Functional and Proliferative Activity of Cells of Neuro-Glio-Vascular Complexes of Sensorimotor Cortex, Hippocampus and Amygdala of White Rats Brain During Early Postischemic Period

A S Stepanov,D B Avdeev,V A Akulinin,A V Gorbunova

doi:10.18499/2225-7357-2018-7-2-85-89

Abstract

The aim of the study is to determine functional and proliferative activity of sensorimotor cortex (SMC), hippocampus and amygdala (AM) cells of the brain of white rats in normal and after 20-minute occlusion of the common carotid arteries (without hypotension). Material and methods. Using light microscopy and immunohistochemistry were studied neurons, astrocytes, oligodendroglia and microglia brain normal (n=5) and after 6 h, 1, 3 days (n=15) after acute ischemia. Antibodies to glial fibrillar acid protein (GFAP) and Ki67 (manufacturer: Leica Biosystems Newcastle Ltd, UK) were used. Results. After reperfusion, against the background of neuronal damage (swelling, dystrophic and necrobiotic changes), processes of neuroglia cell proliferation were activated, expression of GFAP (hypertrophy of astrocytes) increased, neuroglial index increased, a large number of satellite astrocytes appeared around large neurons of the SMC. After 3 days in the SMC the content of Ki67-positive cells increased to 18.6% (95% CI: 13.5-24.7%) of all gliocytes, in the hippocampus and AM - respectively - to 7.5% (95% CI: 4.3-12.1%) and 10.7% (95% CI: 6.8-15.9%). Thus, statistically significant differences were revealed between the compared parts of the brain. Conclusion. In the acute period after a 20-minute occlusion of the common carotid arteries in the SMC, the hippocampus and the AM increased functional and proliferative activity of astrocytes, oligodendroglia and microglia, which functioned as a single integrated protective and insulating cellular system with a strong regional specificity.

Highlights

Цель исследования – изучить функциональную и пролиферативную активности клеток сенсомоторной коры (СМК), гиппокампа и миндалевидного тела (МТ) головного мозга белых крыс в норме и после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий
Against the background of neuronal damage, processes of neuroglia cell proliferation were activated, expression of glial fibrillar acid protein (GFAP) increased, neuroglial index increased, a large number of satellite astrocytes appeared around large neurons of the sensorimotor cortex (SMC)
After 3 days in the SMC the content of Ki67-positive cells increased to 18.6% of all gliocytes, in the hippocampus and AM – respectively – to 7.5% and 10.7%

Summary

Introduction

Цель исследования – изучить функциональную и пролиферативную активности клеток сенсомоторной коры (СМК), гиппокампа и миндалевидного тела (МТ) головного мозга белых крыс в норме и после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий (без гипотонии). С помощью световой микроскопии и иммуногистохимии были изучены нейроны, астроциты, олигодендроглиоциты и микроглиоциты головного мозга в норме (n=5) и через 6 ч, 1, 3 сут (n=15) после острой ишемии. На фоне повреждения нейронов (отека-набухания, дистрофических и некробиотических изменений), активировались процессы пролиферации клеток нейроглии, усиливалась экспрессия GFAP (гипертрофия астроцитов), увеличивался нейроглиальный индекс, вокруг крупных нейронов СМК появлялось большое количество сателлитарных астроцитов. В остром периоде после 20-минутной окклюзии общих сонных артерий в СМК, гиппокампе и МТ усиливалась функциональная и пролиферативная активность астроцитов, олигодендроглиоцитов и микроглиоцитов, которые, вероятно, функционировали как единая интегрированная защитная и санирующая клеточная система с выраженной региональной специфичностью. Functional and Proliferative Activity of Cells of Neuro-Glio-Vascular Complexes of Sensorimotor Cortex, Hippocampus and Amygdala of White Rats Brain During Early Postischemic Period

Objectives

Results

Conclusion