CC BY
71
ПАРЕНХИМА ПРОСТАТЫ
В ВОЗРАСТНОМ АСПЕКТЕ
А. Ф. БУНИК,[Л7Х7УРУСВЛМВЁТОВ1,
О. Е. БОГАТЫРЕВА, Н. Л. НЕРСЕСЯН
Морфометрическим методом изучены 150 предстательных желёз человека в возрасте от 1 дня до 87 лет с целью изучения динамики возрастных изменений содержания желёз в разных зонах простаты. Установлены закономерности формирования паренхимы простаты в различные периоды постнатального онтогенеза. Объёмная доля паренхимы простаты человека во всех трех зонах (центральной, периферической и промежуточной) в возрастном аспекте подвержена значительным колебаниям, что может отражаться на изменениях её функции под влиянием половых гормонов.
Ключевые слова: простата, паренхима, железы
PROSTATE PARENCHYMA
IN RELATED ASPECT
BUDNIK A. F., URUSBAMBETOV A.
KH.,BOGATYREVA O. YE., NERSESYAN N. A.
150 prostates of men aged between 1 and 87 have been studied by morphometric method with the aim of studying dynamics of gland content in different prostate zones.
The regularities of prostate parenchyma formation in different periods of postnatal ontogenesis have been established.
Men’s parenchyma prostate volume part in its 3 zones (central, peripheral and transitional) in aged - aspect is affected with considerable oscillations, which reflects its function changes under the influence of reproductive hormones.
Key words: prostate, glands
© Коллектив авторов, 2011 УДК 616.61:546.46
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЧЕК И СЕМЕННИКОВ КРЫС ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ МОДЕЛИРОВАНИИ АЛИМЕНТАРНОГО ДЕФИЦИТА МАГНИЯ
А. В. Смирнов, Н. Г. Паньшин, Т. Ф. Смирнова, А. А. Спасов, М. В. Черников,
М. В. Харитонова, А. А. Желтова
Волгоградский государственный медицинский университет
Изучение структурных изменений при дефиците магния является на сегодняшний день актуальным, поскольку магний является кофактором многочисленных ферментов, необходим для активации АТФаз, включая Na+/K+ и Ca2+АТФазы [4, 11]. Одним из проявлений дефицита магния является развитие мочекаменной болезни, которая является одним из самых часто встречающихся урологических заболеваний [3,6,8]. У больных иди-
Смирнов Алексей Владимирович, доктор медицинских наук, доцент, зав. кафедрой патологической анатомии Волгоградского государственного медицинского университета; тел.: (8442) 375865; e-mail: [email protected].
Паньшин Николай Геннадьевич, аспирант кафедры патологической анатомии Волгоградского государственного медицинского университета; тел.: (8442) 375865; e-mail: [email protected].
Смирнова Татьяна Федоровна, ассистент кафедры морфологии, физиологии и медико-педагогических дисциплин Волгогрод-ского государственного социально-педагогического университета, соискатель кафедры биологии Волгоградского государственного медицинского университета; тел.: (8442) 375807; e-mail: [email protected].
Спасов Александр Алексеевич, член-корр. РАМН, Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор, зав. кафедрой фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета; тел.: (8442) 364174; e-mail: [email protected].
Черников Максим Валентинович, доктор медицинских наук, зав. кафедрой биологии Волгоградского государственного медицинского университета; тел.: (8442) 375734; e-mail: [email protected].
Харитонова Мария Валерьевна, кандидат медицинских наук, ассистент кафедры фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета; тел.: (8442) 975105; e-mail: [email protected].
Желтова Анастасия Александровна, аспирант кафедры фармакологии Волгоградского государственного медицинского университета; тел.: (8442) 975105; e-mail: [email protected].
опатической возвратной гиперкальциурией,сопровождающейся нефролитиазом, часто наблюдается снижение уровня магния в эритроцитах [10].
Кроме того, в условиях длительного дефицита магния происходит изменение воспалительных и иммунных реакций, что способствует вторичной модификации магниевого метаболизма, развитию патологических изменений в органах эндокринной и репродуктивной систем человека и экспериментальных животных [1,2].
Целью данного исследования было определение влияния алиментарной недостаточности магния на структурные изменения почек и яичек крыс.
Материал и методы. Исследования были выполнены на 30 половозрелых нелинейных белых крысах-самцах массой 170-260 г. Интактная группа животных (n=10) составляла контроль. У 20 крыс моделировали алиментарный дефицит магния путем содержания животных на магнийдефицитной диете «ICN Biomedicals Inc.» (Aurora, Ohio, США), которая включала 20,0 % казеина, 70,0 % крахмала, 0,3 % DL-метионина, 0,2 % холина битартрата, 5 % кукурузного масла, 1 % поливитаминной смеси, 3,5 % диеты составляла полими-неральная смесь AIN-76, не содержащая магния. Для питья использовалась дистиллированная вода.
При снижении концентрации магния ниже 1,4 ммоль/л в эритроцитах и ниже 0,7 ммоль/л в плазме крови считалось, что у животных развилась гипо-магнезиемия средней тяжести. К началу 8-й недели магнийдефицитной диеты у животных наблюдалось статистически значимое снижение уровня магния в эритроцитах на 57 % и в плазме - на 47 % (p<0,05) по отношению к группе интактных крыс, после чего животных наркотизировали введением этаминала-натрия в дозе 40 мг/кг, внутрибрюшинно.
Материал для гистологического исследования фиксировали в течение 24 часов в 10 % растворе ней-
и ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ. МОРФОЛОГИЯ
трального забуференного формалина (рН 7,4), обезвоживали и заливали в парафин по общепринятой методике. Изготавливали срезы толщиной 3-5 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином. Гистологические препараты фотографировали цифровой камерой Canon (Japan, 5.0 мегапикселей) на базе микроскопа Axiostar plus (Карл Цейс, Германия) с использованием объектива х10; х40 и окуляра х10.
При морфологическом исследовании почек и семенников определяли массы органов. В семенниках вычисляли относительную плотность сперматогенно-го эпителия, стромы, стромально-паренхиматозное отношение в процентах, состояние сосудов микро-циркуляторного русла, а также основные показатели его герминативного (внутренний диаметр семенного канальца, толщину сперматогенного эпителия и суммарную толщину миоидного и фиброзного слоев, среднее количество сперматогоний в канальце) и эндокринного (относительное количество интерстициальных эндокриноцитов, объём клеток, соотношение морфофункциональных типов клеток Лейдига, морфофункциональный коэффициент этих клеток как отношение суммы больших и средних клеток Лейдига к малым и инволюционирующим) аппаратов. В почках оценивали относительную плотность стромы, наличие кальцификатов (объемную долю) в корковом, мозговом веществе, а также воспалительной инфильтрации. При этом мозговое вещество подразделяли на наружную и внутреннюю зоны.
Проводили расчет базовых статистических показателей (M, m) с использованием парного t-критерия Стьюдента.
Результаты и обсуждение. В корковом веществе почек интактных крыс определялись почечные тельца с клубочками эллипсовидной и сферической формы. Почечная капсула достаточно хорошо определялась на срезах. Наружная и внутренняя стенки капсул почечных телец были выстланы однослойным плоским эпителием.
Проксимальные канальцы характеризовались выстилкой, представленной однослойным кубическим каемчатым эпителием. Форма просвета канальцев была округлой. Ядра эпителиоцитов характеризовались округлой формой, располагались в центральной части клеток. Цитоплазма отличалась умеренной ацидофилией. Люминальная поверхность эпителиоцитов характеризовалась хорошо выраженной щеточной каймой. Наружный диаметр проксимальных канальцев составил 2б,2±1,32 мкм, внутренний диаметр - 5,83±0,87 мкм. Высота эпителиоцитов - 9,82±0,51 мкм.
Тонкие канальцы были выстланы одним слоем плоских эпителиоцитов. Ядра эпителиоцитов имели овальную форму, располагались в центральной части клеток. Цитоплазма характеризовалась слабо выраженной ацидофилией.
Дистальные канальцы были образованы однослойным кубическим и низким призматическим эпителием. Форма просвета канальцев была округлой. Ядра эпителиоцитов характеризовались округлой формой, цитоплазма - умеренной ацидофилией.
Собирательные трубочки были образованы одним слоем эпителиоцитов призматической формы.
Кроме того, у животных интактной группы в изучаемых микропрепаратах в корковом, мозговом веществе отложения солей кальция отсутствовали. Признаки воспалительной инфильтрации в интерстиции не обнаруживались.
При моделировании дефицита магния наиболее выраженные изменения наблюдались в проксимальных канальцах нефронов, определяемые на светооптическом уровне в виде нарастающих дистрофических и атрофических изменений в эпителиальных клетках.
Отмечено нарушение полярности эпителиоцитов, расширение просвета канальцев, также отмечалось увеличение плотности соединительной ткани, по сравнению с контролем. Данные изменения были наиболее выражены в корковом веществе почек, сочетались с расширением просвета канальцев, что свидетельствует о нарушении процессов реабсорбции. Наружный диаметр дистальных канальцев составил 38,7±3,42 мкм, внутренний диаметр - 20,81 ±1,93 мкм, высота эпителиоцитов - 9,02±0,41 мкм. В тонких канальцах отмечались признаки гидропической дистрофии. Ядра эпителиоцитов были набухшими.
В почечных канальцах животных с дефицитом магния определялись кальцификаты, прежде всего, в базальных мембранах, эпителии, в собирательных трубочках, а также в интерстициальной соединительной ткани, в просветах канальцев, преимущественно во внутренней зоне мозгового вещества. Вне- и внутриклеточные кальцификаты были представлены гомогенными интенсивно базофильными полиморфными глыбками различных размеров (объемная доля - 5 %). Изменения почечных канальцев характеризовались расширением просвета, уплощением эпителиальной выстилки и белковой дистрофией эпителиоцитов. По ходу канальцев отмечалась воспалительная инфильтрация интерстиция. Процесс распространялся на корковое и мозговое вещество. Как правило, больше поражались дистальные почечные канальцы и собирательные трубочки. Вокруг кальциевых отложений в ряде случаев наблюдалась умеренная лимфо-плазмоцитарная реакция.
При морфологическом исследовании срезов яичек контрольных животных наблюдалось достаточно плотное и равномерное расположение извитых семенных канальцев. Межканальцевая соединительная ткань составляла тонкие прослойки, в которых расположены кровеносные сосуды, интерстициальные эндокрино-циты и другие тканевые элементы.
При изучении герминативного аппарата яичек животных с алиментарной недостаточностью магния обнаружены выраженные изменения в структуре извитых семенных канальцев, часть из которых характеризовалась значительным уменьшением количества клеток сперматогенного эпителия, достоверным увеличением внутреннего диаметра извитых семенных канальцев на 3б % (р<0,05), составившего 80,3±7,3 мкм по сравнению с контролем (59,0±4,9 мкм). Несмотря на отсутствие значимого изменения толщины спер-матогенного эпителия, были выявлены нарушения в процессе сперматогенеза, преимущественно в спер-матогенных клетках на стадиях созревания и формирования. Обнаружены области, в которых наблюдалось достоверное снижение среднего количества сперма-тогоний в извитых семенных канальцах, количества мейозов в сперматогенном эпителии и индекса сперматогенеза. Отмечалась диссоциация сперматоцитов, дистрофические изменения в сперматидах, часть из которых имела округлую форму, крупные размеры и резко увеличенное количество цитоплазмы. На стадии созревания выявлялись инволютивные формы сперматозоидов с недоразвитыми хвостовыми отделами, а также очаговые явления кариорексиса в группах. При изучении суммарной толщины миоидного и фиброзного слоев извитых семенных канальцев отмечалось незначимое увеличение данного параметра, по сравнению с контролем, на 6,5 %, кроме того, происходило снижение отношения толщины сперматогенного эпителия к внутреннему диаметру извитых семенных канальцев на 17,8 %.
В строме отмечалось полнокровие сосудов ми-кроциркуляторного русла, отек наружного слоя ар-териол, выраженный интерстициальный отек, за счет
которого значимо увеличилась относительная плотность стромы яичек и стромально-паренхиматозное отношение.
В гормонпродуцирующем аппарате семенников отмечалось развитие атрофических изменений, проявляющееся в уменьшении относительного количества интерстициальных эндокриноцитов, их площади, площади их цитоплазмы. Площадь ядер клеток Лейдига семенников экспериментальных животных достоверно не отличалась от контрольных значений. Отмечалось изменение соотношения различных морфофункциональных типов интерстициальных эндокриноцитов за счет преобладания среди клеток Лейдига мелких клеток (неактивных форм) при снижении морфофункционального коэффициента этих клеток. Кроме того, в интерстициальных эндокриноцитах наблюдалась вакуолизация цитоплазмы и другие дистрофические изменения.
В результате проведенного исследования во внутренней зоне мозгового вещества почек при алиментарном дефиците магния были обнаружены выраженные изменения эпителия дистальных канальцев, а также очаги кальциноза, что, по нашему мнению, является проявлением метаболического обызвествления. Выявленные изменения согласуются с литературными данными [5], в которых предполагается, что восходящий толстый сегмент петли Генле играет ключевую роль в реабсорбции магния, т.к. в нем пассивно всасывается 65-75 % ультрафильтруемого магния через парацеллюлярный путь. В результате снижения концентрации магния на люминальной поверхности клетки происходит активация кальциевого рецептора CaSR (calcium-sensing receptor), что приводит к повышению внутриклеточной концентрации кальция, развитию кальциево-оксалатного уролитиаза и необратимым изменениям эпителиоцитов дистальных канальцев [7].
По нашему мнению, воспалительные изменения, возникающие в дистальных почечных канальцах и собирательных трубочках, являются результатом альтеративного воздействия кристаллов солей кальция, создающего условия для адгезии к эпителиальным клеткам кристаллов солей и формирования очага кристаллизации с последующим увеличением его размеров и отделением от стенки канальца или собирательной трубочки [2].
Кроме того, системное длительное магнийдефицит-ное состояние, способствующее развитию нарушений в органах эндокринной системы [2,9], по-видимому, приводит к изменению стромально-паренхиматозных взаимоотношений в яичках, повреждению их эндокринного аппарата и, как следствие, нарушению сперматогенеза.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОЧЕК И СЕМЕННИКОВ КРЫС
ПРИ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОМ МОДЕЛИРОВАНИИ АЛИМЕНТАРНОГО ДЕФИЦИТА МАГНИЯ
А. В. СМИРНОВ, Н. Г. ПАНЬШИН,
Т. Ф. СМИРНОВА, А. А. СПАСОВ,
М. В. ЧЕРНИКОВ, М. В. ХАРИТОНОВА,
А. А. ЖЕЛТОВА
При изучении морфологических изменений почек крыс в условиях экспериментального дефицита магния обнаружено образование кальцификатов в мозговом и корковом веществе почек с развитием вторичного интерстициального воспаления. В яичках выявлены атрофические изменения, нарушения сперматогенеза Ключевые слова: почки, яички, дефицит магния, воспаление, крыса
Заключение. Таким образом, при моделировании алиментарного дефицита магния были обнаружены наиболее выраженные дистрофические изменения в проксимальных канальцах с наличием очагового метаболического обызвествления. В яичках выявлено уменьшение количества клеток сперматогенного эпителия, сопровождающееся достоверным увеличением внутреннего диаметра извитых семенных канальцев, полнокровием сосудов микроциркуляторного русла и выраженным интерстициальным отеком в межканаль-цевой соединительной ткани.
Литература
1. Becker, K.L. Principles and practice of endocrinology and metabolism / K.L. Becker // USA: Philadelphia. - 2001. - P 957.
2. Coe, F. Nephrolithiasis / F. Coe, M. Favus, J. Asplin // BRENNER & RECTOR'S The Kidney. Elsevier USA. -2004. - P. 753-778.
3. Coe, F.L. Kidney stone disease / F.L. Coe, A. Evan // Clin. Invest. -2005. - Vol. 115, № 10. - P. 25982608.
4. Lowenthal, D.T. Clinical pharmacology of magnesium chloride / D.T. Lowenthal // The Role of Magnesium Chloride Therapy in Clinical Practice. Clifton, NJ: Oxford Health Care. - 1998. - P. 9-10.
5. Maier, J. Low magnesium promotes endothelial cell dysfunction: inmlications for atherosclerosis. Inflammation and thrombosis / J. Maier, C. Malpuech-Brugere, A. Mazur // Bioch. et Biophys. Acta. - 2004. - Vol. 1689. - P 13-21.
6. Meyer, J.L. Epitaxial relationships in urolithiasis. The cacium oxalate monohydrate-hydroxiapatite system / J.L. Meyer, L.H. Smith // Clin. Sci. Mol. Med. - 1975. - Vol. 49. - P 369.
7. Nishizawa, Y. Cellular Basis of Magnesium Transport / Y. Nishizawa, J. Durlach // New perspectives in magnesium research: nutrition and research. Springer London. - 2007. - P. 293-302.
8. Ohman, S. Clinical significance of phosphate in calcium oxalate renal stones / S. Ohman, L. Laraaon, H. Tisselius // Ann. Clin. Biochem. -1992. - Vol. 29. - P 53-63.
9. Porr, PJ. Advances in magnesium research: new data / PJ. Porr, M. Nechifor, J. Durlach // France: Montrouge. - 2006.- P 251.
10. Schmidl, A. Magnesium status in idiopathic calcium urolithiasis - an orientational study in younger males / A. Schmidl, PO. Schwille // Eur. J. Chem. Clin. Biochem. - 1996. - Vol. 34, № 5. - P 393400.
11. Sutton, R. Magnesium balance and metabolism / R. Sutton, K. Dakhaee // The Principles and Practice of Nephrology. Philadelphia: B.C. Decker. - 1995. -P 136-139.
STRUCTURAL ALTERATIONS
IN KIDNEY AND TESTIS
OF RATS ON ALIMENTARY MAGNESIUM
DEFICIENCY
SMIRNOV A. V., PANSHIN N. G.,
SMIRNOVA T. F., SPASOV A. A.,
CHERNIKOV M. V., KHARITONOVA M. V., ZHELTOVA А. А.
Morphological alterations in kidney and testis of rats were studied on experimental model of alimentary magnesium deficiency. Deposition of calcium salts in medulla and cortex of kidney and secondary interstitial inflammation were found. In testis atrophic alterations, injuries of spermatogenesis were revealed.
Key words: kidney, testis, magnesium deficiency, inflammation, rat
