CC BY
62
ПАТОМОРФОЛОГІЯ
© Е. С. Проценко, В. П. Невзоров*
УДК 616. 36 - 053. 1 - 091. 8 - 02:[618. 3 - 06:616. 155. 194. 8]
Е. С. Проценко, В. П. Невзоров*
ВЛИЯНИЕ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ МАТЕРИ НА УЛЬТРАСТРУКТУРУ ПЕЧЕНИ ПЛОДОВ И НОВОРОЖДЕННЫХ
Харьковский национальный университет имени В. Н. Каразина (г. Харьков) *ГУ «Институт общей и неотложной хирургии НАМН Украины» (г. Харьков)
Работа выполнена в рамках НИР кафедры патологической анатомии Харьковского национального медицинского университета «Патоморфологические особенности формирования плода и новорожденного под влиянием патологии матери», № гос. регистрации 011011001805.
Вступление Железодефицитная анемия (ЖДА) является общенациональной проблемой систем здравоохранения различных стран [3, 11]. Несмотря на возросший интерес врачей к этой проблеме и большой арсенал лекарственных средств для лечения, число женщин фертильного возраста с железодефицитной анемией неуклонно растет [2].
Степень выраженности изменений, возникающих в организме плода при материнской ЖДА, определяется продолжительностью и интенсивностью кислородной недостаточности [5]. У плода выявляются внутриутробная гипоксия, гипотрофия, анемия [1]. Такие новорожденные имеют вдвое меньшие запасы железа по сравнению с детьми, рожденными здоровыми женщинами [10]. Тяжелая степень ЖДА в последующие месяцы и годы жизни ребенка может сопровождаться нарушением гемо-глобинообразования, задержкой роста, умственного и моторного развития, снижением памяти, нарушением поведения, хронической гипоксией, снижением показателей иммунного статуса, повышенной предрасположенностью к инфекциям [4, 7].
Накопление в тканях кислых продуктов обмена (ацидоз), изменение баланса электролитов под влиянием кислородной недостаточности приводят к внутриклеточному отеку, нарушению тканевого дыхания [6, 9].
В экспериментальных и клинических исследованиях показано неблагоприятное влияние железодефицитной анемии матери на формирование иммунной, эндокринной, сердечно-сосудистой и половой систем [1, 6]. Морфологическое состояние внутриклеточных структур печени плода при материнской ЖДА на сегодняшний день остается малоизученным. Таким образом, считаем необходимым провести изучение и сравнительный анализ морфологического состояния ультраструктур печени плода при материнской ЖДА различной степени тяжести.
Целью данного исследования является установление влияния ЖДА матери различной степени
тяжести на ультраструктуру клеток печени плодов и новорожденных.
Объект и методы исследования. Исследования проводились на препаратах печени 44 интрана-тально погибших плодов от матерей с ЖДА.
Проведенные исследования полностью соответствуют законодательству Украины и отвечают принципам Хельсинкской декларации прав человека, Конвенции Союза Европы относительно прав человека и биомедицины (подтверждено заключением комиссии по биоэтике, протокол № 3, 2006 г).
В зависимости от степени тяжести материнской анемии были сформированы следующие исследуемые группы: I - плоды от матерей с анемией I (легкой) степени тяжести (15 наблюдений); II - плоды от матерей с анемией II (средней) степени тяжести (14 случаев наблюдения); III - плоды от матерей с тяжелыми (III степени тяжести) анемиями (15 наблюдений). Группа контроля -12 интранатально погибших плодов соответствующего срока гестации от здоровых матерей, умерших в результате острого нарушения маточно-плацентарного и пуповинного кровообращения. Вскрытие плодов и новорожденных осуществлялось в перинатальном центре г. Харькова, областной клинической больнице № 1 и детском патологоанатомическом отделении г. Сумы.
Кусочки ткани печени помещали в 2,5 %-ный за-буференный раствор глютарового альдегида на 5-6 часов для предварительной фиксации при температуре 4°С. После промывки в буферном растворе, ткань переносили в 1 %-ный забуференный раствор четырехокиси осмия на 3-4 часа, для окончательной фиксации при температуре 4°С. Обезвоживание проводили в спиртах возрастающей концентрации и ацетоне. Затем кусочки печени пропитывали и заключали в блоки смесью эпоксидных смол (эпон-аралдит) по общепринятым методикам. Полимеризацию блоков осуществляли в термостате при температуре 60° С в течение двух суток.
Из полученных блоков на ультрамикротоме УМТП-3М. изготавливали ультратонкие срезы, монтировали их на электролитические сеточки и, после контрастирования цитратом свинца и уранилацета-том, изучали под электронным микроскопом ЭМВ-100БР при ускоряющем напряжении 75 кв.
Рис. 1. Ультраструктура гепатоцитов печени новорождённых от здоровых матерей. Многочисленные митохондрии с мелкозернистым матриксом. х 27000. Контрастировано цитратом свинца и уранилацетатом.
Рис. 2. Ультраструктура гепатоцитов печени новорождённых от матерей с железодефицитной анемией лёгкой степени тяжести. Просветление матрикса митохондрий, дезорганизация крист. х 29 000. Контрастировано цитратом свинца и уранилацетатом.
Рис. 3. Ультраструктура гепатоцитов печени новорождённых от матерей с железодефицитной анемией средней степени тяжести. Разрыхление и очаги лизиса ядерной мембраны. х 34 000. Контрас тировано цитратом свинца и уранилацетатом.
Результаты исследований и их обсуждение.
Исследование субмикроскопической организации клеток печени новорождённых от здоровых матерей показало, с одной стороны, адекватность применяемых методик гистологической обработки ткани, с другой соответствие ультраструктурной архитектоники современным представлениям. Существенных нарушений мембранных структур не выявлено (рис. 1).
Ультраструктура гепатоцитов печени новорождённых от матерей с железодефицитной анемией лёгкой степени имела умеренно выраженные дистрофические изменения органелл гепатоцитов, Ядерная мембрана гладкая. Матрикс ядра значительно просветлён и имеет среднюю электронную плотность, гранулы деконденсированного хроматина равномерно распределены по площади среза ядра. Цитоплазма содержит небольшое количество округлых и цилиндрических митохондрий. Матрикс митохондрий мелко гранулярный, с очагами просветления. Кристы дезорганизованы. Иногда встречались гепатоциты, в цитоплазме которых, располагались митохондрии с электронно-прозрачным матриксом и разрушенными кристами.
Цистерны гранулярной эндоплазматической сети сильно расширены и заполнены субстанцией, обладающей различной электронной плотностью. Цитоплазма содержит небольшое количество рибосом, полисом, гранул гликогена и первичных лизо-сом. Гладкий эндоплазматический ретикулум имеет вид различных по величине и форме электроннопрозрачных вакуолей.
Пластинчатый цитоплазматический комплекс Гольджи представлен в виде стопок параллельно ориентированных гладких мембран, окруженных крупными электронно-прозрачными вакуолями. В цитоплазме отдельных гепатоцитов обнаруживались аутофагосомы и мелкие включения липидов.
Желчные капилляры умеренно расширены и выстланы большим количеством коротких микроворсинок.
Ядра звёздчатых макрофагоцитов содержат как конденсированный, так и деконденсированный хроматин. Ядерная мембрана разрыхлена (рис. 2). Перинуклеарные пространства сохраняют постоянную ширину на всем протяжении среза. В перину-клеарной области цитоплазмы локализуются митохондрии с достаточно большим количеством крист, расширенные цистерны гранулярного эндоплазма-тического ретикулума, гипертрофированный пластинчатый цитоплазматический комплекс Гольджи. В базальном отделе цитоплазмы располагались мелкие включения липидов. Цитоплазматическая мембрана четко контурирована, образует глубокие инвагинации. Очаги деструкции внутриклеточных мембран и органелл, как гепатоцитов, так и звёздчатых макрофагоцитов обнаруживались редко.
Ультраструктура гепатоцитов новорождённых от матерей с железодефицитной анемией средней степени тяжести полиморфна. Ядерный хроматин
присутствовал преимущественно в конденсированном состоянии, его глыбки равномерно распределялись по всему объему ядра. Иногда встречаются двуядерные гепатоциты. Ядерная мембрана разрыхлённая с участками лизиса. Часть гепатоцитов содержала ядра с конденсированным хроматином, который локализовался на периферии ядра. Де-конденсированный хроматин находилась в центральной области матрикса. Перинуклеарные пространства местами сильно расширены. В отдельных ядрах обнаруживались очаги лизиса ядерной мембраны (рис. 3).
Митохондрии набухшие с просветленным матриксом и дезорганизованными укороченными кристами. Количество крист в митохондриях существенно снижено, по сравнению с группой препаратов, взятых у новорождённых от матерей страдающих железодефицитной анемией легкой степени тяжести. Встречаются митохондрии с очагово разрушенными наружными мембранами и кристами.
Цистерны гранулярного эндоплазматического ретикулума расширены, содержат тонковолокнистую субстанцию средней электронной плотности. На мембранах гранулярного эндоплазматического ретикулума выявлялись единичные рибосомы. Наблюдается очаговый лизис мембран. В небольшом количестве гепатоцитов наблюдалась фрагментация мембран гранулярной эндоплазматической сети. Количество свободно лежащих в цитоплазме рибосом, полисом и гранул гликогена существенно меньше, чем в предыдущей группе новорождённых.
Пластинчатый цитоплазматический комплекс Гольджи умеренно редуцирован и представлен отдельными беспорядочно ориентированными гладкими мембранами, вокруг которых располагались единичные крупные электронно-прозрачные вакуоли. Вблизи его часто обнаруживались крупные включения липидов (рис. 4).
Цитоплазматическая мембрана печёночных клеток существенно разрыхлена, теряет четко контури-рованную структуру и имеет повышенную степень осмиофилии. Иногда встречаются очаги лизиса плазмолеммы.
Желчные капилляры значительно расширены и содержат небольшое количество укороченных микроворсинок. Есть микроворсинки, подверженные разрушению. Пространства Диссе расширены и заполнены небольшим количеством набухших микроворсинок.
Агранулярный эндоплазматический ретикулум представлен в виде сильно расширенных электронно-прозрачных вакуолей, имеющих различную форму и размеры.
Ядра звёздчатых макрофагоцитов в этой группе макрофагоцитов сохраняют типичную форму, однако хроматин в них полностью конденсирован. Его глыбки плотным кольцом расположены вблизи ядерной мембраны. Центральная область матрикса ядра имеет низкую электронную плотность и заполнена небольшим количеством гранул деконденсирован-ного хроматина. Перинуклеарные пространства
Рис. 4. Ультраструктура гепатоцитов печени новорождённых от матерей с железодефицитной анемией средней степени тяжести. Крупные включения липидов в цитоплазме. х 29 000. Контрастирова-но цитратом свинца и уранилацетатом.
неравномерно расширены. Встречаются очаги разрыхления и лизиса ядерной мембраны.
Митохондрии мелкие и набухшие, матрикс их имеет грубо волокнистую структуру. Нередко встречаются очаги лизиса наружной мембраны и крист митохондрий. Цистерны гранулярной эндоплазма-тической сети представлены в виде мелких и крупных электронно-прозрачных вакуолей. В цитоплазме присутствуют включения липидов и вторичные лизосомы. Пластинчатый цитоплазматический комплекс Гольджи редуцирован. Цитоплазматическая мембрана разрыхлённая и содержит многочисленные очаги лизиса.
В цитоплазме печёночных клеток новорождённых от матерей с железодефицитной анемией тяжёлой степени тяжести содержались единичные митохондрии, матрикс которых электроно-прозрачен. Кристы сильно укорочены. Наружные мембраны митохондрий и их кристы зачастую тотально разрушены. В матриксе митохондрий располагалась ос-миофильная бесструктурная субстанция. Цистерны гранулярного и агранулярного эндоплазматического ретикулума значительно расширены. На мембранах эндоплазматической сети практически отсутствовали рибосомы. В препаратах обнаруживались фрагментированные мембраны гранулярного эндоплазматического ретикулума.
Ядра гепатоцитов не содержали ядрышек. Ну-клеоплазма ядра электронно-прозрачна и содержит небольшое количество гранул деконденсирован-ного хроматина. Ядерная мембрана образовывает глубокие и мелкие инвагинации, а также многочисленные очаги деструкции.
Большая часть митохондрий имеет электронно прозрачный матрикс и тотально лизированные кристы. В матриксе располагается скопление волокнистой субстанции высокой электронной плотности. Наружные мембраны митохондрий очагово разрушены (рис. 5).
Рис. 5. Ультраструктура гепатоцитов печени новорождённых от матерей с железодефицитной анемией тяжёлой степени тяжести. Деструкция мембран и просветление матрикса митохондрий, осмиофильная субстанция в матриксе митохондрий, фрагментация мембран гранулярной эндоплазматической сети. х 37 000. Контрастирова-но цитратом свинца и уранилацетатом.
Пластинчатый цитоплазматический комплекс Гольджи редуцирован, его гладкие мембраны дезорганизованы и окружены единичными крупными электронно-прозрачными вакуолями. В цитоплазме гепатоцитов практически отсутствовали гранулы гликогена, полисомы и рибосомы. В отдельных печеночных клетках обнаруживались вторичные лизосомы и крупные включения липидов (рис. 6). Гиалоплазма обладала пониженной электронной плотностью. Цитоплазматическая мембрана очаго-во разрушена.
Ультраструктурная организация звездчатых макрофагоцитов дистрофически и деструктивно изменена. Ядра этих клеток имеют неправильную форму,
Рис. 6. Ультраструктура гепатоцитов печени новорождённых от матерей с железодефицитной анемией тяжёлой степени тяжести. Включения липидов в цитоплазме. х 34 000. Контрастировано цитратом свинца и уранилацетатом.
хроматин в них находится в конденсированном состоянии. Ядерная мембрана разрыхлена, осмио-фильна и очагово разрушена. Цитоплазма содержит небольшое количество измененных митохондрий с единичными кристами. Гранулярный эндоплазмати-ческий ретикулум подвержен фрагментации, на его мембранах отсутствуют рибосомы. Пластинчатый цитоплазматический комплекс Гольджи редуцирован и с трудом визуализируется. В цитоплазме располагаются крупные и мелкие включения липидов.
Ультраструктура гепатоцитов печени новорождённых от матерей с железодефицитной анемией лёгкой степени имела умеренно выраженные дистрофические изменения органелл гепатоцитов, заключающиеся в просветлении матрикса митохондрий, расширении цистерн гранулярной эндоплазматической сети, уменьшении количества рибосом, полисом, гранул гликогена, а также появлением в области пластинчатого цитоплазматического комплекса мелких включений липидов. Звёздчатые макрофагоциты находились в метаболически активном состоянии и содержали хорошо развитые ультраструктуры. Выявленные изменения находятся в физиологических пределах компенсации, что согласуется с проведенными ранее исследованиями [7].
Изменения ультраструктуры гепатоцитов новорождённых от матерей с железодефицитной анемией средней степени тяжести отличалась полиморфизмом. У части гепатоцитов наблюдается конденсация ядерного хроматина, разрыхление и очаговый лизис ядерной мембраны, дезорганизация и укорочение крист митохондрий, а также появление очагов разрушения наружных мембран и крист. В отдельных гепатоцитах наблюдалась фрагментация мембран гранулярной эндоплаз-матической сети и снижение количества свободно лежащих в цитоплазме рибосом, полисом и гранул гликогена. В области локализации пластинчатого цитоплазматического комплекса обнаруживались крупные включения липидов.
Звёздчатые макрофагоциты имеют признаки развития дистрофического процесса, проявляющегося в виде появления очагов разрыхления и лизиса ядерной мембраны и наружных мембран митохондрий, умеренной редукции пластинчатого цитоплазматического комплекса Гольджи и переполнение цитоплазмы включениями фагоцитированного материала и липидов.
Обнаруженные ультраструктурные изменений печени при ЖДА матери средней степени тяжести являются следствием влияния на плод хронической внутриутробной гипоксии, что указывает на развитие компенсаторных механизмов в печени и согласуется с данными литературы [4, 8].
В печёночных клетках новорождённых от матерей с железодефицитной анемией тяжёлой степени тяжести изменения компенсаторного плана
сменились очаговой деструкцией наружных мембран и крист митохондрий, а также мембран гранулярного и агранулярного эндоплазматического ретикулума.
Ультраструктурная организация звездчатых макрофагоцитов дистрофически и деструктивно изменена, содержит разрушенные митохондрии, фрагментированные мембраны гранулярного эн-доплазматического ретикулума и редуцированный пластинчатый цитоплазматического комплекс Гольджи. В этой группе препаратов у значительного числа звёздчатых макрофагоцитов цитоплазма заполнена большим количеством крупных и мелких включений липидов.
Электронно-микроскопические исследования выявили, что глубина и степень выраженности дистрофического и деструктивного процессов в клетках печени возрастает пропорционально тяжести железодефицитной анемии матери. Обнаруженные изменения указывают на истощение компенсаторно-приспособительных механизмов печени под влиянием длительно существующей хронической внутриутробной гипоксии плода [5, 10].
Наиболее грубые изменения связаны с митохондриями, что свидетельствует о наличии митохондриальной дисфункции.
Выводы.
1. Лёгкая степень железодефицитной анемии матери вызывает умеренно выраженные
дистрофические нарушения в ультраструктурной организации гепатоцитов новорождённых. Звёздчатые макрофагоциты находились в метаболически активном состоянии.
2. Изменения ультраструктуры гепатоцитов новорождённых от матерей с железодефицитной анемией средней степени тяжести отличались углублением дистрофического процесса и появлением признаков перерастания его в деструктивную фазу.
3. Изменения компенсаторного плана в печёночных клетках новорождённых от матерей с железодефицитной анемией тяжёлой степени тяжести сменились очаговой деструкцией наружных мембран и крист митохондрий, а также мембран гранулярного и агранулярного эндоплазматического ретикулума.
4. Глубина и степень выраженности дистрофического и деструктивного процессов в клетках печени возрастает пропорционально тяжести железодефицитной анемии матери.
5. Пусковым механизмом развития дистрофических и деструктивных процессов в печени является митохондриальная дисфункция.
Перспективы дальнейших исследований. Перспективным является изучение влияния преэ-клампсии матери на ультраструктурные изменения печени плодов и новорожденных.
Литература
1. Бурлев В. А. Коррекция железодефицитных состояний у беременных с гестозом / В. А. Бурлев, Е. Н. Коноводова, Л. Е. Мурашко, Ж. А. Сопоева // Проблемы репродукции. - 2002. - № . 6. - С. 30-34.
2. Воробьев П. А. Анемический синдром в клинической практике / П. А. Воробьев. - М.: Ньюдиамед, 2001. - 168 с.
3. Гайдукова С. М. Зал1зодефщитна анем1я / С. М. Гайдукова, С. В. Видиборець, I. В. Колесник. - К.: Науковий св1т, 2001. -131 с.
4. Жиляева О. Д. Клинико-анатомические особенности системы мать-плацента-плод при течении беременности на фоне железодефицитной анемии: автореф. дис. на соискание ученой степени канд. мед. наук: спец. 14.00.01 «Акушерство и гинекология» / О. Д. Жиляева. - М., 2005. - 24 с.
5. Ковалева Л. Железодефицитная анемия / Л. Ковалева // Врач. - 2002. - № 12. - С. 4-9.
6. Смирнов А. Н. Железодефицитная анемия у беременных. Этиология и патогенез метаболических и функциональных расстройств / А. Н. Смирнов, Н. П. Чеснокова, А. В. Михайлов. - Саратов, 1994. - 30 с.
7. Сорокина И. В. Морфологические особенности печени плодов от матерей с железодефицитной анемией / И. В. Сорокина, Е. С. Проценко // Запорожский медицинский журнал. - 2007. -№ 3. - С. 27-30.
8. Шехтман М. М. Железодефицитная анемия и беременность / М. М. Шехтман // Фармакотер. в акушерстве - 2000 -№ 6:2 - С. 17-25.
9. Arduini D. Sonographic automated volume count (SonoAVC) in volume measurement of fetal fluid-filled structures: comparison with virtual organ computeraided analysis (VOCAL) / D. Arduini, M. Capponi, G. Rizzo // Ultrasound Obstet. Gynec. -2008 - Vol. 32:1 - P. 111-112.
10. Breymann C. Iron deficiency and anaemia in pregnancy: modern aspect of diagnosis and therapy / C. Breymann // Blood Cells Mol. Dis. - 2002 - Vol. 29:3 - P. 506-516.
11. Hercberg S. Iron deficiency in Europe / S. Hercberg, P. Preziosi, P. Galan // Public Health Nutr. - 2001. - Vol. 4:2:(B). -P. 537-545.
УДК 616. 36 - 053. 1 - 091. 8 - 02:[618. 3 - 06:616. 155. 194. 8]
ВЛИЯНИЕ ЖЕЛЕЗОДЕФИЦИТНОЙ АНЕМИИ МАТЕРИ НА УЛЬТРАСТРУКТУРУ ПЕЧЕНИ ПЛОДОВ И НОВОРОЖДЕННЫХ
Проценко Е. С., Невзоров В. П.
Резюме. Электронно-микроскопическими исследованиями показан спектр дистрофических и деструктивных нарушений органелл клеток печени новорождённых от матерей с железодефицитной анемией различной степени тяжести. Ультраструктурная организация гепатоцитов изменялась по мере нарастания степени тяжести железодефицитной анемии от компенсаторно-адаптационных до деструктивных форм. Пусковым механизмом развития дистрофических и деструктивных процессов в печени является митохондриальная дисфункция.
Ключевые слова: железодефицитная анемия, плод, печень, ультраструктура гепатоцитов, митохондриальная дисфункция.
УДК 616. 36 - 053. 1 - 091. 8 - 02:[618. 3 - 06:616. 155. 194. 8]
ВПЛИВ ЗАЛІЗОДЕФІЦИТНОЇ АНЕМІЇ МАТЕРІ НА УЛЬТРАСТРУКТУРУ ПЕЧІНКИ ПЛОДІВ І НОВОНАРОДЖЕНИХ
Проценко О. С., Невзоров В. П.
Резюме. Електронно-мікроскопічними дослідженнями показаний спектр дистрофічних і деструктивних порушень органел клітин печінки плодів та новонароджених від матерів із залізодефіцитною анемією різного ступеня тяжкості. Ультраструктурна організація гепатоцитів змінювалася у міру підвищення ступеня тяжкості залізодефіцитної анемії від компенсаторно-адаптаційних до деструктивних форм. Пусковим механізмом розвитку дистрофічних і деструктивних процесів в печінці є мітохондріальна дисфункція.
Ключові слова: залізодефіцитна анемія, плід, печінка, ультраструктура гепатоцитів, мітохондріальна дисфункція.
UDC 616. 36 - 053. 1 - 091. 8 - 02:[618. 3 - 06:616. 155. 194. 8]
Influence of Iron-Deficient Anaemia of Mother on the Ultrastructure of Liver of Fetus and New-Born
Protsenko E. S., Nevzorov V. P.
Summary. Electronic-microscopic researches are show the spectrum of dystrophic and destructive disorders of organoids of cells of liver new-born from mothers with iron-deficient anaemia of different degree of weight. Ultrastructural organization of hepatocytes changed with the increase of degree of weight of iron-deficient anaemia from compensatory-adaptative to the destructive forms. The starting mechanism of development of dystrophic and destructive processes in a liver is mitochondrial disfunction.
Key words: iron-deficient anaemia, fruit, liver, ultrastructure of hepatocytes, mitochondrial disfunction.
Стаття надійшла 5. 02. 2013 р.
Рецензент - проф. Єрошенко Г. А.
