ГАМК и регенерация нерва

УДК: 616.833-002:615.849.1

Шелешко М.С./1/Шелешко П.В, Литвиненко Н.В./2/ Фастовец А.В./1/
ЗНАЧЕНИЕ ГАМК ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ОБЛУЧЁННОГО
                ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО НЕРВА
1 МНТУ им. академика Юрия Бугая Полтавский институт бизнеса
2.ВГУЗУ «Украинская медицинская стоматологическая академия»
                sheleshko.rita@mail.ru    poltavaonco@i.ua
Связь публикации с плановыми научно- исследовательскими работами. Работа является фрагментом кафедры онкологии и радиологии с радиационной медициной  Украинской медицинской стоматологической  академии  «Разработка методов профилактики лечения медикаментозно индуцированных повреждений органов ( №  государственной регистрации 0115 U 001087 ) 2015-2020гг.
Вступление
В настоящее время Украина по уровню экологического состояния находится на 110 месте среди 122 стран мира. В северных областях Украины около 6 миллионов проживает в условиях повышенного уровня радиации по причине последствий аварии 1986 года на Чернобыльской  атомной  электростанции. Население Украины пострадало как от внешнего, так и от внутреннего  инкорпорального облучения. Медицинская помощь в своих действиях чрезвычайно стеснена в средствах. С 1991 года в Украине умерло 7 млн человек. В некоторые года смертность превышала рождаемость. 100% врачей обслуживали 5% населения, а 95%  лишены внимания медиков. Выпадает важный компонент   их обязанностей – профилактика заболеваний. Становится ясно, что врачи  без специального обучения и правовых обязанностей заниматься этим не будут. Необходимы индивидуальные программы реабилитации каждому  пациенту по интегративной схеме, привлечение технических средств, специалистов психологов, неврологов, хирургов и травматологов, нутрициологов, а также специалистов ВТЭК. Особенно это касается онкобольных. В реабилитации нуждаются 76% этих больных. Это пациенты, живущие под постоянной угрозой возобновления смертельного заболевания. Вопросы реабилитации в данной группе практически не ставятся и государством. Нет законов про реабилитацию онкобольных [1,2,3,4]. Профилактика, лечение и реабилитация нейродегенеративных заболеваний, возникающих в таких условиях - одна из актуальных проблем медицины, значимость которой обусловлена широкой распространенностью, высоким процентом смертности и инвалидности пациентов. Нейропатологическими последствиями терапевтического облучения являются следующие нарушения: демиелинизация, микрососудистая окклюзия и усиление проницаемости гемато-энцефалического барьера. Появление очагов некроха в белом веществе и лучевая миелопатия сопровождаются повреждениями основания ДНК, образованием генетических  дефектов. Латентный период сменяет позднее развитие лучевого некроза в ЦНС. Особенно при продолжающемся воздействии радионуклидов инкорпорально, с пищей. Несмотря на затраты государства на лечение и реабилитацию больных с этими заболеваниями результативность лечения остается низкой и выбор препаратов, которые могли бы остановить их прогрессирование весьма ограничен [5,6]. Одним из главных побочных эффектов роста опухоли в организме является истощение и нарушения витаминного и белкового обменов. Особенно выражены эти сдвиги при воздействии облучения и химиотерапии. Их сочетание с влиянием опухолевого процесса приводит  к хроническим осложнениям, чаще всего ввиде полинейропатий.  Известно, что периферическое звено нервной системы функционирует  в единстве с ЦНС, во взаимодействии с рецепторами и функциональными структурами нервов, которые представлены миелиновыми (МВ) и безмиелиновыми волокнами (БМВ). Важным было установить минимальные проявления повреждений от воздействия ИИ  и механизмы возможной защиты. На особом месте находится возможность  влияния ГАМК  на структурно-функциональные взаимоотношения миелиновых волокон ПНС при облучении регенерирующих нервов, влияние аминалона (чистой ГАМК) на реконвалесценцию больных с заболеваниями ПН, спровоцированными лучевым   воздействием. В фармакологических кругах аминалон известен как препарат, улучшающий церебральную гемодинамику в головном мозге [7,8,9,10]. Нам представляется важной гипотеза о вероятностном улучшении гемодинамики в периферических нервах под влиянием ГАМК и её клинических аналогов /аминалон, гаммалон, пикамилон/ [11,12.,13] Проблемы задержки миелинизации, выявления дистрофических и особенно приспособительных изменений в миелиновых волокнах после облучения, возможности влияния веществ защитного действия, верифицированных ультраструктурными исследованиями является актуальнейшей в медицине по следующим причинам:  1.Всвязи с возникновением лучевых повреждений в век развития атомной энергетики вообще и в процессе лечения онкобольных, в частности; 2.По причине  увеличения распространенности заболеваний нервной системы, имеющих проявления гипомиелинизации в клинике  соответствующих синдромов поражения  ПНС и ЦНС.[14,15,16,17]  Препараты ГАМК выгодно отличаются от других радиопротекторов отсутствием токсичности, возможностью применения  длительные сроки (до 3 месяцев). Известно, что эффекты ионизирующего излучения (ИИ) являются кумулятивными, то есть накапливаются в организме постепенно. Это означает, что чаще всего нежелательные и побочные эффекты такие, как последствия лучевой терапии, появляются лишь через несколько сеансов. Кроме того, генетические повреждения малыми дозами облучения являются более серьёзным воздействием, чем это считалось раньше. Отмечают, что кроме хромосомных аберраций после воздействия ИИ часто наблюдается синдром Дауна и злокачественные новообразования. У животных облученных пренатально замедляется рост. Характер повреждений, вызываемых радиацией: остановка клеточного деления, прерывание непрерывных нитей в двойной спирали ДНК и химических связей в молекулах, ненормальные сшивки с белками, гибель клетки, мутации, канцерогенез. Мишень воздействия – ядро клетки, Днк, и РНК, особенно мембраносвязанные нуклеиновые кислоты. Вследствие этого образуются свободные радикалы, которые окисляют мембраны в присутствии кислорода  образовашейся перекисью. Этому процессу может препятствовать донор водорода –глютатион. Степень защиты зависит от природы химической среды около мишени. Серотонин и ГАМК вызывают сокращение сосудов, тем самым уменьшая присутствие кислорода. Они же увеличивают радиорезистентность клеток, вызывая торможение в ЦНС и сослояние гипобиоза.
    Цель исследования: обосновать применение  ГАМК для коррекции нежелательных осложнений, возникающих после воздействия радиоактивных веществ. Оценить качественные ультраструктурные нарушения элементов ствола седалищного нерва крыс возникшие в период регенерации после его облучения.
     Согласно цели исследования нами использован метод нанесения  компрессионной травмы облучённого периферического нерва. Данная модель явилась хорошим cпособом обнаружения механизмов изменений структурных элементов регенерирующих волокон и клеток ствола нерва. При компрессии нерва, в отличии от невротомии, сохраняются межтканевые отношения и процесс регенерации происходит успешней.  Это приближает модель к клинике поражений НС от облучения.
      Совершенствование методов защиты НС от воздействия ионизирующего излучения (ИИ) способствует практическим достижениям здравоохранения в районах, население которых было подвергнуто воздействию данного фактора вследствие аварии на ЧАЭС. Вместе с тем, не все стороны влияния облучения на нервные волокна ПНС в достаточной степени изучены. Одним из последствий влияния данного фактора является искажение регенерации ПН, выявленное у животных,  находившихся на безантиоксидантном рационе [18]. Введение антиоксидантов , в частности прием ионола в дозе 50 мг\кг, оказывает на организм животных защитное действие  ионол стабилизирует мембраны митохондрий.(20) Механизм действия ионола (альфатокоферола) состоит во взаимоотношениях  с фосфолипидами мембран и инактивации избытка перекисей, образующихся под воздействием ИИ. Токоферол (витамин Е) применяют в онкологии с той же целью: ослабить воздействие перекисей на мембраны клеток, препятствовать их окислению и разрушению во время облучения и после.
    Объект и методы исследования. Нами исследован материал от 36 беспородных крыс обоего пола. 8 контрольным животным производилась  компрессионная травма обоих седалищных нервов (СН), после которой через 30 суток изучалась ультраструктура и структура (полутонкие срезы) периферических (ПО) и центральных отрезков (ЦО) СН на расстоянии 3 мм от места травмы:  в контроле регенерации (1) ; 10 подопытным крысам на 2 сутки производили местное облучение правых задних конечностей в дозе 20 Гр на терапевтической установке Луч-1 с источником Со 60 (при кожно-фокусном  расстоянии Р-45 см, поле 3х4 см2, мощность дозы 4,3х10 -2 Гр.\сек )(2); -8 не облучаемым животным после введения ГАМК перорально ввиде препарата аминалон( 0,5 г на 1 кг веса) втечение 15 дней с момента травмы в качестве контроля к облучению (3); при введении перорально ГАМК 10 стандартно облучённым животным одновременно с крысами 3 группы.(4).   Забой животных производили, применяя эфирный наркоз и метод декапитации.   СН в области травмы в течении 15 минут подвергали префиксации орошением смесью 1% раствора  глютаральдегида и 2,5% параформальдегида на фосфатном буфере с рн =7,4  , содержащем ГАМК 1г на 100 мл каждого раствора [23] ( При приготовлении фиксирующих растворов глютаральдегида и 2% четырёхокиси осмия использовали охлаждённый фосфатный буфер. Во все фиксаторы и в промывной буферный раствор добавляли ГАМК в выше указанной пропорции. По окончании префиксации орошением извлекали участок нерва с отмеченным шёлковой нитью местом травмы. Далее материал фиксировали первым фиксатором 30 минут методом погружения, рассекали на мелкие пластинки и выдерживали сутки в  том же фиксаторе. На другой день промывали буферным раствором с ГАМК и дофиксировали  тетроксидом осмия по Luft [24] После промывания дистиллированной водой производили дегидратацию и заливку в желатиновые капсулы в эпон и сушку в термостате. Резку блоков производили на ультратоме ЛКБ . Контрастирование срезов уранилацетатом  по Reynolds[25],  просмотр и фотографирование на YEM-7а, YEM-100В при ускоренном напряжении 75 КВ. Полутонкие срезы 1-2 мкм окрашивали  0,1% раствором толуидинового синего по Zynn I.A. (1965). Мы определяли качественное состояния миелиновых волокон(МВ) и шванновских клеток(ШК), их взаимоотношения в  в ЦО и ПО травмированных передавливанием СН, производили сравнение состояния указанных элементов у облучённых и не облучённых животных, а также при сочетании воздействий с ГАМК . В данной статье мы обращаем внимание на результат введения ГАМК в фиксаторы в процессе подготовки тканей для ЭМИ [23]
Результаты исследования и их обсуждение.
    Нами установлено  влияние ГАМК на миелиновые оболочки(МО) ЦО регенерирующих СН, заключающееся  в явлении трансформации МО у животных, которым давали ГАМК ввиде образования внутренних и внешних инвагинатов миелина, в уменьшении дистрофических изменений в шванновской глии в контроле регенерации(рис.1), при облучении с коррекцией ГАМК. Последнее было более выражено при воздействии ГАМК на облученной стороне(рис.2) Кроме того, в ПО СН данной серии мы обнаружили факт усиления взаимодействия новообразованных аксонов с окружающими их  клеточными элементами. (РИС 3)   При введении экзогенной ГАМК нами выявлены в аксоплазме аксонов МВ СН у животных 3 и 4 групп мелкие сферические образования, покрытые миелином (РИС 4) которые могут служить морфологическим проявлением переноса  веществ путём ретроградного транспорта по аксону Мы связываем их возникновение с влиянием ГАМК на организм животных. Необходимо отметить, что феномен ультраструктурной трансформации миелиновых оболочек  в ПНС (СН) крыс при регенерации облучённого нерва под воздействием ГАМК показан впервые. Мы расцениваем его появление как результат облучения, компрессионной травмы  и усиления компенсаторно- приспособительных изменений МВ  ПН  при воздействии ГАМК.
  Обсуждение.  Ранее нами обнаружено при других воздействиях позитивное влияние антиоксидантов на регенерацию седалищного нерва. [26] Перспективными могут быть исследования механизмов взаимоотношений ГАМКэргической и антиоксидантной систем на организменном, органном и тканевом уровнях. Работа открывает возможность  применения ГАМК и её аналогов как адаптогенов ПНС, ускоряющих регенерацию ПН после облучения. Учитывая торможение миелинизации и дистрофию ШК, наблюдавшиеся в облучённых нервах, а также стимулирующий эффект ГАМК на межклеточные взаимоотношения структурных элементов ПН можно предположить, что ГАМК вызывает усиление метаболизма в нервных клетках соответствующих сегментов спинного мозга – активацию синтеза белков и ускорение аксонного транспорта [27,28]  Влияние ИИ в дозе более 20 Гр при локальном облучении головы вызывает дегенерацию нервов в течении 9 суток, восстановление которых происходит за 60-100 суток после облучения. Интенсивное введение антиоксидантов  замедляет дегенерацию ПН (18). В процессе дегенерации происходит распад миелина, инициируемый лизосомами. Миелин аксона является переносчиком глицероловых липидов и неорганического фосфора, перенос которых происходит путём транспорта по аксону [29]. Ряд авторов подчёркивает роль диффундирующих из области травмы факторов в проксимальный отрезок ПН [30].  Исходя из концепции, что ГАМК является медиатором торможения в ЦНС [31] и фактов о том, что животные с преобладанием тормозных процессов переносят гамма- облучение в дозе 100 Гр легче, чем возбудимые крысы, можно предположить о радиозащитном свойстве ГАМК. Многочисленные данные экспериментальных и клинических исследований указывают на перспективность фармакотерапии нейродегенеративной патологии путем воздействия на систему гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК) [32]. Установлено, что ГАМК-ергические вещества могут: 1)снижать тонус мозговых сосудов и улучшать кровоснабжение головного мозга за счет прямого воздействия на ГАМК-рецепторы сосудистой стенки, а также за счёт участия её в регуляции сосудистого тонуса, связанное с антиадренергическими влияниями [33]; 2) участвовать в процессах ауторегуляции мозгового кровообращения, оказывая действие на миокард, способствуя приспособительной перестройке, как в центральном, так и периферическом кровотоке [34, 35,36]; 3) улучшать реологические свойства крови [37] и предупреждать разрушительное действие продуктов перекисного окисления липидов (ПОЛ), повышая активность ферментов антиоксидантной системы [38]; что способствует нормализации состава фосфолипидов мембранных структур нервной ткани, увеличению скорости поглощения глюкозы и уменьшению явлений энергодефицита.[12]  Содержание ГАМК в мозге животных и человека в течении жизни повышается, чем можно объяснить большую радиочувствительность молодого организма. С другой стороны, Livesey I.C, et Reed D.J показали в своих исследованиях, что в процессе воздействия ИИ нарушается восстановление антиоксиданта глютатиона, что приводит не только к падению антиоксидантной активности, но и угнетению синтеза ГАМК.  Последний не может протекать эффективно при уменьшении содержания фондовых  веществ: глицина, глютамата, глютатиона и глютамина. Обнаружено снижение содержания ГАМК в определённых структурах мозга крыс месячного возраста при местном облучении головы в дозе 0,95 Гр  в разные сроки пренатального периода. Оно сопровождалось резким повышением содержания  серотонина и ГАМК в полосатом теле  этих же животных. Эти факты  укрепляет гипотезу о связи ГАМК-эргической и серотонинэргической медиаторных систем. Серотонин, как и ГАМК в определённых структурах проявляет мембранотропное действие.  Кроме того, эти медиаторы  взаимодействуют со сходными по структуре рецепторами по конкурентному типу. Серотонин провоцирует распад миелина. Выявлено, что ГАМК вызывает высвобождение из тромбоцитов серотонина и уменьшение в них серотонинсодержащих  гранул [39] Синтез серотонина происходит под влиянием катехоламинов. Серотонин — это нейромедиатор, то есть вещество, при помощи которого клетки мозга обмениваются информацией между собой. Другое его название — 5-гидрокситриптамин.
Серотонин потенцирует центральные эффекты ГАМК. Серотонин может взаимодействовать с транспортёрами ГАМК: он возбуждает нейроны, которые производят и высвобождают ГАМК. Например, серотонин может увеличить активность нейронов, производящих ГАМК, в гиппокампе  ГАМК — важнейший тормозной нейромедиатор головного мозга: попадая в нейрон, он снижает его активность. [40]. Значит нейроны под влиянием ГАМК определенно будут находится в охранительном торможении при воздействии радионуклидного или травматического стресса. ГАМК – один из основных нейротрансмиттеров, которые клетки мозга используют для общения друг с другом. Она играет роль «тормоза», который успокаивает ум, когда это необходимо. ГАМК уделяют меньше внимания, чем, к примеру, серотонину, но она не менее важна для нашего психического благополучия. Источник: http://fito-store.ru/gamk.html [41]
Необходимо упомянуть и о важной роли серотонина в демиелинизации покрытых миелином волокон, которая не всегда является патологической, а в случаях не актуальных связей эта реакция является приспособительной и необходимой. В связи с тесным взаимодействием этих нейромедиаторных систем нами была высказана гипотеза о важной роли ГАМК в миелинизации  облучённого ПН (42). Необходимость  применения средств, предотвращающих деструкцию оболочек МВ продиктована ещё и тем, что дегенерация ПН после локального облучения в дозе 20 грей происходит и без компрессии нерва, а восстановление его структуры  наступает в длительные сроки.
Таким образом, после компрессионной травмы у крыс в течение 30 суток в ЦО и ПО облученного нерва развивается комплекс структурно-функциональных реакций таких как дегенерация одних и рост других новообразованных аксонов.
Проявляется скопление леммоцитов и других клеточных элементов в области травмы. Характерно исчезновение безмиелиновых волокон и размножение микроглиальных элементов, участие их в разрушении и лизисе миелина и образовании ворот для входа внутрь МВ стволовых ретикулярных клеток. Методика, применяемая нами на фоне перорального приема ГАМК, с добавлением её в фиксирующие растворы позволила наблюдать тонкие структурно-ультраструктурные изменения волокон и шванновских клеток травмированного компрессией и облучённого  седалищного нерва крыс. В отличии от крыс , не получавших ГАМК  влияние последней на ультраструктуру волокон  в проксимальных отрезках облученного нерва заключалось в усилении складчатости миелиновых оболочек, значительном образовании  инвагинатов внутрь аксонов. Следов дегенеративных процессов в оболочках не обнаружено. В дистальных отрезках к 30 суткам регенерации в облученных нервах животных, получавших ГАМК в отличии от контрольных и облученных крыс без её воздействия нет стромального отёка, активны ядра клеток со складками кариолеммы, практически нет остаточных телец липидных включений в цитоплазме. Органоиды в клетках сохранены. Новообразованных аксонов много, они тесно связаны с леммоцитами, в их нейроплазме значительно сформирована сеть нейрофиламентов, в строме эндоневрия обилие  ретикулярных клеток. По поводу последних  существует целое направление в их использовании для регенерации повреждений ПН [43]. Все факты структурной перестройки в нерве сопровождает умеренное содержание коллагена в эндоневрии, что свидетельствует об отсутствии помех в регенерации и активном прорастании новообразованных волокон.   Это позволяет заключить о компенсаторно-приспособительном характере влияния ГАМК на ультраструктуру элементов регенерирующего нерва после компрессионной травмы и облучения и рекомендовать её применение в качестве профилактического средства в качестве нейропротектора и защитного средства в клинике травм и других заболеваний ПНС, а также в онкологии для лечения и реабилитации облучаемых больных.
Выводы.
1.ГАМК усиливет компенсаторно- регенераторные процессы  в центральных и периферических отрезках К 30 суткам после воздействия травмы и облучения дегенеративные сдвиги минимальны
2.На фоне ГАМК  происходит регресс деструктивных изменений, отека ендоневрия, задерживается процесс избыточного образования коллагена, что способствует активному прорастанию осевых цилиндров нервных волокон в дистальную часть нерва
3. ГАМК способствует  активации леммоцитов ДО, их структурно-функциональной активности в зоне травмы усилению контактов с новообразованными аксонами и клетками крови, размножению и созреванию микроглиоцитов и ретикулярных клеток.
4. ГАМК является эффективным фактором воздействия на репаративные процессы после компрессионной травмы в седалищном нерве как у облучённых, так и у не облучённых животных.  Это позволяет рекомендовать её применение в качестве профилактического средства в клинике нервных болезней и в онкологии для лечения облучаемых больных.



Практические рекомендации.

1. Для оценки процессов регенерации тканей периферических нервов можно применять модель компрессионной травмы на уровне средней трети бедра седалищного нерва с орошением и префиксацией фиксаторами, содержащими ГАМК. Это дает возможность зафиксировать прижизненные изменения в структурных элементах нерва.
2. При компрессионных травмах периферических нервов с целью улучшения условий  для регенерации  и использования нейропротективного действия в профилактике развития дистрофических процессов можно рекомендовать для клинического применения пероральный прием ГАМК (аминалон, гаммалон) в первые 15 суток после травмы или облучения.
Перспективы дальнейших исследований.  При анализе  качественных изменений с целью более эффективной реабилитации стало возможным с помощью более совершенной методики ГАМК - фиксации установить явления, происходящие на ультраструктурном уровне, ещё более глубоко детализировать эффекты воздействия ГАМК на регенерацию облученного периферического нерва. Таким образом, на данном этапе из результатов, представленных в статье видно, что препараты ГАМК могут с успехом применяться: в  клинике нервных болезней для профилактики и реабилитации заболеваний и последствий облучения в аспекте демиелинизации; в  экспериментальных исследованиях влияния ИИ на регенераторные процессы в ПНС; при опухолевых заболеваниях у облучаемых пациентов не только как защитный фактор для ЦНС,  но и  с целью элиминации лучевых повреждений  в ПНС.


Приложение с рисунками СМ ниже



Литература
1. Bashtan V.P, Pochernyaeva V.F, Zhukova  I dr. Sredstva  zashchity organisma ot  deystviya ioniziruyushchego oblucheniya. Uchebnoe posobie.Poltava; 2016: 117 p. [in  Ukrainian].
2. Zhdan V.N., Sheleshko P.V., Bashtan V.P, Sheleshko M.S., Shilkina L.N  K  voprosu o reabilitacii  onkologicheskih bolnyh. Visnyk problem biologiyi I medytsyny. 2018; 1, 1(142): 326-30. [in  Ukrainian].
3. Логановский К.Н. Влияет ли ионизирующая радиация на головной мозг человека? «Научный центр радиационной медицины АМН Украины» (Loganovsky K.N. et al., 2008).
3. Loganovsky K.N  Vliyaet li ioniziruyushchaya  radiaciya nqa golovnoyi mozg cheloveka?NCRM AMN Ukrainy. (Loganovsky K.N et al., 2008) [in Ukrainian].
4. Musabekova T.O. Nevrologicheskiye syndromy u likvidatorov avarii na CHAES v ranniy I otdalennyie periody oblucheniya malemi dozami II. Avtoreferat diss. K.m.n. Bishkek,2004.

5. Belenichev I.F., Chernyi V.I, Kolestnik Y. M. I dr./ Razionalnaya neuroprotektiya// Donezk: Izdatel Zaslavskiy A.Y.2009: 262 p. [in  Ukrainian].
6.A. Muresanu D.F. / D.F. Muresanu // Journal of the Neurological Sciences. -2007.-Vol. 257.-P. 38-43.
6.В. Muresanu D.F. Anti korreliruyushchie processy v neurobiology, vozmozhnye posledstviya dlya strategiy neuroreabilitaciy.Mizhnarodnyy nevrologichnyy  zhurnal. 2018: 8(102):  82-8. www.mif-ua.com , http://inj.zaslavsky.com.ua

7. Mirzoyan  R.S.  Medizinskaya nauka Armeniy. 2005: 45, 3.
8. Kosarev V.V. Farmakoterapiya diszirkulyatornoy encefalopatiy/ Nootropy /V.V Kosarev,S.A Babanov.//Medicinskiy sovet/ 2012;3,:54-9.
9. Sirotina O.S., Skochiy P.G. Primenenie aminalona pri sosudistych  zabolevaniyach golovnogo mozga.”Problemy patologiy v experimente I klinike”. 1980,4 : 188-9.
10. Waagepetersen H.S. Compartmentation of Glutamine, Glutamate, and GABA Metabolism in Neurons and Astrocytes: Functional Implications / H.S. Waagepetersen, U. Sonnewald, A. Schousboe // Neuroscientist. 2003. - V. 9, No. 5.-P. 398-403.
11. Silkina I.V. GAMK-ergicheskiy mechanism  cerebrovaskulyarnogo i neuroprotectornogo effektov afobasola I pikamilona./I.V. Silkina, Eanipina T.S., S.B. Syoredenin, R.S. Mirsoyan //Eksperim. i klinich. Farmakologiya.- 2005, T 68i, №Uб S 20-24v.
12.Borodkina L.E. Neuroprotectornie svoystva I mechanism deystviya novih proisvodnih analogov GAMK. Diss. DMN, Volgograd, 2009.

13. Denderfield, A.R., Lewis, K. Ho, T.Y. GABA mediated vasoconstriction and vasodilatation physiological and pathological/  Neurotransmitters and Neuropeptidesin Regulation of Cardiovascular System. Los Angeles: UCP Press, 2009, 189-213.

14. Korsak A.V, Сhaykovskiy Y.B,Grabovoy A.N, Skibinskaya T.R../ Morfologiya// 2007: 1, 3 : 50-3.

15. Baitinger V. F. Electroneuromiographic signs of peripheral nerve regeneration stimulated by D,L-camitine: aa experimental study on rabbits / V. F.Baitinger, V. I. Seryakov // 5th Congr. Of the World Society for Reconstructive Microsurgery, Okinawa Japan, 25-27 June, 2009. - Okinawa, 2009. - P-6.
16. Vajda F.J. Neuroprotection and neurodegenerative disease / F.J. Vajda // J Clin Neurosci. 2002. - V. 9, N 1. - P. 4-8.
17. Radtke C. Peripheral nerve regeneration: a current perspective / C. Radtke, P. M. Vogt // Eplasty. 2009. - Vol. 9. - P. E47.
18. Vasyko L.V. Ultrastructurnye izmeneniya v regeneriruyushchem obluchennom  nerve. / K.D. Vasyko: Materialy 2-go  zisdu radiobiologiv Ukrainy (Kiiv, 2005):23.
20.Manukyan A.A. Medical Science of Armenia 2004, 44 (1). pp. 27-38. ISSN 0514-7484
23. Sheleshko P.V., Sheleshko M.S. Sposob fiksaciy tkanin dlya EMD s dodavannyam gamma-aminomaslyanoy kisloty/ 112588/ Zareestr. V Derzhreestre patentiv Ukrainy  na korisny modeli 26.12.2016.

24. Luft J.H. Jmprovements in epoxy Resin embedding methods.// J. Biochem., Cytol., 1961, 93, 409 -414.

25. Reynolds E.S. The use of lead citrate e at high pH an electronopaque Stain in electron microscopy.// J Cell Biol., 1963, 17, 1, 208-12.
26 Sheleshko M.S. I dr. Vliyanie antioxidantov na rost I differencirovku regeneriruyushchich nervnych volocon. Tez. Dokl. X vsesoyuznogo syezda AGE (Vinnica 17-19 sentyabrya 1986 goda) Poltava, 1986.
27. Sandoval M.E., Tapia R. GABA metabolism and cerebral protein synthesis.// Brain. Res., 1975, 96, 2, 279-86.

28. Smith  M.E. et al. Myelin protein metabolism in demyelination and remyelination in the sciatic nerve.// Brain Res. 1983 Jun27; 270(1): 37-44.
29. Smith R.S. et al. Can J Physiol. Pharmacol., 1981 Aug; 59(8): 857-63.
30. Politis M.J. Studies  on the  control of myelinogenesis VI. Neuronal inductionof Schwann cell myelin- specific protein synthesis during nerve fiber regeneration.// J.Neurosci, 1982 Sep; 2(9), 1252-66.
31.. Sytinskiy I.A. Gamma-aminomaslyanaya kislota – mediator  tormozheniya. L., Nauka, 1977, 139 p.
32. Mirzoyan R.S. Neuroprotectornye I cerebrovaskulyarnye effekty GAMK- mimetikov / R.S. Mirzoyan// Experim. I klinicyh. Farmakologiya. 2003, 66, 2: 53-6/
 33. Ostrovskaya R.U. Evoluciya problemy Neuroprotectii /R.U Ostrovskaya // Experim. I klinich. Farmakol. 2000; 66, 2: 32-7.
34. O.V.Tihonovskiy/. Scientific Journal «ScienceRise»// 10,3(15) 2015:
112-7.
35. Tyrenkov I.N., Perfilova V.N. Kardiovaskulyarnye   Kardioprotectornye svoystva GAMK I eye  analogov. Volgograd, VolGMU. 2008: 203 p.
36. Smith W.S. Pathophysiology of Focal Cerebral Ischemia: a Therapeutic Perspective / W.S. Smith // J. Vase. Interv. Radiol. 2004. - V.15. -P. 3-12.
37. Morozova O.G. Nootropy v komplexnoy terapii hronicheskoy cerebralnoy ishemii. .Mizhnarodnyy nevrologichnyy  zhurnal. 2013; 5: 143-8
38. Lelevich V.V. et al. Sovremennye predstavleniya ob obmene GAMK v golovnom mozgu/ Neurochimiya// 2009; 26, 4:281-2.
39. Едигарова, Л. В. Влияние ГАМК-ергических средств на функцинальное состояние тромбоцитов и фосфолипидный спектр мозговой ткани в условиях гипокинезии : автореферат дис. ... кандидата медицинских наук : 14.00.25.- Ростов-на-Дону, 1994.- 23 с.: ил
40. Pohmelye.RF, «Alcohol health and research world»
Источник: Oct., 2018
41. OLGA «ГАМК- klyuch k rasslableniyu I horoshemu nastroeniyu»  http://fito-store.ru/gamk.html  Opubl. 03.09.2016
42. Sheleshko M.S Vliyanie GAMK na regeneraciyu perifericheskogo nerva krysy  posle ego peredavlivaniya./”Nemedikamentoznye metody kupirovaniya  chronicheskich bolevyh sindromov”, Kiev, 2-3 iyunya,// 1989: 30-1
43. Rol ksenotransplantacii stvolovyh kletok v regeneracii perifericheskih nervov /V.I. Seryakov, A.N. Galashov, Y.V. Gorelova, N.G. Abdoulkina, E.F. Levitsky // Travmatologiya I ortopediya Rossii. 2005; 3: 91-2
44. Axonal regeneration stimulated by D,L-carnitine: an experimental study on rabbits / V. Seiyakov, V. Baitinger, A. Galashov, L. Moustafina, A. Potapov, Y. Gorelova, N. Abdoulkina, E. Levitsky // Book of Abstracts «9-th Congress of the European Federation of Societies for Microsurgery, Turku Finland, 12-14 June, 2008. - Turku, 2008. - P. 47.
 

19.02.2019



ЗНАЧЕНИЕ ГАМК ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦИИ ОБЛУЧЁННОГО
                ПЕРИФЕРИЧЕСКОГО НЕРВА
ШелешкоМ.С,ШелешкоП.В,,ЛитвиненкоН.В.,ФастовецА.В.                Резюме. В статье представлены  ультраструктурные данные, показывающие эффективность применения гаммааминомасляной кислоты в изменениях регенерирующих миелиновых волокон седалищных нервов крыс. Приводятся обоснования важной роли ГАМК для регенераторных процессов в ПНС как защитного фактора от воздействия ионизирующего излучения, так и с целью элиминации лучевых повреждений  в  процессе лечения осложнений.  Предлагается способ фиксации с ГАМК, с помощью которого стало возможным  выявить наиболее ранние ультраструктурные нарушения, происходящие в нервных волокнах после травмы и облучения. На электронно-микроскопическом уровне доказывается важная роль ГАМК  в компенсаторно-приспособительных изменениях клеток и волокон периферических нервов, необходимых для восстановления ультраструктуры.                Ключевые слова: облучение, регенерация нервных волокон, гамма-аминомасляная кислота, профилактика и реабилитация.


ЗНАЧЕННЯ ГАМК ДЛЯ РЕГЕНЕРАЦІЇ ОПРОМІНЕНИХ ВОЛОКОН ПЕРИФЕРИЧНИХ НЕРВІВ
Шелешко М.С. Шелешко П.В, Литвиненко Н.В. ФастовецьА.В.
 Резюме. У статті представлені ультраструктурні дані, що показують ефективність застосування гаммааминомасляной кислоти в змінах регенерують мієлінових волокон сідничного нервів щурів. Наводяться обґрунтування важливої ролі ГАМК для регенеративних процесів в ПНС як захисного фактора від впливу іонізуючого випромінювання, так і з метою елімінації променевих ушкоджень в процесі лікування ускладнень.
Пропонується спосіб фіксації з ГАМК, за допомогою якого стало можливим виявити найбільш ранні ультраструктурні порушення, що відбуваються в нервових волокнах після травми і опромінення. На електронно-мікроскопічному рівні доводиться важлива роль ГАМК в компенсаторно-пристосувальних змінах клітин і волокон периферичних нервів, необхідних для відновлення ультраструктури.
Ключові слова: опромінення, регенерація нервових волокон, гамма-аміномасляна кислота, профілактика і реабілітація.


THE IMPORTANCE OF GABA FOR REGENERATION OF IRRADIATED PERIPHERAL NERVE
Sheleshko M.S. Sheleshko P.V., Lytvynenko N.V. Fastovets A.V.
Abstract. Existing treatments for peripheral nerve injuries are ambiguous and time consuming. Especially, if the damage is combined with radiation. This is possible during hostilities or during accidents at nuclear power plants. We have chosen GABA for the correction of the process of regeneration of the irradiated sciatic nerve, since no such work has been found in the available literature.
The purpose the study To study the effect of exogenous GABA on the regeneration processes in the sciatic nerve of rats after compression trauma and irradiation
Object and methods. Animals subjected to compression injury and subsequent irradiation within 15 days of the experiment received a solution of GABA inside. The material was collected on day 30. For high-quality electron microscopic studies, we used methods of prefixation by irrigation and fixation with the addition of GABA to phosphate buffer, fixing solutions of glutaraldehyde and osmium tetroxide. The material was subjected to postfixation from 12 to 20 hours, spent washing and dehydration. Pouring was done in epon, cutting on LKB ultratome and contrasting slices by Reynolds. Viewing and photographing were performed on YEM-7a, YEM -100V at an accelerated voltage of 75 kV. Semifine sections of 1–2 µm were stained with a 0.1% toluidine blue solution.
Result and discussion. In the study of the ultrastructure of the elements of the regenerating sciatic nerve in the proximal processes, we found various transformations of the myelin sheaths of axons, and in the distal segments, changes in non-myelinic fibers and lemmocytes into regeneration zones. We have identified the following ultrastructural evidence of the compensatory-adaptive effect of GABA on the regenerative process: 1) in the proximal segments, in addition to the pronounced folding of the myelin shells of axons and the presence of invaginations in them, the fibers directed inside the fiber had bubbles covered with myelin and finger-like outgrowths without signs of degeneration of the myelin shells; 2) in the distal segments and in the zone of growth of the newly formed axons, a variety of diverse cells with active nuclei, tortuous cariolemma and peripheral chromatin were found; mitochondria were present in the cytoplasm of increased electron density and a developed endoplasmic reticulum; lipid inclusions were rarely seen. For 30 days of regeneration, there are many mature newly formed fibers covered with a thin layer of myelin with closely adjacent cytoplasm and the core of the lemmocyte. The single presence of macrophages, detritus in the form of myelin-like bodies and remnants of old fibers next to the newly formed ones, is noteworthy. The stroma containing collagen is well developed, reticular cells are distinguishable in it.The cytoplasm of the newly formed axons also contains similar cells and a formed network of neurofilaments. We did not find any non-myelin fibers, the usual ultrastructure. The moderate content of glycogen in the stroma indicates the absence of interference in regeneration.
Conclusions The data allow us to conclude that GABA has a beneficial effect on regenerative processes in the irradiated peripheral nerve. This allows us to recommend its use in oncology for the prevention and treatment of patients exposed to ionizing radiation in traumatology and neurology in the acute period of damage in order to create the best conditions for the inclusion of recovery mechanisms during the rehabilitation period.
Key words: irradiation, nerve fiber regeneration, gamma-aminobutyric acid, prevention and rehabilitation.

Резюме с коротким текстом

THE IMPORTANCE OF GABA FOR REGENERATION OF IRRADIATED PERIPHERAL NERVE
Sheleshko M.S. Sheleshko P.V., Lytvynenko N.V., Fastovets A.V.
Abstract. The article presents ultrastructural data showing the effectiveness of gamma aminobutyric acid in changes in regenerating myelin fibers of rat sciatic nerves. The substantiation of the important role of GABA for regenerative processes in PNS as a protective factor from exposure to ionizing radiation, and for the purpose of eliminating radiation damage during the treatment of complications are given.  A method of fixation with GABA is proposed, with the help of which it became possible to identify the earliest ultrastructural disorders occurring in the nerve fibers after injury and irradiation. At the electron-microscopic level, the important role of GABA in compensatory-adaptive changes in the cells and fibers of the peripheral nerves necessary for the restoration of the ultrastructure is proved. Key words: irradiation, nerve fiber regeneration, gamma-aminobutyric acid, prevention and rehabilitation.

19.02.2019



Приложение

Рис. №1
Электронномикрограмма 
Миелиновые и безмиелиновые волокна посттравматической регенерации седалищного нерва крысы. Контроль регенерации в периферическом отростке. Увеличение х 3800. Фиксация орошением и погружением.

Рис 2.  Полутонкий срез. Трансформация миелиновых оболочек  при регенерации в центральном отрезке СН, усилена складчатость МО, образование внутренних  инвагинатов и миелиновых пузырьков ( «миелин в миелине») Фиксация орошением и погружением Увеличение х 1000

Рис. 3
Электронномикрограмма 
 Периферический отрезок регенерирующего СН крысы с введением ГАМК после травматической регенерации 30 суток. Образование миелиновых  оболочек в новообразованных аксонах. Обилие активных клеток с усилением складчатости кариолеммы вокруг них.  Значительное развитие коллагена. Отёка стромы нет . Видны остаточные тельца из темных дегенерировавших аксонов МВ и БМВ . Фиксация орошением и погружением. Увеличение 3800

Рис. 4
Электронномикрограмма 
. Периферический отрезок облучённого регенерирующего СН крысы с введением ГАМК. Новообразованное миелиновое волокно в комплексе с ШК с активным ядром и  цитоплазмой, насыщенной органоидами. Строма богата коллагеном и ретикулярными клетками. Такие же клетки есть и внутри МВ в аксоне. Там  же видны микротрубочки и лизосомы.
Фиксация орошением и погружением Увеличение х 10000