Морфологічні особливості астроцитів базального магноцелюлярного ядра головного мозку щурів після внутрішньошлуночкового введення колхіцину

Abstract

оцінці змін морфології астроцитів при нейродегенеративних станах, що відображає їх як захисні, так і патологічні аспекти функціонування, важливо застосовувати програми автоматизованої обробки зображень. Такий підхід створює надійну базу для стандартизації оцінки гліозу та дозволяє отримати прецизійні кількісні дані щодо стану цитоскелета астроцитів. У базальному магноцелюлярному ядрі (БМЯ) – кластері холінергічних нейронів, загибель яких поглиблює когнітивні порушення – ці дослідження є особливо актуальними з огляду на медико-соціальну значущість деменцій. Мета нашої роботи – із застосуванням сучасних методів комп’ютерної обробки зображень вивчити морфологічні особливості клітин, імунопозитивних до гліального кислого фібриллярного протеїну (GFAP) у базальному магноцелюлярному ядрі щурів після внутрішньошлуночкового (ВШ) введення колхіцину. Для дослідження використано 3 групи щурів Вістар (по 10 тварин у кожній): інтактних, хибнооперованих та тварин з колхіциніндукованою нейродеструкцією. Через 14 днів після втручання проводили імунофлюоресцентну мікроскопію GFAP+-клітин у БМЯ. За допомогою програми ImageJ оцінювали щільність та площу імунопозитивних клітин, скориговану загальну клітинну флюоресценцію (CTCF), кількість відростків астроцитів та їх довжину. ВШ колхіцину призвело до зростання порівняно з інтактними тваринами в БМЯ щільності імунопозитивних клітин на 43,5%, їхньої площі на 183,9% та CTCF на 163,6%. Відносно хибнооперованої групи ці показники збільшилися на 56,3, 254,5 та 193,4% відповідно. При цьому вірогідно зменшувалася кількість відростків (на 75 % порівняно з групами контролю) та збільшення їх довжини (на 236,9 % порівняно з інтактними та на 188,8 % – з хибнооперованими щурами). Результати свідчать про гіпертрофію та гіперплазію астроцитів у БМЯ після ВШ колхіцину. Гіпертрофовані астроцити відзначаються підвищеною експресією GFAP, більшою довжиною відростків водночас з їх меншою кількістю, ніж у контрольних щурів. neurodegenerative conditions, which reflect both their protective and pathological functional aspects, the application of automated image processing software is essential. This approach establishes a reliable foundation for standardizing gliosis evaluation and allows for obtaining precise quantitative data regarding the state of the astrocyte cytoskeleton. In the basal magnocellular nucleus (BMN) – a cluster of cholinergic neurons whose death exacerbates cognitive impairment – such investigations are particularly relevant given the medical and social significance of dementia. Aim: to study the morphological features of cells immunopositive to glial fibrillary acidic protein (GFAP) in the basal magnocellular nucleus of rats following intracerebroventricular (ICV) administration of colchicine using modern methods of computer image processing. The study was conducted on three groups of Wistar rats (10 animals in each): intact, sham-operated, and animals with colchicine-induced neurodegeneration. Fourteen days after the intervention, immunofluorescence microscopy of GFAP+ cells in the BMN was performed. Using the ImageJ program, the density and area of immunopositive cells, corrected total cell fluorescence (CTCF), the number of astrocyte processes, and their length were evaluated Compared to intact animals, ICV colchicine administration led to an increase in immunopositive cell density (43.5%), cell area (183.9%), and CTCF (163.6%) in the NBM. Relative to the sham-operated group, these parameters increased by 56.3%, 254.5%, and 193.4%, respectively. At the same time, there was a significant decrease in the number of processes (by 75% compared to the control groups) and an increase in their length (by 236.9% compared to intact rats and by 188.8% compared to sham-operated rats). The data indicate hypertrophy and hyperplasia of astrocytes in the BMN after ICV colchicine administration. Hypertrophied astrocytes are characterized by increased GFAP expression, greater process length, and fewer processes than in control rats.