Патогенетичні особливості морфо-функціонального стану структур дорсального комплексу n. vagus та locus coeruleus при експериментальній артеріальній гіпертензії різного ґенезу

Abstract

За результатами комплексного дослідження патогенетичних особливостей морфо-функціонального стану структур дорсального комплексу n. vagus (ядра солітарного тракта та дорсального моторного ядра) та locus coeruleus (блакитної плями) стовбуру мозку при етіопатогенетично відмінних формах артеріальної гіпертензії було встановлено, що підвищення артеріального тиску незалежно від причини призводить до морфоструктурної перебудови цих регуляторних центрів, що проявлялося збільшенням кількості нейронів із дрібними ядрами, дизбалансом експресії ізоформ NOS, порушення співвідношення пресорного нейропептида ангіотензина II та депресорного – мозкового натрійуретичного пептида. Проте направленість та характер як морфоденситометричних, так і імуогістохімічних параметрів різнилися в залежності від етіопатогенезу артеріальної гіпертензії. Проведене гістохімічне дослідження дозволило вперше у тварин з експериментальними моделями артеріальної гіпертензії різного ґенезу надати комплексну та порівняльну характеристику змін морфо- і денситометричних параметрів ядер нейронів блакитної плями (locus coeruleus), дорсального моторного ядра n. vagus та ядра солітарного тракта, описати характер розподілення популяцій нейронів за площею їх ядра в цих структурах. Такий підхід дозволив встановити ряд особливостей вивчаємих параметрів при досліджуваній патології в залежності від етіопатогенетичних механізмів її виникнення та, опосередковане, визначити функціональну активність нейронів досліджуваних структур. В результаті проведеного дослідження було встановлено, що у щурів з есенціальною артеріальною гіпертензією у всіх досліджуваних структурах спостерігалися вірогідні зміни морфоденситометричних параметрів ядер нейронів. Проте їх характер залежав від фізіологічної ролі структури. Так у ядрах нейронів блакитної плями та дорсального моторного ядра встановлено вірогідно більший вміст та концентрація нуклеїнових кислот, по відношенню до контрольних тварин вміст був більшим на 21,6 % та 25,9 %, а концентрація на 33,3 % та 47,3 %, відповідно. На фоні цього каріометричний показник (площа ядер) нейронів блакитної плями залишався на рівні контролю, у дорсальному моторному ядрі він був вірогідно меншим на 17,3 %. В той же час у ядрах нейронів ядра солітарного тракта у щурів з есенціальною артеріальною гіпертензією денситометричні показники не показали вірогідної різниці з контрольною групою, тоді як площа ядра вірогідно була меншою на 8,2 %. Проведене морфоденситометричне дослідження каріометричних показників нейронів блакитної плями, ядра солітарного тракта та дорсального моторного ядра у щурів з ендокринно-сольовою артеріальною гіпертензією показало етіозалежні особливості змін досліджуваних параметрів. Так відмічалися односпрямовані зміни вмісту нуклеїнових кислот в ядрах нейронів блакитної плями, ядра солітарного тракта та дорсального моторного ядра стовбуру мозку ˗ цей показник був вірогідно меншим на 14,2 %, 17,7 % та 15,4 %, відповідно за значення контрольної групи. На фоні цього показник площі ядра у нейронах ядра солітарного тракта залишався на рівні контролю, тоді як у нейронах блакитної плями та дорсального моторного ядра був вірогідно меншим на 12,6 % та 5,2 %, відповідно, за значення контролю. В той же час концентрація нуклеїнових кислот, порівняно з контролем, в ядрах нейронів блакитної плями була без вірогідних змін, а в структурі ядра солітарного тракта та дорсального моторного ядра була меншою на 15,9 % та 13,1 %, відповідно. Based on the complex study results on the pathogenetic features of the morpho-functional state of the dorsal vagal complex (the nucleus of the solitary tract and the dorsal motor nucleus) and the locus coeruleus (the blue spot) of the brainstem in etiopathogenetically distinct forms of hypertension, it has been first found that blood pressure elevation, regardless of the cause, results in morphological remodeling of these regulatory centers manifested by increased number of neurons with small nuclei, imbalance between NOS isoform and pressor and depressor neuropeptide expression. However, the direction and character of morphodensitometric and immunohistochemical parameters were different depending on the etiopathogenesis of hypertension. A histochemical study has first allowed a detailed characteristics of changes in morpho- and densitometric parameters of the blue spot (the locus coeruleus) neuronal nuclei, the dorsal motor nucleus of the vagus and the nuclei of the solitary tract, to determine the pattern of the neuronal population distribution by the nuclear area in these structures in animals with experimental arterial hypertension of different genesis. This approach has enabled to ascertain a number of specific features characterizing the examined parameters in the studied pathology depending on the etiopathogenetic mechanisms of its occurrence and indirectly determine the functional activity of neurons in the studied structures. As a result of the study, significant changes in the morpho-densitometric parameters of neuronal nuclei have been found in rats with essential hypertension in all the examined structures. However, the physiological role of the structure influenced their nature. Thus, in the nuclei of the blue spot neurons and the dorsal motor nucleus, a significantly higher content and concentration of nucleic acids were found compared to the control animals by 21.6 % and 25.9 %, by 33.3 % and 47.3 %, respectively. In the midst of these, the kariometric index (nuclear area) of blue spot neurons remained at the level of control; in the dorsal motor nucleus it was significantly lower by 17.3 %. Meanwhile, in the neuronal nuclei of the nucleus of the solitary tract in the rats with essential arterial hypertension, densitometric parameters did not show a significant difference compared to the control group, while the nuclear area was significantly 8.2 % smaller. A morpho-densitometric study of kariometric parameters of the blue spot neurons, the nucleus of the solitary tract and the dorsal motor nucleus in the rats with endocrine-salt hypertension has shown etiology-associated features of changes in the studied parameters. Thus, unidirectional changes in the nucleic acid content in the neuronal nuclei in the blue spot, the nucleus of the solitary tract and the dorsal motor nucleus of the brainstem were observed as this indicator was significantly lower (by 14.2 %, 17.7 % and 15.4 %, respectively) than that in the control group. Alongside this, the neuronal nuclear area in the nucleus of the solitary tract remained at the control level, while in the neurons of the blue spot and the dorsal motor nucleus, it was significantly lower by 12.6 % and 5.2 %, respectively, than the control value. Concurrently, the nucleic acids concentration in the neuronal nuclei of the blue spot was not significantly changed compared to the control, but in the nucleus of the solitary tract and the dorsal motor nucleus structures, it was significantly lower by 15.9 % and 13.1 %, respectively.