъектами того же возраста. Также снижение доли площади GFAP-IR наблюдалось и в сером веществе орбитофронтальной коры как у молодых, так и у пожилых людей с депрессией [84]. А у пожилых людей с поздним дебютом БДР наблюдалось увеличение доли площади GFAP-IR и плотности клеток в сером веществе дорсолатеральной префронтальной коры, что может быть связано с компенсаторным ответом на повреждение нейронов [85]. В полуколичественном исследовании Мюллера и соавторов [86] выявилось достоверное снижение астроцитов GFAP-IR в субрегионах СА1 и СА2 гиппокампа при депрессии. Аналогичное снижение уровня GFAP-IR в астроцитах наблюдалось у субъектов, которые получали стероиды, что позволяет связать снижение выработки GFAP в астроцитах с увеличением уровня гдюкокортикоидов, которые связываются с рецепторами данных гормонов на астроцитах [187].
Согласно данным доклинических исследований можно утверждать, что астроциты участвуют в животных моделях депрессивно-подобного поведения. Известно, что различные варианты стресса способствуют снижению показателей GFAP-IR астроцитов. Например, стресс при отделении молодых особей от их семьи уменьшал плотность астроцитов GFAP-IR в медиальной префронтальной коре грызунов [88]. Стресс хронического социального поражения снижал количество и объем сомы астроцитов GFAP-IR в гиппокампе землероек, а также снижал уровень белка GFAP в гиппокампе крыс [89]. Стресс в раннем возрасте приводил к аналогичному снижению плотности астроцитов GFAP-IR у взрослых крыс в различных областях префронтальной и лобной коры, гиппокампе и базолатеральной миндалине [90]. Кроме того, хронический легкий стресс значительно снижал уровни мРНК GFAP в медиальной префронтальной коре крыс [91]. Необходимо отметить, что введение L-α-аминоадипиновой кислоты в префронтальную кору грызунов, которая, согласно многим данным, участвует в выборочном повреждении глиальных клеток, включая GFAP-IR астроциты, но не нейроны, инициирует депрессивно-подобное поведение [92]. Эти два исследования поражений, судя по всему, подтверждают гипотезу, согласно которой потеря глии способствует патологии депрессии [93], хотя этот вывод базируется на специфичности токсина к глии. Существует также коррелятивное подтверждение роли астроцитов GFAP-IR в депрессивно-подобном поведении у крыс Wistar-Kyoto, линии крыс, которая отличается генетической предрасположенностью к тревожно-подобному и депрессивно-подобному поведению. Заметное уменьшение плотности астроцитов GFAP-IR, но не нейронов NeuN-IR, отмечалось в префронтальной коре, передней поясной коре, миндалевидном теле и гиппокампе у крыс Wistar-Kyoto по сравнению с контрольными крысами Spraque-Dawley [94].