ОБЪЁМ И СТРУКТУРА ДИССЕРТАЦИИ
Работа изложена на 180 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственного исследования, обсуждения полученных результатов, выводов, списка литературы и приложения.
Работа проиллюстрирована 32 рисунками и документирована 52 таблицами. Библиографический указатель содержит 213 источников литературы, из них 43 отечественных и 168 иностранных.
Исследование проведено на кафедре патологической анатомии Смоленской государственной медицинской академии, в научно-исследовательской лаборатории ОГБУЗ «Смоленский областной институт патологии».
ГЛАВА 1.
МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ, МИКРОМОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ В ТКАНЯХ ЯИЧЕК У ПЛОДОВ И У ЛИЦ С ВРОЖДЕННЫМ КРИПТОРХИЗМОМ
(обзор литературы)
1.1.МОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ В ТКАНЯХ ЯИЧЕК В ПРОЦЕССЕ ИХ РАЗВИТИЯ
1.1.1. Общее строение яичка, его паренхиматозного и стромального компонентов.
Человеческие яички представляют собой парный орган, эллипсоидной формы, окруженный капсулой или белочной оболочкой, образованной плотной волокнистой соединительной тканью. От капсулы отходят септы, которые делят паренхиму яичка на дольки. Дольки образованы паренхимой, представленной извитыми семенными канальцами (ИСК), а также стромой - интерстициальной соединительной тканью (ИСТ). ИСК состоят из сперматогенного эпителия (СПЭ) и собственной пластинки [10, 119]. СПЭ, или паренхима органа, включает в себя ряд клеточных популяций, в том числе и зародышевые клетки. Состав СПЭ непостоянен и изменяется в зависимости от возраста, сперматогенного цикла и множества других факторов, воздействующих на него в процессе онтогенеза, физиологических или патологических процессов. Собственная пластинка выполняет функцию поддержания целостности гематотестикуллярного барьера (ГТБ) [162].
|
|
|
В СПЭ клеткам Сертоли или поддерживающим эпителиоцитами (Ск), отводят немаловажное значение [162, 185]. Известно, что одним из первых Ск изучал Энрико Сертоли. Свой труд о данном эпителии ИСК и его значимости для сперматогенеза он опубликовал в 1865 году [185].
Основные функции Ск [185]: трофическая для половых клеток; обеспечение доставки зрелых сперматид в адлюминальный отдел ИСК (спермиация); выработка эндокринных и паракринных веществ для осуществления и поддержания сперматогенеза; секреция андроген-связывающего белка (androgen-binding protein (ABP); взаимодействие с интерстициальными эндокринными клетками - клетками Лейдига (КЛ) [89, 128, 158, 181].
Другой составляющей тканей яичка, стромой, является – ИСТ, включающая в себя - сосудистое русло, нервные волокна, лимфатические сосуды, клеточные популяции, одними из которых выступают КЛ [10, 17, 119].
|
|
|
Особую значимость в кооперативной межклеточной системе яичка отводится сосудистому руслу, которое, является основным коллектором в доставке необходимых продуктов для основных единиц данной системы и формировании яичка как эндокринного органа в целом [17, 92, 212].
Капиллярное русло является продолжением артериол, отходящих от сегментарных артерий. Капилляры образуют густую сеть в строме непосредственно вокруг ИСК. Отдельные ветви пенетрируют собственную пластинку ИСК и носят название интрамуральных. Микроциркуляторное русло яичка подразделяют на афферентное, интрамуральное и эфферентное [92]. Сосудистая сеть определяет тесную связь с клеточным микроокружением стромального и паренхиматозного компонентов яичка, что в свою очередь направлено на поддержание его функций [17, 91, 92].
В процессе развития яичка его составляющие – паренхима и строма - претерпевают ряд качественных и количественных морфологических изменений, что находит отражение в морфометрических показателях [41].
На основании анализа литературных источников данного раздела очевидно, что определенный интерес представляют сведения о соотношении площадей паренхиматозно - стромальных структур тканей яичка в тот или иной период онтогенеза. Однако этих данных в изученной нами литературе не обнаружено. В обсуждаемой литературе не приводится данных о влиянии факторов, таких как локализация, топография яичка, возраст, - на различия параметров данного показателя. Ктому жеколичество единиц коммуникационной системы – клеточные популяции определенно зависят от величины площади стромального и паренхиматозного компонентов тканей яичка.
|
|
|
1.1.2. Частные аспекты перемещения яичка в мошонку
Яичко опускается в мошонку с места своей закладки. Этот сложный анатомо-физиологический процесс контролируется взаимодействием определенных механизмов, детерминированных генетически [192, 205].
После первого упоминания о процессе опускания яичка предложено множество различных и часто противоречащих друг другу теорий, которыми пытались объяснить механизм низведения яичка. Считается, что яичко либо «вытаскивается» или «выталкивается» из брюшной полости в мошонку, либо достигает своего местоположения за счет комбинаций процессов роста и инволюции. Одной из ведущих структур, определяющих процесс опускания яичка, является направляющая связка яичка. Джон Гюнтер в 1762 году впервые опубликовал описание структуры, которая «соединяет яички с мошонкой и управляет направлением их спуска». Он назвал эту структуру - «губернакулюм» [54]. Латинское слово «gubernaculum» переводится как руль или рулевое колесо, а не рулевой, как полагают некоторые авторы [88, 161]. В настоящее время данную анатомическую структуру называют направляющая связка яичка, а ее роль в процессе опускания яичка в мошонку раскрыта в «тяговых теориях» [187]. Указывается, что у направляющей связки яичка есть краниальный и каудальный концы [122]. Предполагается, что сокращение поперечнополосатых или гладких мышечных волокон и контракции соединительной ткани внутри и вокруг направляющей связки яичка способствует опусканию яичка [75, 140]. Интересна мысль, о том, что перемещение направляющей связки яичка по паховому каналу зависит от ритмичного изменения её конфигурации, по аналогии пересыпания песка в песочных часах. Сокращение мышечных волокон вокруг интраабдоминальной части направляющей связки яичка оказывает роль механического подталкивания яичка к мошонке [68]. По мнению других авторов, направляющая связка яичка представляется своеобразным балоном. Его дно способно дилатироваться, расширять паховый канал и, таким образом, притягивать яичко [207]. Иные исследования указывают на то, что расширение пахового канала происходит за счет накопления в межклеточном веществе направляющей связки яичка гиалуроновой кислоты. Последняя, связывая воду, тем самым увеличивает ее в объеме [54]. Теории инволюции построены на том, что изменения, ведущие к сжатию тканей направляющей связки яичка, способствуют опусканию яичка в свое естественное ложе [68, 114, 174].
|
|
|
Подчеркивается, что отдельные этапы в процессе опускания яичка гормонально зависимые, и характеризуются одновременным изменением морфологии анатомических структур направляющей связки яичка [90, 206].
В настоящее время тщательно изучают действие различных гуморальных и нервных факторов, а также их рецепторных полей, на процесс опускания яичка [63, 82, 195].
Помимо направляющей связки яичка, в процессе опускания яичка участвуют многие другие структуры и механизмы. Считается, что яички опускаются в мошонку за счет повышения внутрибрюшного давления, возникающем в результате сокращения мышц брюшной стенки [121], растяжения кишечника меконием [122], роста печени и других органов [206]. Имеется предположение, что повышение внутрибрюшного давления приводит к образованию грыжевого мешка, содержимым которого являются направляющая связка яичка и само яичко. Выпячивание и формирование грыжевого мешка происходит через наиболее слабое место в брюшной стенке - паховый канал [182]. Другие факторы - «специфические межмышечные перистальтические силы», действующие в паховом канале [187], закрытие глубокого пахового кольца, что способствует выталкиванию яичка через приобретающий воронкообразную форму паховый канал [90].
Помимо этого, предполагается, что процесс опускания яичка является результатом различной скорости роста поясничного отдела позвоночника, таза и брюшной стенки. При этом направляющая связка яичка играет лишь роль якоря, направляющего яички к глубокому паховому кольцу [140]. Известны теории, указывающие на участие влагалищного отростка брюшины, который за счет своего роста оказывает давление на опускающиеся яички [68]. В некоторых работах учитывается сила тяжести яичка, как одного из способствующих низведению факторов [121]. Предполагается, что перистальтика и секреторная активность придатка яичка изменяет его центр тяжести, что вызывает его опущение, увлекая за собой яичко [112]. Другие авторы считают, что процесс опускания яичка связан с ростом семенного канатика и мошонки [90, 114, 133].
1.1.3. Локализация яичка в зависимости от его перемещения.
В настоящее время отдается предпочтение двухстадийной модели опускания яичка на дно мошонки. Данная модель предложена Hutson, J. M. в 1985 году и включает две стадии - абдоминальную и ингвоскротальную. Двумя годами позже Heyns J. M. описал процесс опускания яичка на дно мошонки как трехстадийный процесс, включающий в себя абдоминальную, ингуинальную (каналикулярную) и скротальную стадии. Несмотря на множество предложенных теорий, ни одна из них не объясняет в полной мере механизм опускания яичка на дно мошонки.
В последние 5-10 лет отдается предпочтение нейрогуморальным механизмам опускания яичка в естественное ложе – мошонку. Благодаря им более понятны морфологические изменения направляющей связки яичка, развивающиеся в ответ на действие нейрогуморальных факторови сама двухстадийная модель, предложенная Hutson, J. M. (1985г.).
Известно, что абдоминальная стадия соответствует 8-15 неделям внутриутробного развития. Ранний этап абдоминальной стадии перемещения недифференцированных гонад происходит у обоих полов. В процессе перемещения гонады дифференцируются, что играет ключевую роль в дальнейшем опускании яичка. Данный гормонезависимый этап тесно связан с рядом факторов, таких как давление, создаваемое диафрагмой, различная скорость роста поясничного отдела позвоночника, таза и брюшной стенки [55, 117]. Отмечается, что абдоминальная стадия характеризуется удлинением каудальной части направляющей связки яичка и укорочением краниальной части [123], и это может иметь определенную роль в патоморфологической дифференцировке стадий процесса.
Следующая стадия процесса опускания яичка на дно мошонки именуется как ингвоскротальная. Она длится от 25 недели эмбрионального развития и до момента рождения. Ее началом считают момент входа яичек в глубокое паховое кольцо, а завершением - достижение яичками дна мошонки. Известно, что на 22-25 неделях внутриутробного развития яички и эпидидимис расположены в области внутреннего пахового кольца, находясь прикрепленными или погруженными в расширенную направляющую связку яичка [55, 193].
Сообщается о том, что с 25 недели до момента рождения ткани направляющей связки яичка испытывают действие таких нейрогуморальных факторов как тестостерон и кокальцигенин (пептид, связанный с геном кальцитонина) - calcitoningene-relatedpeptide – (GCRP) [63, 65, 188].
После прохождения яичком пахового канала (в этом процессе важную роль играет интраабдоминальное давление) направляющая связка яичка подвергается сжатию, инволюции и склерозу. Данные процессы рассматривают как вспомогательные механизмы, облегчающие достижение яичком дна мошонки. Дальнейшее опускание яичка за пределы поверхностного пахового кольца начинается с 35 недели внутриутробного развития [169].
1.1.4. Фазы развития яичка с физиологической характеристикой клеточных популяций и их биологических маркеров.
Нормальное половое развитие является результатом функциональной и онтогенетической интеграции множества различных факторов, включая влияние генов и различных биологически активных веществ. Одним из проявлений этой интеграции является осуществление дифференцировки клеточных популяций, их взаимодействие между собой, направленное на реализацию процессов развития яичка как эндокринного органа и сперматогенеза в дальнейшем.
В большинстве исследований при изучении данных процессов, объектами являются крысы и мыши [129, 179]. Для правильной интерпретации данных по отношению к человеку необходимо учитывать соотношение фаз развития яичка у грызунов и человека с учетом изменений происходящих как с клеточными популяциями яичка, так и с биологическими маркерами, участвующими в его развитии и кооперации.
ThuillierRet. al., (2010)выделяют следующие фазыразвития яичка:премиграции (premigratory) и постмиграции (postmigratory), митотического деления клеток сперматогенного эпителия, фазу покоя (quiescent) [129].У мышей первая фаза -премиграции длится с 7,5 dpc по 11,5 dpc (daypostcoitum–дни после оплодотворения), что соответствует сроку гестации у человека с 3 по 5 неделю.В начале данной фазы в стенке желточного мешка образуются первичные половые клетки (ППК) – гонобласты, или гаметобласты. Ряд авторов указывают на первое появление первичных зародышевых клеток у мышей еще до первой фазы, то есть до 7,5 dpс [179]. ППК обособляются в эпибласте, а их локализация во внезародышевых структурах (энтодерме и мезодерме желточного мешка) вторична. Эпибласт служит источником как линии первичных половых клеток, так и материала всех зародышевых листков, а также внезародышевой мезодермы. Во многих работах сообщается, что впервые ППК морфологическими методами обнаруживаются в начале второй фазы гаструляции в краниальной зоне зародышего щитка в области первичного узелка и стенке желточного мешка [8]. Однако стенка желточного мешка является лишь местом локализации ППК, где они в большом количестве могут быть обнаружены перед началом их миграции к зачаткам гонад (половым валикам) [21]. К моменту начала миграции ППК в гонады они разделяются на две популяции, одна из которых мигрирует в правую, другая в левую гонады [8].
Из желточной энтодермы в половой валик мигрируют первичные половые клетки и располагаются в покровном эпителии [11, 59]. Целомический эпителий в мезенхиме образует половые тяжи. По их ходу на обычных препаратах, окрашенных гематоксилин и эозином, видны клетки, которые выделяются своими крупными светлыми ядрами и ядрышками - первичные половые клетки [39].
Некоторые авторы квалифицируют ППК как гоноциты или первичные зародышевые клетки (primordialgermcells - PGCs) или используют другие названия, такие как пресперматогонии (prespermatogonia), просперматогонии (prospermatogonia) или постмигратические первичные зародышевые клетки (postmigratoryPGCs) [155]. Другие исследователи различают их.Одним из диагностических признаков, позволяющих дифференцировать гоноциты от первичных зародышевых клеток, по их мнению, является то, что первые можно культивировать в искусственных условиях только при наличии клеток Сертоли, тогда как первичные половые клетки могут быть культивированы в среде любых типов соматических клеток [77].
После миграции в гонады, половые клетки находятся внутри семявыносящей хорды. Здесь они дифференцируются в сперматогенные клетки, которые не вступает в мейоз до наступления пубертатного периода [143].
Определенный интерес представляют некоторые биологически активные вещества, выявленные при исследованиях, как на человеке, так и на грызунах,которые контролируют процессы клеточной дифференцировки и развития яичка в целом. Маркерами первой фазы формирования яичка, могут выступать WT1 (Wilmstumorsuppressor1 - ген опухоли Вильмса), GATA [81, 99].
Вторая фаза – постмиграции у мышей длится с 11,5 до 13,5 dpc, что аналогично периоду с 5 по 7 неделю внутриутробного развития человека. У крыс первая и вторая фазы протекает с 8 по 13 dpc.
При формировании семенников во второй фазе развития, в паренхиме яичек возникают клеточные тяжи, состоящие из гоноцитов и целомического эпителия, погруженных в мезенхиму. Из этих тяжей формируются семенные канальцы, переходящие в сеть яичка, которая открывается в протоки мезонефроса [6].
В данную фазу себя активно проявляет общий транскрипционный фактор - Sf1, специфический промотор развития яичек – Sry и фактор межклеточного взаимодействия – PDGF (Platelet-derived growth factor – фактор роста тромбоцитов). Последующие периоды развития яичек, начиная с 7 недели эмбрионального развития как у грызунов (Е13-13,5), так и у человека представлены митотическим делением и фазой покоя. Последняя характерна и для периода рождения [129].
Длительность третьей фазы - митотического деления, у мышей соответствует с 13,5 по 16 dpc. у крыс с 13 по 18 dpc. а у человека с 7 по 20 неделю внутриутробного развития. В данную фазу митозом активно делятся путем митозов клетки сперматогенного эпителия - гоноциты [129].
Четвертая фаза – покоя.Продолжительность данной фазы выходит за пределы внутриутробного развития, как у грызунов, так и у человека. Непосредственным началом данной фазы, считается окончание третьей фазы. Особенностью этой фазы можно считать наличие клеточного взаимодействия, показанного у человека с помощью маркеров CD-34, VEGF. Подобное наблюдали в исследованиях на мышах, соответственно, в более ранней фазе их развития [60, 104].
При рождении плода фетальные сперматогонии располагаются в центре ИСК и в последующие годы данные клеточные популяции мало отличаются между собой до наступления полового созревания. Позже было показано, что в возрасте 3-4 лет появляется новый клон клеточных популяций, схожих по внешнему виду с гоноцитами, названных сперматоцитами [113].
Показано также, что неонатальный гоноцит мигрирует к периферии семенного канальца и располагается между Ск в период от 3 до 9 месяцев. Здесь они непосредственно контактируют с базальной мембраной, чему придают роль своеобразного триггера, направленного на запуск процессов преобразования в более зрелые клеточные формы, а именно сперматогонии типа А [120].
Данный процесс протекает под действием факторов клеточного взаимодействия - тромбоцитарного фактора роста PDGF, и бета-рецепторов (PDGFR-β). Показано, что ингибирование ативности тирозинкиназы в PDGFR-β в первую неделю после рождения у мышей приводит к резкому нарушению пролиферации гоноцитов и увеличение их апоптоза [165, 177].
Первый год жизни характеризуется непостоянством процессов дифференцировки, проявляющимся в виде слабого выявления сперматогоний в стенке ИСК у ребенка в возрасте 9 месяцев, тогда как в 6 месяцев, отмечают ускорение темпов развития сперматогенного эпителия [35].
Количество неонатальных гоноцитов к 1-2 годам снижается вдвое по отношению к их количеству на момент рождения. Это объясняется появлением вместо них клонов дифференцированных клеток – спематогоний типа А [113]. Гоноциты в свою очередь подвергаются апоптозу и к 2 годам, как правило, не обнаруживаются вовсе [120].
В норме к 3 месяцам постнатального периода происходит дифференцировка фетальных сперматогоний в зрелые сперматогонии типа «А-темный» Аd (Adark) (как правило, завершающаяся к 12 месяцам). Данное состояние совпадает с повышением лютеинезирующего гормона, тестостерона, Mullerianinhibitingsubstance (MIS), а также с пролиферацией КЛ. К 3-4 годам сперматогонии типа А начинают дифференцироваться в тип В с переходом в первичные сперматоциты; данное состояние продолжается до периода полового созревания [118, 168].
Первые 4 года жизни ребенка характеризуются статическим периодом постнатального развития мужской половой системы [198].
Промежуток от 4 до 10 лет характеризуется появлением просвета в канальцах яичек. Большинство клеток в них сохраняют вид, сохраняющийся до 4-х летнего возраста, однако количество слоев их увеличивается (от 2-х и более). Последнее обусловлено тем обстоятельством, что с 5-6 летнего возраста в яичках начинают увеличиваться в размере Ск и появляются делящиеся митотически сперматогонии. В ряде случаев после 5 лет наблюдается переход части сперматогоний в стадию роста, однако количество таких клеток до 9-10 лет очень невелико [7].
Для возраста 5-6 лет характерно значительное возрастание количества сперматогониев, увеличение их размеров, появление их в просвете ИСК. Данная тенденция прослеживается на протяжении 7-14 лет. Имеются сообщения о том, что в возрасте 7-8 лет обнаруживаются сперматоциты первого порядка, отделившиеся от СПЭ и свободно располагающиеся в просвете ИСК [35].
1.2.ОСОБЕННОСТИ ВЗАИМООТНОШЕНИЙ МИКРОМОРФО-МЕТРИЧЕСКИХ СТРУКТУР В ТКАНЯХ ЯИЧЕК АНТЕНАТАЛЬНОГО ПЕРИОДА
1.2.1. Микроморфометрические особенности взаимоотношений паренхиматозного и стромального компонентов тканей яичек антенатального периода
Результаты изучения соотношения между площадью ИСК и МСТ в ранние сроки гестации указывают на преобладание стромы [41].Данное состояние наблюдается с 16-17 недель гестации. Если ранний антенатальный период характеризуется преобладанием КЛ в ИСТ, то последующие возрастные группы будут претерпевать изменения, которые найдут отражение в уменьшении их количества за счет отека ИСТ [41].
По данным Л.И. Фалина (1976) [39], широкие промежутки между ИСК, наблюдаемые у плода, заняты рыхлой соединительной тканью без упоминаний об ее отеке. Другие исследователи [7, 139] отмечают, что яички новорожденного чрезвычайно богатые кровеносными сосудами, сразу после родового акта отличаются полнокровием и нередко явлениями отека стромы. Считается [35], что это является причиной более рыхлого расположения ИСК в течение последующих 5 лет.
В свою очередь, в ИСК можно наблюдать просветы (оптические пустоты) за счет уменьшения плотности и количества клеточных популяций СПЭ. В частности, отек ткани способствует отслойке клеток СПЭ от базальной мембраны, что приводит к их компрессии и последующему разрушению [41].
Следует отметить, что на изменения площади МСТ яичка могут влиять различные патологические состояния, имеющиеся как у плода, так и у матери [33, 41].
На основании приведенных выше данных можно отметить наличие определенногосоотношения между площадью МСТ и количеством КЛ.
Приводятся сведения о корреляционной зависимости компонентов семявыносящих канальцев с Ск [45], диаметра ИСК в зависимости от возраста, с положительной значимой тенденцией, начиная с 28 недели гестационного возраста и до 70 лет [148], сосудами микроциркуляторного русла с КЛ и ИСК [92], клетками СПЭ и Ск, количеством клеток СПЭ в зависимости от срока гестации [156].
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 587; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!