Журнал неврологии и психиатрии / 2006 / NEV_2006_12_13

Риск развития ряда психических заболеваний, вызывающих снижение интеллектуальных способностей индивида, в значительной мере определяется тем, в каких условиях протекало его эмбриональное развитие [3]. До сих пор многие вопросы физиологического и морфологического развития мозга человека в норме остаются малоизученными. Например, остаются единичными работы по ультраструктуре эмбрионального мозга человека. В еще большей степени это относится к различным аспектам нарушения его развития. Недостаточно изучено в этом отношении и влияние алкоголя на раннее развитие мозга человека.

Целью настоящего исследования было выяснение воздействия пренатальной алкогольной интоксикации на развивающиеся сосуды коры большого мозга эмбрионов человека.

Материал и методы

Изучались эмбрионы 7—12 нед развития, которые были взяты во время операции по прерыванию беременности. Всего было получено 53 эмбриона: 23 — от больных алкоголизмом женщин (основная группа) и 30 — от здоровых женщин (контрольная группа). Возраст больных алкоголизмом женщин был 26—39 лет, длительность заболевания — от 3 до 13 лет. Во всех случаях была диагностирована II стадия алкоголизма (F10.201; F10.202 по МКБ-10). Возраст женщин контрольной группы был аналогичен таковому у больных матерей.

Головной мозг эмбрионов фиксировали в 0,5% растворе глутаральдегида на 0,1 М фосфатном буфере рН 7,3—7,4. Кусочки мозга размером 1 мм3 дофиксировали в 1% растворе OsО4 на том же буфере в течение часа, затем дегидратировали в спиртах восходящей концентрации и заливали в аралдит. Полутонкие (1—1,5 мкм) срезы изготавливали на ультратоме Ultracut-E (Австрия), окрашивали 1% водным раствором метиленового синего. Для электронной микроскопии ультратонкие срезы контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца по Рейнольдсу и просматривали в электронных микроскопах JEM-100В и JEM-100CX.

Электронно-микроскопически исследовали промежуточ- ный слой стенки переднего мозга, который на этой стадии развития представляет собой скопление нейробластов, глиобластов, микроглиальных клеток, между которыми начи- нают прорастать кровеносные сосуды. Его выделяли ориентируясь на вентрикулярный слой.

Для морфометрии использовали срезы на уровне промежуточного слоя, окрашенные метиленовым синим. С помощью цифровой камеры, встроенной в световой микро-

скоп, получали снимки в формате BMP. На снимках при помощи программы Scion Image for Windows были исследованы средняя площадь сосудов: общая площадь сосудов, деленная на общее количество сосудов (все сроки и все срезы); относительная площадь: общая площадь сосудов, деленная на площадь исследуемой ткани на снимке и умноженная на 100; количество сосудов на единицу площади: площадь сосудов, деленная на количество сосудов, а также средний периметр сосудов в контрольной и основной группах. Для статистической обработки данных использовали программу Statistica 6.0.

Результаты

На 8—9-й неделе развития в норме и при пренатальной алкоголизации, сосуды головного мозга представлены капиллярами с тонкой стенкой. Хорошо выражены эндотелиоциты и перициты, просвет сосудов открыт и содержит форменные элементы крови. В этот период в сосудах появляется базальная мембрана, которая представлена рыхлым волокнистым материалом.

На 10-й неделе развития в норме и в основной группе базальная мембрана капилляров уже хорошо выражена (рис. 1). Начинается также дифференцировка сосудов на артериальные и венозные (рис. 2, 3). Апикальная поверхность эмбриональных эндотелиоцитов остается достаточно гладкой без значительных выбуханий этих клеток в просвет сосудов, а эндотелиальный слой в целом становится тоньше, приобретая более гладкую поверхность. В некоторых формирующихся сосудах отмечаются явления стаза.

На 11—12-й неделе развития более четко различаются капилляры, венулы и артериолы, при этом встречаются полностью заполненные эритроцитами сосуды.

Рис. 2. В центре снимка формирующаяся венула с форменными элементами крови в просвете сосуда.

Контроль. Эмбрион 10 нед развития. Окраска метиленовым синим. ½740.

В указанные сроки развития морфологических разли- чий в развитии сосудов между основной и контрольной группами выявлено не было.

Как было видно из изложенного выше, при визуальной оценке данных электронной микроскопии различий между основной и контрольной группами выявить не удалось, и только морфометрическое исследование позволило установить ряд особенностей, которые отличают ткань развивающегося мозга в условиях алкоголизации от контроля. При этом соответствующие различия выступают только начиная с 10-й недели (см. таблицу).

Показатели средней площади сосуда в основной группе достоверно ниже к 11-й неделе развития. На 12-й неделе указанная тенденция сохраняется. Относительная площадь сосудов в ткани мозга основной группы характеризуется более высокими значениями, чем в контрольной, особенно на 11-й и 12-й неделях развития. Количество сосудов на единицу площади в основной группе также достоверно повышается к 11-й и 12-й неделям развития. Периметр сосудов в основной группе к 11-й неделе развития значимо снижается по сравнению с контролем.

Обсуждение

Капилляры головного мозга по ультраструктурной организации относятся к гемокапиллярам с непрерывной эндотелиальной выстилкой и базальной мембраной [4]. Функ-

Рис. 3. В поле зрения видны две артериолы.

Контроль. Эмбрион 10 нед развития. Окраска метиленовым синим. ½740.

ция гематоэнцефалического барьера (ГЭБ) эмбрионального мозга обеспечивается клеточными элементами — клетками эндотелия сосудов, развивающимися глиальными клетками, перицитами и неклеточными структурами

— базальной мембраной капилляров [1, 2, 5, 6]. Компоненты ГЭБ, естественно, находятся в непосредственном контакте с алкоголем, в том числе и при алкоголизации в период беременности, что делает актуальным изучение структуры кровеносных сосудов на разных стадиях их развития.

При оценке полученных нами данных важно учитывать сведения о том, что первые кровеносные сосуды в развивающемся конечном мозге человека обнаруживались в на- чале 7-й недели эмбриогенеза в области ганглиозного бугра (закладка стриатума), а несколько позже — в закладке неокортекса (латеральной стенке бокового желудочка) [1]. Появление кровеносных сосудов в закладке неокортекса непосредственно предшествует массовой миграции нейробластов из вентрикулярной зоны в область кортикальной пластинки. Ангиогенез начинается не одновременно во всех частях закладки неокортекса, а последовательно, начиная с латерального участка, граничащего с ганглиозным бугром, распространяясь в дорсальном направлении. На 6—9-й неделе пренатального онтогенеза развивающиеся внутримозговые сосуды не дифференцированы на артериальные и венозные, а являются по своей структуре капиллярами, что согласуется с полученными нами данными. Наши наблюде-

ния подтверждают и появление базальной мембраны на 8— 9-й неделе развития в виде рыхлого волокнистого материала малой электронной плотности. Однако на этих сроках развития встречаются еще участки, где эндотелий непосредственно граничит с межклеточным пространством. Тем не менее на этих и даже более поздних сроках развития — 10— 11-й неделе ультраструктурное изучение стенки сосудов не позволяет выявить особые различия между тканью мозга, развивающейся в норме и при алкоголизации матерей.

Но морфометрический анализ позволил установить достоверные различия между некоторыми количественными показателям развития сосудистой сети. Речь идет об уменьшении средней площади сосудов и уменьшении их периметра на 10—12-й неделе развития. Вместе с тем относительная площадь сосудов и их количество на единицу площади в основной группе было большим. В результате таких перестроек в сосудистом русле относительная площадь васкуляризации ткани увеличивается, что скорее всего являет-

ся компенсаторным механизмом, позволяющим уменьшить гипоксию эмбрионального мозга, возникающую при постоянной алкоголизации [4].

В изученных нами случаях мы не наблюдали описанных при шизофрении изменений клеток эндотелия капилляров, т.е. не было отмеченного при шизофрении значи- тельного увеличения поверхности эндотелиальных клеток с образованием множественных выростов, их вакуолизации и значительного уменьшения просвета сосудов [2]. Вероятно, это связано с тем, что алкоголь не является чужеродным веществом для организма и лишь его введение в больших дозах оказывает свое повреждающее действие.

Таким образом, алкоголизация материнского организма в период беременности оказывает значительное воздействие на динамику развития кровеносных сосудов эмбрионального мозга человека, что выражается главным образом в изменении характера васкуляризации, направленной, вероятно, на компенсацию гипоксии развивающегося мозга.

ния сосудистого русла конечного мозга у эмбриона человека. Бюл экспер биол 2000; 129: 5: 598—600.

2.Орловская Д.Д., Соловьева Ж.В. Изменения ультратонкого строения капилляров головного мозга эмбрионов при шизофрении у матерей. Журн невропатол и психиат 1976; 7: 1043—1046.

3.Рыжавский Б.Я. Состояние важнейших систем в эмбриогенезе: отдаленные последствия. Хабаровск: Изд-во Хабаровского краевого центра психического здоровья 1999.

энцефалопатия. Омск 1999.

5.Солонский А.В., Семке В.Я. Особенности клеток эмбрионального головного мозга при алкоголизме матери. Бюл экспер биол 1999;

1:1: 119—121.

6.Topilko A. Electron microscopic observation on the formation and development of blood vessels in the human and rabbit brain. Ann Med Section Polich Acad Sci 1970; 15: 1: 245—259.

Поступила 04.03.06