Устойчиво широкое распространение, тяжёлые медицинские и социальные последствия сохраняют проблему алкоголизма актуальной для теоретической и практической медицины. Вместе с тем, многие вопросы его патогенеза, лечения и профилактики остаются на сегодняшний день нерешёнными. Это обусловлено, с одной стороны, техническими сложностями в изучении алкоголизма, как патологического процесса, а с другой стороны, отсутствием адекватных моделей для его изучения. Наиболее распространенной моделью алкоголизма является модель Бурова и соавт. [1]. Однако она предполагает длительную алкоголизацию животных, что делает весьма затруднительным изучение ранних стадий алкоголизации.

В доступной литературе собран, в основном, материал, посвящённый морфологическим изменениям головного мозга при длительной алкоголизации [2, 3]. Работ, посвящённых структурно-функциональным изменениям сенсомоторной коры мозга на ранних этапах алкоголизации, мы не встретили.

В настоящее время установлено, что большинство экстремальных ситуаций организма сопровождается развитием кислород-субстрат-дефицитных состояний [4]. В этой ситуации ГАМК-шунт, как обходной путь метаболизма, предусматривает повышение адаптационных возможностей мозга при нагрузках и патологических состояниях, в том числе при гипоксии [5]. Однако привлечение ГАМК в качестве альтернативного энергосубстрата будет отражаться на балансе процессов торможения и возбуждения. В результате кислород-субстрат-дефицитное состояние будет усугубляться, что может вызвать более значительные повреждения в головном мозгу. Вместе с тем данных о возможной коррекции сдвигов окислительно-восстановительных процессов и нарушении структурно-функциональной организации СМК под влиянием препаратов восстанавливающих баланс процессов возбуждения–торможения при алкогольной интоксикации в доступной литературе мы не встречали.

Цель работы: изучить влияние фармакоагента (феназепама) на структурно-функциональные изменения сенсомоторной коры мозга крыс возникающих на ранних этапах алкоголизации.

Материалы и методы

Работа выполнена на 60 белых беспородных крысах обоего пола, массой 180–220 г, ранжированных на 2 группы. I группа — 30 животных, подвергавшихся алкоголизации по разработанной нами схеме [6], служили контролем. II группа — 30 животных, которым в условиях алкоголизации с целью коррекции изменений в СМК с 10 по 15 день и с 20 по 25 день вводили феназепам в дозе 14 мг/кг внутрибрюшинно. Животным I группы в те же сроки вводили 2 мл физиологического раствора внутрибрюшинно. В процессе эксперимента контролировали потребляемый объём спирта и воды. На 10, 20, 30 сутки животных выводили из опыта декапитацией. Извлекали кусочки сенсомоторной коры (СМК) левого полушария головного мозга. Часть материала после фиксации в 2,5% растворе глутаральдегида заливали в целлоидин. Гистологические срезы толщиной 7 мкм, изготовленные из полученных блоков, окрашивали гематоксилин-эозином, толлуидиновым синим (по Нисслю), по Ван-Гизону. В полученных микропрепаратах под световым микроскопом оценивали качественные изменения в нейронах сенсомоторной коры. Для более глубокой оценки нарушений в структурно-функциональной организации коры, при помощи стандартной морфометрической сетки определяли относительное содержание нейронов основных структурно-функциональных типов, которые выделяли в соответствии с известными литературными данными [7–9].

Из других извлечённых участков головного мозга готовили нативные криостатные срезы толщиной 11 мкм, на которых проводили гистоэнзимологические реакции на сукцинатдегидрогеназу (СДГ) по Нахласу с нитро-СТ [10], и трансаминазу гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК-тр) [11]. Результаты гистоэнзиматических реакций оценивали в условных единицах оптической плотности с помощью цитофотометрической приставки к микроскопу ЛЮМАМ И-3. Полученные цифровые ряды обрабатывали математически с использованием статистических методов анализа [12].

Результаты

Животные контрольной и экспериментальной групп, находясь в условиях свободного выбора, уже с первых суток проявляли предпочтение потреблению спирта (15% раствор этанола на 5% растворе глюкозы). Следует отметить, что количество потребляемого в первый день спирта у животных разных групп колебалось от 7 до 23 мл на животное. Очевидно, это обусловлено исходно разным состоянием животных, их возрастом, полом, сезоном, когда осуществлялся опыт. Общим для контрольной и экспериментальной групп был двухволновой характер кривой потребления спирта. При этом первый пик потребления у контрольных животных приходился на 5-й день. В экспериментальных же группах этот пик наблюдался только на 10-й день (первоначальное потребление спирта 7–10 мл). Очевидно, в этот период происходит втягивание в интимное потребление спирта. В результате истощения детоксикационных механизмов происходит резкое уменьшение объёмов потребления спирта. Это чётко прослеживается у животных контрольной группы, у которых в период 5–10 дня эксперимента потребление спирта снижается с 50 до 18 мл.

У контрольных животных 10 день опыта характеризуется сохранением ламинарной структуры коры, наличием тонкостенных сосудов, частью спазмированных, частью застойно полнокровных. В соотношение нейронов основных структурно-функциональных типов наблюдается достоверный рост числа гипохромных и уменьшение числа гиперхромных клеток во всех слоях коры. Такая же картина наблюдалась в СМК животных экспериментальных групп. Согласно результатам гистоэнзиматических исследований, на 10 день эксперимента, в контрольной группе активность СДГ в нейронной популяции составляет 87% от активности этого же фермента в интактной группе; в экспериментальной группе активность СДГ также существенно уменьшалась. Активность ГАМК-тр на 10-й день эксперимента практически не изменилась по сравнению с активностью этого фермента в группе интактных животных, а у крыс экспериментальной группы активность этого фермента достоверно увеличивалась.

У животных контрольной группы, отмечено существование второго пика потребления алкоголя, приходящегося на 15 день опыта. У животных, которые в период с 10 по 15 день получали феназепам, рост потребления спирта незначителен и этот участок графика представляет собой плато, несколько приподнятое в направлении 15 дня опыта. Можно полагать, что применение корригирующих средств обеспечивало сохранность детоксикационных механизмов, что уменьшало перепады метаболической активности. Высказанное предположение подтверждают особенности структурно-функциональной организации СМК на 20-е и 30-е сутки опыта. В контрольной группе определяется нарушение ламинарной организации коры (преимущественно в глубоких слоях); появлении участков разрежения ганглиозных клеток, застойное полнокровие значительной части сосудов. Анализ соотношения нейронов основных структурно-функциональных типов показал, что в поверхностных и глубоких слоях СМК резко уменьшалось число нормохромных и гипохромных нейронов; содержание гиперхромов не меняется по отношению к 10-м суткам опыта и резко (более чем в 3 раза) повышается содержание нейронов промежуточного (IV типа). Для нейронов этого типа характерно увеличенное в размерах светлое ядро с конденсацией хроматина под кариолемой и нормохромной цитоплазмой. Увеличение численности нейронов этого типа позволяет полагать, что в популяции увеличивается число клеток с метаболическим неблагополучием, требующим ДНК-обусловленного изменения биосинтетической активности. На 20-й день опыта у контрольных крыс активность ГАМК-тр скачкообразно возросла и удерживалась на высоком уровне до окончания эксперимента.

Структурно-функциональная организация СМК мозга крыс, получавших феназепам, характеризовалась сохранением ламинарной структуры; небольшим числом застойных сосудов, небольшими участками ганглиозноклеточных разряжений. Следует заметить, что потребление спирта у этих животных было близким к исходному уровню. В отличие от контрольной группы снижение числа нормо- и гипохромных нейронов происходило в значительно меньшей степени, как и рост числа нейронов промежуточного типа. Что касается гиперхромных клеток (клеток в состоянии внутриклеточной регенерации) то их число при применении феназепама достоверно не меняется по отношению к 10-м суткам алкоголизации. Для животных, получавших феназепам, характерно более мягкое понижение активности СДГ и отсутствие скачкообразности в динамике активности ГАМК-тр.

Обсуждение

Таким образом, результаты наших исследований показали, что:

1. Процесс алкоголизации крыс представляет собой двухфазный процесс, с длительностью первой фазы — «фазы привыкания» — до 10 дней, и второй — «фазы пьянства» до 20–25 дней.
2. Длительность первой фазы «привыкания» зависит от исходного состояния животного, которое определяет объём первоначально потребляемого спирта. Завершение этой фазы характеризуется структурно-функциональными признаками повреждения в организации нейронной популяции и истощением компенсаторных механизмов. Это проявляется появлением очагов разрежения, неравномерностью гемодинамики, лизисом хроматофильного вещества. Снижается численности нейронов IV типа и гиперхромных нейронов, происходит угнетение цикла Кребса (снижение активности СДГ), и скачкообразная активация ГАМК-тр, как фермента альтернативного энергосубстрата.

Результатом корригирующего действия является смазанность второй фазы алкоголизации — фазы «пьянства» у контрольных животных. С точки зрения структурно-функциональной организации коры это проявляется меньшими размерами очагов разрежения, меньшей степенью расстройства гемодинамики, увеличением числа гиперхромных нейронов, существенно меньшем, чем в контроле, количеством нейронов IV типа. Наблюдается плавное повышение активности ГАМК-тр и относительная стабилизация активности цикла Кребса.

По всей видимости, это можно объяснить тем, что использование феназепама способствует стабилизации баланса процессов возбуждения–торможения, что уменьшает субстрат-кислородный дефицит и создаёт условия для поддержания биохимического тонуса в нейронной популяции СМК.

Литература

1. Буров Ю. В., Ведёрникова H. H. Нейрохимия и фармакология алкоголизма. — М.: Медицина. — 1985. — 224 с.
2. Попова Э. Н. О влиянии алкоголя на нейроны коры головного мозга // Журнал невропатологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. — 1979. — Т. 79, вып. 12. — С. 1674–1678.
3. Павловская H. Я., Каюмов Б. М. Морфологические изменения сенсомоторной области коры мозга крыс при хронической алкогольной интоксикации // Журнал невропатологии и психиатрии им. С. С. Корсакова. — 1981. — Т. 81, вып. 10. — С. 1557–1560.
4. Самойлов М. О. Реакция нейронов на гипоксию. — Л.: Наука, 1985. — 234 с.
5. Розанов В. А. Роль системы ГАМК в механизмах фармакометаболической защиты мозга от гипоксии //Анестезиология и реаниматология. — 1989. — № 2. — С. 68–78.
6. Nasibullin B. A., Pyhteev D. M. Peculiarities of structural changes of the rats brain and liver on the early stages of alcoholization // Reports of Morphology. — 1998. — № 1. — P. 108–109.
7. Квитницкий-Рыжов Ю. М., Квитницкая-Рыжова Т. Ю. Современные представления о «тёмных» клетках головного мозга человека и животных // Цитология. — 1981. — № 2. — С. 116–128.
8. Насибуллин Б. А. Структурно-метаболическое типирование нейронов сенсомоторной коры головного мозга крыс / Деп. в УкрНИИНТИ 14.03.91 г., № 346-УК.91. — 7 с.
9. Акшутина Г. A. Особенности морфогистохимических изменений нейронов коры головного мозга белых крыс в ранние сроки алкогольной интоксикации // Сборник материалов научной конференции морфологов. — Омск, 1986. — С. 109–113.
10. Пирс Э. Гистохимия теоретическая и прикладная. — М.: Иностранная литература. — 1962. — 929 с.
11. Kugler P., Baler G. Microphotometric determination of enzymes in brain section II GABA Transaminase // Histochemistry. — 1990. — № 5. — P. 501–504.
12. Плохинский Н. А. Алгоритмы биометрии. — М.: Московский государственный университет, 1989. — 150 с.