Характер змін морфоденситометричних параметрів великоклітинних нейронів паравентрикулярного ядра гіпоталамуса при restraint-стресі різної тривалості

Abstract

Мета роботи – визначити характер змін морфоденситометричних параметрів великоклітинних нейронів паравентрикулярного ядра гіпоталамуса в щурів на 6, 15 та 21 тижні обмеження життєвого простору. Матеріали та методи. Дослідження здійснили на 55 статевозрілих щурах-самцях лінії Wistar, яких поділили на чотири групи: 1 (контрольна) – 10 інтактних тварин; 2, 3 і 4 – експериментальні групи по 15 щурів, що перебували в обмеженому просторі клітки протягом 6, 15 та 21 тижня відповідно. Після попередньої стандартної гістологічної обробки вилученого мозку щурів на 5 мкм зрізах і після 48-годинного забарвлення галоціанін-хромовими галунами за Ейнарсоном здійснили їх морфоденситометричний аналіз на мікроскопі AxioImager-M2 (Carl Zeiss, Німеччина). Зображення великоклітинних нейронів паравентрикулярного ядра (ПВЯ) гіпоталамуса, топографічну належність яких визначали з використанням стереотаксичного атласу мозку щура, отримували за допомогою високочутливої відеокамери AxioCam-ERc 5s (Carl Zeiss, Німеччина) та записували як комп’ютерний файл за допомогою програмного забезпечення AxioVision 40 V 4.8.2.0 (ліцензія № 3005339). Кількісні показники площі нейронів, їхніх ядер і ядерець, вмісту гетерогенних ДНК і РНК у цитоплазмі клітин, їхніх ядрах і ядерцях одержали в напівавтоматичному режимі за допомогою програмного забезпечення з відкритим кодом ImageJ (National Institutes of Health, США). Результати. Результатом хронічного стресу через обмеження життєвого простору, малорухливість і складні комунікаційні відносини у щурів, які 6, 15 та 21 тиждень перебували в названих умовах, стало зменшення площі цитоплазми та ядер великоклітинних нейронів ПВЯ гіпоталамуса прямо пропорційно строку restraint-стресу (цитоплазми та ядра – на 18 % та 9 % на 6 тижні, на 40 % і 25 % на 21 тижні; тільки цитоплазми – на 23 % на 15 тижні). Площа ядерець нейронів порівняно з контролем збільшувалася на 31 % на 6 тижні стресу, на 33 % – на 15, на 15 % на 21 тижні. Вміст нуклеїнових кислот у цитоплазмах великоклітинних нейронів ПВЯ гіпоталамуса щурів у групі з 6-тижневим обмеженням менший за контроль на 39 %, із 15-тижневим – на 34 %, на 21 тижні restraint-стресу – на 42 %. У ядрах клітин після 6 і 15 тижнів обмеження цей показник зменшувався майже однаково (на 37 % і 35 % відповідно), тривале обмеження (21 тиждень) спричиняло зменшення на 41 %. У ядерцях нейронів вміст нуклеїнових кислот змінювався аналогічно: в групі 6 тижнів зафіксовано зменшення на 40 %, після 15 тижнів – на 39 %, 21 тижня – на 43 %. The aim of the work was to define the nature of changes in morpho-densitometric parameters of magnocellular neurons of the hypothalamic paraventricular nucleus in rats at 6, 15 and 21 weeks of restricted living space. Materials and methods. A total of 55 male Wistar rats aged 6-10 months were used and divided into 4 groups (1 – intact control, 10 rats; 2, 3 and 4 – experimental groups of 15 rats each, which were in conditions of restricted environmental space for 6, 15 and 21 weeks, respectively). Morpho-densitometric analysis of 5-μm-thick rat brain sections was performed after preliminary standard histological processing and 48 hours of halocyanine-chrome staining by Einarson using an AxioImager-M2 microscope (Carl Zeiss, Germany). Images of magnocellular neurons of the hypothalamic paraventricular nuclei (PVN), which were topographically identified according to the stereotaxic atlas of the rat brain, were captured using a highly sensitive AxioCam-ERc 5s video camera (Carl Zeiss, Germany) and recorded as a computer file using AxioVision 40 V 4.8.2.0 software (license number 3005339). Quantitative data on the area of neurons, their nuclei and nucleoli, the content of heterogeneous DNA and RNA in the cell cytoplasm, nuclei and nucleoli were obtained in a semi-automatic mode using the open source software ImageJ (National Institutes of Health, USA). Results. Chronic stress condition modelled in rats for 6, 15, and 21 weeks (limited living space, inactivity, and complicated communications) resulted in a decrease in the area of cytoplasm and nuclei of magnocellular neurons of the hypothalamic PVN. The decrease was directly proportional to restraint stress duration: cytoplasm and nuclei by 18 % and 9 % at week 6 and by 40 % and 25 % at week 21, respectively, and only cytoplasm by 23 % at 15 weeks. On the contrary, the area of neuronal nuclei was increased by 31 % at 6 weeks of stress and 33 % at 15 weeks, and by 15 % at 21 weeks of stress compared to the control. The content of nucleic acids in the cytoplasm of magnocellular neurons of the hypothalamic PVN in the group of rats with 6-week restriction was 39 % less than in the control group, 34 % less than that in the group with 15-week restriction, and 42 % less than that in the group of 21-week restraint stress. In the nuclei of cells after 6 and 15 weeks of restriction, the content was decreased approximately equally by 37 % and 35 %, respectively, and long-term restriction (21 weeks) contributed to a 41 % decrease. In the neuron nucleoli, the content of nucleic acids was changed similarly: in the group of 6 weeks, a decrease of 40 % was characteristic, after 15 weeks – by 39 %, and after 21 weeks – by 43 %.