Российский научно-исследовательский нейрохирургический институт имени профессора А. Л. Поленова, филиал Федерального государственного бюджетного учреждения «Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова» Минздрава России, Санкт-Петербург, Россия 2 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки «Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова» Российской академии наук,

РезюмеАктуальность. Метаболический синдром (МС) характеризуется рядом патогенетических факторов, негативно влияющих на функции центральной нервной системы (ЦНС). Исследование ранних стадий ультраструктурных повреждений в ЦНС при МС важно для компенсации и предупреждения патологических состояний, приводящих к гипоксии головного мозга и когнитивным расстройствам. Цель. Изучить морфологические характеристики тканей мозга и состояние церебральных капилляров сенсомоторного отдела неокортекса (I-VI слои) у крыс с МС, индуцированным длительной (15 недель) высокоуглеводной/высокожировой (ВУ/ВЖ) диетой. Материалы и методы. Ультраструктурные исследования неокортекса проводили методом электронной микроскопии. Результаты. У МС-крыс выявлены умеренные деструктивные изменения компонентов нейроваскулярных единиц сенсомоторной области коры головного мозга. Независимо от реактивного ответа церебральных капилляров (вазодилатация/вазоконстрикция) на системную инсулиновую резистентность и гипергликемию у МС-крыс отмечали признаки дисфункции гематоэнцефалического барьера (ГЭБ): увеличение толщины и нарушение целостности базальной мембраны, микроклазматоз эндотелия, отек и деструкцию периваскулярной глии. Деструктивные изменения в церебральных капиллярах сочетались с увеличением в 2,3 раза числа нейровазальных контактов, возрастанием в 5 раз доли нейронов с признаками апоптоза и достоверным уменьшение на 13 % доли нормохромных нейронов. Заключение. У крыс с МС, индуцированным ВУ/ВЖ диетой, в сенсомоторном отделе неокортекса отмечены умеренная дисфункция ГЭБ и реактивные изменения нейронов и нейровазальных контактов, причиной которых могут являться характерные для МС гипергликемия, дислипидемия и системная инсулиновая резистентность.Ключевые слова: метаболический синдром, гипергликемия, нейроваскулярная единица, вазоконстрикция, вазодилатация.Для цитирования: Чистякова О.В., Сухов И.Б., Парамонова Н.М. и др. Ультраструктурные особенности сенсомоторного отдела коры головного мозга крыс с метаболическим синдромом. Трансляционная медицина. 2019;6(4):42-49.

Изучение глионейронального апоптоза и нейровоспаления крайне важно для понимания причин развития эпилепсии. В настоящее время основное внимание уделяется нейрональному апоптозу и отдельным аспектам нейровоспаления, в то время как апоптоз глии остается малоизученным. Цель исследования -оценить нейрональный и глиальный апоптоз в сопряжении с нейровоспалением в области эпилептического очага у пациентов с фокальной фармакорезистентной эпилепсией (ФРЭ). Материал и методы. Изучены биоптаты коры и белого вещества височной доли головного мозга от 30 пациентов с фокальной ФРЭ, обусловленной фокальной кортикальной дисплазией. Оценены патологические изменения и структурные признаки апоптоза, уровни апоптотических и провоспалительных факторов, таких как каспаза-3, каспаза-9, FAS, FAS-лиганд (FAS-L), фактор некроза опухоли α (ФНОα), p53, ядерный фактор κB (NF-κB). Использованы гистологические методы, трансмиссионная электронная микроскопия (ТЭМ), иммуногистохимическое исследование (ИГХ) и вестерн-блот (ВБ). Группу сравнения составил 21 человек без эпилепсии и поражения головного мозга. Результаты. ИГХ выявила экспрессию активной каспазы-3 в единичных нейронах (20% случаев) и в глиоцитах коры головного мозга и белого вещества (100% случаев) у пациентов с ФРЭ. При ТЭМ ультраструктурные признаки апоптоза обнаружены во всех случаях в нейронах и олигодендроцитах. ВБ эпилептического очага показал повышенную экспрессию факторов апоптоза каспазы-9, FAS, p53 и провоспалительных факторов ФНОα, NF-κB. Заключение. Полученные результаты указывают на наличие сопряженных процессов апоптоза и нейровоспаления при ФРЭ. Показано активное участие апоптоза глии в эпилептогенезе. Oсновную часть апоптотической глии составляют олигодендроциты, что объясняет известный феномен повреждения миелина при эпилепсии. Наряду с апоптозом нейронов, олигодендроцитарный апоптоз совместно с нейровоспалением формирует самоподдерживающийся патологический очаг, что способствует прогрессированию заболевания и возникновению рецидивов.

Introduction. Convalescent COVID-19 patients have various signs of central nervous system damage, including those directly associated with SARS-CoV-2. Hence, studies of SARS-COV-2 related morphological changes in neocortex are particularly relevant for understanding the mechanisms of their formation and development of approaches to preclinical evaluation of the effectiveness of antiviral drugs. The purpose of the research is a longitudinal study of the ultrastructural alterations in Syrian hamsters neocortex after experimental SARS-CoV-2 infection. Materials and methods. Male Syrian hamsters weighing 80100 g, aged 4 to 6 weeks, were infected with 26 l SARS-CoV-2 intranasally with 4104 TCD50/ml of viral particles. The animals were euthanized on days 3, 7 or 28 post-infection, the brain was extracted with the cortex excision. The material analysis was performed using transmission electron microscopy. Results and discussion. On day 3 post-infection, the number of moderately hyperchromic neurons in neocortex increased, while by the day 7 the number of apoptotic cells significantly increased. Simultaneously, an increased signs of neuronophagy and representation of atypical glia were observed. Increased number of altered oligodendrocytes was observed on day 28 post-infection. Viral invasion was accompanied by changes in neocortical cells since day 3 post-infection, such as transformation of their nucleus, the rough endoplasmic reticulum and the Golgi vesicles as well as microvascular spasm with perivascular edema. Conclusion. As a result of electron microscopic study, the ultrastructural alterations in neocortex were described in an experimental model of SARS-CoV-2 infection. The findings can be used to identify the mechanisms of infection pathogenesis and to search for the new directions in development of medicines.

No abstract