Cell death/proliferation and alterations in glial morphology contribute to changes in diffusivity in the rat hippocampus after hypoxia-ischemia.

Anderova M, Vorisek I, Pivonkova H, Benesova J, Vargova L, Cicanic M, Chvatal A, Sykova E. J Cereb Blood Flow Metab. 2011 Mar;31(3):894–907. Epub 2010 Sep 29. IF: 5.457

Studie, se kterou vás chceme seznámit, sleduje změny difuzivity hipokampu v časné a pozdní fázi reperfuze po hypoxii/ischemii. Během prvních šesti měsíců po hypoxii byl u osmitýdenních potkanů sledován difúzní koeficient vody (ADC(W)), změny počtu buněk a jednotlivých buněčných typů, morfologie gliových buněk a difúzní parametry extracelulárního prostoru. V časné fázi reperfuze byl pozorován úbytek neuronů, zmnožení gliových buněk a pokles ADC(W). V pozdní fázi, vyznačující se nárůstem počtu mikroglií a astrocytů a morfologicky změněných NG2-glií a astrocytů, se naopak ukázal významný nárůst ADC(W).
 
Proč je právě difuzivita hipokampu tak významná a o čem svědčí její vzrůst (pokles)? O odpověď jsme požádali hlavní autorku článku, Ing. Miroslavu Anděrovou, CSc.:
Difúze neuroaktivních látek v nervové tkáni je podstatou extrasynaptického přenosu a změny difuzivity hipokampu mohou mít několik závažných důsledků. Pokles ADC(W) v časné fázi reperfúze ukazuje na zmenšení extracelulárního prostoru a snížení difúzního koeficientu v nervové tkáni, což vede ke zpomalení pohybu neuroaktivních látek či metabolitů difundujících v extracelulárním prostoru. Dochází tak k jejich nahromadění ve zmenšeném extracelulárním prostoru, a jejich koncentrace tak může dosáhnout toxických hladin a vést k dalšímu poškození buněk. Pohyb látek je sice ztížen především zúžením mezibuněčných štěrbin, ale také akumulací molekul extracelulární matrix a zvětšením objemu jemných gliálních výběžků, vytvářejících difúzní bariéry.
 
Nárůst ADC(W) v pozdní fázi reperfúze ukazuje na zvětšení extracelulárního prostoru a zvýšení difúzního koeficientu v nervové tkáni, které naopak může vést ke snížení účinnosti synaptického i extrasynaptického přenosu a intercelulární komunikace, a to nejen v hipokampu, ale i ve vzdálenějších oblastech mozku. Extrasynaptický přenos je nejenom alternativním způsobem mezibuněčné komunikace, ale rovněž významně ovlivňuje účinnost samotného synaptického přenosu. Změněná difuzivita hipokampu, kde probíhá zpracování paměťových stop a transformace krátkodobé paměti na dlouhodobou, tak může mít za následek významné kognitivní změny v pozdních fázích ischemie/reperfúze.
 
-mk-

Vytvořeno: 21. 7. 2011 / Upraveno: 10. 1. 2019 / prof. MUDr. Radek Špíšek, Ph.D.