Description of morphological changes in neurons and endothelial cells of CA1-area of hippocampus in rats with alloxan-induced hyperglycemia under application of nootropic drugs.

Authors

  • V. I. Zhylyuk ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», Ukraine
  • V. I. Mamchur ДЗ «Дніпропетровська медична академія МОЗ України», Ukraine

DOI:

https://doi.org/10.26641/1997-9665.2012.1.31-36

Keywords:

alloxan diabetes, nootropic drugs, neuromorphometry, hippocampus, neurons, endothelial cells

Abstract

Using neuromorphometry analysis differences in the effects of nootropic drugs on morphology and function of neurons and endothelial cells of hippocampus, content of RNA, content of apoptotic and destructive neurons were examined in white rats with chronic alloxan-induced hyperglycemia. It has been found that diabetes in rats is accompanied by specific morphological and functional changes and activation of apoptosis in neurons of the CA1-area in hippocampus, which may be related to disturbance of local blood flow due to endothelial damage. N-carbamoyl-methyl-4-phenyl-2-pyrrolidone (entrop), N-phenylacetyl-L-prolylglycine (noopept), pramiracetam, cerebrocurin and citicoline show protective effects on neurons and endothelial cells, which are much larger in force than effects of ginkgo biloba extract, piracetam and pentoxifylline. This protective activity is characterized by reducing the number of apoptotic and destructive neurons in hippocampal CA1-area, increasing the density of functioning nerve and endothelial cells, activation of RNA biosynthesis in the neurocytes and endothelial cells.

References

  1. Дорогой А. П. Тривалість життя, потенційні втрати трудового потенціалу та повікова смертність при цукровому діабеті / А. П. Дорогой // Украинская медицинская газета. — 2007. – № 7–8. – С. 10–12.
  2. Ефимов А. С. Тридцатилетний опыт изучения сахарного диабета / А. С. Ефимов // Эндокринология. – 1996. – № 1. – С. 64–72.
  3. Коваленко Т. М. Ультраструктурні основи відстроченої загибелі нейронів гіпокампу після експериментальної ішемії мозку / Т. М. Коваленко І. О. Осадченко, К. Г. Сможани [та ін.] // Вісник наукових досліджень. – 2006. – №3. – С. 42–44.
  4. Маньковский Б. Н. Сердечно-сосудистые заболевания у больных сахарным диабетом, большой риск, большая эффективность профилактики / Б. Н. Маньковский // Украинский кардиологический журнал. – 2002. – №5. – С. 5–13.
  5. Мищенко Т. С. Сахарный диабет и хронические нарушения мозгового кровообращения / Т. С. Мищенко, Т. Г. Перцева // Международный неврологический журнал. – 2009. – №3. – С. 57–66.
  6. Пирс Э. Гистохимия / Э. Пирс. – Москва: Издательство иностранной литературы, 1962. – 964 с.
  7. Потієнко М. В., Міждисциплінарний підхід до моделювання пам’яті як базової функції людського мозку [Електронний ресурс] / М. В. Потієнко // Bulletin of University of Kyiv (Series: Physics & Mathematics). – 2010. №2. - Режим доступу: http://www.nbuv.gov.ua/portal/Natural/VKNU/Fiz_mat/2010_2/ p_156_159.pdf.
  8. Ahmadpour S. H. Diabetes mellitus type 1 induces dark neuron formation in the dentate gyrus: a study by Gallyas' method and transmission electron microscopy / S. H. Ahmadpour, H. Haghir // Rom. J. Morphol. Embryol. – 2011. – Vol. 52, №2. – Р. 575–579.
  9. Anarkooli I. J. Evaluation of Bcl-2 Family Gene Expression and Caspase-3 Activity in Hippocampus STZ-Induced Diabetic Rats / I. J.Anarkooli, S. Mojtaba, A. Shahriar [et al.] // Exp. Diabetes Res. – Vol. 2008. – Р. 1–6.
  10. Arvanitakis Z. Diabetes mellitus, dementia, and cognitive function in older persons / Z. Arvanitakis, R. S. Wilson, D. A. Bennett // J. Nutr. Health. Aging. – 2006. – Vol. 10, №4. – Р. 287–291.
  11. Dave K. R. Effect of alloxan-induced diabetes on serum and cardiac butyrylcholinesterases in the rat / K. R. Dave, S. S. Katyare // Journal of Endocrinology. – 2002. – Vol. 175, №1. – Р. 241–250.
  12. Diabetes-induced changes in the 5-hydroxytryptamine inhibitory receptors involved in the pressor effect elicited by sympathetic stimulation in the pithed rat / M. Garcia, A. Moran, E. Calama [et al.] // British Journal of Pharmacology. – 2005. – Vol.145, №5. – Р. 593–601.
  13. Diabetes mellitus and dementia / F. Pasquier, A. Boulogne, D. Leys, P. Fontaine // Diabetes Metab. – 2006. – Vol. 32. – Р. 403–414.
  14. Gispen W.H. Cognition and synaptic plasticity in diabetes mellitus /W. H. Gispen, G.J. Biessels // Trends Neurosci. – 2000. – Vol. 23, № 11. – P. 542–549.
  15. Neuronal Ca2+ disregulation in diabetes mellitus / G. J. Biessels, M. P. ter Laak, F. P. Hamers, W. H. Gispen // Eur. J. Pharmacol. – 2002. – Vol. 447, № 2-3. – P. 201–209.
  16. Schmidt-Kastner R. Selective vulnerability of the hippocampus in brain ischemia / R. Schmidt-Kastner, T. F. Freund // Neuroscience. – 1991.– Vol. 40, № 3. – P. 599–636.
  17. The effects of the Chinese medicine ZiBu PiYin recipe on the hippocampus in a rat model of diabetes-associated cognitive decline: a proteomic analysis / X. Shi , X. G. Lu , L. B. Zhan [et al.] // Diabetologia. – 2011. – Vol. 54, №7. – Р.1888–1899.

How to Cite

Zhylyuk, V. I., & Mamchur, V. I. (2012). Description of morphological changes in neurons and endothelial cells of CA1-area of hippocampus in rats with alloxan-induced hyperglycemia under application of nootropic drugs. Морфологія / Morphologia / Morfologìâ, 6(1), 31–36. https://doi.org/10.26641/1997-9665.2012.1.31-36

Issue

Section

Статті