Алгоритм компьютерной морфометрии при диагностике патологических изменений нейронов гиппокампа крыс при экспериментальном моделировании хронической алкогольной интоксикации

Влияние воздействия алкоголя на нейроны головного мозга остается актуальным вследствие распространенности различных форм алкогольной зависимости в различных странах и росту числа случаев хронической алкогольной зависимости среди лиц молодого возраста [3]. Нарушения когнитивных функций при хронической алкоголизации занимает существенную позицию среди прочих алкоголь-индуцированных поражениях структур головного мозга, в т.ч. гиппокампа [4]. К ряду базовых методов морфологического исследования головного мозга относится световая микроскопия. Весомую роль в диагностике имеют морфометрические методы с использованием компьютерных программ, характеризующиеся измерительными функция, в том числе Image-Pro 4.5 (Media Cybernetics, Inc, США) [1, 4].

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

С помощью применения программного обеспечения Image-Pro 4.5 (Media Cybernetics, Inc, США) произвести количественные измерения нейронов гиппокампа крыс с целью объек- тивизации данных качественного анализа, полученных при изучении гистологических срезов головного мозга крыс.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Объектом изучения были гистологические срезы головного мозга крыс, полученные в результате экспериментального моделирования хронической алкогольной интоксикации, а также при последующей фрамакологической коррекции лекарственными средствами.

Для алгоритма морфологической диагностики использовались стандартные гистологические среды головного мозга крыс, окрашенные толуидиновым синим по методу Ниссля. Цифровая фотосъемка микропрепаратов проводилось с помощью камеры «AxioCam 105 color», микроскопа «Axio Lab. A1». Для обработки полученных микрофотографий использовалось программное обеспечение Image-Pro 4.5 (Media Cybernetics, Inc, США). Полученные количественные данные экспортировались в приложение Excel (табличный процессор пакет приложений Microsoft Office).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

По данным световой микроскопии, в гиппокампе алкоголизированных крыс наблюдается активация компенсаторно-приспособительных и нейродегенеративных процессов, в свою очередь действие лекарственных средств оказывает ней-ропротективных эффект в разной степени выраженности [1, 2]. Однако с целью объективизации данных морфологического исследованиянами было использовано программное обеспечение Image-Pro 4.5 (Media Cybernetics, Inc, США), по итогу нами были получены такие показатели, как площать перикарионов нейронов, площадь ядер нейронов.

Алгоритм количественной оценки патологических изменений нейронов гиппокампа крыс на примере длительной принудительной хронической алкоголизации. При открытии исследуемого изображения в программе Image-Pro 4.5, рекомендуется адаптировать размер изображения с помощью значка «Лупа», или нажав правой клавишей мыши на изображение и использовать функцию «Zoom In» или «Zoom Out». Далее выбрать заголовок «Measure», затем – «Measurements…» (рис. 1) и установить функцию экспорта данных в excel (Output data to: DDE to Excel). Определить местоположение программы EXCEL в операционной системе, т. е. выбрать «DDE Options», далее – «Browse» и найти расположение файла запуска программы Office Excel – EXCEL.EXE (excel.exe), нажать «OK» (рис. 2).

Рис. 1. Выбор заголовков «Measure» и «Measurements…» в программе Image-Pro 4.5. (последовательность А, Б)

Рис. 2. Установка функции экспорта данных из Image-Pro 4.5 в Excel (последовательность А, Б), определение расположения программы Excel в компьютере (последовательность В, Г, Д)

Рекомендуется проверить работу функции экспорта данных в программу Excel. В окне «Measurements» выбрать функцию «Многоугольник», появится дополнительное небольшое окно «Trace – Click on [?] for help» (рис. 3).

Морфометрическое измерение нейрона производится через обведение курсором перикариона нейрона «PG1», также через обведение ядра перикариона «PG2» и т. д. «PG2,3,4,5 …» (рис. 4). Рекомендуется производить обведение структур строго в одном порядке, к примеру, первое обведение – перикарион, второе обве-

дение – ядро перикариона. Таким образом, не-

четное выделение всегда

–

перикарион,

а четное всегда – ядро.

Хаотичный порядок обведений приведет к усложненной или ошибочной обработки данных. В окне «Measurements», выбрав вкладку «Features», можно проверить полученные данные в колонке «Area» (рис. 5). В окне «Meas-urements» выбрать вкладку «Input/Output» и произвести экспорт полученных данных измерений в приложение excel - нажать «Export Now» (рис. 6).

Рис. 3. Выбор функции «Многоугольник» (последовательность А, Б)

Рис. 4. Пример обведение перикариона нейрона и ядра нейрона (последовательность А, Б)

Рис. 5. Проверка полученных данных обведения нейронов в Image-Pro 4.5 (последовательность А, Б)

Рис. 6. Экспорт полученных данных измерений в программу Excel (последовательность А, Б)

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

С помощью представленного алгоритма получены абсолютные морфометрические параметры нейронов, такие как: площадь перикариона нейрона и площадь ядра нейрона на фронтальных срезах можно использовать для комплексной морфологической оценки нейронов гиппокампа в рамках диагностики алкоголь-индуцированных нарушений. Алгоритм апробирован и представляет собой последовательность действий исследователя, направлен на объективизацию морфологических результатов.