MORPHOMETRIC INDICES OF END PIECES OF PROSTATIC GLANDS DURING PRENATAL PERIOD AND IN NEWBORN BOYS

Full Text

Простата (Пр) является органом смешанного генеза, в формировании которого принимают участие производные различных эмбриональных зачатков [11]. Однако периоды начала формирования Пр, как органа, до настоящего времени четко не определены. Сведения о формировании желез Пр человека, особенностях их становления, роста и динамики развития в течение пренатального онтогенеза и у новорожденных фрагментарны и не систематизированы [2-5, 7]. Вместе с тем, для перинатологии является важным уточнение сроков появления и формирования тех или иных структур для наблюдения за правильным развитием мочеполового аппарата плода [1], а развитие патологических изменений - это часто нарушенный процесс развития органа [12]. Разрабатываемые в последние годы компьютерные методы определения факторов формы внедряются в биомедицинские исследования по определению степени развития патологических изменений желез [14]. Однако сведения о морфометрических показателях в не измененных патологией (нормальных) железах, в частности в Пр, в настоящее время отсутствуют. Цель данной работы - провести морфометрическую оценку концевых отделов желез (КОЖ) Пр человека и эпителия, выстилающего железы, формы желез на протяжении пренатального периода и у новорожденных. Материал и методы. Ранние этапы формирования Пр с 7-й до 14-й недели внутриутробного развития исследовали на серийных гистологических сагиттальных, фронтальных и горизонтальных срезах тазовой области эмбрионов и плодов человека 16,0-108,0 мм теменно-копчиковой длины (ТКД), окрашенных гематоксилином - эозином, импрегнированных азотнокислым серебром по методу Бильшовского- Буке, полученных из эмбриологической коллекции БГМУ, а также на Пр плодов человека 17-40 нед внутриутробного развития и Пр мальчиков раннего неонатального периода. Клинический материал получен в соответствии с Законом Республики Беларусь № 55-3 «О погребении и похоронном деле» в редакции закона № 2/2235 от 09.01.2015 г. (табл. 1). Сведения о причинах смерти и наличии патологических изменений у новорожденных детей взяты из протоколов патологоанатомического исследования. Возраст эмбрионов и плодов определяли на основании их ТКД, используя сводные таблицы Б. П. Хватова, Ю. Н. Шаповалова [8]. Исследованный материал сгруппирован в возрастные группы согласно Международной эмбриологической терминологии. Исследования были одобрены независимым этическим комитетом УО ВГМУ (протокол № 2 от 07.05.2018 г.). Препараты эмбрионов, Пр плодов и новорожденных детей фиксировали в 10 % растворе нейтрального формалина, разрезали в сагиттальной, фронтальной и горизонтальной плоскостях, заливали в парафин по общепринятой методике. Из полученных блоков готовили срезы толщиной 5 мкм на ротационном микротоме (Leica, ФРГ). Гистологические срезы окрашивали гематоксилином - эозином, азокармином по Heidenhain и фукселином по Hart. При помощи цифровой камеры «Leica D-LUX 3», микроскопа Leica DM 2000 с фотонасадкой (Leica, ФРГ) проводили фотографирование различных участков светового поля Пр при суммарном увеличении 100, 200, 400. Полученные микрофотографии желез Пр обрабатывали в программе Image Fiji [13]. Морфометрическое исследование включало измерение площади КОЖ, площади их просветов, высоты эпителия. Для оценки качественных характеристик формы КОЖ и их просветов определяли округлость, соотношение сторон, диаметр Фере [9]. Округлость желез и их просветов оценивали по формуле: округлость = 4π × (площадь/периметр)2. Значение округлости, равное 0, формально соответствует бесконечно вытянутому многоугольнику. Значение, равное 1, соответствует идеальному кругу. Соотношение сторон - это отношение длинной оси объекта к его короткой оси. Диаметр Фере - это расстояние между касательными к контуру изображения, проведенными параллельно направлению просмотра. Проверку статистических гипотез проводили при использовании программного обеспечения Microsoft Excel 2007 и Statistica 10.0. Значение исследуемых объектов отличалось от нормального распределения (тест Шапиро-Уилка). Проверку статистической однородности выборок выполняли с использованием непараметрических процедур однофакторного дисперсионного анализа (критерий Крускала- Уоллиса для множественного сравнения). При обнаружении статистической неоднородности нескольких выборок для последующего выявления неоднородных групп использовали U-критерий Манна-Уитни, post hoc тест Данна с поправкой Бонферрони. Критическим уровнем значимости считали p<0,05. Результаты исследования. На 7-й неделе эмбриогенеза (22,0-24,0 мм ТКД) в тазовой области обнаруживали урогенитальный синус (УС) в виде изогнутой трубки без видимого разграничения его на мочевой пузырь и мочеиспускательный канал с незначительным расширением в его краниальной части. Эмбрионы 8 нед (25,0-28,0 мм ТКД) имели равномерно суженую каудальную часть УС и отчетливое расширение в его краниальной части. В 9 нед пренатального развития (37,0-41,0 мм ТКД) на задней стенке УС на уровне впадения мезонефральных протоков отчетливо определялся синусный бугорок, из которого развивается семенной бугорок (часть гребня мочеиспускательного канала). Краниальнее появился выступ, на месте которого в дальнейшем формировалась шейка мочевого пузыря (рис. 1). В этом возрасте первыми признаками начинающей формироваться Пр являлись скопления мезенхимы вокруг УС в области, образующейся шейки мочевого пузыря. Мезенхима располагалась вокруг развивающейся уретры в форме переднего и заднего скопления мезенхимных клеток. Мезонефральные протоки открывались на задней стенке УС латеральнее отверстия соединившихся парамезонефральных протоков (рис. 2). На 11-й неделе эмбриогенеза (64,0-75,0 мм ТКД) по бокам от УС ниже закладки шейки мочевого пузыря появлялись клеточные тяжи, развивающиеся из двух источников: эпителия мезонефрального протока и тазовой части УС, которые в дальнейшем преобразовывались в простатическую часть мочеиспускательного канала. Указанные тяжи, состоящие из нескольких рядов эпителиальных клеток, появлялись раньше всего в области задней стенки закладки мочеиспускательного канала. У плодов в возрасте 12 нед (77,0-79,0 мм ТКД) внутри эпителиальных тяжей (ЭТ) появлялись щелевидные просветы, которые, увеличиваясь в размере, приобретали округлую форму. В них определялся многорядный эпителий. В некоторых из них выявлялись участки апоптоза. В этом возрасте были выявлены КОЖ только первого порядка. В 17 нед внутриутробного развития (133,0-148,0 мм ТКД) КОЖ и выводные протоки желез Пр со сформированным просветом были выстланы двухрядным кубическим эпителием. Статистически значимых различий в высоте эпителия выводных протоков и КОЖ не обнаружено (р=0,91). У плодов 9-13 нед (ранний фетальный период - до 90,0 мм ТКД) в Пр визуально наблюдалось преобладание количества ЭТ над числом сформированных КОЖ. Площадь ЭТ была в 1,1 раза меньше (р<0,05) площади КОЖ (табл. 2). В конце раннего фетального периода в железах простаты было выявлено формирование КОЖ первого и второго порядка. В 13-27 нед (промежуточный фетальный период) размеры ЭТ значимо не отличались (р=0,6) от таковых в раннем фетальном периоде. Было установлено увеличение в 1,2 раза (р<0,05) высоты эпителия и в 1,1 раза (р<0,05) площади КОЖ по сравнению с таковым в раннем фетальном периоде. В 28-40 нед (поздний фетальный период) обнаруживались как сформировавшиеся альвеолярнотрубчатые железы с разветвленными КОЖ первого и второго порядка, так и ЭТ без визуально определяемого просвета. Для позднего фетального периода по сравнению с предыдущим периодом установлено статистически значимое увеличение площади просвета КОЖ в 3,5 раза (р<0,05). Значимых различий в высоте эпителия КОЖ и площади ЭТ по сравнению с таковыми в предыдущем периоде не было выявлено (р=0,83). Показатели, количественно характеризующие форму КОЖ и форму просветов КОЖ (округлость, соотношение сторон, диаметр Фере), статистически значимо различались между ранним и поздним фетальными периодами (р<0,001) (табл. 3). В Пр новорожденных детей сохранялись ЭТ, размеры которых значимо не изменялись. Часть КОЖ, располагающихся на периферии органа, были выстланы двухрядным эпителием. В просветах некоторых из них обнаруживались участки апоптоза клеток в виде апоптозных телец (рис. 3). Выводные протоки и КОЖ, расположенные ближе к мочеиспускательному каналу, были выстланы однослойным плоским эпителием. Железы имели альвеолярно-трубчатое строение с КОЖ первого, второго, третьего порядка. Размеры просветов КОЖ, высота эпителия значимо уменьшались в сравнении с таковыми в позднем фетальном периоде (р<0,05). Обсуждение полученных данных. Проведенное исследование показало, что органогенез Пр проявляется в сгущении мезенхимы вокруг формирующейся простатической части уретры в 9-11 нед внутриутробного развития, что согласуется с результатами, полученными другими исследователями [2, 11]. Формирование желез Пр происходит из эпителиальной выстилки УС (производное энтодермы) и мезонефрального протока (производное мезодермы) путем врастания ЭТ в мезенхимную закладку на 11-12-й неделе пренатального развития [4, 10, 11]. Как показано в настоящем исследовании, уже в 12 нед внутри отдельных ЭТ между эпителиальными клетками возникают щели, постепенно увеличивающиеся в размере и изменяющие свою форму, происходит их преобразование вначале в выводные протоки, а затем в КОЖ, выстланные двухрядным эпителием. Площади ЭТ без просветов и с формирующимися просветами различной формы значимо не различаются на протяжении всего внутриутробного развития и у новорожденных детей, так как в их просветах определяются апоптозные тельца. О возможности формирования просветов в железах простаты путем апоптоза указывал и И. А. Лугин [4]. Таким образом, по нашему мнению, признаком сформировавшегося КОЖ Пр следует считать наличие двух рядов эпителиоцитов вокруг просвета. Высота эпителия, выстилающего КОЖ, увеличивается на протяжении всего пренатального периода. КОЖ и их просвет к позднему фетальному периоду изменяют форму (все характеристики формы значимо отличаются в позднем фетальном периоде по сравнению с ранним фетальным периодом). У новорожденных детей в сравнении с поздним фетальным периодом происходит уменьшение железистой паренхимы Пр [2], что, по нашему мнению, проявляется в уменьшении площади КОЖ. Кроме этого, нами выявлено, что в этот период происходит и уменьшение высоты эпителия КОЖ. Вероятно, это связано с уменьшением концентрации тестостерона после рождения мальчиков [6]. Обсуждение полученных данных. Проведенное исследование показало, что органогенез Пр проявляется в сгущении мезенхимы вокруг формирующейся простатической части уретры в 9-11 нед внутриутробного развития, что согласуется с результатами, полученными другими исследователями [2, 11]. Формирование желез Пр происходит из эпителиальной выстилки УС (производное энтодермы) и мезонефрального протока (производное мезодермы) путем врастания ЭТ в мезенхимную закладку на 11-12-й неделе пренатального развития [4, 10, 11]. Как показано в настоящем исследовании, уже в 12 нед внутри отдельных ЭТ между эпителиальными клетками возникают щели, постепенно увеличивающиеся в размере и изменяющие свою форму, происходит их преобразование вначале в выводные протоки, а затем в КОЖ, выстланные двухрядным эпителием. Площади ЭТ без просветов и с формирующимися просветами различной формы значимо не различаются на протяжении всего внутриутробного развития и у новорожденных детей, так как в их просветах определяются апоптозные тельца. О возможности формирования просветов в железах простаты путем апоптоза указывал и И. А. Лугин [4]. Таким образом, по нашему мнению, признаком сформировавшегося КОЖ Пр следует считать наличие двух рядов эпителиоцитов вокруг просвета. Высота эпителия, выстилающего КОЖ, увеличивается на протяжении всего пренатального периода. КОЖ и их просвет к позднему фетальному периоду изменяют форму (все характеристики формы значимо отличаются в позднем фетальном периоде по сравнению с ранним фетальным периодом). У новорожденных детей в сравнении с поздним фетальным периодом происходит уменьшение железистой паренхимы Пр [2], что, по нашему мнению, проявляется в уменьшении площади КОЖ. Кроме этого, нами выявлено, что в этот период происходит и уменьшение высоты эпителия КОЖ. Вероятно, это связано с уменьшением концентрации тестостерона после рождения мальчиков [6]. Вклад авторов: Концепция и дизайн исследования: И. А. П., А. К. У. Сбор и обработка материала: И. А. П. Статистическая обработка данных: И. А. П. Написание текста: И. А. П., А. К. У. Авторы сообщают об отсутствии в статье конфликта интересов.

About the authors

I. A Pet’ko

Vitebsk State Order of Peoples’ Friendship Medical University

Email: irina.petko.75@mail.ru
Department of Human Anatomy 27 Frunze Av., Vitebsk 210023, Republic of Belarus

A. K. Usovich

Vitebsk State Order of Peoples’ Friendship Medical University

Email: usovicha@mail.ru
Department of Human Anatomy 27 Frunze Av., Vitebsk 210023, Republic of Belarus

References

Supplementary files