[Morphological characteristics of the brain nervous tissue during aging]

Arkh Patol. 2022;84(4):20-28. doi: 10.17116/patol20228404120.
[Article in Russian]

Abstract

Objective: Identification of morphological manifestations and evaluation of morphometric parameters of the nervous tissue in various structures of the human brain during aging.

Material and methods: Autopsy material was obtained from patients whose causes of death were not associated with neurological diseases. Three age groups were studied: young (35-45 years old) (n=10); eldery (75-89 years old) (n=20); centenarians (over 90 years old) (n=10). Quantitative analysis of large neurons in the compact part of the substantia nigra, basal ganglia, layer V of the cortex, and the pyramidal layer of the hippocampus was carried out. In addition, the brain mass, the thickness of the cortex of the precentral gyrus were measured, the glial index was calculated, and the morphological signs of age-related involution of the brain tissue and intracerebral vessels were assessed.

Results: In senile and centenarians, compared with young people, there was a progressive reduction in large neurons of layer V of the cortex, basal ganglia, the pyramidal layer of the hippocampus and substantia nigra, a decrease in brain mass and thickness of the cortex of the precentral gyrus, as well as an increase in the glial index. Changes in blood vessels characteristic of aging are described. Also, during aging, signs characteristic of neurodegeneration were found.

Conclusion: The results of the study confirm that such brain structures as the cortex of the precentral gyrus, the hippocampus, the basal ganglia, and the substantia nigra lose large neurons with age, followed by the development of gliosis. The identified morphological changes characteristic of aging are phenomenologically similar to a certain set of morphological changes in neurodegenerative diseases of late age.

Цель исследования: Выявление морфологических проявлений и оценка морфометрических параметров нервной ткани в различных структурах головного мозга человека при старении.

Материал и методы: Аутопсийный материал был получен от больных, причины смерти которых не были связаны с неврологическими заболеваниями. Исследовали три возрастные группы людей: молодого возраста (35—45 лет) (n=10); старческого возраста (75—89 лет) (n=20); долгожителей (старше 90 лет) (n=10). Произведен количественный анализ крупных нейронов компактной части черной субстанции, базальных ядер, V слоя коры и пирамидного слоя гиппокампа. Дополнительно измеряли массу головного мозга, толщину коры прецентральной извилины, вычисляли глиальный индекс, оценивали морфологические признаки возрастной инволюции ткани головного мозга и интрацеребральных сосудов.

Результаты: У лиц старческого возраста и долгожителей по сравнению с лицами молодого возраста отмечалась прогрессивная редукция крупных нейронов V слоя коры, базальных ядер, пирамидного слоя гиппокампа и черной субстанции, уменьшение массы мозга и толщины коры прецентральной извилины, а также увеличение глиального индекса. Описаны характерные для старения изменения сосудов. Также при старении обнаружены признаки, характерные для нейродегенерации.

Заключение: Результаты проведенного исследования подтверждают, что такие структуры мозга, как кора прецентральной извилины, гиппокамп, базальные ядра и черная субстанция, с возрастом теряют крупные нейроны с последующим развитием глиоза. Выявленные морфологические изменения, свойственные старению, феноменологически сходны с определенной совокупностью морфологических изменений при нейродегенеративных заболеваниях позднего возраста.

Keywords: Lewy bodies; Marinesco bodies; Virchow-Robin spaces; age-related involution of the brain; convolutes; glia; neurodegeneration; senile plaques; venous collagenosis.

MeSH terms

  • Adolescent
  • Adult
  • Aged
  • Aged, 80 and over
  • Aging
  • Brain
  • Humans
  • Middle Aged
  • Nerve Tissue*
  • Neurons
  • Substantia Nigra*