2 курс / Гистология / Золотухина_И_А_Функциональная_морфология_эпителия_ворсин_плаценты

сыворотке крови [7, 66, 70, 71, 82, 83, 142, 143, 169]. Работы, в которых проводилось иммуногистохимическое исследование плацентарной ткани, и

в частности эпителия ворсин, не дают представления о сроках появления ПЩФ, так как не согласуются между собой [124, 125, 141, 148] и имеют фрагментарный характер, поскольку исследуется лишь одна гестационная группа [115, 146]. Большинство работ посвящено исследованию ПЩФ в последнем триместре беременности [107, 158], при различных акушерских и других патологиях [11, 13, 14, 15, 16, 30, 34, 60, 82, 83, 119, 123, 138,154, 172]. Представляется важным изучение сроков появления ПЩФ, ее максимальной экспрессии и динамики на всем протяжении гестационного периода в плацентарной ткани при неосложненном течении беременности.

В исследованиях плацент часто используют один маркер, а для полной характеристики эпителия необходимо провести корреляцию с уровнем β-

ХГЧ в эпителии ворсин, пролиферативной активностью цитотрофобласта и его морфологической перестройкой, направленной на выполнение им сложных транспортных процессов. Многими авторами проводилась морфометрическая оценка ворсин плаценты. Однако часто изучался только один тип ворсин или исследовались плаценты при акушерских патологиях [5, 17].

Изучению свободных симпластов посвящено большое количество исследований, но ни в одном из них не определена динамика их количества в течение гестационного периода, позволяющая судить о их значении и возможных критических периодах в развитии плода [3, 10, 45, 46, 57, 65, 78, 137].

В данном исследовании представлена полная картина развития всех компонентов эпителия ворсин в течение беременности. Акцент был сделан на описании морфологической характеристики эпителия в первом триместре понедельно с уточнением сроков гестации. В работе использованы методы

101

световой микроскопии, морфометрии, иммуногистохимии, электронной микроскопии и статистической обработки данных.

С учетом морфометрических показателей эпителия ворсин и их морфологических преобразований выделили 5 этапов в становлении ворсинчатого дерева:

Первый этап (4 - 5-ая нед. п.о.). Характеризуется тем, что из равномерно рассеянных ворсин по окружности хориального мешка формируются два полюса гладкий хорион и ранняя плацента – ветвистый хорион, который на 4-ой нед. гестации состоит из 4-5 генераций мезенхимальных ворсин. В стенке хориального мешка индекс пролиферации цитотрофобласта составил 34%. В мезенхимальных ворсинах эпителиальный покров имеет двухслойное строение с непрерывными ядрами ЦТ и сплошным слоем СТ, его площадь составляла

4863± 248 мкм² (p > 0,05). Цитотрофобласт ворсин активно пролиферирует, что подтверждается количеством Ki-67 позитивных клеток равным 29%. В дистальных отделах видны остатки клеточных колонн в виде сплошных участков цитотрофобласта без синцититрофобласта, явную активность инвазирующего цитотрофобласта подтверждал маркер Ki-67,

выявивший 96% - позитивных клеток. По данным последних лет [49, 89, 90, 152, 167], низкокислородное окружение вокруг хориального мешка < 20 мм Hg до 10-12 нед. гестации, стимулирует образование цитотрофобластического щита, рост ворсин плаценты, а также инвазию цитотрофобласта в спиральные артерии стенки матки. Научные данные

[49] говорят о том, что пролиферацию экстравилезного ЦТ стимулирует

TGFβ3 фактор, при высоком содержании Hif-1α, это препятствует дифференцировке цитотрофобласта в синцитиотрофобласт, и стимулирует внедрение ЦТ в спиральные артерии матки, что способствует нормальному течению беременности. Эти исследования подтверждаются нашими данными о высокой пролиферативной активности ЦТ.

102

В межворсинчатом пространстве были выявлены многоядерные симпласты имевшие отрицательную реакциию с маркерами Ki-67, β-ХГЧ и ПЩФ.

На этом этапе в эпителии ворсин иммуногистохимическая реакция с антителом против ПЩФ имел отрицательную реакцию. Однако на электронно-микроскопических снимках были выявлены формирующиеся микроворсинки. Возможно, отрицательная реакция свидетельствует о том,

что формирование микроворсинок уже идет, но столь активных метаболических и транспортных процессов не происходит. Вместе с тем наблюдалась слабая реакция с антителом против β-ХГЧ в инвазирующем ЦТ и трофобластическом эпителии, а также отрицательная реакция в стенке хориального мешка и свободных симпластах. Все вышепредставленные данные свидетельствуют о начинающейся морфологической специализации трофобластического эпителия. На 4 – 5

нед. п.о. по данным ультразвукового исследования копчико-теменной

(КТР) размер эмбриона равен 5-9 мм.

Второй этап (6 и 7-ая нед.). В этот период происходит рост плаценты

за счет увеличения числа боковых генераций, при этом площадь стромы и трофобластического эпителия отличается слабой тенденцией к росту (4744 ±282 мкм²; p > 0,05). Об активности роста можно судить по выявлению иммунопозитивных клеток ЦТ с помощью маркера Ki-67. Так, в ЦТ эпителия промежуточных ворсин выявлено 78% иммуноокрашеных Ki-67

положительных клеток на 6-ой неделе и 34% - на 7-ой неделе гестации. В

цитотрофобласте мелких генераций ворсин также выявлена

иммунопозитивная реакция с маркером Ki-67 на 6-ой неделе - 36%, а на 7-

ой неделе - 21% клеток.

Количество свободных симпластов на этом этапе достигало максимума, но с иммуногистохимическим маркером пролиферации Ki-67 и

с антителом против ПЩФ, реакция была отрицательной. В

103

противоположность тому с антителом против β-ХГЧ выявлялась выраженная степень окрашивания, что подтверждает данные о их иммуногистохимической активности [52].

На электронно-микроскопических снимках в эпителии видны крупные секреторные гранулы, что свидетельствует о его высокой секреторной активности. Усложнение эпителия ворсин находит свое отражение в появлении инвагинаций плазмолеммы в базальной части цитотрофобласта по типу базального лабиринта. На апикальной поверхности СТ микроворсинки становятся более выраженными. Эти морфологические изменения эпителия направлены на выполнение им меатаболической и транспортных функций. По данным литературы, на 6–

ой нед. гестации масса плаценты равна 6г., а масса плода - 1 г., [10] при КТР – 14 мм., на 7-ой неделе соответственно масса плаценты достигает 8

г., при массе эмбриона 2г. [10], а его КТР – 20 мм.

Третий этап (8, 9 и 10-ая нед.). В этом гестационном периоде у плода происходит активный органогенез, который представляется возможным только при полноценном гемохориальном обмене, устанавливающемся в конце 8-ой недели. С помощью современных эхо-сканеров и цветового Допплера кровоток внутри ворсин был обнаружен на 8-ой неделе преимущественно в периферических зонах плаценты [89, 147]. В связи с этим происходит морфологическая перестройка ворсинчатого дерева.

Начиная с 8-ой нед. увеличилась общая площадь ворсин в 1,8 раза, это происходит за счет синцитиальных почек. В 1,6 раза стал толще трофобластический эпителий, это происходит вследствии образования отростков клетками ЦТ в сторону стромы ворсин и приводит к неровным очертаниям базального слоя эпителия, а также за счет увеличения высоты микроворсинок.

В эпителии ворсин плаценты, синтициальных почках и свободных симпластах в этом периоде мы наблюдали выраженную степень

104

иммуноэкспрессии β-ХГЧ. Это позволило нам, вне зависимости от собранного анамнеза, убедиться в том, что плацентарная ткань взята при неосложненной беременности, так как по данным литературы в этот и предыдущий гестационный срок содержание β-ХГЧ в сыворотке крови увеличивается и достигает своего максимума [114].

Начиная с 9 недели впервые регистрируется умеренная, а к 10-неделе выраженная иммуноэкспрессия ПЩФ. Иммуноэкспрессия ПЩФ наблюдалась в цитоплазме СТ эпителия стволовых и промежуточных ворсин, а также в зоне щеточной каймы, свободных симпластах и синцитиальных почках. Сведения о сроках появления ПЩФ противоречивы. Так, по данным одних авторов, она появляется в сроке 7

недель [141], по другим сведениям, с 8-ми недель [148], и с 16-ти недель гестации [15]. Возможно, такое разногласие обусловлено не точностью определения срока гестации, в связи с тем, что в литературе не указано, как рассчитывался срок беременности. Согласно полученным нами данным,

развитие нормально протекающей беременности сопровождается увеличением иммуноэкспрессии ПЩФ в эпителии ворсин плаценты.

Возможно, что синтез ПЩФ по времени приурочен к началу маточно-

плацентарного кровотока, который до срока 9-и нед. гестации был заблокирован цитотрофобластическими пробками, которые препятствовали попаданию материнских эритроцитов в межворсинчатое пространство [89]. Необходимость появления ПЩФ имеет отношение к складывающимся реологическим условиям. Вероятнее всего ПЩФ действует в тесном контакте с аннексином V и оксидом азота,

предотвращая мембранозависимую активацию коагуляции материнской крови [9, 15], предупреждая свертываемость материнской крови. Также в этот период становится необходимым увеличение интенсивности белкового и углеводного синтеза и активации остеогенеза плода, в чем принимает участие ПЩФ.

105

Пролиферативная активность ЦТ ворсин резко идет на спад. Так, на

9 - 10 неделях обнаружено всего 2% Ki-67 иммуноположительных клеток в цитотрофобласте мелких ворсин.

Электронно-микроскопическое исследование позволило проследить усложнение в морфологии микроворсинок, более извитые инвагинации плазмолеммы в базальной части ЦТ и формирующуюся базальную мембрану. Все изменения подтверждают подготовку морфологической структуры эпителия ворсин к началу кровотока в межворсинчатом пространстве.

Свободные симпласты, уходящие в материнский кровоток,

традиционно считаются продуктом патологии плаценты, так как выявлялись у женщин с преэклампсией [45]. Возможно, они отражают постоянство количественных соотношений между ЦТ и СТ [45], либо являются регуляторами гемостаза, а также, будучи мигрантами в легочную ткань матери, индуцируют ее иммунную толерантность к плоду [52, 168].

По нашим данным, количество свободных симпластов в течение I

триместра кардинально изменяется, достигнув пика в сроке 7 недель гестации, начинает постепенно снижаться, что является новым фактом в плацентологии, хотя смысл подобных количественных эволюций пока не ясен. Иммуногистохимическая характеристика свободных симпластов соответствует таковой в эпителии ворсин, за исключением пролиферативной активности. Это позволяет предположить, что свободные симпласты являются высоко-специализированными структурами.

Таким образом, по нашим данным, морфогенез плаценты в I-ом триместре физиологической беременности не является изолированным процессом, напротив, сопряженные процессы развития стромы, сосудов и трофобластического эпителия в развивающихся ворсинах тесно связаны и определялись меняющимися условиями микроокружения эмбриона: от

106

низкокислородной среды и анаэробного типа питания к высокоэффективному гемохориальному обмену и высокоому напряжению кислорода, равному 40 mmHg, в межворсинчатом пространстве [167].

Этому способствует ряд морфологических и функциональных особенностей: сохраняется высокая секреторная активность СТ, которая подтверждается иммуноэкспрессией ПЩФ и β-ХГЧ.

Благодаря тому, что иммуноэкспрессия ПЩФ имеет выраженный характер, можно судить об активности транспортных процессов.

Выраженность экспрессии ПЩФ в СТ эпителия ворсин коррелирует с ее количеством в сыворотке крови беременных женщин и может служить диагностическим и прогностическим маркером в развитии беременности и нарушения фето-плацентарного комплекса [158]. Примечательно, что ПЩФ в крови беременной женщины регистрируется с 3 – 4 недели у 6,8%,

но ее появление в столь ранние сроки нельзя объяснить продукцией ПЩФ плацентарной тканью, так как она ещё практически отсутствует. Вопрос об источнике сывороточной ПЩФ остаётся открытым. С 4-го месяца беременности, после завершения периода формирования плаценты,

частота обнаружения и титр ПЩФ в кровотоке матери начинают возрастать с 13,3 до 68,7% и 1-1/8 титра (1-8 ЕД Боданского,

соответственно) к 8-му месяцу. Значительное увеличение частоты обнаружения ПЩФ в сыворотке крови наблюдается с 5-го месяца беременности. К концу беременности количество ПЩФ в сыворотки крови соответствует 8-32 ЕД Боданского, а частота ее обнаружения составляет

100% [15]. В свою очередь известным фактом является то, что синтез ПЩФ стимулируется эстрогенами, применение которых поможет избежать развития патологий фето-плацентарного комплекса [2].

Дифференцировка и морфологическая перестройка эпителия направлена в сторону редукции ЦТ ворсин, за счет этого капилляры приближаются к эпителию, также происходит усложнение в строении

107

плазмолеммы ЦТ в базальной части эпителия за счет увеличения числа инвагинаций. Все изменения направлены на укорочение дистанции между лакунами с кровью матери и сосудами плода, что в дальнейшем будет способствовать гемохориальному обмену. Таким образом, наблюдается адаптация плаценты к изменяющимся условиям жизнеобеспечения плода.

Середина II триместра характеризуется быстрым ростом плода,

который к 20 неделе п.м. достигает 276-380 грамм, с дальнейшей прибавкой к 24 неделям п.м. до 560-600г., в то время как прибавка массы плаценты за этот же временной промежуток составляет 150-185 г. [10]. В

результате активного роста плода изменяются и его потребности в питании, газообмене и обеспечении других жизненно важных функций.

Чтобы соответствовать требованиям плода, плацента морфологически перестраивается.

Четвертый этап (18 -24-ая нед. п.м.). В этот период ворсинчатое дерево плаценты характеризуется интенсивным ростом ветвей в длину и дифференцировкой ворсин на три типа: 1) опорные, 2) промежуточные незрелые, 3) промежуточные дифференцированные ворсины. В

промежуточных дифференцированных ворсинах наблюдается укорочение эпителиально-капиллярной дистанции, что подтверждается нашими данными об отсутствии второго слоя эпителия – ЦТ ворсин и морфометрическими характеристиками: площадь эпителия уменьшилась в

1,9 раза по сравнению с 9-10 неделями. Увеличение промежуточных ворсин и терминальных ворсин, более мелких в своем диаметре,

отражается и в морфометрической характеристике, диаметр ворсин в сравнении с 9 – 10 неделями уменьшился в 1,9 раз. Плазмолемма трофобластического эпителия в базальной части имела множественные инвагинации, которые обеспечивают увеличение транспортной поверхности и усложнившиеся обменные процессы. Важнейшей функцией плаценты является синтез и секреция широкого спектра биологически

108

активных веществ белковой природы. Многочисленные плацентарные белки (более 60) выполняют роль гормонов, рецепторов, факторов роста,

ингибиторов, иммунорегуляторных агентов, транспортных и связывающих белков. О возросшем синтезе ПЩФ свидетельствует выраженная степень ее иммуноэкспрессии в области щеточной каймы, в плазмолемме базальной части трофобласта, где ПЩФ выявляется в виде неровной линии. Возможно, такое распределение ПЩФ свидетельствует об осуществлении транспортных процессов направленных в сторону плода.

Иммуноэкспрессия ПЩФ в свободных симпластах также имеет выраженную степень.

Все выше представленные данные свидетельствуют о том, что морфогенез плаценты во II триместре всецело направлен на обеспечение возрастающих потребностей плода, это находит свое отражение в активном росте и ветвлении ворсинчатого дерева, в котором преобладают терминальные ворсины, в изменении эпителиального покрова, что проявляется в редукции ворсинчатого цитотрофобласта, усложнении плазмолеммы трофобласта в базальной части эпителия, все изменения в результате приводят к истончению эпителиально-капиллярной дистанции,

и началу эффективного гемохориального кровоснабжения, что способствует быстрому темпу роста плода.

Пятый этап (39 – 40 нед. п.м.). В конце беременности ворсинчатое дерево представлено преимущественно терминальными и терминальными специализированными ворсинами, что подтверждается минимальными значениями их площади. Средняя площадь наружной границы ворсин составила 3476 ±220 мкм² (р<0,001), что меньше в 4,9 раза, чем во II

триместре беременности. В этом сроке наблюдалось завершение дифференцировки эпителия ворсин в сторону образования синцитиокапиллярных мембран, средняя площадь эпителия составила 786

± 35 мкм² (р<0,001), что меньше в 4,2 раза, чем в предыдущем триместре.

109

Отсутствие роста ворсинчатого дерева подтверждалось негативной реакцией с антителом против Ki-67 в эпителии всех типов ворсин.

Истончение эпителиального покрова и наличие синцитиокапиллярных мембран обеспечивает реализацию возрастающих потребностей плода и его значительную прибавку в весе [10, 12]. Синцитиокапиллярная мембрана представляет собой тонкий, безъядерный участок цитоплазымы синцитиотрофобласта, общую базальную мембрану с эндотелием и истонченный участок эндотелиоцита плодного капилляра. По стереогистохимическим данным [129], в сроке 37 - 40 нед. средняя площадь барьера складывается из толщины эпителия (1,9-2,1 мкм²) и

капилляра (1,14-1,25 мкм²). В результате трансформация ворсин направлена для облегчения диффузионных процессов, что подтверждается выраженной имуноэкспрессией ПЩФ в виде толстой сплошной зоны в щеточной кайме и более тонкой линии в базальном полюсе эпителия.

Возможно, выраженная экспрессия ПЩФ на поверхности микроворсинок реализует также тромболитический эффект. Иммуногистохимическая реакция с антителом против β-ХГЧ выявлена в слабой степени, это коррелирует с минимальным содержанием β-ХГЧ в сыворотке крови [114].

Редукция цитотрофобласта ворсин, изменение эпителиального покрова ворсин, появление синцитиокапиллярных мембран, а также количественная редукция свободных симпластов в межворсинчатом пространстве свидетельствуют о заключительном этапе в формировании ворсинчатого дерева плаценты.

В результате исследования была прослежена динамика структуры эпителия ворсин, которая тесно связана с развитием ворсинчатого дерева от ворсинчатого хориона, до финального этапа развития плаценты в конце беременности. Морфологическое становление эпителия ворсин включает в себя структурные и функциональные преобразования, обеспечивающие меняющийся характер и тип питания эмбриона, а затем плода.

110