Вплив гіпоксичного прекондиціювання на чутливість нейронів зони СА1 гіпокампа при експериментальній ішемії мозку

Objective — to determine the neuroprotective effects of preconditioning (PC) on the structure of hippocampal CA1 area in ischemic Mongolian gerbils.Methods and subjects. Study of PC effects was carried out on gerbil males which was divided into 4 groups: 1 — control animals, 2 — group of animals with brain ischemia, 3 — group of animals with PC without ischemia, 4 — group of animals with PC + ischemia. Before ischemia were used interval hypoxic trainings (5 times for 5 minutes at 5‑minute intervals every day for 21 days) using normobaric hypoxic gas mixtures (10 % O2 in N2). Global ischemia was modeled by occlusion of both carotid arteries. The brain tissue was taken 7 days after the occlusion. The thin sections of hippocampus were used for studying a degree of ischemic damage of pyramidal neurons and astrocytes in CA1 area with light microscopy and immunohistochemical methods.Results. The structural analysis showed the high level of delayed neuronal death in hippocampal CA1 area on the seventh day after 5‑minute occlusion in the ischemiс group. In the group of animals with PC + ischemia the structural damage of this zone was less evident. Immunohistochemical analysis revealed that the number of survived neurons was significantly higher compared with the group with ischemia. In addition, there was a tendency to reduction of astrocyte’s post‑ischemic activation in the PC + ischemia group, although the number of astrocytes was higher than in the control group.Conclusions. Analysing the effects of hypoxic PC in the hippocampal CA1 area under cerebral ischemia it was found the increasing of the guantity of survived pyramidal neurons on the seventh day after ischemia. The number of these neurons was 28.5 % higher compared with ischemia group. The increase in the number of survived neurons and the reduction of postischemic activation of astrocytes demonstrate the initiation of long‑term endogenous mechanisms of neuroprotection by preconditioning.Цель — определить эффективность нейропротекторного влияния прекондиционирования (ПРК) на структуру СА1 зоны гиппокампа ишемизированных песчанок монгольских.Материалы и методы. Исследование влияния ПРК проведено на самцах песчанок монгольских, которых распределили на четыре группы: 1 — контрольные (интактные) животные, 2 — группа животных, у которых моделировали ишемию мозга, 3 — группа животных с ПРК без ишемии, 4 — группа животных с ПРК + ишемия. Перед ишемическим воздействием проводили интервальные гипоксические тренировки (5 раз по 5 мин с 5‑минутным интервалом ежедневно на протяжении 21 суток) с применением нормобарических гипоксических газовых смесей (10 % О2 в N2). Глобальную ишемию мозга моделировали путем окклюзии обеих общих сонных артерий на протяжении 5 мин. Забор ткани мозга проводили на 7‑е сутки после окклюзии. На срезах гиппокампа определяли степень ишемического повреждения пирамидных нейронов и астроцитов в CA1 зоне с помощью световой микроскопии и иммуногистохимического метода.Результаты. Структурный анализ показал, что в группе животных с ишемией на 7‑е сутки после 5‑минутной окклюзии сонных артерий в зоне СА1 гиппокампа был высокий уровень отсроченной гибели нейронов. В группе животных, подвергавшихся ПРК и ишемии, данная зона была структурно более сохранной. По данным иммуногистохимического исследования, хотя в группе ПРК + ишемия часть пирамидных нейронов погибла, количество выживших нейронов было значительно больше, чем в группе с ишемией. Кроме того, в группе ПРК + ишемия отмечена тенденция к уменьшению постишемической активации астроцитов, хотя их количество было больше, чем в контрольной группе.Выводы. При анализе влияния гипоксического прекондиционирования на выживание нейронов в зоне СА1 гиппокампа выявлено большее (на 28,5 %) количество пирамидных нейронов на 7‑е сутки после ишемии по сравнению с группой ишемизированных животных. Увеличение количества выживших нейронов и уменьшение постишемической активации астроцитов свидетельствуют о запуске длительных эндогенных механизмов нейропротекции, инициированных прекондиционированием.Мета — визначити ефективність нейропротекторного впливу прекондиціювання (ПРК) на структуру СА1 зони гіпокампа ішемізованих піщанок монгольських.Матеріали і методи. Дослідження впливу ПРК проведено на самцях піщанок монгольських, яких розподілили на чотири групи: 1 — контрольні (інтактні) тварини, 2 — група тварин, у яких моделювали ішемію мозку, 3 — група тварин, які підлягали ПРК без ішемії, 4 — група тварин з ПРК + ішемія. Перед ішемічним впливом проводили інтервальні гіпоксичні тренування (5 разів по 5 хв з 5‑хвилинним інтервалом щоденно протягом 21 доби) із застосуванням нормобаричної гіпоксичної газової суміші (10 % О2 у N2). Глобальну ішемію мозку моделювали оклюзією обох загальних сонних артерій протягом 5 хв. Забір тканини мозку проводили на 7‑му добу після оклюзії. На зрізах гіпокампа визначали ступінь ішемічного ушкодження пірамідних нейронів та астроцитів у зоні CA1 гіпокампа за допомогою світлової мікроскопії та імуногістохімічного методу.Результати. Структурний аналіз показав, що у групі тварин з ішемією на 7‑му добу після 5‑хвилинної оклюзії сонних артерій у зоні СА1 гіпокампа був високий рівень відстроченої загибелі нейронів. У групі тварин, яких піддавали ПРК та ішемії, ця зона була структурно більш збереженою. За даними імуногістохімічного дослідження, хоча у групі ПРК + ішемія певна кількість пірамідних нейронів загинула, кількість нейронів, які вижили, була значно більшою, ніж у групі з ішемією. Крім того, в групі ПРК + ішемія відзначено тенденцію до зменшення постішемічної активації астроцитів, хоча їх кількість була більшою, ніж у контрольній групі.Висновки. При аналізі впливу гіпоксичного прекондиціювання на виживання нейронів у зоні СА1 гіпокампа виявлено більшу (на 28,5 %) кількість пірамідних нейронів на 7‑му добу після ішемії порівняно з групою ішемізованих тварин. Збільшення кількості нейронів, які вижили, і зменшення постішемічної активації астроцитів у групі прекондиціювання та ішемії свідчать про запуск тривалих ендогенних механізмів нейропротекції, ініційованих прекондиціюванням