БИОЛОГИЯ РАЗВИТИЯ МЛЕКОПИТАЮЩИХ
УДК 611.438-091:618.33
МОРФОГЕНЕЗ ТИМУСА ПЛОДОВ ЧЕЛОВЕКА 22-27 НЕДЕЛЬ РАЗВИТИЯ © 2015 г. Л. В. Кулида, Л. П. Перетятко, С. Б. Назаров
Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства им. В.Н. Городкова МЗ РФ
153045 Иваново, ул. Победы, д. 20
E-mail: kulida@mail.ru Поступила в редакцию 08.10.2014 г. Окончательный вариант получен 02.02.2015 г.
Выявлены особенности морфогенеза тимуса плодов человека в раннем онтогенезе при неосложнен-ном течении беременности. Положительная динамика роста линейных и весовых параметров тимуса сочетается с дифференцировкой морфофункциональных зон органа. Параметры экспрессии CD1, CD2 CD3 антигенов Т-лимфоцитов и ультраструктурные особенности ретикулоэпителиаль-ных клеток (РЭК) I и II типов, формирующих микроокружение для лимфоцитов, отражают процессы дифференцировки клеточного компартмента субкапсулярной и внутренней кортикальной зон долек тимуса. РЭК медуллярной зоны к 22 неделе развития плода формируют подобие петлистого синцития с десмосомальными межэпителиальными контактами. Среди тимоцитов преобладают малые формы лимфоцитов (66%). В тимусах 25—27 недельных плодов доминируют тельца Гассаля, структурно соответствующие фазе морфофункциональной зрелости.
Ключевые слова: морфогенез тимуса, плоды человека, ранний онтогенез, ретикулоэпителиальные клетки, тимоциты.
DOI: 10.7868/S0475145015040047
ВВЕДЕНИЕ
Иммунная система плода человека развивается и функционирует в сложных меняющихся условиях. С одной стороны, система формирует и регулирует внутренний гомеостаз плода. С другой, постоянно испытывая тренинговое антигенное влияние со стороны материнского организма, система обеспечивает быструю ответную реакцию на эндо- и экзогенные воздействия. Установлено, что основные процессы в иммунной системе, такие как пролиферация, дифференцировка, миграция, кооперация и апоптоз, генетически детерминированы (Труфакин, Шурлыгина, 2002; Elmore, 2006; Hayes, Laird, 2012). В то же время морфоиммуногенез является результатом сложного взаимодействия клеток—предшественников тимоцитов и их незрелых форм с различными структурными компонентами стромы, формирующими микроокружение для Т лимфоцитов (Куклина, 2003; Gordon, Manley, 2011: Shitara etal., 2013; Yuan, Malek, 2012). Ответная реакция иммунной системы на антигенные воздействия зависит от морфофункциональной зрелости им-мунокомпетентных органов (Palmer, 2013; Yarilin, Belyakov, 2004). Знание структурных особенностей развития тимуса в пренатальном онтогенезе определяет своевременную диагностику патологии иммунной системы в виде тканевых пороков
развития или дисхроний. Дисхронии развития тимуса являются структурной основой иммуно-дефицитных состояний, формирующихся после рождения (Перетятко, Кулида, Проценко, 2005; Cossu, 2010). Исследования, направленные на изучение структурных особенностей развития тимуса человека в раннем онтогенезе при неослож-ненном течении беременности, немногочисленны. Целью настоящего исследования явился анализ структурных особенностей морфогенеза тимуса плодов человека, полученных в результате индуцированного прерывания беременности по социальным показаниям на 22—27 неделях развития.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Исследуемую группу составили 60 тимусов от плодов человека, полученные в результате индуцированного прерывания беременности по социальным показаниям путем операции малое кесарево сечение (вработе использовался архивный материал, собранный в 2007—2009 гг. на базе ФГБУ "Ивановский НИИ материнства и детства им. В.Н. Городкова МЗ РФ. Заявка на исследование данного материала утверждена на заседании этического комитета Ивановского НИИ материнства и детства им. В.Н. Городкова). Проведено комплексное исследование тимуса, включающее ор-ганометрию, обзорную и элективную микроско-
Органометрические параметры тимуса плодов человека с 22 по 27 недели внутриутробного развития
Возраст плодов (недели) Группы исследования Масса, г Объем, см3 Длина, см Ширина, см Высота, см
22-23 I n = 20 "1.21 ± 0.05 "1.20 ± 0.05 "2.22 ± 0.07 •1.55 ± 0.09 0.52 ± 0.07
24-25 I n = 20 "1.93 ± 0.06 "1.89 ± 0.06 "2.63 ± 0.06 "1.83 ± 0.08 •0.52 ± 0.03
26-27 I n = 20 3.17 ± 0.09 3.18 ± 0.09 3.38 ± 0.06 2.48 ± 0.08 0.63 ± 0.02
Группы исследования: I — при неосложненном течении беременности; 'р, "р — достоверность различий по срокам гестации (22-23 и 24—25 нед.; 24—25 и 26—27 нед.).
пию с окраской парафиновых срезов по методам Ван Гизона, Маллори, Браше и Фельген-Россен-бека, гистометрию по Автандилову Г.Г., (1990), цитометрию и трансмиссионную электронную микроскопию. На замороженных срезах, предварительно фиксированных в 4% растворе пара-формальдегида, оценивали дифференцировку ти-моцитов, используя моноклональные антитела с последующим определением индекса экспрессии CD1, CD2, CD3, CD4, CD8 антигенов Т-лимфо-цитов. Результаты иммуногистохимических реакций оценивались количественным методом по модифицированному нами способу McCarthy и соавт. (1985). В десяти полях зрения микроскопа при увеличении х400 подсчитывалось до 100 клеток с различной интенсивностью окрашивания (от 0 до 3 баллов). Индекс экспрессии (ИЭ) изучаемых факторов определялся по формуле:
ИЭ = XP(/)/100, где i — интенсивность окрашивания, выраженная в баллах от 0 до 3;
P(i) — процент клеток, окрашенных с разной интенсивностью.
Статистическая обработка полученных результатов выполнена с помощью программного обеспечения "Statistica — 7".
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
В ходе комплексного морфологического исследования тимуса 22—27 недельных плодов выявлен ряд структурных особенностей. Органометриче-ские параметры тимуса плодов среднефетального периода увеличиваются прямо пропорционально сроку развития и достигают максимальных показателей к 26—27 неделям (3.17 ± 0.96 г). К 25—26 неделям беременности масса и объем тимуса в три раза превышают подобные параметры органа у 22—23 недельных плодов (таблица). Одновременно с массой увеличиваются и линейные размеры органа. Начиная с 22—23 недель внутриутробного развития выявляется асимметрия долей тимуса, подтвержденная достоверным увеличением линейных параметров левой доли по сравнению с
правой (2.21 ± 0.41 см, р < 0.05). К 24—25 неделям беременности увеличиваются поперечные размеры тимуса. В более поздние сроки, к 26—27 неделям, превалирует увеличение органа по длине (таблица).
Динамика линейных и весовых параметров тимуса сочетается с определенной перестройкой па-ренхиматозно-стромального компартмента органа. Последовательность структурной перестройки прослеживается в дифференцировке морфофунк-циональных зон долек тимуса: субкапсулярной, внутренней кортикальной и медуллярной. Так, септы, отходящие от соединительнотканной капсулы, достигая кортико-медуллярной границы, делят паренхиму тимуса на дольки. Лишь в отдельных зонах глубина проникновения септ ограничивается 1/3 или 2/3 ширины коркового вещества (рис. 1). В тимусе плодов среднефетального периода преобладают дольки средних и мелких размеров с удельным объемом коркового и мозгового вещества, равным 58.3 ± 0.5 и 23.4 ± 0.7%, соответственно. Следовательно, корковое вещество в 2.5 раза превышает мозговое. С увеличением гестационного срока объем коркового вещества уменьшается. Максимальный показатель (67.51%) данного параметра выявлен у плодов 22—23 недель развития. Увеличение удельного объема мозгового вещества до 30.6 ± 0.5% к 26—27 неделям развития, сопровождающееся более чем двукратным уменьшением объема септ, свидетельствует о росте долек.
Объем сосудистого русла в корковом веществе к 24—25 неделям развития увеличивается до 6.7 ± 0.3%, но снижается в 1.3 раза к 26—27 неделям 5.21 ± 0.22%). При этом объем сосудов в мозговом веществе долек, в отличие от коркового, характеризуется стабильностью показателя и составляет в среднем 2.68%.
Динамика удельного объема коркового и мозгового вещества, а также соотношение лимфоцитов, ретикулярных и эпителиальных клеток в них отражают дифференцировку структур субкапсу-лярной, внутренней кортикальной и медулляр-
Рис. 1. Тимус плода 25 недель развития при индуцированном прерывании беременности. Септы с единичными сосудами и фибробластами Новообразование долек. Полутонкий срез. Окраска метиленовым синим. СМ х240.
ной зон тимуса (Ивановская и др., 1996; Куклина, 2003; Перетятко, Кулида, Проценко, 2005).
В тимусах 26—27 недельных плодов эпителиальные клетки субкапсулярной зоны формируют пласт, состоящий из двух слоев. В субкапсуляр-ной зоне долек тимуса определяются два типа ре-тикулоэпителиальных клеток (РЭК). Клетки первого типа (РЭК I) расположены на непрерывной базальной мембране, имеют вытянутую или треугольную форму, образуют между собой многочисленные анастомозы и отграничивают паренхиму коркового вещества от соединительной ткани.
РЭК I содержат овальное ядро размерами 10 х х 5 мкм с маргинацией гетерохроматина, 1—2 крупными ядрышками и инвагинатами нуклеолеммы (рис. 2). Маргинация хроматина в ядре, развитый гранулярный эндоплазматический ретикулум и большое количество вакуолей, содержащих белковый субстрат в просвете, являются структурным подтверждением гормонсинтезирующей функции РЭК I (Gordon, Manley, 2011: Shitara et al., 2013; Yuan, Malek, 2012). Экспрессия же цитокератина на РЭК I служит одним из маркеров их зрелости.
РЭК второго типа (РЭК II) приобретает звездчатую форму за счет цитоплазматических отростков. Эпителиальные клетки содержат округлое
ядро диаметром 12 мкм с 1—2 ядрышками и мелко конденсированным хроматином. В цитоплазме клеток визуализируются немногочисленные то-нофиламенты, мультивезикулярные тельца, вакуоли, короткие профили гранулярной эндоплаз-матической сети и сформированный пластинчатый комплекс (рис. 3).
На ранних этапах среднефетального периода, т.е. у плодов 22—23 недель развития, эпителиальные клетки мигрируют в окружающую мезенхиму, формируя различные по протяженности клеточные тяжи. Последние, обладая большой потенцией, в тимусах 22—24 недельных плодов, выполняют камбиальную функцию и формируют зоны роста на периферии долек.
Среди лимфоцитов субкапсулярной зоны прео
Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.