ПЛАСТИЧНОСТЬ НЕЙРОНОВ МОЗГА И ЕЕ ДЕФЕКТ ПРИ БОЛЕЗНИ АЛЬЦГЕЙМЕРА

Е. Маркова, Т. Арендт*, М. Брукнер* В. Бигль*

Научно-исследовательский институт мозга РАМН, Москва

*Институт мозга им. Паула Флексига, Лейпциг, ФРГ

Изучение пластичности нейронов является существенным звеном в формировании современных представлений о структурно-функциональной организации мозга. В исследованиях, проведенных на клеточном и субклеточном уровнях, было показано, что в основе пластичности лежит способность развивающихся и зрелых нейронов к временным или стойким адаптивным изменениям. В настоящее время известно, что рост как аксонов, так и дендритов, а также образование новых синапсов происходит не только на различных стадиях развития мозга, но и в зрелом возрасте. При изучении болезни Альцгеймера (БА) сведения относительно реорганизации дендритов весьма противоречивы. В наших предыдущих работах было высказано предположение, что пролиферация дендритов при БА характерна только для определенного вида нейронов и/или определенной стадии заболевания. В связи с этим встает вопрос, является ли пролиферативный процесс при БА следствием попытки восстановления в ответ на повреждение, как было предположено, при старении или представляет собой первично патологический процесс, ведущий к нейронной дегенерации (Butcher and Woolf, 1989).

В настоящей работе проводился сравнительный анализ изменения морфологии нейронов и их дендритной системы в базальных ядрах переднего мозга при нормальном старении, болезни Альцгеймера (БА), болезни Корсакова (БК) и Паркинсона (БП), а также анализ дендритной пластичности пирамидных нейронов в различных полях неокортекса при БА и нормальном старении. С помощью трехмерного компьютерного количественного анализа нейронов, окрашенных по методу Гольджи, было показано, что проявление пластичности нейронов БЯПМ при всех анализируемых заболеваниях коррелирует со степенью потери нейронов в данных ядрах. Однако, только при БА в отличие от других заболеваний был выявлен интенсивный характер реорганизации дендритной системы, сопровождающейся появлением или перисомальных первичных дендритов, или дополнительных дистальных сегментов без увеличения объема дендритного дерева («интенсивный рост»). В то же время при нормальном старении и БК наблюдался «экстенсивный рост» дендритов, т. е. за счет роста терминальных сегментов дендритов и увеличения дендритной территории. Было установлено также, что профили нейронов с абберантным ростом дендритов только при БА располагались вблизи амилоидных бляшек и имели положительную окраску на рецептор фактора роста нервов р75 NGF. Исследование пластичности дендритов корковых формаций показало, что наибольшая выраженность дендритной перестройки характерна для пирамидных нейронов в корковых полях с наибольшим числом нейрофибриллярных танглов, возникающих при БА. Степень пластичности проявлялась в порядке убывания — межуточная энторинальная область > лимбические поля > поля 37, 40, 46 > поля 7, 18, 22 > поля 17, 41,4.

На основании полученных результатов делается вывод, что как при нормальном процессе старения, так и при болезни Корсакова и Паркинсона происходит компенсаторная реорганизация дендритов нейронов БЯПМ в рамках пластичности. В то время как при болезни Альцгеймера абберантный рост дендритов носит дефектный характер за счет возможного срыва регуляторных механизмов влияния ростовых факторов на потенциальные пластические свойства нейронов БЯПМ. Подтверждением данной гипотезы служат также факты о прямой зависимости между степенью проявления пластичности пирамидных нейронов неокортекса и вероятностью появления танглов при болезни Альцгеймера.

Литература

Butcher L. L. and N. J. Woolf, (1989) Neurotrophic agents may exacerbate the pathological cascade ofAlzheimers disease. Neurobiol. Aging, 10: 557 — 570.