CC BY
60
© Пономарев б.л.|, обухова л.е., высоцкий ю.а., Барсукова
Н.И., ЧЕРДАНЦЕВА Т.М.
УДК 616 - 053.2
ЭМБРИО- И ФЕТОГЕНЕЗ СТРУКТУРНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СТРОМЫ И ЭНДОТЕЛИОЦИТОВ СЕЛЕЗЕНКИ ЧЕЛОВЕКА
Б.Л. Пономарев|, Л.Е. Обухова, Ю.А. Высоцкий,
Н.И. Барсукова, Т.М. Черданцева Алтайский государственный медицинский университет, ректор - д.м.н., проф. В.М. Брюханов; кафедра биологии с экологией, зав. - д.м.н., проф. Г.А. Глазунова; кафедра нормальной анатомии яеловека, зав. - д.м.н., проф. Ю.А.
Высоцкий; кафедра гистологии, зав. д.м.н., проф. С.В. Талалаев.
Резюме. Методом электронной микроскопии изучены особенности гистогенеза стромальных элементов и эндотелиоцитов селезенки эмбрионов и плодов человека. Установлено, что в эмбриогенезе и ранние сроки фетогенеза в этом органе обнаруживаются периоды, характеризующиеся повышенной функциональной активностью ядер ретикулярных и эндотелиальных клеток, о чем свидетельствует изменение доли эухроматина, митотическая активность клеток селезенки происходит смена межклеточных
коммуникаций.
Ключевые слова: селезенка, плод, эмбрион, эухроматин, митотическая активность, межклеточные взаимодействия.
Пономарев Борис Лаврентьевич - д. м. н., проф. каф. гистологии АГМУ.
Обухова Лариса Евстигнеевна - к. м. н., доц. каф. биологии с экологией; email: [email protected].
Высоцкий Юрий Александрович - д. м. н., проф., зав. каф. нормальной анатомии человека АГМУ; e-mail: normanat @ agmu. ru.
Сосудам принадлежит решающая роль в тканевой дифференцировке и гистогенетических процессах, протекающих в органе. Процесс формирования сосудистой системы органа идет параллельно с увеличением общей массы селезенки [7].
Селезенка выполняет в зрелом организме и при его развитии многообразные и важные функции [3, 6]. Строму органа составляет ретикулярная ткань. Не до конца изученным остается вопрос формирования стромальных элементов и развития капиллярного русла селезенки в эмбриогенезе и ранние сроки фетогенеза. Малоизученными остаются вопросы межклеточных коммуникаций в эмбриональных тканях, необходимые для понимания общих и частных механизмов регуляции раннего развития человека.
Целью настоящего исследования является изучение гистогенеза стромы и эндотелиоцитов селезенки в ранние сроки эмбрионального развития у человека.
Материалы и методы
Объектом исследования явились образцы селезенки эмбрионов и плодов человека на 7-14 неделе внутриутробного развития, взятые при медицинских абортах по социальным показаниям (в соответствии с Постановлениями Правительства РФ от 8 мая 1996 года № 567 и от 11 августа 2003 года № 485). В ходе исследования были соблюдены этические принципы проведения медицинских исследований согласно Хельсинской декларации - редакция 2000 года. Для проведения исследования было получено разрешение локального этического комитета. Селезенка, взятая у 120 эмбрионов и плодов, распределялась по четырем возрастным группам: 7-8 недель, 9-10 недель, 11-12 и 13-14 недель внутриутробного развития. Для световой микроскопии материал после обезвоживания в спиртах заливали в парафин. Из парафиновых блоков на ротационном микротоме готовили срезы толщиной 7-10 мкм. Для электронной микроскопии кусочки органов дофиксировали в 1 % растворе осмиевой
кислоты. Обезвоживание проводили этанолом, начиная с 30о до абсолютного, затем материал заключали в аралдит. Ультратонкие срезы контрастировали свинцом по Рейнольдсу и изучали в электронном микроскопе УЭМВ-100К.
Эухроматин в ядрах ретикулярных и эндотелиальных клетках селезенки определяли с помощью планиметрического метода [2]. Готовили 10 срезов каждого объекта исследования. Производили съемку ядер ретикулярных клеток и эндотелиоцитов селезенки, после чего их изображение с помощью фотоувеличителя приводилось к единому увеличению в 20000. В качестве измерительного инструмента послужила тестовая сетка с шагом в 1 см. Объемную плотность эухроматина вычисляли в долях, в процентах.
Митотический индекс рассчитывали на 1000 клеток селезенки и вычисляли его в промилле. Все количественные показатели имели нормальное распределение (тест Колмагорова-Смирнова). Значимость различий сравнивали по t-критерию Стьюдента. Результаты работы представлены в виде значений M (среднее арифметическое), ± m (стандартная ошибка среднего). Оценку межгрупповых различий проводили при помощи критерия Стьюдента. За статистически значимые различия показателей принималось значение p < 0,05.
Результаты и обсуждение
Морфологические признаки, выявленные нами при изучении селезенки, показывают, что в эмбриогенезе и ранние сроки фетогенеза в этом органе обнаруживаются периоды, характеризующиеся повышенной функциональной активностью ядер ретикулярных и эндотелиальных клеток, о чем свидетельствует изменение доли эухроматина (рис. 1). Первые признаки внутриклеточных преобразований появляются в ядрах ретикулярных клеток. Они заключаются в перераспределении гетерохроматина к периферии ядер. Затем площадь гетерохроматина в ядре уменьшается, и одновременно происходит расширение перинуклеарного пространства. Установлено, что на 78 неделе эмбриогенеза гетерохроматин располагается в ядрах ретикулярных клеток, в основном, у внутренней поверхности кариолеммы. Единичные глыбки гетерохроматина расположены в околоядрышковой зоне, кариоплазма ядер
этих клеток светлая. Перинуклеарное пространство свободно от содержимого и не имело расширений. Межклеточные взаимодействия осуществляются, в основном, с помощью простых контактов, в отдельных случаях их заменяют плотные замыкающие контакты. В этот период эмбриогенеза селезенка достаточно однородна и компактна. На 9-10 неделе эмбриогенеза в ядрах ретикулярных клеток селезенки плодов человека определялось незначительное снижение эухроматина (72,5 ± 1,9 %), который расположен в ядре повсеместно, гетерохроматин образовывал глыбки различных размеров. В результате кариоплазма выглядела более темной, чем в предыдущий период эмбриогенеза. Некоторые участки перинуклеарного пространства расширены. На 11-12 неделе эмбрионального развития ядерный хроматин имел интенсивную осмиофильную окраску. Глыбки гетерохроматина располагались по периферии ядра ретикулярной клетки. Перинуклеарное пространство расширено, образовывало по периметру равномерные перетяжки. В его просвете обнаруживалось мелкодисперсное содержимое слабой электронной плотности. На препаратах хорошо контурировался только наружный слой ядерной мембраны. Доля эухроматина равна 60,9 ± 2,7 %. Плотные контакты сменяются на десмосомы и полудесмосомы.
На 13-14 неделе фетогенеза кариоплазма ретикулярных клеток светлая и прозрачная. Ядерный хроматин представлен небольшими глыбками, расположенными на внутренней поверхности ядерной мембраны. В центральной части ядра гетерохроматин представлен мелкими гранулами. Число их невелико и расположены они хаотично. Перинуклеарное пространство образовывало по периметру ядра неравномерные расширения. В нём содержалось мелкодисперсное содержимое средней электронной плотности. Основными соединениями остаются десмосомы и щелевые контакты. Необходимость таких контактов обусловлена функциональными особенностями клеток. Через щелевые контакты осуществляются межклеточные коммуникации. Обмен ионами и молекулами между клетками создает предпосылки для одновременной реакции группы клеток на
раздражитель, а также обусловливает упорядоченное течение процессов дифференцировки части или всего органа.
В эндотелиоцитах селезенки эмбрионов и плодов появлялись признаки, свидетельствующие о функциональных нагрузках, вначале на уровне клеточных органелл, а затем и ядерного хроматина (рис. 1). Ядра
формирующихся эндотелиоцитов круглой или овальной формы, ориентированы в апикально-базальном направлении. В ядрах присутствовало одно ядрышко, ядерный хроматин образовывал небольшие сгущения, хаотично расположенные по всей кариоплазме. На 7-8 неделе эмбриогенеза преобладал эухроматин в эндотелиоцитах селезенки (79,2 ± 2,7 %), что связано с интенсивными синтетическими процессами.
На 9-10 неделе фетогенеза эухроматин в эндотелиоцитах селезенки оставался высоким - 64,5 ± 2,9 %. На 11-12 неделе фетогенеза в эндотелиоцитах селезенки происходило снижение фракции эухроматина. Ядра клеток имели округлую форму, с одним, реже двумя ядрышками. Ядерный хроматин располагался диффузно. Ядра эндотелиоцитов имели расширенное
перинуклеарное пространство, ядерный хроматин представлен небольшими компактными глыбками у внутренней поверхности кариолеммы.
Функциональная нагрузка в эндотелиоцитах разной степени зрелости микроциркуляторного русла наблюдается как в эмбриональном, так и в постэмбриональном периоде онтогенеза [1].
Одним из критериев функционального состояния органа является
митотическая активность его клеток. В период с 7 по 14 неделю эмбриогенеза отмечалось постепенное снижение способности клеток к делению (рис. 2). Снижение количества митозов обусловлено продолжающейся дифференцировкой органа. И все же, несмотря на это, изучаемый показатель оставался достаточно высоким на 14 неделе фетогенеза (47, 7 ± 1,9 %о).
Таким образом, при исследовании эухроматина ретикулярных и
эндотелиальных клеток селезенки нами было отмечено, что хроматиновые структуры проявляют высокую мобильность в зависимости от срока
внутриутробного развития. В селезенке наблюдается некоторое снижение эухроматина в ядрах ретикулярных клеток на 11-12 неделе внутриутробного развития и максимальная митотическая активность клеток этого органа. Такая же закономерность прослеживается и в ядрах эндотелиоцитов. На 13-14 неделе фетогенеза доля эухроматина снова повышается. Связано это с тем, что в организме плода начинается перестройка систем и органов, усиление их функционирования. Побудительной причиной функциональной активности ядерных структур ретикулярных клеток селезенки, возможно, следует считать внедрение в орган кровеносных капилляров и, как следствие, контакт клеток органа со стенкой формирующегося капилляра. Становление селезенки сопровождается заменой простых и плотных замыкающих контактов на десмосомы и полудесмосомы, которые обеспечивают паракринные влияния. Вероятно, в данном случае имеет место проявление общебиологической реакции, характерной и для других органов плодов млекопитающих [4, 5].
90 80 H 70 >. 60 -\ 50 -40 -” 30 20 H 10 0
ШШШ
»»§
ШШМ
»»§
HM
ШШМ
»»§
ш^т
ря
шззт
»»§
HM
ш^т
»»§
ШШМ
»»§
HM
ш^т
»»§
ШШМ
»»§
»»§
ШШШ
_L
ШШ
ШШ
: ::::±:::::
1 4
ШШШ
нн
ШШШ
ШШШ
■1
ШШШ
■1
ШШШ
■1
ШШШ
ШШШ
■1
ШШШ
■1
ШШШ
■1
ШШШ
ШШШ
■1
ШШШ
■1
ШШШ
«*■
7-8
9-10
11-12
13-14
недели
IА ИБ
Рис. 1. Содержание эухроматина в клетках селезенки эмбрионов и плодов человека:
А - эухроматин в ретикулярных клетках селезенки эмбрионов и плодов человека;
Б - эухроматин в эндотелиоцитах селезенки эмбрионов и плодов человека.
60 -, 50 40 30 20 10 0
шш»
шщ
шщ
¡¡Ь
ШШЩ
ШШШ
ШШШ
*ШЩ
^WSSSSSSSSSSS'
мшш
мшш
ШШШШ!
мшш
мшш
ШШШШ!
мшш
мшш
9-10
11-12
13-14
недели
7
Рис. 2. Митотическая активность в клетках селезенки эмбрионов и плодов человека.
EMBRYOGENESIS AND FETOGENESIS OF STRUCTURAL ELEMENTS OF STROMA AND ENDOTHELIAL CELLS IN
HUMAN SPLEEN
B.L. Ponomarev|, L.E. Obuhova, U.A. Vysoski, N.I. Barsukova,
T.M. Cherdantseva Altay Medical University Abstract. We studied peculiarities of histogenesis of stromal elements and endothelial cells in the human embryos and fetus by electron microscopy. The periods of elevated functional activity of reticular system nucleuses and endothelial cells were found out during embryogenesis and in the early stages of fetus formation. These finding refers to the changes of euchromatin, mitotic activity of spleen cells and replacement of cells communications.
Key words: spleen, fetus, embryo, euchromatin, mitotic activity, intercellular communications
Литература
1. Аверладзе Ю.Р. Оценка функционального состояния эндотелиоцитов сосудов микроциркулярного русла у белых крыс // Морфология. - 2001. - Т. 120, № 6. -
С. 27-29.
2. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. - М.: Медицина. 1990. - 384 с.
3. Внутриутробное развитие человека / Под ред. А.П. Милованова, С.В. Савельева. - М.: МДВ, 2006. - 384 с.
4. Иванова И.П., Родимичева Т.В., Макаренко И.Г. Пролиферация эндотелия капилляров первичного сплетения гипоталамо-гипофизарной портальной системы циркуляции в онтогенезе у крыс // Бюл. эксперим. биол. и мед. - 1995.
- Т. 119, № 5. - С. 462-464.
5. Мкртчан О.З., Антонова Е.И., Чернявская Т.С. и др. Микроциркуляторное русло и репродукция эпителия печени птиц на разных стадиях онтогенеза после однократного перегревания // Морфология. - 2005. - Т. 127, № 4. - С. 109-110.
6. Патофизиология / Под ред. В.В. Новицкого. - М.: ГЭОТАР - Медиа, 2009.
- Т.1. - 848 с.
7. Saad A. H., Bassiouni W.M. Structure and histochemical organization of the spleen of Agama stellio (Sanria: Agamidae) and Chalcides ocellatus (Sauria: Scincidae) // J. Morphol. - 1993. - Vol. 216. - № 2. - Р. 115-120.
