2 курс / Гистология / ГИСТОФИЗИОЛОГИЯ_СОСУДИСТОЙ_ОБОЛОЧКИ_ГЛАЗА_ЧЕЛОВЕКА_В_ПРЕНАТАЛЬНОМ

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ХОРИОИДАЛЬНОГО АНГИОГЕНЕЗА

для рецепторов факторы роста. В ответ на изменения, связанные с нормальным гистогенезом или с патологическими репаративными процессами, щелочной ФРФ может освобождаться из внеклеточного матрикса

спомощью ферментов, действующих на гепарансульфат [446]. Возникает состояние, когда отпадает необходимость в наличии экзогенных факторов роста и растущие кровеносные сосуды способны мобилизовать уже имеющиеся в интерстиции связанные ростовые факторы для восстановления альтеративных процессов и запуска регенерации. На ангиогенные стимулы эндотелиальные клетки отвечают секрецией новых компонентов интерстиция, что ведёт к образованию новой базальной мембраны и приводит клетки к спокойному состоянию [112, 113, 114, 115, 513].

Разнородность эндотелиоцитов в одном и том же сосуде можно объяснить тем, что они имеют разное происхождение: первый тип – из ангиобластов желточного мешка, второй – из ангиобластов дорсальной аорты, третий – из мезенхимальных клеток, коммитированных к трансформации в ангиобласты с последующей дифференцировкой в эндотелиоциты [516, 518].

Гладкие миоциты в сосудистой стенке также имеют неодинаковое происхождение, так как часть развивается из эктомезодермы, а другие являются производными мезенхимы. Перициты, формирующиеся из мезенхимы тимуса, вероятно, имеют происхождение из нейронального гребня, и их источником развития является эктомезодерма. Эти миоциты имеют важное значение для формирования сфинктеров сосудов. Формирование крупных кровеносных сосудов из капиллярной сети происходит путем последовательной оппозиции мезенхимальных клеток и перицитов, которые в дальнейшем способны дифференцироваться в гладкие миоциты [177, 465].

Процесс образования просвета сосуда состоит как из внутриклеточных, так и внеклеточных механизмов. При этом секреторная активность ангиобластов лежит в основе одной из главных составляющих первого процесса. Просвет начинает формироваться за счёт образования, а затем слияния цепочки внутриклеточных эндотелиальных вакуолей, процесс объединения которых сопровождается образованием просвета. Это находится в рамках клеточной теории, так как формирование просвета не является результатом ограничения части межклеточного пространства, окружающего эндотелиальные клетки с помощью межклеточных соединений [480]. Почки роста представлены двумя эндотелиоцитами, между которыми образуется щелевидный просвет, который соединеняется

спросветом материнского сосуда. Усовершенствование ультраструктуры эндотелиальных клеток происходит с формированием и накоплением гранул ЭПС, множественных везикул и комплекса Гольджи. Эндоплаз-

51

ГЛАВА I

матическая сеть, как и весь синтетический аппарат, лучше развита во второй половине пренатального развития. Большинство кровеносных сосудов представлено капиллярами, но не имеет базальной мембраны

иперицитов. Базальная мембрана полностью идентифицируется только к рождению [149].

Созревание эндотелия характеризуется уменьшением числа элементов шероховатого эндоплазматического ретикулума, свободных рибосом, представляющих синтетический пластический аппарат, увеличением количества микровезикул, развитием плотных контактов, что сопровождается становлением клеточной полярности; гладкие миоциты ингибируют миграцию и пролиферацию эндотелия, причём этот эффект регулируется ростовым фактором В [254]. У эмбрионов выявлены пуп-клетки (П-фе- нотипа), которые отличаются экспрессией целого ряда генов, отсутствующих у гладких миоцитов взрослых особей. Среди П-генов различают гены эластина, остеоконтина и другие. Стабильный дефинитивный фенотип является результатом возвращения гладких миоцитов из сложного взаимодействия с микроокружением, которое модулирует превращение гладких миоцитов в несколько различных фенотипов [446].

Маркеры дифференцировки, такие как десмин, миозин ГМК, аль- фа-актин ГMK, сохраняют и реализуют свои потенции к дифференцировке. Эластин сособен синтезироваться высокоспециализированными группами гладких миоцитов [158].

Процессы регрессии не включаются в общий специфический процесс ангиогенеза. В качестве главных механизмов этого процесса выступают изменения потока крови с одновременной регрессией ткани органа. Показательными моделями могут служить сосудистая капсула хрусталика

игиалоидный бассейн стекловидного тела глаза человека, подвергающиеся инволюции в ранние сроки развития, в пренатальном онтогенезе до 8-го месяца плодного периода (но не после рождения, как у других авторов). В процессе регрессии эндотелиоциты практически интактны. Они или апоптозируют, или мигрируют, или подвергаются эпителиаль- но-мезенхимальной трансформации. К дегенерирующим капиллярам часто отмечается адгезия макрофагов [335].

Ангиогенез во время неоваскуляризации органов эмбриона индуцируется с помощью трех главных ключевых механизмов:

1)стимуляторов ангиогенеза, которые продуцируют сами клетки органов, индуцирующие пролиферацию и миграцию эндотелиальных клеток;

2)внеклеточного матрикса, влияющего на распределение кровеносных сосудов (КС) в формирующихся органах, обеспечивающего депо для кальция;

52

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ХОРИОИДАЛЬНОГО АНГИОГЕНЕЗА

3) оказания прямого воздействия гемодинамических факторов на перестройку сосудистой системы [371].

Вангиогенезе важную роль играют процессы апоптоза, а также трансформирующий ростовой фактор В, влияющие на метаболические потребности органа и местные условия циркуляции. Васкуляризация нервной ткани в целом и органа зрения в частности характеризуется тем, что инвазивные ангиобласты не проникают в ткань ЦНС. Эндотелиальные тяжи из периневрального сплетения способны пенетрировать через базальную мембрану и проникать в нервную ткань. Эти, не имеющие просвета, эндотелиальные тяжи обильно ветвятся и образуют богатые анастомозы со смежными тяжами. Удлиняющиеся эндотелиальные тяжи в головном и спинном мозге покрыты многочисленными клетками с множеством нитевидных отростков. В процессе дифференцировки гладкие миоциты зародышей птиц экспрессируются щелочным и кислым ФРФ [115, 499].

Желудочковая нейроэктодерма способна синтезировать особый митоген для эндотелиоцитов – это фактор роста сосудов, который вызывает врастание в нервную ткань капилляров из перинейрального сосудистого сплетения. В последующем эндотелиальная выстилка в сосудах нервной ткани получает развитие от предшественников, формирующих инвазирующие сосуды, которые еще не имеют непроницаемой сосудистой стенки, проходимой для метаболитов и трофических веществ [345].

Отмечается, что созревание гематоофтальмического барьера осуществляется очень медленно, оно включает формирование плотных контактов между эндотелиоцитами. Аналогично в процессе дифференцировки микрососудов мозга в пре- и постнатальном онтогенезе происходит постепенное усложнение сети контактных фибрилл и плотных соединений за счет выстраивания и слияния фибрилл и внутримембранных элементов [109, 405].

Анализ результатов исследований механизмов этого процесса показал, что при сокультивировании эндотелиоцитов с астроцитами и ЗТЗфибробластами коэффициент сложности плотных соединений возрастает более чем в 2 раза. Следовательно, можно сделать вывод, что в ткани головного мозга продуцируется индуцирующий фактор роста, влияющий на плотность соединений эндотелиоцитов. Исследование пролиферативной активности эндотелиальных клеток микрососудов мозга способствовало обнаружению того, что индекс меченых ядер в первые дни постнатального онтогенеза более чем в 40 раз превышает соответствующий показатель у взрослых особей [123, 356].

Вразвивающейся нервной ткани направление почек роста сосудов имеет вектор друг к другу. Они сближаются и сливаются только после

53

ГЛАВА I

того, как дистальный вырост контактирует с афферентными сосудами. Спустя время плазма крови способна циркулировать от одного тяжа к другому, проходя через промежутки, образованные между плазмолеммами соседних эндотелиоцитов, эти щели становятся все шире, усиливаясь до дифференцировки широкого просвета, способного пропустить клетки крови [280].

При этом отмечено, что вакуолизация эндотелиоцитов не играет существенной роли в формировании просвета сосудов. На основе современных представлений процесс новообразования кровеносных сосудов является спорным вопросом и рассматривается как взаимосвязанная система клеточных процессов, в регуляции которых участвуют биологически активные вещества различной природы, такие как цитокины, факторы роста, гепарин. Источником этих веществ-регуляторов являются либо сами эндотелиоциты, либо ангиобласты, а также перициты или клетки рыхлой соединительной ткани. В настоящее время известно также, что большая часть факторов регуляции эффективна только в системе короткодистантных и контактных взаимодействий. Это положение предусматривает в перспективе вполне определенные структурные основания для управления процессом регуляции ангиогенезом. Морфологический и молекулярно-генетический анализ различных ангиопролиферативных состояний (онтогенетический, репаративный и опухолевый ангиогенез, гемангиоматоз) позволил установить организацию клеточных взаимодействий и их возможную последовательность в реальном пространстве ткани [264, 373].

Основные результаты анализа механизмов ангиогенеза таковы:

1)эндотелиоциты и перициты являются ключевыми структурными элементами в новообразовании и развитии микрососудов, в этом процессе принимают участие оба взаимодействующих клеточных компонента сосудистой стенки;

2)особенностями ангиогенеза в опухолевых тканях является то, что эндотелиоциты микрососудов опухолей не завершают органоспецифическую дифференцировку, сохраняют фенотип ангиобластных клеточных форм [108, 149].

Козловым В.А. (1999) показано, что основная парадигма преобразования системы микроциркуляции в онтогенезе человека заключается

вадекватных структурных изменениях и совершенствовании сосудистотканевых отношений, зависящих от гормональных и сосудистых сдвигов в организме, что позволяет достигнуть становления таких реакций микрососудов, которые обеспечивают развитие периферического звена гемоциркуляции по пути наиболее физиологически экономного функционирования [57, 316].

54

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ХОРИОИДАЛЬНОГО АНГИОГЕНЕЗА

В процессе развития системы гемоциркуляции выделены три этапа:

1)начальное формирование магистрального кровотока по недифференцированным артериоловенулярным сообщениям;

2)процесс специализации нутритивного звена по мере нарастания числа элементов микроциркуляторного русла;

3)начало формирования структурно-функциональных единиц органов (гистофизиологических микросистем) по мере упорядочения элементов микрососудистого русла и, что особенно важно, совершенствования механизмов регуляции микроциркуляции [57, 299].

Показано, что у человека в 11–12 лет заканчивается формирование дефинитивной конструкции микроциркуляторного русла в тканях

истановление реакций микрососудов. Последующие преобразования системы микроциркуляции сопряжены и происходят со специфической перестройкой микрососудов под влиянием внешнесредовых воздействий [327].

Основатель концепции микроциркуляторного русла Куприянов Василий Васильевич (1993,1999) различает понятия васкуло- и ангиогенеза, подчеркивая, что в первом случае речь идет о происхождении клеток из малодифференцированных клеток типа ангиобластов, а во втором случае происходит образование капилляров из эндотелия существующих сосудов [47].

Также рассматриваются несколько концепций развития капилляров у животных:

1)как и у человека, развитие кровеносных сосудов путем почкования. Общий сосудистый бассейн формируется за счёт того, что растущие эндотелиальные трубки от артериол соединяются с венулами с образованием капиллярных петель, включающихся в кровоток. От центра начинается новый росток, или почка роста, который соединяется с аналогичным ростком соседней петли с последующим формированием капиллярной сети;

2)интраэндотелиальное образование капилляров;

3)концепция о росте капилляров на основе участия адвентициальных клеток;

4)концепция о петлевидном и спутниковом вариантах роста новых капилляров;

5)синтетическая концепция ангиогенеза, объединяющая все предыдущие;

6)концепция инвазии и инвагинации эндотелиальной выстилки для усложнения МЦР [382, 384, 392].

Таким образом, в настоящее время в концепции ангиогенеза и неоваскуляризации включено значительное число новых фактов о после-

55

ХОРИОИДАЛЬНЫЙ

ГЛАВА II АНГИОГЕНЕЗ

В ПРЕНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ ЧЕЛОВЕКА

Впренатальный период онтогенеза установлены следующие этапы формирования сосудистой оболочки: закладка стромы средней оболочки, формирование мембраны

Бруха, формирование пигментного эпителия, расщепление средней оболочки, ангиогенез в сосудистой оболочке, формирование беспигментного эпителия, формирование отростков цилиарного тела, стромальный меланогенез, созревание мышечного аппарата цилиарного тела.

2.1. ЗАКЛАДКА СТРОМЫ СРЕДНЕЙ ОБОЛОЧКИ

По результатам проведенной работы установлено, что в эмбриональный период сосудистая оболочка представляет собой общий с наружной соединительнотканной оболочкой мезенхимный зачаток (средняя оболочка) как на переднем, так и на заднем полюсе. В эмбриональный период развития отсутствуют меланоциты в строме и отсутствует пигмент в наружной стенке глазного бокала. Хориоидея имеет более яркую окраску, представляет собой общий листок с фиброзной оболочкой, зона расщепления также не идентифицируется.

На 10-й неделе плодного периода фиброзная и сосудистая оболочки начинают визуализироваться, но отсутствует зона расщепления. В этот период развития формируется пигментный эпителий, который начинает выстилать среднюю оболочку. Сетчатка формирует слои и имеет извилистый вид. Сетчатка неплотно соединена со средней оболочкой, а в изгибах не имеет контактов. Пигментный эпителий имеет более плотные связи со средней оболочкой. С помощью иммунной гистохимии на белок CD163 в средней оболочке выявлялись множественные клетки мо- ноцитарно-макрофагального ряда (рис. 3, а). Также в средней оболочке формируется ангиогенез с образованием кровеносных сосудов. На этапе формирования пигментного эпителия отсутствует стромальный меланогенез и сосудистая оболочка лишена пигмента (рис. 3, в).

57

ГЛАВА II

ко

ф

со

с

а

фб

я

б

Рис. 3 (начало)

58

ХОРИОИДАЛЬНЫЙ АНГИОГЕНЕЗ В ПРЕНАТАЛЬНОМ ОНТОГЕНЕЗЕ ЧЕЛОВЕКА

со

в

я

фб

г

Рис. 3 (окончание). Средняя оболочка глаза человека на 10-й неделе развития: а – строма средней оболочки; иммунная гистохимия к белку CD163 с докраской гематоксилином, ув. 200; б – звездчатые клетки средней оболочки, иммунная гистохимия к белку CD163 с докраской гематоксилином, ув. 400; в – строма средней оболочки, окраска гематоксилин-эозином. Микрофото, ув. 200; г – звездчатые клетки средней оболочки, окраска гематоксилин-эозином. Микрофото, ув. 400.

Условные обозначения: с – слои сетчатки; со – сосудистая оболочка; ф – фиброзная оболочка; стрелка – закладка пигментного эпителия; фб – фибробласты; я – разрежения фибробластов с образованием ячеек; ко – кровеносные островки

59

ГЛАВА II

Сосудистая и фиброзная оболочки (средняя оболочка) на переднем и на заднем полюсе в этот период образованы недифференцированными нейромезенхимными клетками, схожими с фибробластами, имеющими звездчатую или веретеновидную форму и образующими сеть с ячейками, по которым диффузно осуществляется трофика структур глаза человека (рис. 3, б, г). В этот период трофика структур является ликворной, т.к. только начинают формироваться кровеносные сосуды. Радужка и цилиарное тело отсутствуют. Среди фибробластов встречаются клетки с мелким и удлиненным ядром, а также с крупным

исветлым ядром по окрашиванию гематоксилином. Клетки с крупным, округлым и светлым ядром, возможно, принимают участие в секреции межклеточного вещества. А из клеток, имеющих мелкие

иудлиненные ядра, возможно, формируются эндотелиоциты сосудов

имиоциты.

Вучастках разрежения фибробластов с образованием ячеек, возможно образованных путем апоптоза и последующим фагоцитозом макрофагами, формируются ангиогенные островки и миоциты.

2.2. ФОРМИРОВАНИЕ МЕМБРАНЫ БРУХА (стекловидной пластинки)

На 8-й неделе выявляется зачаток компонентов мембраны Бруха, представленный клетками веретеновидной формы. Эти примитивные веретеновидные клетки мембраны Бруха прилежат к базальной мембране пигментного эпителия. При этом сама мембрана Бруха формируется раньше других структур хориоидеи, имеет ярко выраженное клеточное строение. Уплощаясь, клетки приобретают веретеновидную форму, а длинные отростки контактируют между собой (рис. 4). Формируется пигментный эпителий с базальной мембраной, а также выявляется беспигментный эпителий с помощью иммунной гистохими на белок S100, который до 14-й недели не окрашивается гематоксилин-эозином. Пигмент в пигментном эпителии накапливается на апикальной части клеток и имеет крупное гиперхромное ядро. В беспигментном эпителии меланосомы расположены околоядерно.

Мембрана Бруха вместе с пигментным эпителием представляют собой общее структурное образование, которое не полностью прилежит к зачатку сосудистой оболочки. В этом образовании можно выделить слои: беспигментный эпителий, пигментный эпителий, базальная мембрана пигментного эпителия, веретеновидные клетки, плоские клетки, пигментные клетки и волокнистый слой. К компо-

60