ОНТОГЕНЕЗ, 2014, том 45, № 5, с. 289-298
= ОБЗОРЫ
УДК 611.846.4:612.6
ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В СЛЕЗНОЙ ЖЕЛЕЗЕ КРЫС: ЯРКАЯ МОРФОЛОГИЯ, НЕЯСНАЯ ПРИРОДА © 2014 г. О. С. Ганчарова, В. Н. Манских
Московский государственный университет им. М.В. Ломоносова, факультет биоинженерии и биоинформатики, 119991 Москва, Ленинские горы, 1, строение 73 E-mail: olgancharova@gmail.com Поступила в редакцию 25.12.13 г.
Окончательный вариант получен 28.04.14 г.
Слезный аппарат крыс включает несколько желез, центральное место среди которых занимает эк-зорбитальная (внеглазничная) слезная железа. С возрастом ее паренхима и строма претерпевают значительные морфологические изменения. Трансформация паренхимы включает метаплазию части ее ацинусов в структуры, напоминающие ацинусы железы Гардера (гардеризацию), накопление протоков железы ("дуктуляризацию"), а также морфологическую дисплазию — цитомегалию, ка-риомегалию, клеточный и ядерный полиморфизм в другой части концевых отделов железы. Все эти трансформации носят гормонзависимый характер и проявляются в зависимости от пола, чаще встречаясь у самцов. На финальных стадиях возрастных изменений ткань слезной железы самцов морфологически симулирует неоплазму, представляя собой уникальный случай изолированного проявления неопластической морфологии без прочих свойств опухолевой ткани, что позволяет рассматривать слезные железы крыс как интересный и нетривиальный объект для изучения тканевой и клеточной атипии. В строме желез крыс с возрастом наблюдаются лимфоцитарная инфильтрация и фиброз, сходные с аналогичными процессами, происходящими при старении слезного аппарата человека и обуславливающими, по-видимому, патогенез синдрома старческого "сухого глаза". В этой связи спонтанные изменения в слезной железе крыс, преимущественно самцов, могут служить моделью заболеваний слезного аппарата глаза человека.
Ключевые слова: слезная железа, возрастные изменения, метаплазия, дисплазия, гардеризация, половой диморфизм, модель сухого глаза.
DOI: 10.7868/S047514501405005X
ВВЕДЕНИЕ
Слезный аппарат грызунов разного возраста, в особенности крыс, является сравнительно хорошо изученным объектом. С конца XIX века слезная железа крыс находилась под пристальным вниманием исследователей (Loewenthal, 1894; Kultschitzky, 1911), что позволило получить достаточно подробную информацию о ее сравнительной анатомии, гистологии и онтогенезе, в том числе и о возрастных гистологических изменениях у животных разного пола. Напротив, слезный аппарат человека является одним из самых малоизученных органных комплексов (Шерстюк и др., 2009). В то же время заболевания, связанные с изменениями в слезной железе, включая синдром сухого глаза (Wang et al., 2005), безусловно, представляют собой острую проблему современной офтальмологии. В связи с этим, имеется множество работ, посвященных моделированию
поражений слезной железы на лабораторных мышах и крысах (ВагаЫпо, 2005). Многие способы получения сниженного потока слезы и пересыхания роговицы связаны с механическим или стимулируемым гуморально сужением протока слезной железы, хирургическим удалением слезных желез и т.д. (8сИгаёег й а1., 2008). Такие подходы могут быть полезны для исследования изменений роговицы в условиях недостатка слезы, но не для понимания процессов, происходящих в сениль-ной слезной железе. В этой связи имеется недостаток в адекватных моделях спонтанных возрастных изменений слезной железы и, следовательно, интерес к возрастным изменениям слезного аппарата у лабораторных животных.
Парадоксально, что при обилии оригинальных исследований, до сих пор не опубликовано обобщающих работ, посвященных особенностям постнатального онтогенеза слезного аппарата
грызунов. Однако, прежде чем рассматривать возрастные изменения слезной железы крыс, следует коротко изложить ее нормальную анатомию и гистологию, поскольку эти данные детализованы в основном в старой литературе и труднодоступны современному исследователю.
Грызуны, в том числе крысы, имеют две парные слезные железы — более скромных размеров интраорбитальную (инфраорбитальную), находящуюся немного ниже глазницы и более крупную экзорбитальную, расположенную вне глазницы вентральнее и чуть впереди от слухового прохода (Babaeva, 1964; Kharitonova, 1966). Протоки этих желез прежде, чем отрыться общим отверстием в конъюнктивальный мешок в наружном углу глаза, сливаются вместе (Sakai, 1989). Обе слезные железы крыс происходят из одного зачатка, выполняют одну и ту же функцию и имеют сходное гистологическое строение по типу серозных тубу-лоальвеолярных желез. Кроме того, обе демонстрируют сходный спектр возрастных изменений морфологии (Loewenthal, 1894; Teir, 1949). Подавляющее большинство исследователей из двух слезных желез крыс выбирает в качестве объекта изучения экзорбитальную в силу ее крупных размеров и удобного расположения (Teir, 1953). Эта железа из-за своей локализации (в удалении от глазницы и недалеко от околоушной слюнной железы) известна под следующими названиями: железа внеглазничная, экзорбитальная, экстраорбитальная, наружная орбитальная; glandula praepatotideus и др. По имени автора, одним из первых описавшего эту железу (Loewenthal, 1900), в англоязычной литературе она иногда фигурирует как железа Левенталя (Loewenthal gland), хотя приоритет ее открытия оспаривался Н.К. Кульчицким (Kultschitzky, 1911).
Основные изменения в экзорбитальной слезной железе крыс происходят после наступления полового созревания и являются одними из самых ярких возрастных трансформаций, видимых на светооптическом уровне у этих животных в норме. Такие изменения в той или иной степени возникают у всех лабораторных крыс и свойственны животным самых разных линий: Wistar (Walker, 1958), Sprague-Dawley (McInness, 2012), BN и F344 (Lipman et al., 1999) и др. Лион и соавторы (Lyon et al., 1959), а также Уолкер (Walker, 1958) сообщают, что заметные возрастные изменения встречаются в железах лабораторных, но не диких крыс; вероятно, развитие трансформаций связано с определенным генотипом лабораторных животных.
Все изменения, протекающие в слезной железе, в зависимости от компартмента, где они локализованы, можно разделить на паренхиматозные
(происходящие в ее ацинусах и протоках) и стро-мальные (происходящие в соединительнотканном интерстиции железы).
ВОЗРАСТНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ПАРЕНХИМЕ СЛЕЗНОЙ ЖЕЛЕЗЫ
Гистологически экзорбитальная слезная железа крыс является типичной тубулоальвеолярной железой с преобладанием серозных ацинусов с узким просветом; ткань ее на 80% состоит из секреторных клеток концевых отделов (Schechter et al., 2010) (рисунок, а). Эти клетки осуществляют синтез и секрецию компонентов слезной пленки (воды, белков и электролитов). В первый месяц жизни крысы абсолютная и относительная масса железы значительно увеличивается за счет роста и деления клеток паренхимы (Babaeva, 1966). Ациноциты в течение первых 1—3 месяцев жизни имеют небольшой размер, относительно одинаковую пирамидальную форму и поляризованный характер, их апикальные части обращены в узкий просвет ацинуса. Впоследствии начинаются возрастные изменения, протекающие с неодинаковой скоростью и интенсивностью.
Уолкер (Walker, 1958) провел подробный морфологический анализ большого числа образцов паренхимы слезной железы от крыс разного возраста и подразделил их на три типа. Эта классификация остается вполне актуальной. Первый тип изменений (тип A по Уолкеру) — превращение ациноцитов в полиморфные, атипичные, часто полиплоидные клетки (рисунок, б); второй тип — появление участков паренхимы, заполненных структурами, выглядящими точно как протоки железы, но собранными в большом количестве в одном месте (тип B по Уолкеру) (рисунок, д), и, наконец, третий тип — появление эктопических ацинусов железы Гардера (тип C по Уолкеру) (рисунок, г). Мы будем обозначать эти типы, соответственно, дисплазией, "дуктуляризацией" и метаплазией (гардеризацией) паренхимы. Есть указания на то, что эти три типа изменений независимы, и один трансформированный участок не превращается в другой (Benson, 1964). Соотношение и представительство площадей этих участков крайне вариабельно даже в одной и той же железе. Первый и, в особенности, третий типы трасфор-маций исследованы гораздо полнее по сравнению со вторым; ниже эти типы будут рассмотрены в порядке их изученности. Существуют единичные упоминания и о других формах возрастных изменений, кроме выделенных Уолкером, к примеру, о появлении в ациноцитах коричневого пигмента неизвестной природы (Benson, 1964).
Морфологические варианты возрастных изменений в экзорбитальной слезной железе крыс линии Вистар. а — слезная железа молодого животного (3 мес.). Стрелкой показан интралобулярный проток; б — диспластические изменения в паренхиме слезной железы животного в возрасте 24 мес. Стрелками указаны патологические митозы; в — железа Гар-дера. Стрелкой указан агрегат порфирина в просвете концевого отдела; г — гардеризация паренхимы слезной железы животного в возрасте 24 мес. Стрелкой указан агрегат порфирина в просвете метапластического ацинуса; д — "дукту-ляризация" паренхимы железы крысы в возрасте 24 мес.; е — лимфо-гистио-плазмоцитарная инфильтрация стромы железы животного в возрасте 24 мес. Масштабная линейка на г 50 мкм. Увеличение х400, окрашивание гематоксилином и эозином.
Метаплазия (гардеризация, тип C по Уолкеру)
Помимо инфраорбитальной и экзорбитальной желез серозного типа, орбита крысы снабжена железой Гардера, вырабатывающей липидный секрет и порфирины (Eltony, 2009; Reis et al., 2005) (рисунок, в). Подобное железистое образование встречается у большинства наземных позвоночных, за исключением многих приматов (в т.ч. че-
ловека), наземных хищников и рукокрылых (Payne, 1994). Гардерова и слезная железа грызунов развиваются из разных зачатков (Makarenko-va et al., 2000, Цыбулькин и др., 2011), протоки обоих образований открываются в разных углах глаза (Sakai, 1989). Слезные железы грызунов резко отличаются от железы Гардера по макро- и микроморфологии и типу секрета (Sakai, 1981). C возрастом часть ацинусов экзорбитальной жел
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.