Анотація до роботи:

Михальський С.А. Порівняльна характеристика вікових структурно-функціональних змін вентромедіального ядра і латеральної області гіпоталамуса та особливості їх реакції на стрес.– Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.11 – цитологія, клітинна біологія, гістологія.– Київський національний університет імені Тараса Шевченка, Київ, 2004.

Проведене комплексне морфо-функціональне порівняльне дослідження вентромедіального ядра (ВМЯ) і латеральної області гіпоталамуса (ЛГО) при старінні та емоційно-больовому стресі (ЕБС) і показана нерівномірність їх вікових і реактивних змін. Установлено, що деструктивно-дистрофічні процеси в нейронах, глії та капілярах, зниження активності лужної фосфатази в мікроциркуляторному руслі, накопичення у гліоцитах білка S100B, а також зменшення кількості нейронів раніше виявляються в ЛГО, ніж у ВМЯ. У старих щурів не відзначено суттєвого зниження кількості нейронів у ВМЯ, однак відбуваються виражені зміни якісного складу клітин: за рахунок зменшення кількості незмінних збільшується кількість деструктивно змінених нейронів. У ЛГО аналогічна зміна якісного складу нейронів відбувається на тлі загального зниження їх кількості. Виявлена органоспецифічна особливість ядер нейронів ВМЯ щурів – характерна складна лапата форма, яка зберігається в старих тварин. Виявлено, що при ЕБС знижується чисельна щільність гліоцитів, тим часом як кількість нейронів не змінюється. Спектр змін якісного складу нейронів у дорослих стресованих щурів виявився ідентичним розподілу цих клітин у старих інтактних тварин.

У дисертації, відповідно до поставленої мети, встановлені морфо-функціональні особливості старіння вентромедіального ядра (ВМЯ) та латеральної гіпоталамічної області (ЛГО) щурів, виявлені вікові структурні прояви реакції цих утворень на емоційно-больовий стрес і зроблені наступні висновки:

1. У ВМЯ та ЛГО відзначені нерівномірні і несинхронні структурні прояви старіння. В ЛГО падіння кількості нейронів, порушення їх якісного складу, розвиток вікових ультраструктурних і ультрацитохімічних змін нервових і гліальних клітин, а також мікроциркуляторного русла відбуваються раніше, ніж у ВМЯ.

2. У ВМЯ чисельна щільність нейронів не змінювалась при старінні (з 8 до 27 міс віку), зменшуючись лише у дуже старих щурів (32 міс). Водночас уже в старих тварин змінювався якісний склад клітинної популяції нейронів: за рахунок зменшення кількості незмінених форм значно збільшувалася кількість вакуолізованих і гіперхромних; у дуже старих щурів ці процеси поглиблювалися, відбувалось наростання деструктивно-дистрофічних змін.

3. Виявлено органоспецифічні особливості будови ядер нейронів ВМЯ – для них характерна складна лапата форма, пов'язана з формуванням численних глибоких інвагінацій ядерної оболонки. Каріометрія нейронів ВМЯ показала, що фактор форми їх ядер не піддається істотним змінам у старих і збільшується лише в дуже старих щурів (ядра округляються), що може бути зумовлено розвитком явищ набряку.

4. У ЛГО чисельна щільність нейронів зменшується вже у старих тварин, залишаючись незмінною у дуже старих, тобто процес вікової втрати нейронів відбувається раніше, ніж у ВМЯ. При цьому якісний склад нейронної популяції змінюється таким же чином, як у ВМЯ.

5. У ВМЯ чисельна щільність гліоцитів зменшується лише в дуже старих щурів (в основному за рахунок сателітної глії) і тією ж мірою, що і чисельна щільність нейронів. У ЛГО кількість вільних гліоцитів і сателітної глії залишається стабільною у всіх вікових групах. Гліальний індекс у ВМЯ з віком змінювався несуттєво, що може свідчити про вікову стабільність нейрон-гліальних взаємовідносин у ВМЯ в умовах нормальної життєдіяльності, на відміну від ЛГО, де цей показник збільшувався з віком.

6. При старінні відзначене зниження активності лужної фосфатази в стінці капілярів, що значно більше виражене в ЛГО, ніж у ВМЯ. Падіння активності лужної фосфатази, разом із змінами ультраструктури стінки капілярів, може сприяти розвитку набряку перикапілярних астроцитів та іншим проявам порушення проникності, що, кінець кінцем, може приводити до поглиблення процесів деструкції в нервовій тканині з віком.

7. Збільшення вмісту білка S100B у гліоцитах при старінні також відбувалось раніше і було більш вираженим в ЛГО, ніж у ВМЯ. Результати імуногістохімічного визначення білка S100B у гліоцитах цілком корелюють з даними про кількісні і ультраструктурні зміни нейронів, а також морфо-функціональні зміни стінки капілярів і свідчать про більш раннє старіння ЛГО у порівнянні з ВМЯ.

8. При емоційно-больовому стресі як у ВМЯ, так і в ЛГО загальна кількість нейронів не змінюється, натомість змінюється якісний склад клітинної популяції: за рахунок зменшення кількості незмінених нейронів значно збільшується кількість вакуолізованих і гіперхромних. Розподіл клітин за типами у дорослих стресованих тварин відповідає розподілу в старих інтактних, що підтверджує схожість феноменологічних проявів старіння і стресу.

9. При емоційно-больовому стресі в обох ядрах відбувається зменшення кількості гліоцитів і гліального індекса, але у ВМЯ цей показник знижується майже однаково і в дорослих, і у старих щурів, а в ЛГО – лише у старих. Тобто негативний вплив стресу в першу чергу позначився на гліоцитах (аж до зменшення їх кількості) і в меншій мірі – на нейронах. Відсутність зменшення кількості гліоцитів у ЛГО дорослих щурів може пояснюватися меншою втягненістю цієї області у регуляцію вегетативних проявів емоційного стресу.

10. У ВМЯ під впливом стресу наростали деструктивні процеси в нейронах (хроматоліз, набряк і дезорганізація крист мітохондрій, розширення просвітів і фрагментація канальців ендоплазматичної сітки, накопичення вторинних лізосом і ліпофусцина, збільшення фактора форми ядер внаслідок набряку), відзначалися явища набряку перинейрональних і перикапілярних відростків астроцитів, ушкодження стінки капілярів. У старих тварин ці процеси виявилися більш глибокими, ніж у дорослих. У ЛГО спостерігалися аналогічні зміни, але пошкоджуючий вплив емоційно-больового стресу був виражений в меншій мірі, ніж у ВМЯ.

Публікації автора:

1. Данілова О.В., Михальський С.А., Малишева С.П. Зміни форми ядер нейронів вентромедіального ядра гіпоталамуса при старінні // Вісник Київського університету. Біологія.– Вип. 28.– 1998.– С. 71-72. (Ідея, експериментальні дані та основний зміст належить дисертантові, Данилова О.В. – висвітлення питання актуальності, оформлення публікації, Малишева С.П. – допомога в обробці результатів).

2. Михальский С.А. Изменение количества нейронов и глиоцитов в вентромедиальном ядре и латеральной области гипоталамуса крыс при старении // Пробл. старения и долголетия. – 1998.– Т.7, N 4.– С. 334-338.

3. Михальский С.А. Изменение ультраструктуры вентромедиального ядра гипоталамуса при старении // Пробл. старения и долголетия.– 1999.–Т.8, N2.– С. 144-148.

4. Квитницкая-Рыжова Т.Ю., Межиборская Н.А., Михальский С.А. Возрастные структурные и ультраструктурные особенности реакции ЦНС на эмоционально-болевой стресс // Таврический журнал психиатрии.– 2000. – Т. 4, N1.– С. 13-14. (Дисертантом підготовлена частина матеріалу статті, що стосується його об’єкту дослідження – вентромедіального ядра (ВМЯ) і латеральної області гіпоталамуса (ЛГО) щурів. Він також готував статтю в цілому до друку, інші автори подали дані стосовно своїх об’єктів дослідження у ЦНС).

5. Фролькис В.В., Рушкевич Ю.Е., Дубилей Т.А., Михальский С.А., Герасимов В.Д. Латеральная гипоталамическая область: особенности старения и влияние хронической электростимуляции на продолжительность жизни крыс.– Нейрофизиология.– 2000.– Т. 32, N4.– С. 314-321. (Дисертантом підготовлена морфологічна частина даних, що увійшли до статті, інші автори представили фізіологічні дані).

6. Безруков В.В., Рушкевич Ю.Е., Дубилей Т.А., Михальский С.А. Изменение эмоциогенных зон гипоталамуса и особенности развития некоторых форм экспериментальной патологии у старых крыс // Архив клинической и экспериментальной медицины.– 2002.– Т.11, N1.– C. 86-91. (Дисертантом підготовлена морфологічна частина даних, що увійшли до статті, інші автори представили фізіологічні дані).

7. Квитницкая-Рыжова Т.Ю., Михальский С.А. Возрастные особенности распределения S100B-иммунопозитивных глиоцитов в вентромедиальном ядре и латеральной области гипоталамуса у крыс // Пробл. старения и долголетия.– 2003.– Т.12, №1.– С. 3-10.

8. Mikhalsky S.A., Kvitnitskaya-Ryzhova T.Yu. Effects of aging on the neuron and glial number in rat hypothalamus: ventromedial nucleus and lateral area // XIX International Congress of the International Society for Analytical Cytology.– Colorado, USA, 1998. In: Cytometry, V.33, Suppl. 9.– 1998.– P. 69.

9. Михальский С.А., Квитницкая-Рыжова Т.Ю. Изменение количества нейронов и глиальных клеток в вентромедиальном ядре и латеральной области гипоталамуса крыс при старении // Биологические механизмы старения. III Международный симпозиум. Май 1998 г. Тезисы докладов.– Харьков, 1998.– С. 53.

10. Квитницкая-Рыжова Т.Ю., Ступина А.С., Межиборская Н.А., Михальский С.А. Структурные особенности старения при различных экспериментальных моделях продления жизни // Биологические механизмы старения. III Международный симпозиум. Май 1998 р. Тезисы докладов.– Харьков, 1998.– С. 90.

11. Mikhalsky S.A., Kvitnitskaya-Ryzhova T.Yu. Structural and ultrastructural changes in ventromedial nucleus and lateral hypothalamic area of rats during aging // 1st European Congress of Biogerontology.– Marienlyst, Denmark, 1998.– P. 111-112.

12. Квитницкая-Рыжова Т.Ю., Ступина А.С., Межиборская Н.А., Михальский С.А. Выраженность структурных проявлений старения гисто-гематических барьеров по данным комплексной морфо-функциональной оценки // Актуальні питання морфології (Фахове видання наукових праць II Національного конгресу АГЕТ України. Луганськ, 16-19 вересня 1998 р.). Під ред. проф. В.Г.Ковешнікова.– Луганськ.– С. 109.

13. Михальский С.А., Квитницкая-Рыжова Т.Ю. Структурные и ультраструктурные изменения в вентромедиальном ядре и латеральной области гипоталамуса крыс при старении // Актуальні питання морфології. (Фахове видання наукових праць II Національного конгресу АГЕТ України. Луганськ, 16-19 вересня 1998 р.). Під ред. проф. В.Г.Ковешнікова.– Луганськ.– С. 188.

14. Kvitnitskaya-Ryzhova T.Yu., Mezhiborskaya N.A., Mikhalsky S.A. Comparative morpho-functional evaluation of different hypothalamic areas in aging // IV European Congress of Gerontology. Berlin, 7-11 July 1999.– J. Gerontol. Geriat.– 1999.–V.32, Suppl. 2.– P. 122.

15. Kvitnitskaya-Ryzhova T.Yu., Stupina A.S., Mezhiborskaya N.A., Mikhalsky S.A., Limareva A.A. Ultrastructural age-related changes in Blood-Tissue Barriers (BTB) of rats kept on calorie restricted diet (CRD)// IV European Congress of Gerontology. Berlin, 7-11 July 1999.– J. Gerontol. Geriat.– 1999.–V.32, Suppl. 2.– P. 227.

16. Квiтницька-Рижова Т.Ю., Ступiна О.С., Михальский С.А., Межиборська Н.О. Вiковi особливостi структурної організації деяких органів щурів під впливом калорiйно-обмеженого раціону // III Національний Конгрес патофізіологів України. Одеса, 24-27 травня 2000 р.– Фізіол. Журн.– Т. 46, N2(а).– 2000.– С. 41-42.

17. Михальский С.А. Вікові структурні особливості реакції різних емоціогенних зон гіпоталамусу на емоційно-больовий стрес // III Національний конгрес патофізіологів України. Одеса, 24-27 травня 2000 р.– Фізіол. журн.– Т. 46, N2(а).– 2000.– С. 46.

18. Михальский С.А. Возрастные структурные и ультраструктурные изменения в вентромедиальном ядре и латеральной области гипоталамуса после воздействия эмоционально-болевого стресса // Биологические механизмы старения. IV Международный симпозиум. Май 2000 г. Тезисы докладов.– Харьков, 2000.– С. 73.

19. Kvitnitskaya-Ryzhova T.Yu., Sturina A.S., Mikhalsky S.A., Mezhiborskaya N.A. Effects of calorie restricted diet on structural characteristics of adult and old rats // 2nd Eeuropean congress on Biogerontology. S.Petersburg, Russia.– Успехи геронтологии.– 2000.– Т. 5.– С. 63.

20. Mikhalsky S.A. Age-related changes of the structure of different emotiogenic hypothalamic areas under influence of an emotional-painful stress // 2^nd European Congress on Biogerontology. S.Petersburg, Russia.– Успехи геронтологии.– 2000.– Т. 5.– С. 67.

21. Михальский С.А. Морфометрические особенности ветромедиального ядра и латеральной области гипоталамуса при старении и эмоционально-болевом стрессе // 3 Національний конгрес геронтологів і геріатрів України. Тези доповідей.– Київ, 2000.– С. 163.

22. Михальский С.А. Ультрацитохимические особенности старения вентромедиального ядра и латеральной области гипоталамуса // II Українська конференция молодих вчених, присвячена пам'яті академіка В.В.Фролькіса. Матеріали конференції.– Київ, 2001.– С. 81-82.

23. Kvitnitskaya-Ryzhova T., Mikhalsky S. The effects of aging and stress on the morpho-functional peculiarities of the different hypothalamic nuclei // 17^th World Congress of the International Association of Gerontology. Vancouver, Canada, July 1-6, 2001. Gerontology, 2001, V.47, Suppl.1.– P. 148.

24. Михальский С.А. Особенности количественного распределения популяции глиоцитов вентромедиального ядра и латеральной области гипоталамуса при старении и стрессе // III Українська конференция молодих вчених, присвячена пам'яті академіка В.В.Фролькіса. Тези доповідей.– Київ, 2002.– С. 132-133.

25. Квитницкая-Рыжова Т.Ю., Михальский С.А. Морфо-функциональные особенности различных ядер гипоталамуса при старении и стрессе // Актуальні питання морфології. Наукові праці III Національного конгресу АГЕТ України. Київ, 2002.– С. 131-132.

26. Михальский С.А. Распределение белка S100B в глиоцитах вентромедиального ядра и латеральной области гипоталамуса крыс разного возраста (иммуногистохимическое исследование) // IV Українська конференція молодих вчених, присвячена пам'яті академіка В.В.Фролькіса. Тези доповідей.– Київ, 2003.– С. 158-159.