Морфологические особенности нейронов коры полушарий мозжечка головного мозга белых крыс при воздействии ацетата свинца

Токсическое действие соединений свинца является причиной развития патологических состояний нервной системы, в частности, головного мозга. Одной из структур головного мозга, быстро реагирующих на действие свинецсодержащих соединений, является мозжечок [13]. Кора мозжечка головного мозга человека и животных в норме и при различных патологических состояниях продолжает интенсивно изучаться [3; 4; 10; 12].

Однако работы, посвященные изучению структуры коры мозжечка, содержат спорные положения, требующие своего разрешения. Сведений о влиянии свинца и его солей на строение коры мозжечка в постнатальном онтогенезе в доступной печати недостаточно [5–8].

Целью исследования явилось изучение морфологических особенностей нейронов коры полушарий мозжечка головного мозга половозрелых белых крыс при воздействии ацетата свинца.

Материалы и методы исследования. В работе использовали половозрелых белых беспородных крыс-самцов массой 200-250 г. Эксперимент произведен на 20 животных. В соответствии с поставленными задачами животные разбивались на две группы. Контрольную группу составили 10 особей. Опытную группу составили 10 особей, получавших в течение 7 дней перорально ацетат свинца Pb(CH 3 COO) 2 ×3H 2 O в дозе 45 мг/кг/сутки. Животные забивались путем декапитации под наркозом эфира с хлороформом с соблюдением принципов гуманности, изложенных в директивах Европейского сообщества (86/609/ЕЕС) и Хельсинкской декларации, и в соответствии с требованиями правил проведения работ с использованием экспериментальных животных [1].

Материалом для исследования служили участки коры полушарий мозжечка головного мозга белых крыс.

Для получения материала с полости черепа ножницами срезали кожно-мышечные покровы, обнажая костную ткань. Из черепной коробки мозжечок доставали путем отделения щипцами височной, теменной, лобной, затылочной, носовой, слезной, клиновидной и других костей рассечением твердой мозговой оболочки, серповидной складки и перепончатого мозжечкового намета, удаления паутинной и мягкой мозговых оболочек анатомическими ножницами [7].

Для гистологического исследования мозжечок фиксировали в 10%-ом растворе нейтрального формалина, затем его подвергали промывке в проточной воде, обезвоживанию, путем помещения исследуемого материала в спирты возрастающей концентрации, и заливали в парафин по общепринятой методике. Готовили гистологические срезы толщиной 5-7 мкм, окрашивали их гематоксилин-эозином и исследовали с помощью цифрового микроскопа Axio Imager.M2 (ZEISS, Япония) с программным обеспечением для анализа изображений AxioVision SE64 Rel. 4.8.3 и ZEN 2011. Фотосъемка препаратов производилась при помощи цифровой камеры AxioCam MRc5 (ZEISS, Япония). При обзорной микроскопии оценивали морфологические особенности нейронов коры полушарий мозжечка головного мозга белых крыс в норме и при воздействии ацетата свинца.

Также была вычислена концентрация нейронов по формуле:

К = x × 10 6 / 41500 × n, где x – количество клеток (не менее 100), n – количество полей зрения (не менее 4), 41500 – площадь каждого поля зрения, мкм 2 [11].

Результаты исследования и их обсуждение. При цитологическом исследовании коры полушарий мозжечка головного мозга как в контрольной, так и опытной группе были выделены 3 слоя нервных клеток, располагающиеся в следующем порядке: 1. Наружный – молекулярный; 2. Средний – слой клеток грушевидных нейроцитов; 3. Внутренний – зернистый (рис. 1).

Рис. 1. Кора мозжечка головного мозга белых крыс (контроль). Окраска гематоксилином и эозином. Стрелками обозначены слои нервных клеток (снизу вверх: 1. Наружный – молекулярный; 2. Средний – слой клеток грушевидных нейроцитов; 3. Внутренний – зернистый). Об. 40 × ок. 10.

Проведенные исследования показали различия морфологического строения нейронов коры полушарий мозжечка головного мозга белых крыс контрольной и опытной групп.

В контроле молекулярный слой представлен звездчатыми нейронами, которые располагаются в верхней 2/3 молекулярного слоя, оставшуюся треть заполняют корзинчатые нейроны. Основной объем этого слоя составляют параллельно идущие волокна и разветвления дендритов, аксоны нейронов нижележащих слоев. Корзинчатые нейроны представляют собой перикарионы округлой или полигональной формы с округлыми ядрами с расположенным по центру хорошо заметным ядрышком. Цитоплазма клетки имеет мелкозернистую структуру за счет наличия в ее составе белка. Концентрация нейронов составляла 1204.8 в 1 мкм2. Звездчатые нейроны, расположенные у поверхности коры, по размеру меньше корзинчатых нейронов. Они овальной формы, ядро плохо просматривается в результате окраски гематоксилином и эозином. Концентрация нейронов составляет 1084.3 в 1 мкм2. (рис. 2).

При воздействии ацетата свинца уменьшается плотность перикарионов молекулярного слоя, а также их объем, возрастает количество глиальных элементов. Слой отличается мелкопористой структурой. Концентрация нейронов уменьшилась на 50% (рис. 3).

Рис. 2. Молекулярный слой коры мозжечка головного мозга (контроль): 1 – корзинчатые нейроны; 2 – звездчатые нейроны. Окраска гематоксилином и эозином. Об. 100 × ок. 10.

Рис. 3. Молекулярный слой коры мозжечка головного мозга (опыт): 1 – корзинчатые нейроны; 2 – звездчатые нейроны. Окраска гематоксилином и эозином. Об. 100 × ок. 10.

Слой клеток грушевидных нейроцитов в норме образован клетками Пуркинье – это крупные клетки грушевидной формы с крупным ядром и локализованном в центре ядрышком. Они расположены в два ряда над молекулярным слоем. Цитоплазма клетки имеет крупнозернистую структуру. Нейроны отдалены друг от друга на одинаковое расстояние, ориентированы вертикально по отношению к поверхности коры мозжечка. Концентрация нейронов составляла 597.4 в 1 мкм2 (рис 4).

При воздействии ацетата свинца в опытной группе в пределах ганглионарного слоя клетки Пуркинье распределены неравномерно, многорядно с эктопией в зернистый слой. Контур перикарионов нечеткий, ядро и цитоплазма имеют трудноразличимые границы. Вокруг нейронов видны участки просветления. Концентрация нейронов уменьшилась на 15% (рис. 5).

Рис. 4. Слой клеток грушевидных нейроцитов коры мозжечка головного мозга (контроль). Клетки Пуркинье показаны стрелкой. Окраска гематоксилин-эозин. Об. 100 × ок. 10.

Рис. 5. Слой клеток грушевидных нейроцитов коры мозжечка головного мозга (опыт). Клетки Пуркинье показаны стрелкой. Окраска гематоксилином и эозином. Об. 100 × ок. 10.

Зернистый слой контрольной группы представлен мелкими нейронами – клетками-зернами овальной формы с крупным круглым ядром, занимающим большую часть клетки, и окружено узким ободком цитоплазмы. Концентрация нейронов составляла 4216.9 в 1 мкм2 (рис. 6).

При исследовании зернистого слоя опытной группы животных отмечено уменьшение количества клеток-зерен в связи с миграцией их в молекулярный слой. Концентрация нейронов уменьшилась на 17% (рис. 7).

Рис. 6. Зернистый слой коры мозжечка головного мозга (контроль): 1 – клетки-зерна. Окраска гематоксилином и эозином. Об. 100 × ок. 10.

Рис. 7. Зернистый слой коры мозжечка головного мозга (опыт): 1 – клетки-зерна. Окраска гематоксилином и эозином. Об. 100 × ок. 10.

Таким образом, полученные цитоархитектонические и морфологические данные свидетельствуют о существенном влиянии ацетата свинца на кору полушарий мозжечка головного мозга половозрелых белых крыс.