Динаміка вмісту нейроспецифічних білків та їх утворення при експериментальній черепно-мозковій травмі

Abstract

Мета роботи – визначення вмісту нейроспецифічних білків та механізмів їх утворення та попадання у кров при експериментальній черепно-мозковій травмі середньоважкого ступеня. Матеріали та методи. Експерименти здійснені на 95 білих безпородних щурах-самцях, яким наносили ЧМТ середньоважкого степеня тяжкості за моделлю В. М. Єльського, С. В. Зябліцева (2005) [4]. При патологоанатомічному макроскопічному дослідженні встановили, що стандартна ЧМТ, котра була відтворена, характеризувалася наявністю шкірної та «оболонкової» гематом у зоні удару; переломами кісток склепіння черепа без зсуву середньоважкого ступеня; розтрощенням кори тім’яних і скроневих часток (у зоні удару) й основи лобових і скроневих часток (у зоні протиудару). У тканині головного мозку були наявні дифузні дрібноточкові крововиливи. Результати. Показано накопичення у крові протягом 21 доби після травми нейроспецифічних білків: рівень білка S100B підвищувався стрибкоподібно із двома піками – через 1 і 7 діб після травми, рівень NSE наростав поступово, рівень GFAP – двофазно з максимумами на 1 та 7 добу. Вочевидь саме на 7 добу відбувалося вторинне посилення деструкції нервової тканини та проникності гемато-енцефалічного бар’єра. Імуногістохімічне дослідження, котре здійснене на 7 добу після травми, показало, що в ушкоджених нейронах зникала та/або значно зменшувалась інтенсивність фарбування S100, GFAP і NSE, що віддзеркалювало різкі дегенеративні зміни в ділянках ураження. Поряд з цим навколо таких нейронів знайдено високого ступеня виразності забарвлення S100, котре притаманне гліоцитам та, меншою мірою, ендотеліоцитам, що можна розглядати як причину різкого збільшення рівня у крові нейроспецифічних білків. Висновки. Причиною повторного збільшення рівня у крові білка S100B, на наш погляд, могла бути повторна активація його синтезу в активованих гліоцитах періфокальних зон та активний транспорт через гематонцефалічний бар’єр, що активувало запальні реакції пошкодження, сприяло прогресуванню процесів нейродеструкції на 7 добу після травми й відбивалося у прирості рівня у крові GFAP та наступному накопиченні NSE. Ці події могли означати початок нової ланки патогенезу травматичної хвороби головного мозку – аутоімунного запалення, що сприяло прогресуванню посттравматичного пошкодження мозку у пізньому періоді. Цель работы – определение содержания нейроспецифических белков, механизмов их образования и попадания в кровь при экспериментальной черепно-мозговой травме среднетяжёлой степени. Материалы и методы. Эксперименты были проведены на 95 белых беспородных крысах-самцах, которым наносили ЧМТ среднетяжёлой степени тяжести по модели В. Н. Ельського, С. В. Зяблицева (2005) [4]. При патологоанатомическом макроскопическом исследовании установлено, что воспроизведённая стандартная ЧМТ характеризовалась наличием кожной и «оболочковой» гематом в зоне удара, переломами костей свода черепа без смещения среднетяжёлой степени; раздроблением коры теменных и височных долей (в зоне удара) и основы лобных и височных долей (в зоне противоудара). В ткани головного мозга имели место диффузные мелкоточечные кровоизлияния. Результаты. Показано накопление в крови в течение 21 суток после травмы нейроспецифических белков: уровень белка S100B повышался скачкообразно с двумя пиками – через 1 и 7 суток после травмы, уровень NSE нарастал постепенно, уровень GFAP – двухфазно с максимумами на 1 и 7 сутки. Очевидно, что именно на 7 сутки происходило вторичное усиление деструкции нервной ткани и проницаемости гемато-энцефалического барьера. Иммуногистохимическое исследование, проведённое на 7 сутки после травмы, показало, что в повреждённых нейронах исчезала и/или значительно уменьшалась интенсивность окраски S100, GFAP и NSE, что отражало резкие дегенеративные изменения в участках повреждения. Наряду с этим вокруг таких нейронов найдено высокой степени выраженности окрашивание S100, которое было характерно для глиоцитов и, в меньшей мере, для эндотелиоцитов, что можно было рассматривать как причину резкого увеличения уровня в крови нейроспецифических белков. Выводы. Причиной повторного увеличения уровня в крови белка S100B, на наш взгляд, могла быть повторная активация его синтеза в активированных глиоцитах перифокальных зон и активный транспорт через гематоэнцефалический барьер, что активировало воспалительные реакции повреждения и способствовало прогрессированию процессов нейродеструкции на 7 сутки после травмы, отражалось в приросте уровня в крови GFAP и дальнейшем накоплении NSE. Эти события могли знаменовать собой начало нового звена патогенеза травматической болезни головного мозга – аутоиммунного воспаления, что способствовало прогрессированию посттравматического повреждения мозга в позднем периоде. The aim of this study was the determination of neurospecific proteins content, mechanisms of their formation and transfer into blood in the experimental craniocerebral trauma of medium-heavy degree. Results. The accumulation of neurospecific proteins in the blood during 21 days after the trauma is shown: S100B level increased saltatorily with two maximums – on the 1st and 7th days after the trauma, the NSE level grew gradually, the GFAP level – biphasically with maximums on the 1st and 7th days. Obviously, there was the secondary strengthening of destruction of nervous tissue and hematoencephalic barrier permeability exactly on the 7th day. The immunohistochemical research conducted on the 7th day after the trauma showed that in the damaged neurons the S100, GFAP and NSE staining intensity disappeared or significantly diminished, which reflected sharp degenerative changes in the areas of damage. Along with this the S100 high degree staining was found around such neurons, that was characteristic for gliocytes and, in a less measure, for endotheliocytes, that can be considered as a cause of sharp increase of neurospecific proteins blood level. Conclusions. The reason of the repeated increase of S100B blood level, in our view, could be the repeated activating of its synthesis in activated gliocytes in perifocal zones and active transport through the hemato-encephalic barrier, that activated the inflammatory damage reactions and contributed to the progression of neurodestruction on the 7th day after the trauma, reflected in the increase of GFAP blood level and further NSE accumulation. These events could signify the beginning of new pathogenesis link of the traumatic brain illness – autoimmune inflammation, that contributed to the progression of posttraumatic brain damage in the late period.