Structural and functional characteristic of hippocampal neuronal damage after experimental traumatic brain injury and apoE3 gene therapy

Abstract

1 Відділ травми центральної нервової системи, Інститут нейрохірургії ім. акад. А.П. Ромоданова НАМН України, м. Київ, Україна 2 Лабораторія морфології і цитології, Інститут геронтології ім. акад. Д.Ф. Чеботарьова НАМН України, м. Київ, Україна 3 Лабораторія експериментальної нейрохірургії, Інститут нейрохірургії ім. акад. А.П. Ромоданова НАМН України, м. Київ, Україна Структурно-ôункціональна характеристика пошкодaeення нейронів гіпокампа при експериментальній черепно-мозковій травмі і генній терапії з використанням гену апоЕ3Вступ. Досліджені морфологічні зміни нейронів гіпокампа та його функціональна характеристика за тяжкої черепно-мозкової травми (ЧМТ) в експерименті, оцінена терапевтична ефективність генної терапії, спрямована на індукцію синтезу у нервовій тканині ізоформи ε3 аполіпопротеїну Е.Матеріали і методи. Тяжку дифузну ЧМТ моделювали у щурів під загальним знеболенням шляхом вільного падіння вантажу масою 450 г з висоти 1,5 м. Внутрішньошлуночкову інфузію катіонних ліпосом DOTAP, що несли 25 мкг плазмідного вектору pCMV•SPORT6 з кДНК гену апоЕ3, здійснювали за допомогою осмотичних помп ALZET.Результати. Характерними ознаками тяжкої ЧМТ у щурів є депопуляція нейронів гіпокампа, порушення його цитоархітектоніки, значні зміни якісних характеристик нейронів, зокрема, збільшення частки деструк-тивно-змінених клітин. Це супроводжувалося вираженим когнітивним дефіцитом, що характеризувалося стійкою антероградною амнезією, а саме, зниженням в посттравматичному періоді просторової пам'яті і здатності до навчання. Ліпосомальна трансфекція клітин головного мозку плазмідним вектором, що несе ген ізоформи ε3 апоЕ людини, сприяла зменшенню глибини та поширення вторинного пошкодження нейронів гіпокампа, збереженню його цитоархітектоніки, більш швидкому регресові посттравматичного когнітивного дефіциту, відновленню порушених функцій.Висновок. Генна терапія має терапевтичний потенціал за тяжкої ЧМТ. Клþчові слова: черепно-мозкова травма, гіпокамп, ультраструктура, когнітивні розлади, генна терапія, аполіпопротеїн Е, експеримент.Черепно-мозкова травма (ЧМТ) є актуальною проблемою сучасної медицини. В період 1999-2008 рр. в Україні ЧМТ щороку виникала майже у 100 тис. потерпілих. Частота внутрішньочерепної травми у 2008 р. становила 19,6 на 10 тис. населення [1].ЧМТ може спричиняти різні розлади психічної сфери, що значною мірою погіршують якість життя потерпілих. Навіть легка ЧМТ зумовлює: 1) когнітивні порушення; 2) афективні розлади, до яких належать депресія, тривожність, психоз; 3) порушення поведін-ки, зокрема, зміни особистості. Когнітивні функції, в тому числі, пам'ять, здатність до навчання, пов'язують з таким надзвичайно чутливим до травматичного впливу відділом мозку, як гіпокамп. Нейрокогнітивні розлади характерні для ЧМТ, їх спостерігають у гос-трому періоді травми у 40-50% потерпілих. У багатьох з них когнітивні порушення зберігаються протягом тривалого часу або постійно [2, 3]. Отже, лікувальні зусилля мають сприяти мінімізації пошкодження та дисфункції гіпокампа [4].Метоþ роботи було дослідження морфол...