Преподобни Чил. Anat., 20 (2): 159-163, 2002.

МАЛКО ХРАНЕНЕ НА ПРЕНАТАЛНИТЕ ПРОТЕИНИ Влияе на
РАЗВИТИЕ НА АНТЕРИОРНОТО КАЛОЗНО ТЯЛО

РАЗВИТИЕ НА АНТЕРИОРЕН КОРПУСЕН КАЛОЗЪМ

* Оливарес, Р .; ** Сото-Мояно, Р .; ** Hernández, A. & *** Aboitiz, F.

ОЛИВАРЕС, Р .; СОТО-МОЯНО, Р .; HERNÁNDEZ, A. & ABOITIZ, F. Пренаталното недохранване с протеини влияе върху развитието на предния корпус. Преподобни Чил. Anat., 20 (2): 159-163, 2002.

РЕЗЮМЕ: Плъховете, недохранени преди раждането и по време на кърмене с изокалорична и нискобелтъчна диета, представляват по-малък корпус калозум от контролите на възраст 45-52 дни, което съответства на разликите в теглото на мозъка. За разлика от това, плъховете недохранват пренатално и се рехабилитират по време на лактация с високо протеинова диета, показват нормалност в мозъчното тегло и в развитието на средната и задната трета на мозолистото тяло. Тези наблюдения предполагат: 1) че кортико-кортикалните (между полусферата) връзки са уязвими към недохранване с протеини; и 2) предният корпус, който свързва фронталните зони през средната линия, е особено засегнат от този тип недохранване, въпреки диетичната рехабилитация по време на постнаталния живот.

КЛЮЧОВИ ДУМИ: 1. Казеин; 2. Corpus Callosum; 3. Фронтална кора; 4. Пренатално недохранване; 5. Плъх; 6. Рехабилитация.

При плъховете, така нареченото пренатално скрито недохранване се произвежда чрез намаляване на съдържанието на протеини в диетата на бременни майки, от 25% на 8% от казеина. Това намаляване се компенсира калорично от увеличаване на въглехидратите и мазнините, което произвежда нормално телесно и мозъчно тегло на малките при раждането (Morgane et al., 1978 и Resnick et al., 1982). В дългосрочен план обаче това състояние предизвиква поведенчески промени в клетъчното, неврохимично и електрофизиологично развитие, като намаляване на кортикалната възбудимост, произведена от стимулация на калуса, намаляване на способността на синапсите на калуса да развиват временни обобщения, промени в нивата на кората на норадреналина и освобождаване и дефицит при тестове с ниска сложност (Stern et al., 1975; Stern et al., 1976; Soto-Moyano et al., 1998; Soto-Moyano et al., 1999). Постнаталната рехабилитация с високо протеинова диета възстановява някои от тези дефицити (Soto-Moyano et al., 1998; Soto-Moyano et al., 1999).

Предишни проучвания показват ефекта от скритото недохранване върху феталната морфология на мозолистото тяло (Wainwright & Stefanescu, 1983). Решихме да определим как пренаталното окултно недохранване и постнаталната рехабилитация могат да повлияят на структурата на калозола при възрастни. Освен това е възможно не всички калозални области да бъдат засегнати по същия начин от това диетично лечение. Например, недохранването има по-голям ефект върху развитието на страничната тилна кора в сравнение с гръбната кора (Soto-Moyano et al., 1999). Тъй като мозолистото тяло съдържа груба карта на кортикалните региони, издаващи се през него (Pandya & Seltzer, 1986), различни части на мозолистото тяло могат да бъдат засегнати по различен начин от този тип недохранване. Поради това анализираме ефекта от скритото недохранване преди раждането, продължено по време на лактация или рехабилитирано при раждането, върху развитието на три калозални сектора: преден, среден и заден.

МАТЕРИАЛ И МЕТОД

Бременни плъхове от щама Sprague-Dawley са били подложени на три различни хранителни обработки по време на бременността (G) и лактацията (L); след това тяхното потомство се жертва на възрастен етап (на възраст 45-52 дни) и мозъците им се екстрахират и фиксират в 10% формалин. Трите хранителни лечения бяха следните: 1. Контролна група (G + L +): майките получиха от 5 седмици преди зачеването до отбиването на малките, изопротеиново-изокалорична диета (25% казеин) (n = 5 мъже и 5 жени).

2. Рехабилитирана група (G-L +): майките получават от 5 седмици преди зачеването до раждането на потомството хипопротеиново-изокалорична диета (8% казеин). При раждането малките бяха прехвърлени за контрол на мокри сестри, които получиха диета с 25% казеин (n = 5 мъжки и 5 женски).

3. Недохранена група (G-L-): майки, получили от 5 седмици преди зачеването до отбиването на малките, хипопротеиново-изокалорична диета (8% казеин) (n = 5 мъже и 5 жени). След отбиването всички малки са продължили с нормална диета. В майчините диети се добавят 0,4% от аминокиселината L-метионин, за да се компенсира липсата му в казеин.

Мозъците бяха претеглени, разрязани през межсферичната цепнатина и двете полукълба, заснети от медиалната им страна. На снимката е изчертана хоризонтална линия, измерваща максималната дължина на мозолистото тяло, от предния му полюс до задния му полюс. Впоследствие мозолистото тяло беше разделено на три трети според максималната си дължина (Aboitiz et al., 1992): предна трета или коляно (TA), средна трета или тяло (TM) и задна трета (TP; Фиг. 1). Калозалните области бяха измерени с помощта на компютърна програма и изрязване на мозолните изображения, след това претегляне на фотографската хартия и сравняване с тегло на известна площ от хартия (1 см 2). Както и в предишни проучвания (Aboitiz et al.), Методът на изрязване на хартията е по-точен от изчислителния метод. Калосалните стойности на общата и частичната площ (трети) бяха сравнени между трите групи, като се използва двупосочен дисперсионен анализ и множество сравнения с теста на Туки. За всяко от сравненията размерът на извадката е n = 20 (10 във всяка група), с 18 степени на свобода.

пренатално

Пренаталният модел на окултно недохранване първоначално е описан при плъхове (Morgane et al. И Resnick et al.) И представлява голям интерес, тъй като не създава разлики в телесното и мозъчното тегло при раждането в сравнение с нормалните плъхове. Въпреки това все още има разлики в невроналното и електрофизиологичното развитие между контролните и недохранените животни. По-специално при тези плъхове повишените нива на норепинефрин и индуцираното от калий освобождаване на норадреналин (Stern et al., 1975; Resnick et al .; Soto-Moyano et al., 1998) могат да повлияят на явления като синаптогенеза, смърт, клетъчна и синаптична ретракция. По време на ранното развитие на мозъка. Освен това апикалните дендрити на пирамидалните клетки са по-къси и техните дендритни бодли са по-малко плътни при тези животни, отколкото в контролите (West & Kemper, 1976), особено в клетките, разположени в слоеве II, III и V (Diaz-Cintra et al., 1990). Електрофизиологично е наблюдавано намаляване на спонтанната активност на кортикалните неврони (Stern et al., 1983) и кортикалната невронална възбудимост (Soto-Moyano et al., 1981; Soto-Moyano et al., 1998), въпреки постнаталната хранителна рехабилитация.

РЕЗЮМЕ: Плъховете са недохранени преди раждането и по време на лактация с нископротеинова изокалорична диета имат по-малки корпусови калози от контролите на възраст 45-65 дни, което съответства на разликите в мозъчното тегло. Пренатално недохранени плъхове, рехабилитирани с високопротеинова диета по време на лактация, показват нормално мозъчно тегло и развитие на средата на третата и задната трета на мозоля, но намален размер на предната трета. Тези открития предполагат (i), че кортикокортикалните (между полусферата) връзки са уязвими към недохранване с протеини; и (ii) предният мозол, свързващ челните области по средната линия, е особено засегнат от този тип недохранване, въпреки диетичната рехабилитация по време на постнаталния живот.

КЛЮЧОВИ ДУМИ: 1. Казеин; 2. Corpus callosum; 3. Фронтална кора; 4. Пренатално недохранване; 5. Плъх; 6. Рехабилитация.

Абоитис, Ф .; Scheibel, A.B. & Zaidel, Е. Морфометрия на силвиевата цепнатина и мозолистото тяло, с акцент върху половите различия. Мозък, 115: 1521-41, 1992 г. [Връзки]

Диас-Синтра, С.; Cintra, L.; Ортега, А.; Kemper, T. & Morgane, P.J. Ефекти на лишаването от протеини върху пирамидални клетки на зрителната кора при плъхове от три възрастови групи. J. Com. Neurol., 292: 117-26, 1990. [Връзки]

Фъстър, Дж. М. Префронталната кора: анатомия, физиология и невропсихология на фронталния лоб. 2. изд., Ню Йорк, Raven Press, 1989. [Връзки]

Kim, J. H. Y.; Ellman, A. & Juraska, J. M. Повторно изследване на половите различия в плътността и броя на аксоните в далака на плъховото тяло. Brain Res., 740: 47-57, 1996. [Връзки]

Kolb, B. Функции на фронталната кора на плъха: сравнителен преглед. Brain Res. Rev., 8: 65-98, 1984 г. [Връзки]

Лукоянов, Н.В. & Andrade, J.P. Поведенчески ефекти на лишаването от протеини и рехабилитацията при възрастни плъхове: значение за морфологичните промени в хипокампалната формация. Behav. Brain Res., 112: 85-97, 2000. [Връзки]

Morgane, P.J .; Милър, М.; Кемпер, Т.; Стърн, У.; Форбс, У.; Зала, R.; Бронзино, Дж .; Kissane J .; Hawrylewoiz, E. & Resnick, O. Ефектите от недохранването с протеини върху развиващата се централна нервна система на плъховете. Невроск. Биобехав. Rev., 2: 137-230, 1978 г. [Връзки]

Пандя, Д.Н. & Seltzer, B. Топографията на комисуралните влакна. Във F Lepore, M Ptito и HH Jasper (съст.), Две полукълба, един мозък. Функции на мозолистото тяло. Алън Лис, Ню Йорк, 1986 г. [Връзки]

Ресник, О.; Morgane, P.J .; Hasson, R. & Miller, M. Открити и скрити форми на хронично недохранване при плъхове и тяхното значение за човека. Невроск. Биобехав. Rev., 6: 55-75, 1982 г. [Връзки]

Сото-Мояно, Р .; Ruiz, S.; Carillo, R. & Hernández, A. Ефект на пренаталното недохранване върху кортикалната реактивност на зоната на теменната асоциация на плъхове. Int. J. Neurosc., 13: 99-102, 1981. [Връзки]

Сото-Мояно, Р .; Alarcon, S.; Белмар, Дж .; Kusch, P.; Pérez, H .; Ruiz, S. & Hernández, A. Пренаталното ограничаване на протеина променя синаптичните механизми на калозалните връзки в зрителната кора на плъховете. Int. J. Dev. Neurosc., 16: 75-84, 1998. [Връзки]

Сото-Мояно, Р .; Фернандес, В.; Санхуеза, М.; Белмар, Дж .; Kusch, C.; Pérez, H .; Ruiz, S. & Hernández, A. Ефекти от леко протеиново пренатално недохранване и последваща постнатална хранителна рехабилитация върху освобождаването на норадреналин и невроналната плътност в тилната кора на плъховете. Dev. Brain Res., 116: 51-8, 1999. [Връзки]

Stern, W.C .; Милър, М.; Форбс, У.Б .; Морган, П. Дж. & Resnick, O. Онтогения на нивата на биогенни амини в различни части на мозъка и периферните тъкани при нормални и недохранени плъхове. Exp. Neurol., 49: 314-26, 1975 г. [Връзки]

Stern, W.C .; Ресник, О. и Морган, П. Дж. Недохранване в развитието при плъхове: Придобиване и дългосрочно запазване на дискриминация с едно редуване. Nutr. Rep. Internat., 14: 475-83, 1976 г. [Връзки]

Stern, W.C .; Pugh, W.W .; Джонсън, А. и Морган, П. Дж. Невронална активност на спонтанеуса на предния мозък при плъхове с недохранване в развитието. Brain Res., 285: 95-8, 1983. [Връзки]

Tonkiss, J. & Galler, J.R. Пренатално протеиново недохранване и ефективност на работната памет при възрастни плъхове. Behav. Brain Res., 40: 95-107 1990. [Връзки]

Уейнрайт, П. и Стефанеску, Р. Пренаталната депривация на протеини увеличава дефектите на corpus callosum при лабораторни мишки BALB/c. Exp. Neurol., 81: 694-702, 1983. [Връзки]

Уест, C.D. & Kemper, T.L. Ефектите от диетата с ниско съдържание на протеини върху анатомичното развитие на мозъка на плъхове. Brain Res., 107: 221-37, 1976. [Връзки]

Zimmerberg, B. & Mickus, A. Различия между половете в корпус калозум: Влияние на пренаталната експозиция на алкохол и недохранването на майката. Brain Res., 537: 115-22, 1990. [Връзки]

Адрес за кореспонденция:
Д-р Рикардо Оливарес
Дълбочина. на биологичните науки за животните
Факултет по ветеринарни и животновъдни науки
Чилийски университет
Санта Роза 11735
Ла Пинтана, Сантяго
ЧИЛИ

Получава: 13-13-2002
Прието: 25-25-2002

* Катедра по биологични науки за животните, Факултет по ветеринарни и животновъдни науки, Университет в Чили.

** Отделение по неврофизиология и биофизика, Институт по хранене и хранителни технологии, Университет на Чили.

*** Програма по морфология, Институт по биомедицински науки, Медицински факултет, Чилийски университет.
FIV 3635, FONDECYT 1950253 и 1970294.

Цялото съдържание на това списание, с изключение на случаите, когато е идентифицирано, е под лиценз Creative Commons