Мои научные публикации

ОСОБЕННОСТИ ЧАСТОТНО ВРЕМЕННОЙ СТРУКТУРЫ ПИК-ВОЛНОВЫХ РАЗРЯДОВ КРЫС ЛИНИИ WAG/RIJ НА ФОНЕ ИНТРАНАЗАЛЬНОГО И ВНУТРИБРЮШИННОГО ВВЕДЕНИЯ КОРТЕКСИНА 

Федорова А.М., Пилюга М.А. Башкирский государственный университет, Уфа, Россия,marmishka-06@mail.ru

Наличие фармакорезистентных форм эпилепсии, а также неудовлетворенность врачей – эпилептологов антиконвульсантами, применение которых дает большое количество побочных эффектов, делает поиск новых антиабсансных препаратов актуальным. Кортексин хорошо зарекомендован при лечении сосудистых заболеваний мозга и при конвульсивной эпилепсии, его эффект при абсансной эпилепсии мало изучен. Объектами исследования явились крысы линии WAG/Rij с генотипом А1/А1 (n=31) по локусу Taq 1A гена рецептора дофамина второго типа (модель абсансной эпилепсии). Субпопуляция крыс линии WAG/Rij получена в результате скрещивания гомозиготных (А1/А1) по локусу Taq 1A гена DRD2 крыс, выявленных в исходной популяции генетическим анализом (Калимуллина и соавт., 2005). Для проведения электрофизиологических исследований использовали стереотаксический метод вживления хронических электродов (наркотизатор хлоралгидрат в дозе 400 мг/кг) в первичную соматосенсорную кору с координатами AP- +3; L-3 согласно атласу мозга крысы Paxinos, Watson (1998). Референтный электрод располагали над мозжечком. Крысы были поделены на две экспериментальные группы по способу введения кортексина: внутрибрюшинно и интраназально. Дозировка препарата в обеих группах была одинакова 1 мг/кг. Для анализа частотно-временных характеристик пик-волновых разрядов использовали модифицированный вариант вейвлетпреобразования Морле, предложенный Босняковой и Обуховым (2005) и Габовой (2008). Исследование частотно-временной структуры пик-волновых разрядов показало, схожую картину изменений частоты комплексов «пик- волна» в течение разряда при фоновой ЭЭГ и на фоне введения кортексина. В самом начале разряда «пик-волна» частота была наиболее высокой (14-15 Гц). В течение первой секунды частота разряда снижалась до отметки 10 Гц, а затем на фоне общего небольшого снижения, происходили периодические изменения частоты в диапазоне десятых долей герца. Период изменений составил около трех секунд. Средняя начальная частота комплексов «пикволна» на фоновой электроэнцефалограмме равна 14,8±0,27 Гц, на фоне интраназального составила 14,8±0,3 Гц, на фоне внутрибрюшинного введения составила 14,2±0,32 Гц. При сравнении средних значений начальной частоты пик-волновых разрядов, между исследуемыми группами достоверно значимые различия не выявлены (p>0,05).

Количественные характеристики пик-волновых разрядов, регистрируемых

 на электроэнцефалограмме первичной соматосенсорной коры

 у крыс с абсансной эпилепсией

Федорова А.М., Пилюга М.А.

Башкирский Государственный Университет, Россия, Уфа, marmishka-06@mail.ru

Дофаминергическая система вовлечена в патогенез абсансной эпилепсии у крыс линии WAG/Rij (Warter et al., 1988; Kuznetsova et al., 1996, De Bruin et al., 2000; 2001; Deransart et al., 2000, Midzyanovskaya, Kuznetsova, 2001). Предположение о том, что ведущую роль при этом играет изменение функционирования DRD2 (Кузнецова и др., 1996, Базян и др., 2001, Birioukova et al., 2005, Midzyanovskaya, 2006) основано на результатах экспериментов с введением агонистов и антагонистов DRD2. Установлена роль ряда полиморфных локусов DRD2, включая и Taq 1A, в патогенезе шизофрении и аддиктивных расстройств (Hallikainen et al., 2003, Lawford et al., 2005). У больных эпилепсией полиморфизм DRD2 и его локус Taq 1A не исследован, поэтому влияние его полиморфизмов на процессы эпилептогенеза не выяснено.

Целью выполненной экспериментальной работы явилось – изучение количественных характеристик (продолжительности и количества пик-волновых разрядов в единицу времени) у трех групп крыс линии крыс линии WAG/Rij, имеющих различия по генотипу.

Исследование проведено на трех группах половозрелых 6-месячных крыс: гомозиготных крысах линии WAG/Rij с генотипами А1/А1 (n=12) и А2/А2 (n=12) по локусу Taq 1A гена рецептора дофамина второго типа и крысах линии WAG/Rij (n=6), (исходная популяция). Две субпопуляции крыс линии WAG/Rij получены в результате скрещивания гомозиготных (А1/А1 и А2/А2) по локусу Taq 1A гена DRD2 крыс, выявленных в исходной популяции генетическим анализом.

Для проведения электрофизиологических исследований использовали стереотаксический метод вживления хронических электродов. Операции на крысах проводили в стерильных условиях, в качестве наркоза использовали хлоралгидрат в дозе 400 мг/кг. Проводили вживление электрода в первичную соматосенсорную коры крыс  с координатами: во фронтальную кору – (AP- +3; L-3) (Paxinos, Watson (1998). Референтный электрод располагали над мозжечком. Регистрацию электроэнцефалограммы осуществляли на электроэнцефалографе Нейрон-Спектр-1/В  (Нейрософт, Россия). 

Анализ численных характеристик пик-волновых разрядов у крыс с генотипами А1/А1 и А2/А2 показал, что: крысы А1/А1 имеют достоверно большую продолжительность пик-волновых разрядов по сравнению с крысами группы А2/А2 (р<0,001); количество пик-волновых разрядов на ЭЭГ крыс с генотипом А2/А2 вдвое меньше (4,21±0,41 против 8,6±0,66), чем у крыс А1/А1, (р<0,001). Продолжительность пик-волновых разрядов у исходной группы (9,41±1,03) достоверно выше по сравнению с генотипированными животными.  Количество разрядов у крыс с генотипом А1/А1 достоверно выше по сравнению с исходной популяцией (7,1±0,9), но по сравнению с группой крыс  А2/А2  количество разрядов больше в исходной популяции.

Количественные различия, проявляющиеся в выраженности пик-волновых разрядов у крыс с генотипами А1/А1 и А2/А2, предположительно есть следствие изменения модулирующего влияния дофамина на активность глутаматергической и ГАМКергической систем мозга.

УДК 611.813.14.018

МОРФОМЕТРИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРВИЧНОЙ СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЫ НА ФОНЕ ВВЕДЕНИЯ КОРТЕКСИНА

Пилюга М.А., Ишбулатова Р.Р. Научный руководитель: доц., к.б.н. Федорова А.М. Кафедра физиологии человека и зоологии,

 Башкирский Государственный Университет, Россия, Уфа

Целью работы явилось изучить цитоархитектонику, определить плотность нейронов и глии, особенности нейро – глиальных соотношений II и V слоев первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij до и после внутрибрюшинного введения инъекции препарата «кортексин». Объектами исследования данной работы являются крысы линии Wag/Rij, для которых свойственна генерализованная несудорожная форма – абсансной эпилепсии. Подсчет количества нейронов, содержащих ядрышки, проводили в поле зрения микроскопа МБИ-11 (ЛОМО, Россия) на 10 микронных срезах при увеличении в 400 раз (объектив 40, окуляр 10), площадь поля зрения при этом составляла 0,031 мм2 . На основании полученных данных определяли величину глиального индекса. Периоральное поле первичной соматосенсорной коры в составе этой коры появляется на уровне брегмы 1,6 мм. На фронтальном срезе мозга этого уровня большую площадь занимают базальные ядра конечного мозга, хорошо выражена комиссуральная связка мозга – мозолистое тело, вентральные области полушария заняты палеокортикальными формациями – обонятельным бугорком и диагональной связкой Брока, распознаются ростральные части прозрачной перегородки мозга. ПППСС простирается каудально до уровня брегмы 0,7 мм. Для цитоархитектоники периорального поля первичной соматосенсорной коры характерно наличие шести слоев, с нерегулярным расположением крупных пирамидных клеток в V слое. Второй, третий, четвертый слой плохо отграничены, и распознаются на основании размеров, форм тел нейронов и выраженности хроматофилии их цитоплазмы. При изучении количественных показателей нейронов и глии при внутрибрюшинном введении препарата «Кортексин», было показано достоверно большее количество глии во II и V слоях (p< 0,05). Количественные показатели нейронов не имеют достоверных различий.

© Пилюга М.А., Ишбулатова Р.Р. , 2016 г.

397 УДК 611.813.14.018

ПАТТЕРНЫ АБСАНСНОЙ ЭПИЛЕПСИИ У КРЫС ЛИНИИ WAG/Rij НА ФОНЕ ВНУТРИБРЮШИННОГО И ИНТРНАЗАЛЬНОГО ВВЕДЕНИЯ КОРТЕКСИНА

Федорова А.М. Пилюга М.А. Кафедра физиологии человека и зоологии, Башкирский Государственный Университет, Россия, Уфа

Наиболее широкое распространение в диагностике эпилепсии, а также ее проявлений, получил метод электроэнцефалографии (ЭЭГ). При диагностике данного заболевания является наличие в ЭЭГ комплексов «пик-волна» или асимметричных медленных волн, характеризующих очаг эпилепсии и его местоположение, эти комплексы характеризуют высокую судорожную готовность всего мозга. Кортексин хорошо зарекомендовал себя при лечении сосудистых заболеваний мозга и при конвульсивной эпилепсии, однако, его эффект при абсансной эпилепсии ранее не изучался. Целью работы явилось изучение структурно-количественных характеристик пик-волновых разрядов на ЭЭГ первичной - соматосенсорной коры крыс линии Wag/Rij при внутрибрюшинном и интраназальном введении кортексина. Объектами исследования данной работы являются крысы линии Wag/Rij, для которых свойственна абсансная эпилепсия. Для регистрации электроэнцефалограммы в первичную соматосенсорную кору с координатами: AP: +3; L: 3 (Paxinos, Watson 1998) был вживлен электрод, представляющий собой стальной микровинт. Референтный электрод располагали над мозжечком. Операции на крысах проводили в стерильных условиях, в качестве наркоза использовали хлоралгидрат в дозе 400 мг/кг. Оценка количественных характеристик пик-волновых разрядов (продолжительность, количество) на ЭЭГ первичной соматосенсорной коры на 3, 6 и 9 сутки на фоне внутрибрюшинного и интрназального введения препарата «кортексин» крысам линии Wag/Rij показало: а) количество пик-волновых разрядов достоверно снижается на 9 день внутрибрюшинного и интрназального введения препарата, (p < 0, 05); б) продолжительность пик-волновых разрядов достоверно ниже на 6 день интрназального введения препарата, (p < 0, 05); 2)Количественные характеристики пик-волновых разрядов на ЭЭГ первичной соматосенсорной коры у крыс линии Wag/Rij при внутрибрюшинном и интраназальном введении не имеют достоверных различий.

© Федорова А.М. Пилюга М.А. , 2016 г.

УДК 612.66; 612.84

ПАТТЕРНЫ АБСАНСНОЙ ЭПИЛЕПСИИ НА ЭЛЕКТРОЭНЦЕФАЛОГРАММЕ ПЕРВИЧНОЙ СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЫ У КРЫС ЛИНИИ WAG/RIJ С ГЕНОТИПОМ А1/А1 ПО ЛОКУСУ TAQ 1A ГЕНА DRD2 НА ФОНЕ ВЕДЕНИЯ ПРЕПАРАТА «КОРТЕКСИН»

Пилюга М.А., Федорова А.М., Калимуллина Л.Б., Муфазалова Н.А. Башкирский Государственный Университет, Уфа, marmishka-06@mail.ru

Одной из самых распространенных форм является детская абсансная эпилепсия (ДАЭ) – форма генерализованной эпилепсии, проявляющаяся малыми припадками (petitmal, абсансы) и наличием на ЭЭГ специфического паттерна. В настоящее время в результате исследований, выполненных с использованием признанной модели абсансной эпилепсии – крыс линии WAG/Rij (van Luijtelaar, Coenen, 1986; Midzyanovskaya, Kuznetsova et al., 2001; Meeren et al., 2002), получены доказательства, что абсансная эпилепсия является кортикоталамическим типом эпилепсии. Дофаминергическая система вовлечена в патогенез абсансной эпилепсии у крыс линии WAG/Rij (Warteretal., 1988; DeBruinetal., 2000; Deransartetal., 2000, Midzyanovskaya, Kuznetsova, 2001). Большую роль в прогнозе ДАЭ играет правильность подбора антиабсансных препаратов. Недостаточная эффективность терапии и побочные действия заставили обратиться к ноотропным препаратам, которые характеризуются многоплановым воздействием и выраженным модулирующим (нормализующим) влиянием. К ним относится отечественный препарат «Кортексин» (Цыган В.Н., и др., 2008). Целью нашего исследования явилось исследование количественных паттернов абсансной эпилепсии на электроэнцефалограмме периорального поля первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с генотипом А1/А1 по локусу Taq 1ADRD2 до и после инъекции препарата «Кортексин». Материал и методы. Исследование проведено на группе половозрелых крыс: гомозиготных крысах линии WAG/Rij с генотипом 166 А1/А1 по локусу Taq 1A гена рецептора дофамина второго типа (модель абсансной эпилепсии). Для проведения электрофизиологических исследований использовали стереотаксический метод вживления хронических электродов. Операции на крысах проводили в стерильных условиях, в качестве наркоза использовали хлоралгидрат в дозе 400 мг/кг. Проводили вживление электрода в первичную соматосенсорную кору с координатами– (AP- +3; L-3) (Paxinos, Watson (1998).Референтный электрод располагали над мозжечком. Регистрацию электроэнцефалограммы осуществляли на электроэнцефалографеНейронСпектр-1/В (Нейрософт, Россия). Фоновую электроэнцефалограмму регистрировали через 7 дней после операции. Кортексин вводили внутрибрюшинно в дозе 1 мг/кг один раз в сутки в течение 9 дней, далее регистрировали ЭЭГ. На записях ЭЭГ проводили анализ продолжительности и количества пик-волновых разрядов. Результаты собственных исследований и их обсуждение Согласно новой теории, которая получила название «hotspottheory» (Meerenetal., 2004), кортикальный фокус в первичной соматосенсорной коре является ведущим в распространении пик-волновой активности. Основные положения указанной теории разработаны с использованием электрофизиологических методов на крысах линии WAG/Rij. В ЭЭГ у всех животных были зарегистрированы разряды пикволна (ПВР). Разряды появлялись спонтанно. Средняя продолжительность разрядов была равна 5,6±0,34 сек. В записях встречали ПВР, продолжительность которых приближалась к десяти и более секундам. Разряды, продолжительность которых была менее четырех секунд, обнаруживали редко. Продолжительность пик-волновых разрядов на фоновой ЭЭГ первичной соматосенсорной коры составила 9,41±1,03 сек, их количество было равно 7,1±0,9 шт. При оценке этих же параметров на фоне внутрибрюшинного введения кортексина было получено, что продолжительность разрядов составляет 8,9±0,9сек, а вот количество разрядов равно 1,25±0,23шт, что достоверно ниже по сравнению с фоновой записью. Таким образом, мы отметили положительный антиабсансный эффект кортексина при внутрибрюшинном введении крысам линии WAG/Rij, которое проявлялось достоверным снижением количества пик-волновых разрядов на электроэнцефалограмме первичной соматосенсорной коры, являющийся основным фокусом при генерации пик-волновых разрядов. Оценка структурно – количественных характеристик пик – волновых разрядов (продолжительность, количество), регистрируемых на ЭЭГ первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с генотипом А1/А1 по локусу Taq 1A DRD2 до и после инъекции препарата «Кортексин» выявила достоверное снижение количества разрядов в опытной группе (7,1+0,9 и 1,25±0,23; p 0,001), что демонстрирует положительный антиабсансный эффект.

Список литературы

1. Меерен Х.К.М. Кортикоталамическая теория происхождения генерализованных пик-волновых разрядов / Е. Л. Дж. М. Ван Луителлаар, Ф. Х. Лопес да Сильва, Р. К. Бердиев, Н. Е. Чепурнова, С.А. Чепурнов, А. М. Л. Кунен // Успехи физиологических наук. – 2004. – Т.35, №1. – С. 3-19.

2. Цыган В.Н., Миролюбов А.В., Богословский М.М., Федосеев В.М. Эффективность Кортексина при лечении эпилепсии. TERRA MEDICA nova, 2008 - Т. 4. - №4. - C. 20-25.

3. De Bruin N.M. Dopamine characteristics in different rat genotypes: The relation to absence epilepsy / N.M. De Bruin, E. L. van Luijtelaar, S. J. Jansen, A. R. Cools, B. A. Ellenbroek // Journal of Neuroscience Research. – 2000. – V.38. – P.165-173.

 4. Deransart C. Dopamine in the striatum modulates seizures in a genetic model of absence epilepsy in the rat / C. Deransart, V. Riban, B. Le, C. Marescaux, A. Depaulis // Neuroscience. – 2000. – V.100. – P.335-344.

5. Meeren H.K.M. Cortical focus drives widespread corticothalamic networks during spontaneous absence seizures in rats / H.K.M. Meeren, J.P.M. Pijn, E.L.J.M. Van Luijtelaar, A.M.L. Coenen, F.H. Lopes da Silva // The Journal of Neuroscience. – 2002. – V.22 (4). – P.1480-1495.

6. Midzianovskaia IS, Kuznetsova GD, Coenen AM, Spiridonov AM, van Luijtelaar EL. Electrophysiological and pharmacological characteristics of two types of spike-wave discharges in WAG/Rij rats. Brain Res., 2001

7. Paxinos G, Watson C. The rat brain in stereotaxic coordinates. Academic Press, New York, 1986. 168

 8. vanLuijtelaar E.L., Coenen A.M. Two types of electrocortical paroxysms in an inbred strain of rats / E.L. van Luijtelaar, A.M. Coenen // Neuroscience Letters. – 1986. – V.70, №3. – P.393-397.

9. Warter J.M. Effects of drugs affecting dopaminergic neurotransmission in rats with spontaneous petit mal-like seizures / J.M. Warter, M. Vergnes, A. Depaulis, C. Tranchant, L. Rumbach, G. Micheletti // Neuropharmacology. –1988. – V.27. – P.269-274.

© М.А. Пилюга 2015

НЕЙРОГЛИАЛЬНЫЕ ВЗАИМООТНОШЕНИЯ В ПЕРВИЧНОЙ СОМАТОСЕНСОРНОЙ КОРЕ У КРЫС С АБСАНСНОЙ ЭПИЛЕПСИЕЙ ДО И ПОСЛЕ ВВЕДЕНИЯ ПРЕПАРАТА «КОРТЕКСИН»

А.М. Федорова, М.А. Пилюга Башкирский Государственный Университет, Уфа, marmishka-06@mail.ru

Основой патогенеза данной болезни являются пароксизмальные разряды в нейронных сетях головного мозга. Нарушения в системе дофаминергической трансмиссии – важное звено патогенетических механизмов многих психоневрологических заболеваний, таких как эпилепсия, паркинсонизм, шизофрения и наркомания. Большую роль в прогнозе детской абсансной эпилепсии играет правильность подбора 148 антиабсансных препаратов. Недостаточная эффективность терапии и побочные действия заставили обратиться к ноотропным препаратам, которые характеризуются многоплановым воздействием, выраженным модулирующим влиянием. К ним относится отечественный препарат «Кортексин». Целью исследования явилось исследование количественных характеристик нейронов, глии, особенностей нейроно-глиальных первичной соматосенсорной коры у крыс линии WAG/Rij с генотипом А1/А1 по локусу Taq 1A DRD2 на фоне инъекции препарата «Кортексин». Исследование проведено на группе половозрелых крыс: гомозиготных крысах линии WAG/Rij с генотипом А1/А1 по локусу Taq 1A DRD2 (модель абсансной эпилепсии). Головной мозг извлекали из полости черепа и фиксировали в 4% параформальдегиде на фосфатном буфере, после проводки заливали в парафин. Готовили серии фронтальных срезов мозга толщиной 20 мкм, которые окрашивали гематоксилин-эозином. Изучение количественных показателей нейронов и глии во II слое первичной соматосенсорной коры между контрольной и опытной группами показало, что количество пирамидных и непирамидных нейронов не имеют достоверных различий (р>0,05). Количество глии в опытной группе равно 30,28±5,92 ед., что достоверно больше, по сравнению с контрольной группой (р0,05), а количество глии достоверно выше в экспериментальной группе (р< 0,05). Количественные показатели нейронов не имеют достоверных различий.

© Федорова А.М., Пилюга М.А., 2016