Структурні особливості процесів мієлінізації та експериментально викликаної демієлінізації в умовах культивування нервової тканини

3. Колотушкина Е.В., Пивнева Т.А., Соколова Л.И., Василенко Д.А., Скибо Г.Г. Моделирование процессов миелинизации и демиелинизации в культуре клеток мозжечка крысы // Нейрофизиология. - 2000. - Т. 32, № 6. - С. 437-444.

4. Kolotushkina E.V., Moldavan M.G., Voronin K. Yu., Skibo G.G. The influence of Hericium erinaceus extract on myelination process in vitro // Фізіологічний журнал. - 2003. - Т. 49, № 1. - С. 46-54.

5. Скибо Г.Г., Соколова Л.І., Колотушкіна О.В. Мієлінотоксичний вплив на культуру нервової тканини сироватки крові хворих на розсіяний склероз // Медичні перспективи. - 1998. - Т. III, № 3. - С. 3-5.

Тези доповідей:

1. Kolotushkina E., Pivneva T., Skibo G., Sokolova L. Ultrastructural features of demyelination process in the model of multiple sclerosis // Eur. J. Neurosci. - 2000. - Vol. 12, suppl. 11. - P. 220.

2. Пивнева Т.А., Колотушкина Е.В., Василенко Д.А., Скибо Г.Г. Индукция процесса демиелинизации in vitro // Архив клинической и экспериментальной медицины. - 2001. - Т. 10, №2. - С. 203.

3. Sokolova L., Kolotushkina E., Pivneva T., Skibo G. Neurospecific immunity in different stages of multiple sclerosis // J. Neurol. Sci. - 2001. - Vol. 187, suppl. 1. - S. 267.

4. Колотушкина Е.В., Пивнева Т.А., Скибо Г.Г. Миелинизация и демиелинизация в культуре клеток мозжечка // Тезисы докладов, Международная конференция по нейрофункциональной морфологии "Колоссовские чтения-2002". - Спб: Ин-т физиологии им. И.П. Павлова РАН. - 2002. - С. 133-134.

АНОТАЦІЇ

Колотушкіна О.В. Структурні особливості процесів мієлінізації та експериментально викликаної демієлінізації в умовах культивування нервової тканини. - Рукопис.

Дисертація на здобуття вченого ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 03.00.13 - фізіологія людини та тварин. - Інститут фізіології ім. О.О. Богомольця НАН України. Київ - 2003.

Дисертація присвячена вивченню процесу мієлінізації та експериментально викликаної демієлінізації у тканинах мозочка щурів in vitro та in vivo, а також з'ясуванню впливу на ці процеси екстракту гриба Hericium erinaceus. За допомогою модифікованого методу культивування було виявлено, що процес мієлінізації у культурі починався наприкінці 3-го тижня in vitro. Протягом 4-го тижня в культурі спостерігалися інтактні зрілі мієлінізовані відростки, подібні за структурою з такими in vivo. Під впливом сироваток крові хворих на розсіяний склероз у стадії загострення і ремісії мієлінові оболонки зазнавали демієлінізації, а гліальні клітини демонстрували структурні зміни та фагоцитарні властивості. Під впливом обох сироваток спостерігалися схожі структурні зміни, але у кількісному співвідношенні сироватка хворих у стадії загострення мала більш руйнівний характер. Культивовані у присутності екстракту гриба Hericium erinaceus клітини характеризувалися нормальним ростом, проте процес мієлінізації проходив більш інтенсивно і швидко. Додавання сироваток крові хворих на розсіяний склероз до клітин, культивованих у присутності екстракту, викликало значно меншу демієлінізацію аксонів. Отримані дані дозволяють рекомендувати культуру клітин мозочка як адекватну модель для вивчення процесів мієлінізації та демієлінізації in vitro, а також для подальшого вивчення дії екстракту Hericium erinaceus у клінічних умовах.

Ключові слова: мієлінізація, демієлінізація, мозочок, культура клітин, Hericium erinaceus.

Колотушкина Е.В. Структурные особенности процессов миелинизации и экспериментально вызванной демиелинизации в условиях культивирования нервной ткани. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 03.00.13 - физиология человека и животных. - Институт физиологии им. А.А. Богомольца НАН Украины. Киев - 2003.

Диссертация посвящена изучению процесса миелинизации и экспериментально вызванной демиелинизации в тканях мозжечка крыс в модельных системах in vitro и in vivo, а также выяснению влияния экстракта гриба Hericium erinaceus на процессы миелинизации и демиелинизации.

При помощи модифицированной и усовершенствованной методики культивирования были изучены и охарактеризованы этапы формирования миелиновых оболочек в культуре клеток мозжечка новорожденных крыс.

Процесс миелинизации начинался в конце третьей недели культивирования. К 21-му дню in vitro оболочки содержали 5.72±0.21, к 26-му дню - 8.27±0.24, а к 31-му дню - 10.07±0.25 ламелл. На протяжении четвертой недели развития в культуре наблюдались интактные зрелые миелинизированные нервные отростки, ультраструктура которых была сходна с таковой клеток мозжечка in vivo. В начале пятой недели некоторые культивированные клетки и миелиновые оболочки демонстрировали признаки старения и деградации.

Под действием сывороток крови больных рассеянным склерозом (РС) в стадии обострения и ремиссии миелиновые оболочки подвергались демиелинизации, нейроны оставались неповрежденными, а глиальные клетки имели некоторые структурные изменения и демонстрировали фагоцитарные свойства. При сравнении влияния сывороток крови больных РС в разных стадиях было выявлено, что действие обеих сывороток вызывало сходные ультраструктурные изменения клеточных элементов и миелиновых оболочек (расслоение оболочек, уменьшение количества ламелл, приобретение ламеллами волнообразной формы и размытого вида, повреждение аксолеммы, появление везикулоподобных и цистерноподобных структур). Однако в количественном отношении сыворотка крови больных РС в стадии обострения вызывала более выраженные разрушения по сравнению с действием сыворотки крови больных РС в ремиссии. Через 3 часа после добавления сывороток крови больных РС в стадии обострения и ремиссии миелиновые оболочки содержали 3.07±0.10 и 3.97±0.15, через 6 часов - 2.71±0.09 и 3.49±0.15 и через 24 часа - 2.23±0.11 и 2.81±0.13 сохранившихся ламелл, соответственно. Таким образом, в течение 3 часов после добавления сывороток больных РС в питательную среду размер миелиновой оболочки уменьшался, в среднем, на 60 %, в течение 6 часов - на 64 %, в течение суток - на 70 %.

Культивирование клеток мозжечка крыс в присутствии экстракта гриба Hericium erinaceus, характеризовались нормальном развитием клеточных элементов и течением процесса миелинизации. Сформированные миелиновые оболочки характеризовались компактной интактной структурой, сходной с таковой in vivo. Однако, согласно статистическому анализу, процесс миелинообразования проходил быстрее и интенсивнее. Так, на 21-ый день in vitro миелиновые оболочки содержали 6.44±0.13 ламелл, на 26-ой день - 10.03±0.15 и на 31-ый день - 10.37±0.19 ламелл. Следовательно, экстракт гриба Hericium erinaceus оказывал регулирующее действие на скорость и продолжительность процесса миелинизации.

Добавление сывороток крови больных РС в питательную среду клеток, культивированных в присутствии экстракта гриба Hericium erinaceus, вызывало изменение структуры миелиновых оболочек нервных отростков (локальное расщепление или расслоение оболочек, появление пустот между ламеллами) и глиальных клеток. Тем не менее, степень и выраженность указанных изменений была существенно меньше по сравнению с таковой в экспериментах по культивированию клеток в отсутствие экстракта. Количество сохранившихся ламелл в оболочках через 3 часа после добавления сывороток крови больных РС в стадии обострения и ремиссии составляло 7.62±0.11 и 8.13±0.15, соответственно. То есть, при 3-часовом действии сывороток больных РС размер миелиновой оболочки уменьшался, в среднем, на 30 %. Следовательно, экстракт Hericium erinaceus проявлял защитное действие в отношении миелиновых оболочек под действием демиелинизирующих факторов in vitro.

Таким образом, полученные результаты позволяют, во-первых, рекомендовать культуру в качестве адекватной модели для дальнейшего изучения упомянутых процессов миелинизации и демиелинизации in vitro, а также для тестирования действия различных препаратов на процессы формирования или восстановления миелиновых оболочек; и, во-вторых, рекомендовать экстракт Hericium erinaceus для дальнейшего изучения в клинических условиях с целью его потенциального применения в качестве препарата для профилактики и лечения заболеваний, сопровождающихся демиелинизацией нервных отростков.

Ключевые слова: миелинизация, демиелинизация, мозжечок, культура клеток, Hericium erinaceus.

Kolotushkina O.V. Structural features of myelination and experimentally evoked demyelination processes in vitro. - Manuscript.

The thesis for the defense of PhD degree on a speciality 03.00.13 - human and animal physiology. - O.O. Bogomolets Institute of Physiology National Academy of Sciences of Ukraine. Kyiv - 2003.

The dissertation is devoted to investigation the myelination and experimentally evoked demyelination in rat cerebellum tissue using in vitro and in vivo models as well as to study the influence of the extract of Hericium erinaceus mushroom on myelination and demyelination processes. Using modified culture method, it was shown that myelination in vitro began in the end of the 3rd week of culturing. Mature intact myelinated axons were observed during the 4th week, their ultrastructure was similar to that in vivo. After the influence of the blood sera of multiple sclerosis patients in acute stage and remission axons were undergone a demyelination. The glial cells demonstrated the phagocytic properties; their structure was characterized by some structural changes. A comparative analysis of the influence of both sera revealed similar structural changes, but myelin sheaths impairment was more dramatic after the influence of serum of patients in acute stage. The ppresence of the extract of H. erinaceus in the culture promoted a normal development of cultured nerve and glial cells. The process of the formation of myelin sheaths in the presence of the extract proceeded faster. In the presence of the extract sera of multiple sclerosis patients evoked significantly slighter structural alterations of the myelin sheaths and glial cells, comparing to those in the absence of the extract.

Obtained results allow to recommend nerve tissue culture as adequate model to study above processes in vitro as well as investigation of the extract of H. erinaceus for clinical trials.

Key words: myelination, demyelination, cerebellum, cell culture, Hericium erinaceus.

Размещено на Allbest.ru