Морфофункциональная оценка нейропротекторного влияния растительного средства в условиях экспериментальной болезни Альцгеймера

Болезнь Альцгеймера – это возрастное ней-родегенеративное заболевание и наиболее часто встречающаяся форма деменции, характеризующееся грубыми нарушениями памяти и других когнитивных функций. Нарушения памяти на ранних стадиях заболевания связывают с изменениями функциональных свойств нейрональных синаптических контактов, в то время как на его поздних стадиях выявляются обширные нейродегенеративные повреждения головного мозга [6]. В связи с этим актуальной является разработка и внедрение новых профилактических и лечебно-восстановительных технологий при начальных формах нарушений высших функций мозга. Доказана высокая эффективность растительных адаптогенов, таких как родиола розовая и женьшень, в лечении дегенеративных заболеваний, в частности болезни Альцгеймера [1].

В соответствии с этим разработано новое лекарственное средство (жидкий полиэкстракт), условно названное «Ноофит», полученный из следующих видов растений: Scutellaria baicalensis Georgi, Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin, Valeriana officinalis L., Mentha piperita L., Polygonum aviculare L., Urtica dioica L. и Achillea millefolium L.

Целью явилась морфофункциональная оценка нейропротекторного влияния растительного средства «Ноофит» при экспериментальной болезни Альцгеймера.

Материалы и методы . Исследования проведены на 85 белых крысах линии Wistar обоего пола. Животные находились в стандартных условиях содержания и кормления в виварии (приказ МЗ № 1179 от 10.10.83 г.). Эксперименты на животных осуществляли в соответствии с правилами Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых для экспериментальных и иных научных целей. Протокол исследования согласован с этическим комитетом Института общей и экспериментальной биологии СО РАН (протокол №4 от 03.02.2009).

Болезнь Альцгеймера у крыс моделировали по методике [4], основанной на воспроизведении холинергического дефицита: крысам еже- дневно в течение 20 суток внутрибрюшинно вводили м-холиноблокатор – скополамин в дозе 1 мг/кг/сут. Деалкоголизированный экстракт «Ноофит» в объеме 5 мл/кг вводили животным опытной группы с первого дня инъекции скополамина и затем еще в течение 10 дней. Животные второй опытной группы получали препарат сравнения – пирацетам в дозе 200 мг/кг, крысы контрольной группы – воду очищенную в объеме 5 мл/кг по аналогичной схеме. Головной мозг извлекали для проведения морфологических исследований. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, крезилвио-летом по Нисслю и по Шморлю для выявления липофусцина [7]. Для определения степени повреждения структур головного мозга проводили морфометрический анализ нейронов II-V слоев коры больших полушарий головного мозга (КБПГМ) и гиппокампа [2]. Значимость различий между указанными параметрами среди опытной и контрольной групп животных оценивали с помощью непараметрического критерия Манна–Уитни. Различия считали существенными при Р ≤ 0,05 [9].

Результаты исследований. Патоморфоло-гическими исследованиями показано, что на фоне длительного введения скополамина в КБПГМ наблюдается увеличение количества гиперхромных клеток и клеток в состоянии набухания и хроматолиза, но в разных соотношениях в разных областях коры. Так, в наружном зернистом слое КБПГМ отмечается выраженное увеличение количества гиперхромных клеток. Тела нейронов уменьшены в размерах, интенсивно окрашены, так что ядро и ядрышко не различаются. В третьем слое КБПГМ по направлению с поверхности в глубину отмечается снижение резко гиперхромных и увеличение клеток в состоянии хроматолиза. Исчезновение тигроидного вещества сопровождается развитием набухания различной степени. При умеренном набухании отмечается утолщение отростков при сохранении внутриклеточной структуры, в результате чего они выявляются на значительном расстоянии. При резком набухании клеток их тела округляются и содержат вакуоли. У животных этой группы наблюдается увеличение количества клеток с тотальным гипохрома-тозом, «клеток-теней», явлений сателлитоза и нейронофагии, в результате чего образуются многочисленные очаги клеточного опустошения. У животных контрольной группы выявляется интерстициальный, периваскулярный и перицеллюлярный отек, а также стаз эритроцитов в капиллярах. В V слое на фоне повышения количества гипохромных клеток увеличивается количество резко гиперхромных пикнотических нейронов, образующих небольшие скопления. Это создает мозаичную картину с явлениями нейронофагии, сателлитоза и «выпадения» нейронов. В нейронах отмечаются отложения липофусцина.

Данные морфометрических исследований показали, что у животных контрольной группы число нормохромных клеток снижается в 10,0 раз, умеренно гиперхромных нейронов – на 30 %, количество резко гипохромных нейронов возрастает в 2,5 раза, резко гиперхромных и «клеток-теней» в среднем в 5,0 раз по сравнению с таковыми показателями у животных интактной группы (табл.).

При введении животным «Ноофита» и пирацетама наблюдается более сглаженная гистологическая картина. Также выявляется умеренно выраженный периваскулярный, перицеллюлярный и интерстициальный отек. При этом в наружном зернистом слое КБПГМ не находили тотального гиперхроматоза нейронов. На фоне умеренного хроматолиза отмечаются единичные пикнотические нейроны, «клетки-тени». В третьем слое выявляются нейроны с умеренным хроматолизом, единичные «клетки-тени» и явления сателлитоза. В пятом слое КБПГМ наблюдали нейроны, в основном, с периферическим и центральным хроматолизом, часть клеток содержала мелкие и среднего размера вакуоли. «Клетки-тени» и нейронофагия обнаруживаются местами. Гиперхромные клетки располагаются локально, не образуя очаговых скоплений. В результате чего общая гистологическая картина у животных опытных групп не выглядит так мозаично, как на микропрепаратах животных контрольной группы. Результаты морфометрических исследований КБПГМ показали, что введение белым крысам «Ноофита» и пирацетама вызывает снижение количества резко гиперхромных нейронов соответственно в 1,6 и 1,3 раза и резко гипохромных в – 1,5 и 1,7 раза, а также уменьшение количества «клеток-теней» в 1,6 и 1,4 раза по сравнению с таковыми показателями у животных контрольной группы (табл.). На фоне введения животным исследуемых средств наблюдали значимое увеличение количества нормохромных в 3,8 и 3,3 раза и умеренно гиперхромных клеток в 1,6 и 1,4 раза соответственно по сравнению с данными в контроле.

Таблица

Влияние «Ноофита» на количество (%) разных типов нейронов I -V слоев коры больших полушарий головного мозга белых крыс на фоне экспериментальной болезни Альцгеймера

Примечание. Здесь и далее: *- различия статистически значимы при Р < 0,05 между данными у животных контрольной и опытной групп; n - количество животных в группе.

Прижизненные магнитно-резонансные, а также посмертные исследования головного мозга показали, что деструктивные процессы, ведущие к болезни Альцгеймера, развиваются преимущественно в структурах, участвующих в процессах обучения и памяти. По данным литературы [2], патологические изменения начинаются в медиальной височной области полушарий, включающей гиппокамп. Данные исследований показали, что длительная инъекция скополамина вызывает у животных выраженные структурные изменения в гиппокампе, характеризующиеся не только тотальным гиперхрома- тозом нейронов, но и их лизисом, в результате чего отмечаются массивные очаги опустошения. Результаты морфометрических исследований показали, что количество регрессивных нейронов у животных контрольной группы в гиппокампе увеличивается в 5,0 раз по сравнению с таковым показателем у интактных животных (рис.). Введение крысам «Ноофита» и пирацетама ограничивает в значительной мере развитие дистрофических и некротических изменений в гиппокампе, в итоге чего количество регрессивных нейронов снижается в 1,5 и 1,4 раза по сравнению с контролем.

Рис. Влияние растительного средства «Ноофит» и пирацетама на количество регрессивных нейронов в гиппокампе головного мозга белых крыс при экспериментальной болезни Альцгеймера

Патоморфологические исследования коры больших полушарий головного мозга и гиппокампа показали, что экстракт «Ноофит» обладает нейропротективным влиянием на фоне экспериментальной болезни Альцгеймера, что, вероятней всего, обеспечивается нейропротектив-ными и нейротропными эффектами экстрактов

V. officinalis [13], S. baicalensis [11,14,15] и M.piperita [12]. Так же, по данным литературы [8], рутин и кверцетин предотвращают амнезию, индуцированную введением скополамина. Данные флавоноиды являются биологически активными веществами компонентов «Ноофита»: ру-

Е.Г. Линхоева, Е.В. Петров, С.В. Лемза и др. Оценка фармакотерапевтической эффективности растительного средства «Глюковит» при экспериментальном сахарном диабете тин входит в состав M.piperita [5], кверцетин – P. aviculare [10].

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что курсовое введение жидкого экстракта «Ноофит» в объеме 5 мл/кг оказывает выраженное нейропротективное влияние на модели болезни Альцгеймера, уменьшает количество дистрофически измененных нейронов в структурах головного мозга белых крыс. Полученные данные позволяют рекомендовать фитоэкстракт «Ноофит» для использования в практике в комплексной фармакотерапии когнитивных расстройств.