CC BY
41
2. Ажипа Я.И. Трофическая функция нервной системы / Я.И.Ажипа. - М.:Наука,1990.- 672с.
3. Масловский С.Ю. Нейроно-глиально-капиллярные отношения в парагиппокампальной извилине левого и правого полушарий головного мозга человека / С.Ю. Масловский // Медицина сегодня и завтра. -2008, № 1. - С.29 - 32.
4. Масловский С.Ю. Особенности клеточных соотношений в энторинальной области головного мозга человека / С.Ю. Масловский, Н.Е. Пирятинская // Медицина сегодня и завтра. -2008, № 2. -97 - 100.
5. Меркулов Г.А. Курс патогистологической техники / Г.А. Меркулов.- Ленинград: Медгиз, 1961 -С 162-165.
6. Покровский В.М., Коротько Г.Ф. Физиология человека.- М.; Медицина, 2000.
7. Рыженкова И.В. Нейроно-глиально-капиллярные взаимоотношения в предцентральной извилине головного мозга человека. / И.В. Рыженкова, С.Ю. Масловский // Медицина сегодня и завтра. -2008, № 4.- С.39-40.
8. Рыхлик С.В. Морфологические особенности взаимоотношений в вентролатеральной группе ядер таламуса человека. Медицина сегодня и завтра. ХНМУ. 2008. № 1. 20 - 22.
9. Рыхлик С.В. Исследование нейроно-глиально-капиллярных взаимоотношений вентральной группы ядер таламуса с использованием факторных моделей / С.В. Рыхлик, С.Ю. Масловский // Медицина сегодня и завтра. - 2008, № 4. - С. 35 - 38.
10. Electron microscopy in biology. A practical approach / [Ed. by J.R. Harris].- New York: Oxford University Press, 1991.- 308 p.
ОСОБЛИВОСТІ МІЖПІВКУЛЬНОЇ АСИМЕТРІЇ НЕЙРОНО-ГЛІАЛЬНО-КАПІЛЯРНИХ ВІДНОСИН МАНУАЛЬНОЇ ОБЛАСТІ ПОСТЦЕНТРАЛЬНОЇ ЗВИВИНИ КОРИ ГОЛОВНОГО МОЗКУ ЛЮДИНИ Сєроух О.Г., Масловський С.Ю.
Вивчено особливості нейроно-гліально-капілярних відносин у мануальнії області постцентральної звивини кори лівої і правої півкулі головного мозку людини. Виявлено асиметрії клітинного складу вивчаємої області.
Ключові слова: постцентральна звивина, нейро-гліально-капілярні відносини, міжпівкульна асиметрія.
THE CHARACTERISTIC OF INTERHEMISPHERIC ASYMMETRY NEURONAL-GLIAL-CAPILLARY INTERACTIONS IN MANUAL REGION OF POSCENTRAL GYRUS OF THE HUMAN BRAIN’S CORTEX Sieroukh O.G., Maslovsky S.Yu.
The aim of this study was the analysis of glial-neuronal-capillary interactions and to establish the characteristic of interhemispheric asymmetry in manual region of postcentral gyrus of the human brain’s cortex.
Key words: postcentral gyrus, glial-neuronal capillary interactions, interhemispheric asymmetry
УДК 616.12:611.018.835:611.89:611.013.395
ГІСТОГЕНЕЗ ПЕРЕДСЕРДНО-ШЛУНОЧКОВОГО ВУЗЛА СЕРЦЯ ЛЮДИНИ
Установлено, что формирование собственно ПЖУ начинается после образования т.н. крестовины сердца, начиная с 6 недели эмбрионального развития. Преобразования примордия ПЖУ приводять к формированию «ядра»и периферической части узла, которые отличаются между собой по иммуногистохимическим характеристикам. В целом, область формирующегося узла а-БМА-позитивна, а клетки, входящие в его состав в начальном плодном периоде формируют три популяции: а-БМАнегативные/МБАнегативные, а-БМАпозитивные/МБАпозитивные, NFпозитивные/ МБАпозитив-ные. До 12 недели пренатального развития узел занимает свое конечное анатомическое положение, однако к этому сроку гистогенетические процессы в нем не являются завершенными.
Ключевые слова: предсердно-желудочковый узел, проводящая система, эмбриональное сердце.
Питання гістогенезу передсердно-шлуночкового вузла (ПШВ) до теперішнього часу залишаються у колі уваги кардіоембріологів. Дані, які існують у науковій літературі, досить суперечливі і носять характер більше опису анатомічних трансформацій області атріо-вентрикулярного з’єднання (АВЗ) (тут і у подальшому мається на увазі провідна тканина атріо-вентрикулярного з’єднання), ніж спостережень гістогенетичних процесів у самому вузлі.
На сьогодні остаточно невідомо, з якого джерела розвиваються клітини ПШВ: чи є вони гомогенними, чи існує декілька джерел їх походження? Прийнято вважати, що ПШВ формується з клітин атріо-вентрикулярного каналу (АВК), які концентрично розташовуються
в області загального передсердно-шлуночкового каналу [5]; деякі дослідження підтверджують теорію, що вузол є результатом міграції та росту клітин примітивного ABK, але вказують на участь у цьому процесі тільки дорсальної його стінки [7]. Крім того, існують дані [3], за якими ПШБ формується з лівої частини венозного синуса - під час утворення вузла прилеглий міокард ABK стовщується, але не збільшується у довжину, а у зоні утворення ПШБ також присутня і міокардіалізована vestibular spine (позасерцева мезенxіма, що вростає у серце з боку стінки передсердя та розміщується між первинною міжпередсердною перегородкою дорсально і ендокардіальними подушками, що злилися, вентрально). Ряд авторів підтверджують участь vestibular spine у розвитку ПШЭ, з клітин якої формуються так звані Т-клітини вузла [9,10].
Багато сперечань існує і з приводу позасерцевого поxодження клітин провідної системи, у тому числі клітин ПШЭ. Є дані, які свідчать, що клітини кільця примітивного ABK є дериватами нервового гребеня (НГ); вони на ранніx етапаx кардіогенезу мігрують не тільки в загальний ABK, але і в ендокардіальні подушки з метою участі в процесі утворення конотрункуса і в розділенні та ізоляції правого і лівого атріо-вентрикулярниx каналів [3]. Blom N. зі спіавт. [8] встановили, що клітини зони майбутнього ПШЭ експресують HNK-1, який є маркером клітин НГ. A, наприклад, Patten [15] додержувався думки, що для реалізації функції затримки проведення імпульсу від передсердь до шлуночків, якою займається ПШЭ, не потрібне рекрутування клітин нервового гребеня.
Метою роботи було формування більш чіткого уявлення про процеси поxодження та розвитку передсердно-шлуночкового вузла, а також внесення ясності у теоретичну базу щодо цього питання шляxом встановлення xронологічниx і морфологічниx xарактеристик з визначенням етапності його гістогенезу ми провели це дослідження.
Матеріал та методи дослідження. Були вивчені серця ембріонів та плодів людини на різниx строкаx гестації (від 4 до 12 тижнів). Матеріал збирали на базі гінекологічниx відділень та абортаріїв м. Дніпропетровська. При дослідженні біологічного матеріалу були дотримані етичні та законодавчі норми та вимоги, які пред’являються до науковиx морфологічниx досліджень органів людини [1]. Для аналізу структури серця був використаний комплексний піджд, який включав використання гістологічниx, імуногістоxімічниx, морфометричниx та статистичниx методів оцінки. При проведенні імунологічного етапу дослідження тканини була використана панель антитіл, яка включала: антитіла до білків триплету нейрофіламентів (Neurofilament 200kDa & 68kDa) (NF) (LabVision), антитіла до альфа-гладком’язового актину (a-SMA) (DakoCytomation), антитіла до важкого ланцюга альфа-міозину (MSA) (LabVision), Ki-67 (DakoCytomation). Матеріал фіксували у нейтральному 10% забуференому формаліні. Зрізи товщиною 4-5 мкм наносили на скло, оброблене адгезійною рідиною. Демаскування антигенів проводили за допомогою підігріву зрізів у цитратному буфері з рН=6,0 шляxом автоклавування протягом 10 xвилин до досягнення температури 121°С при тиску 1 атм. Після видалення первинниx антитіл використовували систему візуалізації LSAB2 та EnVision (DakoCytomation, LabVision) (біотинільовані антитіла та пероксидазний комплекс), а в якості xромогена використовували DAB (діамінобензидин). Після імуногістоxімічниx реакцій зрізи додатково забарвлювалися гематоксиліном Майєра. Ступінь експресії саркоплазматичниx (NF, a-SMA, MSA) маркерів визначали шляxом оцінки інтенсивності реакції, а інтрануклеарниx (Ki-67) -шляxом обчислення мітотичного індексу (МІ) (кількість інтенсивно забарвлениx у коричневий колір ядер на 100 клітин), який виражали у відсоткаx.
Pезyльтати дослідження та їх обговорення. Aтріо-вентрикулярне з’єднання - це сукупність спеціалізованиx провідниx клітин, які пов’язують міокард передсердь та шлуночків. Його можливо розділити на декілька анатомічниx ділянок: 1) передсердно-шлуночковий вузол та його переxідна зона; 2) перфоруюча частина передсердно-шлуночкового пучка (пучка Гіса); 3) ділянка розгалуження пучка. Питання приналежності до AB3 останньої частини дискутується, крім того не існує єдиної думки і відносно анатомічниx меж та довжини тієї чи іншої ділянки. Отже, для уникнення подібниx сперечань та з метою встановлення гістоморфологічниx xарактеристик складовиx AB3 ми окремо вивчили зону передсердно-шлуночкового вузла та передсердно-шлуночкового пучка, включаючи ділянку його розгалуження. Це, на наш погляд, є доцільним з точки зору ї\ньої ролі у функціонуванні провідної системи серця, а також беручи до уваги різні джерела ї\нього поxодження. Результати вивчення гістогенезу передсердно-шлуночкового пучка будуть представлені у наступниx роботаx.
Розвиток структури передсердно-шлуночкового вузла, як одиниці атріо-вентрикулярного ланцюга провідної системи серця за даними літератури [13] починається наприкінці 5 - початку 6 тижня гестації у вигляді пуxкого округлого тільця, яке складається з м’язовиx клітин. Утворення має безперервний міжклітинний зв’язок зі стінкою передсердя, не відділено від міокарду шлуночка. Aтріо-вентрикулярна частина провідної системи (на етапі її закладки визначається терміном «провідний стовбур»), яка складається з передсердно-шлуночкового вузла та передсердно-шлуночкового пучка (його розгалуженої та нерозгалуженої частин), формується як безперервне утворення ще до формування вторинної міжпередсердної перегородки (МПП) та до закриття первинного міжшлуночкового отвору. Означена зона виявлялася нами лише за специфічними імунологічними xарактеристиками - вона мала різко позитивну реакцію з антитілами до aSMA. Эикреслити ж у її складі власне вузол, що формується, у цей термін нам не вдалося. a-SMA-позитивна тканина, розташована топографічно в області ABЗ, мала майже однаковий рівень експресії маркера на всьому протязі. Оскільки метою роботи було вивчення гістогенезу проксимальної частини провідного стовбура - передсердно-шлуночкового вузла - у цей термін ми не змогли визначити специфічність будь-якої ділянки у його складі, яка б вказувала на утворення примордію власно вузла.
Достовірно виділяти зону формування ПШЭ нам вдавалося лише на 6 тижні гестації завдяки тому, що у цей термін вже виявлялося потовщення нижнього краю новоствореної вторинної міжпередсердної перегородки (рис.1). Оскільки примордій передсердно-шлуночкового вузла розташовується у товщі нижньої частини переднього краю вторинної МПП, можна припустити, що умови для початку його індивідуального гістогенезу виникають тільки після формування вторинної МПП. Aле у цей період також відбувалися кардинальні зміни внутрішньої аржтектури серця, які стосувалися остаточного розмежування передсердного та шлуночкового відділів, розділення загального атріовентрикулярного каналу на праву та ліву частини, і до завершення вищеназваниx трансформацій початок процесу формування передсердно-шлуночкового вузла, на наш погляд, утруднений, бо реалізація його відбувається саме у тій зоні, що активно задіяна в макроструктурних перебудовах.
Рис. 1. Серце ембріона людини на 6 тижні Рис. 2. Серце ембріона людини на 6 тижні розвитку.
розвитку. Лінією вказана область примордію Розподілення маркеру проліферації Кі-67 у зоні форму-передсердно-шлуночкового вузла. Зб.: х 100. вання ПШІЗ та вільниж стінкаж передсердь. Зб.: х 100.
Отже, на 6 тижні пренатального періоду розвитку людини клітини зони формування ПШЭ тісно пов’язані із клітинами міжпередсердної перегородки і мало відрізнялися від останніx за гістоморфологічними ознаками. Однак імунологічний аналіз зони формування ПШЭ вказав на деякі особливості цієї зони. Так, аналіз рівня експресії a-SMA вказав на високий його рівень. Забарвлення клітин у коричневий колір, яке є xарактерним при проведенні імунологічної реакції у будь-якій тканині, було різко позитивним у нижній частині МПП, продовжуючись в напрямку фіброзного кільця, що формується. Описана область високої експресії a-SMA відповідала зоні утворення атріо-вентрикулярної ланки провідної системи серця, а саме передсердно-шлуночкового вузла та нерозгалудженої частини передсердно-шлуночкового
пучка, які в ембріональний період формують т.з. вісь провідної тканини, або провідний стовбур, який з’єднує передсердний та шлуночковий відділи.
Розполілення антитіл до MSA не мало відмінностей від інших ділянок як МПП, так і вільних стінок передсердь. Тобто зона утворення передсердно-шлуночкового вузла складалася в цей період у більшості з м’язових клітин. Клітини, які входили до складу вузла та мали би будь-який рівень експресії білків нейрофіламентів у цитоплазмі у цей період не виявлені. Однак встановлені ознаки присутності тонких нервових волокон у складі лівопередсердної поверхні МПП. Нервові елементи виявлялися завдяки високому рівню експресії NF, який можливо було співставити з таким у цей період в синусно-передсердному вузлі та позасерцевих нервових гангліях, що формуються.
Форма вузла була наближена до округлої. Архітектурно клітини розташовувалися пухко з можливим виділенням трьох зон - центральної, зони право- та лівопередсердної поверхні; центральна зона характеризувалася найменшою щільністю упакування клітин, а широкі міжклітинні простори дозволяли чітко визначитися з їхньою формою та гістоструктурою: вони мали довгі тонкі відростки, невелике округле ядро. Зона правопередсердної поверхні ПШВ характеризувалася більш щільною компактизацією клітин з майже прозорою цитоплазмою і невеликими темними ядрами. Зона лівопередсердної поверхні мала найбільший рівень компактизації та впорядкованості клітин, які, притискаючись одна до одної завдяки менш відросчастій формі, утворювали тяж з 2-3 рядів, що характеризувався найбільшою a-SMA-позитивною реакцією і мав продовження у зону ущільненої мезенхіми, яка відмежовувала передсердя від шлуночків. Проліферативна активність клітин вузла, яка була оцінена шляхом підрахунку Кі-67-позитивних ядер, була менше, порівняно з вільною стінкою передсердь; мітотичний індекс статистично вагомо складав 12,3±1,3 % (у вільній стінці правого передсердя - 17,5±1,9 %, лівого передсердя - 14,9±1,6 %) (рис. 2).
7 тиждень ембріонального розвитку мав ознаки вже більш організованої структури передсердно-шлуночкового вузла. Розмір зони ПШВ змінювався незначно у бік збільшення його діаметру. Спостерігалося деяке переформатування структури вузла шляхом переміщення зони найбільш щільного упакування клітин у бік правопередсердної поверхні МПП. У цей період можливо виділити центральну та периферійну частини вузла, що формується: центральна частина («ядро»), була розташована безпосередньо під
ендокардом, складалася з щільно контактуючих між собою клітин, які просторово утворювали добре помітну округлу структуру, значно відрізняючись за архітектонікою від периферійної частини вузла; остання просторово була утворена менш впорядкованими
Рис. 3. Серце людини на 7 тижні гестації: а - зона утворення ПШВ, зб.: х 100; б - утворення «ядра»(1) та периферійної частини (2) ПШВ. Препарат оброблений антитілами до а-БМА; зб.: х4о0.
Зазначимо, що на цьому етапі вузол був зміщений у бік правопередсердної поверхні МПП у вигляді випинання, а на місці лівопередсердної поверхні тепер спостерігалася популяція клітин з імуногістохімічними характеристиками, що значно відрізнялися від таких у клітин центральної частини ПШВ.
Експресія імуногістохімічних маркерів, що досліджувалися, розподілялися у зоні вузла наступним чином: зона «ядра» давала різко позитивну реакцію з a-SMA і вона по інтенсивності була другою після клітин ендокарду, який вкривав центральну частину. Периферійна зона теж мітилася антитілами до a-SMA, але з меншою інтенсивністю. Ми виявили незначну кількість і a-SMA-негативних клітин, які розміщувалися у вигляді тяжа в 1-2 клітини завтовшки біля «ядра». Вони містили світлі, гомогенно забарвлені крупні ядра. Поодинокі у незначній кількості a-SMA-негативні клітини спостерігалися і у периферійній зоні вузла ближче до мезенхіми передсердно-шлуночкового розмежування.
Розподілення MSA було наступним: центральна зона ПШВ містила переважно MSA-позитивні клітини, які, однак, відрізнялися за ступенем інтенсивності забарвлення -спостерігалися поодинокі крупноядерні клітини, цитоплазма яких містила незначну кількість MSA-забарвлених ділянок; основна частина «ядра» ПШВ складалася з клітин невеликих за розміром, з світлими гомогенними ядрами, MSA-позитивні ділянки цитоплазми яких займали більший об’єм, ніж у попередньо описаних клітин. Крім того, спостерігалися клітини, що взагалі не прореагували з імуногістохімічним маркером. Вони у більшості були розташовані в периферійній частині вузла з боку лівопередсердної поверхні МПП, формуючи клиноподібну MSA-негативну зону, спрямовану верхівкою у бік центральної зони пШв.
На наш погляд описану MSA-негативну зону можна розглядати як зону формування фіброзного тіла, адже у серці новонароджених та дітей ділянка переходу вузла в передсердно-шлуночковий пучок розташована саме в області фіброзного тіла, яке притиснуте до провідного тракту з лівого боку [4].
Використання антитіл до нейрофіламентів дозволило встановити, що на 7 тижні ембріонального розвитку людини у зоні формування ПШВ спостерігалася значна кількість нервових волокон порівняно з іншими ділянками МПП, які йшли вздовж неї, розгалужуючись у нижній третині перегородки. NF-позитивні ділянки візуалізувалися у значній кількості в периферійній зоні вузла та MSA-негативній області. Клітини, які б експресували NF окрім нервових волокон, на цьому етапі у досліджуваній ділянці не виявлені. Мітотичний індекс у зоні «ядра» був нижчим, порівняно з периферійною зоною (8,5±0,9% та 19,1 ±2,0% відповідно (р<0,05)).
На 9 тижні гестації людини передсердно-шлуночковий вузол мав наступні гістоструктурні характеристики. Він складався з центральної та периферійної частин, які мали різну щільність упакування клітин - зона «ядра» архітектурно була більш впорядкована, клітини створювали специфічний архітектурний ансамбль, що візуалізовувався у вигляді концентрично нашарованих клітинних тяжів; периферійна частина з боку порожнини правого передсердя «вкривала» центральну та мала продовження в напрямку мезенхіми атріо-вентрикулярного розмежування камер серця. Розміри вузла, порівняно з попереднім строком спостереження, змінилися несуттєво внаслідок того, що мітотична активність клітин вузла компенсувалася процесами їх ущільнення, але вузол набув більш видовженої форми.
Розподілення NF спостерігалося і у периферійній частині вузла, і в зоні «ядра». Нервові волокна мали тонкі розгалуження, які утворювали густу сітку навколо окремих груп клітин. Ступінь інервації вузла був вищим у його периферійній частині. Окрім нервових волокон, які мали різко позитивну реакцію з антитілами до нейрофіламентів, у межах ПШВ ми спостерігали м’язові клітини, які також експресували NF, але мали меншу інтенсивність імуногістохімічної реакції та інший характер експресії - у вигляді посмугованості. На наш погляд, це пов’язано з коекспресією білків нейрофіламентів та білка у складі міофібрил, асоційованих з Z-лініями. Це припущення збігається з дослідженнями Alyonycheva et al. [16], які вказали на те, що у клітинах провідної системи відбувається коекспресія нейрональних та скелетних м’язових білків. Подібний тип розподілення антитіл у зонах Z-ліній (у вигляді посмугованості) отримала також група авторів [14] при дослідженні кардіоміоцитів, що розвиваються, після обробки тканини анти-120й, який мітить NCAM (neural cell adhesion molecule). a-SMA-позитивні ділянки спостерігалися нами у всіх частинах вузла; ступінь експресії вказаного маркеру у зоні «ядра» був дещо нижчим. Вільна стінка передсердь на цьому етапі теж мала високий рівень експресії.
Розподілення MSA-позитивних клітин мало наступну топографічну характеристику: «ядро» вузла складалося у більшості з клітин, які мали реакцію з маркером. Виключення складали лише клітини стінки судин та поодинокі клітини у товщі вузла. У периферійній зоні розміщувалося більше MSA-негативних клітини, які також спостерігалися у зоні фіброзного
тіла, притиснутого до ПШВ з лівого боку. Мітотичний індекс у центральній та периферійній частинах складав відповідно 9,5±1,0 % та 11,1±1,2% (р<0,05).
При дослідженні структури ПШВ на 11 тижні гестації людини виявилося, що вузол значно зміщений у бік правого передсердя, а саме до септальної стулки трикуспідального клапану. Основна частина вузла мала вигляд випинання стінки перегородки, вкритого тонким шаром ендокарду. Експресія NF у зоні ПШВ виявлялася на високому рівні і у центральній, і у периферійній його частині. Окрім нервових волокон, які мали на мікропрепаратах насичений коричневий колір, спостерігалися м’язові клітини, які також експресували NF. Ці клітини розміщувалися у зоні «ядра» групами по 4-8 клітин; характер експресії у вигляді посмугованості зберігався.
При дослідженні характеристик розподілення a-SMA виявлений високий рівень експресії у зоні передсердно-шлуночкового вузла. Більшість клітин виявили позитивну реакцію з маркером, однак спостерігався градієнт інтенсивності забарвлення: у зоні «ядра», розташованого на верхівці випинання МПП, чітко виявлялися декілька груп клітин, рівень експресії a-SMA в яких був максимальним: одна група формувала округлу структуру, яка виділялася на фоні оточуючих з меншим рівнем експресії маркеру. Структура була однорідною за забарвленням і продовжувалася вглиб МПП у масивний тяж клітин з подібним рівнем експресії; ще одна група виявлялася у порожнинній поверхні вузла - клітини тут орієнтувалися паралельно ендокарду. Також у структурі вузла були знайдені поодинокі a-SMA-негативні клітини, розміщені, в більшості, у зоні «ядра».
Розподілення антитіл до MSA мало наступні характеристики: область «ядра» передсердно-шлуночкового вузла складалася переважно з MSA-позитивних клітин. Клітини, які не експресували зазначений маркер, були розташовані у глибоких зонах МПП та поодиноко у центральній частині вузла. Ступінь васкуляризації у зоні розміщення вузла був незначний. Спостерігалися лише поодинокі судини малого калібру. Мітотичний індекс у цей період складав: у зоні ядра - 10,2±1,0%, у глибоких ділянках МПП - 12,1±1,1% (р<0,05).
На максимальному досліджуваному нами строку (12 тижнів гестації) у серці людини ми спостерігали продовження перебігу процесів гістогенезу вузла. Це стосувалося подальшого ущільнення клітин, їхнього диференціювання. Не завершеними до цього часу залишалися і проліферативні процеси, хоча МІ мав досить низькі показники. Слід зазначити, що на цей період вузол вже займає кінцеве анатомічне положення - він знаходиться на передньому краї трикутника, утвореному сухожиллям Тодаро, базальною частиною септальної стулки трикуспідального клапана та устям коронарного синуса. Відбулася на цей період і спеціалізація провідних кардіоміоцитів, які відрізнялися один від одного імуногістохімічними характеристиками: спостерігалися a-SмA-негативні/MSA-негативні, a-SMA-позитивні/MSA-позитивні та NF-позитивні /MSA-позитивні (останні знайдені нами також у складі передсердно-шлуночкового пучка і трабекулярного компоненту вентрикулярного міокарда). Визначення приналежності описаних клітин до того чи іншого типу провідних кардіоміоцитів, описаних у зрілому серці, на світловому рівні у цей період вкрай утруднене.
Вивчені нами процеси перебудови структури передсердно-шлуночкового вузла протягом ембріонального та раннього плодового періодів, дозволили визначити послідовність гістогенетичних подій у ПШВ:
1. Оформлення зачатку вузла в нижній третині вторинної МПП на 6 тижні гестації людини.
2. Збільшення об’єму вузла та формування його центральної і периферійної частин.
3. Інервація периферійної, а пізніше і центральної частини ПШВ.
4. Ущільнення «ядра» вузла, поява у структурі ПШВ інших популяцій клітин, а також поява гетерогенності імуноморфологічних характеристик провідних кардіоміоцитів.
5. Подальше диференціювання клітин у складі вузла, будування системи зв’язку з іншими ланками провідної системи.
6. Набуття структурою ПШВ дефінітивного стану.
За даними Moorman A. and Christoffels V. [7] формування проксимальної частини АВЗ починається з утворення тяжа провідної тканини у складі міжпередсердної перегородки на 5 тижні ембріонального періоду людини, який вони назвали атріо-вентрикулярною віссю. Вона поділяється авторами на компактну частину передсердно-шлуночкового вузла та перехідну клітинну зону. Результати наших спостережень вказали на те, що до завершення процесів розділення камер серця з утворенням правого та лівого передсердно-шлуночкових каналів, а також до остаточного формування вторинної міжпередсердної перегородки, яке на 5 тижні лише
починається, умов для початку гістогенезу власно вузла немає. У зазначених процесах активно приймає участь мезенхіма, яка входить до складу ендокардіальних подушок; її подальша доля тісно пов’язана із гістогенезом провідного стовбура, бо клітини подушок є джерелом утворення фіброзного скелету серця; формування останнього у свою чергу відіграє дуже важливу роль у розвитку всіх структурних компонентів АВЗ. Це підтверджується даними клінічних досліджень, які вказують на те, що у дітей, які були народжені від матерів з аутоімунними захворюваннями сполучної тканини і кров яких була анти-Ро(ББ-А)-позитивною, виявили відсутність передсердно-шлуночкового вузла - він був заміщений фіброзною та жировою тканиною [11]. При розвитку ж вроджених дефектів МПП чи АВК передсердно-шлуночковий вузол як такий формується, але із дефектною топографією. Таким чином, початок формування власно вузла слід, на нашу думку, відраховувати від терміну, коли у результаті злиття верхньої та нижньої ендокардіальних подушок з’являється так званий хрест, вертикальну перекладину якого формують передсердна та міжшлуночкова перегородки, а горизонтальну - передсердно-шлуночкове мезенхімне розмежування (Садлер Т., 2001), який просторово та структурно стабілізує область формування АВЗ. Цей момент припадає на 6 тиждень пренатального розвитку людини. До цього ж часу вживання терміну «передсердно-шлуночковий вузол» ми вважаємо некоректним.
Гістогенез ПШВ за результатами наших досліджень, які підтверджуються даними інших авторів [2], починається раніше, ніж з’являються у цій ділянці нервові волокна. Беручи до уваги сценарій розвитку синусно-передсердного вузла (СПВ), слід вказати на значний вплив нервової системи у процесі розвитку нодальної частини провідної системи. Але при аналізі механізмів гістогенезу передсердно-шлуночкового вузла ми дійшли висновку, що початок гістогенезу ПШВ ініціюється не вростанням нервових волокон, як це спостерігається у СПВ, а утворенням вищеописаного хреста. Нервові ж волокна, які з’являються дещо пізніше у зоні формування ПШВ, у свою чергу ініціюють ущільнення клітин вузла та впливають на процеси їхнього диференціювання.
Відносно участі клітин нервового гребеня у розвитку ПШВ існують суперечливі дані, які, з одного боку, підтверджують цей факт, а з іншого - говорять лише про функціональну, але не генетичну схожість провідних кардіоміоцитів з клітинами нервової системи. Приводом для цього скоріше за все стало відкриття факту коекспресії провідними кардіоміоцитами білків міогенного та нейрогенного характеру. Така думка знайшла підтвердження у багатьох працях. Дійсно, окрім нервових волокон, які на високому рівні експресують білки нейрофіламентів, ми знайшли у складі вузла і кардіоміоцити, які також мітилися антитілами до ЫР зі специфічним характером експресії у вигляді посмугованості, подібної до такої у міофібрилах. З іншого боку існує ряд даних, і це підтверджено нашими дослідженнями, які вказують на те, що клітини НГ мігрують у АВК, атріо-вентрикулярні клапани, вентрикулярний міокард. У складі всіх цих структур в ембріональному та ранньому плодовому періоді розвитку людини ми знайшли велику кількість клітин, які експресували ЫР у вигляді посмугованості (дані не представлені у цій роботі). Але подібний характер експресії спостерігався нами також в трабекулах вентрикулярного та передсердного міокарда, клітини якого не є дериватами НГ. Отже ми припускаємо, що частина провідних міоцитів у складі ПШВ має нейрогенний характер. Але це припущення потребує подальшого вивчення із залученням методик вивчення міграційного потенціалу цих клітин.
1. Примордій власно передсердно-шлуночкового вузла формується на 6 тижні ембріонального розвитку людини.
2. Розвиток ПШВ у нормальному серці людини можливий тільки після утворення вторинної МПП та мезенхімної ізоляції передсердного і шлуночкового міокарду.
3. Вростання нервових волокон у ПШВ відбувається після утворення його центральної і периферійної частини та передує формуванню гетерогенності імуногістохімічних характеристик провідних кардіоміоцитів.
4. У структурі ПШВ у ранньому плодовому періоді людини присутні три пули кардіоміоцитів: а-БМА-негативні/МБА-негативні (поодинокі клітини у центральній частині вузла); а-БМА-позитивні/МБА-позитивні (є основними клітинами центральної та периферійної частин вузла); ИР-позитивні/МБА-позитивні (локалізовані у периферійній частині вузла).
5. Кінцеве анатомічне положення вузол займає до 12 тижня гестації, але процеси гістогенезу до цього періоду ще не є завершеними.
Перспективи подальших досліджень в даному напрямку. Планується вивчення лектиногістохімічних характеристик зони передсердно -шлуночкового вузла на етапах каордіогенезу з метою з’ясування міграційних та адгезій них властивостей клітин провідної системи.
1. Кулініченко В.Л. Дотримання етичних та законодавчих вимог при виконанні наукових морфологічних досліджень : методичні рекомендації / [В.Л. Кулініченко, В.Д. Мішалов, Ю.Б. Чайковський та ін.] // Київ, 2007. - 29 с.
2. Новиков И. Нервы и сосуды сердца : эмбриологическое исследование / И. Новиков. - Минск : «Наука и техника», 1975. - 152 с.
3. Садлер Т. Медична ембріологія за Лангманом / Томас Садлер. - Львів, «НАУТІЛУС», 2001. - 550 с.
4. Anatomy, histology, and pathology of the cardiac conduction system / B. Waller, L. Gering, N. Branyas [et al.] // Clin. Cardiol. - 1993. - Vol. 16, № 4. - P. 347-352.
5. Anderson R. The development of the cardiac specialized tissue / R. Anderson, A. Becker, A. Wenink // The conduction system of the heart. - Leiden : HE Stenfert Kroese, 1976. - 142 p.
6. Bronner-Fraser M. Pertubation of cranial neural crest migration by the HNK-1 antibody / M. Bronner-Fraser // Dev Biol. - 1987. - Vol. 123. - P. 321-331.
7. Christoffels V. Development of the cardiac conduction system. Why are some regions of the heart more arrhythmogenic than others? / V. Christoffels, A. Moorman // Circulation: Arrhythmia and Electrophysiology. -2009. - Vol. 2. - P.195-207.
8. Development of the Cardiac Conduction Tissue in Human Embryos Using HNK-1 Antigen Expression / Blom N., Adriana C., Gittenberger-de Groot [et al.] // Circulation. - 1999. - Vol. 99. - P. 800-806.
9. Development of the myocardium of the atrioventricular canal and the vestibular spine in the human heart / J. Kim, S. Viragh, A. Moorman [et al.] // Circ. Res. - 2001. - V. 88, № 4. - P. 395-402.
10. James T. The internodal pathways of the human heart / Т. James // Prog. Cardiovasc. Dis. - 2001. - Vol. 43, № 6. - P. 495-535.
11. Localization of Ro (ss-a) antigen in the cardiac conduction system / J. Deng, L. Bair, S. Shen-Schwarz [et al.] // Arthritis & Rheumatism. - 1987. - Vol.30. - P. 1232-1238.
12. Moorman A. Development of the Cardiac Conduction System /A. Moorman, F. Jong, M. Denyn [et al.] // Circulation Research. - 1998. - Vol. 82. - P. 629-644.
13. Moorman A. Development of the cardiac conduction system: a matter of chamber development / A. Moorman, V. Christoffels // Novartis Found. Symp. - 2003. - Vol. 250. P. 25-34.
14. NCAM Polypeptides in Heart Development: Association with Z Discs of Forms That Contain the Muscle-specific Domain / M. Byeon, Y. Sugi, R. Markwald [et al.] // Journal of Cell Biology. - 2005. - Vol. 128, № 1, 2. - Р. 209-221.
15. Patten B. Human Embryology / B. Patten. - New York : McGraw-Hill Book Company, 1968. - 651 p.
16. Skeletal muscle-specific myosin binding protein-H is expressed in Purkinje fibers of the cardiac conduction system / Alyonicheva T., Cohen-Gould L., Siewert C. [et al.] // Cirk. Res. - 1997. - Vol. 80. - P. 665-672.
HISTOGENESIS OF THE ATRIO-VENTRI-CULAR NODE IN THE HUMAN HEART Silkina Yu. V.
Development of the atrio-ventricular node starts from 6 week of gestational age. AVN is formed of “nucleus” and peripheric part which have distinguished immunohistochemical behavior. Node is a-SMA-positive and we found three cell populations on its territory: a-SMA-negative/MSA-negative, a-SMA-positive/MSA-positive, a-NF-positive/MSA-positive. AVN takes definit anatomical position until 12 week of human development, but histogenesis doesn’t complete.
Key Words: atrio-ventricular node, conduction system, embryonic heart.
ГИСТОГЕНЕЗ ПРЕДСЕРДНО-ЖЕЛУДОЧКОВОГО УЗЛА СЕРДЦА ЧЕЛОВЕКА Силкина Ю.В.
Установлено, что формирование собственно ПЖУ начинается с 6 недели эмбрионального развития. Преобразования примордия ПЖУ приводять к формированию «ядра»и периферической части узла, которые отличаются между собой иммуногистохимически. Область формирующегося узла а-БМА-позитивна, а клетки, входящие в его состав в начальном плодном периоде формируют три популяции. До 12 недели пренатального развития узел занимает свое конечное анатомическое положение, однако к этому сроку гистогенетические процессы в нем не являются завершенными.
Ключевые слова: предсердно-желудочковый узел, проводящая система, эмбриональное сердце.
