МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ім. О. О. БОГОМОЛЬЦЯ

СУЛАЄВА ОКСАНА МИКОЛАЇВНА

УДК 591.4:616.61

ОСОБЛИВОСТІ ПОСТНАТАЛЬНОГО НЕФРОГЕНЕЗУ

У ПОТОМСТВА САМОК ЩУРІВ З КОМПЕНСОВАНИМ

ПОРУШЕННЯМ ФУНКЦІЇ НИРОК

14.03.09 – гістологія, цитологія, ембріологія

Автореферат дисертації

на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук

Київ - 2001

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана у Донецькому державному медичному університеті ім. М. Горького

Науковий керівник:

доктор медичних наук, професор, академік АН ВШ України Баринов Едуард Федорович, Донецький державний медичний університет ім. М. Горького, завідуючий кафедрою гістології, цитології та ембріології.

Офіційні опоненти:

доктор медичних наук, професор Яценко Валентин Порфирович, Національний медичний університет ім. О.О. Богомольця, завідуючий центральним науково-дослідним лабораторним центром

доктор медичних наук, професор Барсуков Микола Петрович, Кримський державний аграрний університет Міністерства аграрної політики України, завідуючий кафедрою гістології та радіобіології.

Провідна установа: Тернопільська державна медична академія ім. І.Я. Горбачевського, кафедра гістології, цитології та ембріології, МОЗ України, м. Тернопіль.

Захист дисертації відбудеться 01.03.2001 року о 14 на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.003.06 при Національному медичному університеті ім. О. О. Богомольця (03057, Київ, пр. Перемоги, 34)

З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Національного медичного університету ім. О. О. Богомольця (03057, Київ, вул. Зоологічна, 3)

Автореферат розісланий 29.01.2001 г.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Д 26.003.06. Грабовий О. М.

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

АКТУАЛЬНІСТЬ ТЕМИ: Провідною проблемою охорони здоров'я на сьогодняшній день залишається охорона здоров`я матері та дитини. Проте, незважючи на активні заходи щодо її покращення, рівень перинатальної патології та дитячої захворюваності не тільки не стабілізувався, але й продовжує рости [Н. Г Гойда, 1999]. Аналіз причин ситуації, що склалася в Європі взагалі та в Україні зокрема, свідчить про те, що окрім несприятливих екологічних умов [М.С Игнатова и соавт., 1999], одним з найсерйозніших чинників ризику формування природженої патології є екстрагенітальні захворювання у матері [Ю. І. Савченков и соавт., 1980; М. С. Игнатова и соавт, 1993, 1997]. Важливо підкреслити, що домінуюче місце серед екстрагенітальної патології у жінок дітородного віку займають хвороби сечової системи [К. М. Сергеева, 1998]. Статистичні спостереження показали, що 36% вагітних жінок страждають на захворювання нирок. Більш того, в 79% випадків у цього контингенту жінок виникають ускладнення перебігу вагітності, що безумовно, порушують ріст і розвиток плоду в цілому та його нефроуринарної системи зокрема [Н. Г. Гойда, 1999]. При з'ясуванні механізмів впливу ниркової патології матері на морфогенез органів і систем плоду констатується факт наявності взаємозв'язку між станом гомологічних органів матері та плоду, достовірність якого була підтверджена як клінічними спостереженнями, так і в експерименті. Вперше цей феномен було досліджено на органах ендокринної системи (щитовидна та надниркова залоза) [Ю. І. Савченков и соавт., 1980]. Це дозволило оцінити роль системи зворотнього зв'язку в гуморальній регуляції ендокринної системи плода під час розвитку. В якості підтвердження достовірності існування специфічного взаємозв'язку між організмом матері та плоду достатньо сказати, що цей феномен був зареєстрований у відношенні до більшості вісцеральних органів: печінки, підшлункової залози, серця, нирки [Ю. І. Савченков и соавт., 1980; Р. М. Аверкина, 1985; А. Ф. Яковцева и соавт., 1998]. Однак інтерпретація механізмів специфічного взаємозв'язку між вісцеральними органами уявляється надто проблематичною й залишається питанням, що вимагає продовження експериментальних та клінічних досліджень.

Використання структурно-функціонального підходу до рішення цієї проблеми дозволило намітити основні шляхи наукового пошуку, спрямовані на з'ясування ролі регуляційних органів і систем в анте- і постнатальному онтогенезі. Відхилення нефрогенезу були зареєстровані при різному ступені тяжкості гестозів, у гострих і хронічних експериментах з моделюванням різних варіантів ниркової патології. Так, порушення ренальних функцій при моделюванні гострого нефрозонефриту у вагітних самок щурів призводило до гальмування розвитку метанефроса у їх потомства в ембріональному періоді. Інші дані були отримані Takahashi L.K. et al. (1990) при аналізі розвитку нирок плодів в умовах моделювання гострої обструкції сечоводів у вагітної самки щура. Так, було продемонстровано прискорення темпів росту проксимального канальцевого сегменту як у плодів на 19-20-у добу гестації, так і у новонароджених щурят. Розбіжності в цих спостереженнях визначаються як використанням різних моделей, так і застосуванням різних критеріїв, більшість з яких мали якісний або напівкількісний характер. Таким чином, відсутність універсального набору об'єктивних критеріїв структурно-функціонального стану нирки на різних етапах нефроногенезу в нормі та при патології ускладнює тлумачення одержаних результатів і можливість їхнього використання для інтегральної оцінки механізмів дизембріогенезу та порушення постнатального розвитку нирки.

ЗВ'ЯЗОК РОБОТИ З НАУКОВИМИ ПРОГРАМАМИ, ПЛАНАМИ, ТЕМАМИ: Робота є фрагментом держбюджетної НДР № 0197U1002121 МК 97.06. 17 “Безпечне материнство – від запліднення до народження (розробити комплекс лікувально-профілактичних заходів, спрямованих на забезпечення безпечного материнства, покращення здоров`я матерів та дитини”. УДК 618: 614.2. Дисертант був виконавцем експериментального фрагмента роботи “Особливості постнатального нефрогенезу у потомства самок щурів з компенсованим порушенням функції нирок”.

Мета дослідження: Оцінити загальні закономірності та можливі механізми порушення нефрогенеза у потомства самок щурів з компенсованим порушенням функції нирок.

Розробити систему об'єктивних морфологічних критеріїв діагностики структурно-функціональної повноцінності нирок в різні вікові періоди.

Досягнення цієї мети базувалося на вирішенні наступних завдань:

1. Вивчити морфогенез нирки у інтактних щурів в постнатальному періоді онтогенезу, оцінити динаміку паренхіматозно-стромальних і міжнефронних взаємовідношень, що визначають формування зональної гетерогенності органа.

2. Розробити систему об'єктивних критеріїв оцінки структурно-функціональної повноцінності нирки в різні вікові періоди.

3. З'ясувати характер зміни нефрогенезу у потомства самок щурів з компенсованим порушенням функції нирок.

4. Встановити закономірності зміни міжнефронних взаємовідношень і відповідної десинхронізації термінів формування зональної гетерогенності органа в постнатальному нефрогенезі у потомства самок щурів після однобічної нефректомії.

5. З'ясувати закономірності та можливі механізми порушення формування нефронів різних популяцій у потомства самок щурів після резекції 70% ниркового обсягу.

Об'єкт дослідження: постнатальний нефрогенез

Предмет дослідження: з'ясування особливостей постнатального нефрогенезу у потомства самок щурів з компенсованим порушенням функції нирок.

Методи дослідження: для досягнення поставленої в роботі мети і реалізації її задач використовувались загальногістологічні та гістохімічні методи, а також морфометричний аналіз, що дозволило оцінити загальні закономірності нефрогенезу та з'ясувати характер його порушення у потомства самок щурів з компенсованим порушенням функції нирок. Для діагностики компенсованого порушення функції нирок у самок-матерів використовували кліренсові та біохімічні методи. Обробку кількісних параметрів проводили з використанням методів статистичного аналізу.

НАУКОВА НОВИЗНА ОДЕРЖАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ: Вперше проведений аналіз постнатального розвитку окремих сегментів різних популяцій нефронів шляхом зональної морфометричної оцінки нирки, розроблений алгоритм і система об'єктивних кількісних критеріїв оцінки структурно-функціонального стану нирки в різні періоди постнатального онтогенезу. Вивчений постнатальний розвиток нирки у потомства самок щурів з компенсованим порушенням функції нирки, проаналізовані характер і ступінь порушення морфогенезу нирок у щурят в залежності від ступеню ренальної дисфункції у матері. Встановлена роль порушення морфогенезу нефронів різних популяцій у дизморфогенезі різних зон нирки.

ПРАКТИЧНЕ ЗНАЧЕННЯ ОДЕРЖАНИХ РЕЗУЛЬТАТІВ: Розроблені на основі зонального аналізу нирки в процесі постнатального онтогенезу кількісні морфометричні критерії оцінки вікової перебудови гістоархітектоніки органа можуть служити об'єктивною основою аналізу структурно-функціонального стану нирки і його порушення в різні вікові періоди при гістологічному дослідженні біоптатів. Встановлені в роботі характер і глибина порушень постнатального морфогенезу нирок у потомства, що залежать від ступеню ренальної дисфункції у матері, можуть служити основою для розробки методів антенатальної профілактики і корекції дизембріогенеза сечової системи.

ОСОБИСТИЙ ВНЕСОК ЗДОБУВАЧА: автором самостійно проводилося вивчення наукової літератури, виконання експериментів, морфологічні та морфометричні дослідження, статистична обробка одержаних даних, аналіз та узагальнення отриманих даних.

АПРОБАЦІЯ РЕЗУЛЬТАТІВ ДИСЕРТАЦІЇ: Дані дисертаційної роботи були представлені на науковій конференції “Актуальні питання теоретичної та практичної медицини на сучасному рівні” (Полтава, 1996), Міжнародній конференції “Актуальні питання морфології” (Тернопіль, 1996), науковій конференції “Актуальні проблеми медицини Донбасу (Донецьк, 1996), міжнародній науково-виробничій конференції “Морфологія – практичній медицині” (Біла Церква, 1998), II Національному конгресі анатомів, гістологів і топографоанатомів (Луганськ, 1998), 15-му з`їзді фізіологів України (Донецьк, 1998), українській науковій конференції з міжнародною участю (Київ, 1999), III національному конгресі патофізіологів України (Одеса, 2000).

Матеріали дисертаційної роботи впроваджені: в учбовий процес та науково-дослідну роботу на кафедрах анатомії, патологічної фізіології, акушерства і гінекології Донецького державного медичного університету; в учбовий процесс та науково-дослідну діяльність на кафедрі гістології Запорізького державного медичного університету, Вінницького державного медичного університету, Кримського державного медичного університету.

ПУБЛІКАЦІЇ: Основні положення дисертаційної роботи викладені у 15 роботах, які повністю відображують зміст проведеного дослідження. З них 4 – у фахових виданнях, 2 статті у збірках наукових праць, 9 тез доповідей.

СТРУКТУРА І ОБ`ЄМ ДИСЕРТАЦІЇ. Робота складається з вступу, огляду літератури, характеристики матеріалу і методів дослідження, 3 розділів власних досліджень, аналіза та узагальнення одержаних результатів, висновків і списку літератури, який містить 200 джерел.

Дисертація викладена на 200 сторінках машинописного тексту, містить 40 мікрофотографій, 30 малюнків і 18таблиць.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Дослідження було виконане на потомстві 70 самок білих беспорідних щурів вагою 165±15 г. Щурята були розподілені на три групи. Контрольну групу (1-а група) склало потомство 10 здорових самок. В 2-у і 3-ю групи увійшли відповідно щурята, що були народжені від 60 самок-щурів, яким вилучали 50% або 65-70% ваги нирок. Оцінку ступеню компенсації ренальних функцій при зниженні ниркової ваги проводили в базальних умовах і після виконання 3%-го водного навантаження. Було з'ясоване, що в базальних умовах показники діяльності нирки не відрізнялися від таких у здорових щурів. При підтриманні контрольного рівня швидкості клубочкової фільтрації (ШКФ), у самок експериментальних груп на фоні водного навантаження була зареєстрована поява білка у сечі. При цьому визначали пролонгування до 4 годин періоду виведення введеного обсягу рідини (особливо у самок з резекцією 2/3 ниркового обсягу), менш виражене зниження канальцевої реабсорбції при більш низьких показниках кліренсу осмотично вільної води, у порівнянні з контрольною групою. Отримані дані свідчили про зниження резервних можливостей нирки і наявність компенсованого у базальних умовах порушення ренальних функцій.

Підготовка матеріалу для світлової мікроскопії включала: фіксацію нирок у забуференому (0.1 М фосфатний буфер, рН 7.4) 10% розчині формаліну і рідині Карнуа, зневоднювання у спирті висхідної концентрації, просвітлення у ксилолі та заливку в парафін. З парафінових блоків готували зрізи товщиною 5±1 мкм, що використовували для забарвлення гематоксиліном та еозином, а також гістохімічних методик. Для виявлення РНК і ДНК препарати забарвлювали піроніном і метиленовим зеленим за методом Браше [Э. Пирс, 1962; Д. С. Саркисов, 1996]. Оцінку вмісту в клітинах включень глікогену проводили у препаратах, забарвлених за методом Шабадаша. При вивченні хімічного складу сполучної тканини оцінювали наявність і розподіл сульфатованих та несульфатованих глікозаміногліканів за допомогою відповідних методів: забарвлення толуїдиновим синім при рН 5,3 і 2,6 [Д. С. Саркисов, 1996] і реактивом Шиффа. Ідентифікацію та вивчення архітектоніки ретикулярних волокон строми і базальних мембран проводили за допомогою імпрегнації солями срібла за методом Фута [Э. Пирс, 1962]. Зрілі колагенові волокна ідентифікували пікрофуксіном за методом ван Гізон.

Для з'ясування гістотопографії різних нефронів та їхніх сегментів досліджували серійні зрізи нирки, що виконували у трьох взаємоперпендикулярних площинах: 1) перпендикулярно довгої вісі органа – горизонтальні зрізи; 2) у вертикальній площині вздовж довгої вісі органа- фронтальні зрізи; 3) тангенціальні зрізи, які виконували по дотичній до поверхні органа, - це відкрило можливість для комплексної оцінки гістотопографічної оцінки всіх зон нирки.

З метою встановлення динаміки та темпів вікового формування окремих зон нирки визначали обсяг нирки (за об`ємом води, що витісняв орган), питомі обсяги (ПО) зон методом крапкової лічби з урахуванням принципу Кавальєрі-Акера-Глаголєва, використовуючи окулярну квадратно-вузлову сітку [Г. Г. Автандилов, 1991], на препаратах, забарвлених гематоксиліном та еозином, у поздовжній і поперечній площинах. В кожній віковій групі в нирці щурят визначали абсолютний обсяг окремої зони (Vзони абс.) за формулою Vзони абс.=ПОзони органаґVабс. органа (1). Враховуючи специфіку структурного складу кожної зони нирки [R.M. Kinne, 1985], що передбачає наявність специфічних взаємовідношень між структурними елементами нефронів різних популяцій і елементами строми, проводили якісний та кількісний аналіз морфологічних складових кожної зони. З цією метою при збільшенні ґ‘420 оцінювали питомі зональні обсяги (ПЗО) різних сегментів нефронів, збірних трубочок, судин, сполучної тканини (окремо клітин і міжклітинної речовини), на основі чого за формулою, аналогічною (1), проводили розрахунок абсолютного обсягу кожної структури в межах окремої зони або цілого органа.

Для ідентифікації та диференціальної діагностики різних тубулярних структур, а також аналізу динаміки їхнього розвитку проводили комплексну морфометричну оцінку структурних елементів кожної зони. За допомогою окуляр-мікрометра у межах кіркової речовини нирки оцінювали розміри (діаметр та абсолютний обсяг) ниркових тілець (НТ) різних популяцій нефронів, а також їхніх судинних клубочків (СК), на основі чого розраховували співвідношення обсягу окремого НТ та СК (VНТ/VСК) для кожної популяції нефронів, а також визначали кількість нефронів. Для вивчення динаміки клітинного складу СК в процесі постнатального розвитку проводили каріометричний аналіз (з урахуванням двох параметрів: 1) форми ядра, об`єктивну оцінку якої проводили за допомогою коефіцієнта елонгації (Е; Е=d1/d2, де d1 і d2 - більший та менший діаметри ядра відповідно); 2) обсягу ядра. Крім того, визначали щільність розташування ядер клітин, на основі чого розраховували сумарну кількість клітин в межах окремого судинного клубочку. Аналіз динаміки цього показника разом з каріометричними характеристиками дозволяв визначити темпи проліферацій різних популяцій клітин в СК.

При аналізі динаміки процесів росту і диференціації канальців після визначення ПЗО проводили розрахунок абсолютного обсягу, діаметра поперечного зрізу і довжини кожного канальцевого сегменту нефронів. Про динаміку росту показників судили за значенням темпу приросту (який розраховували як різницю між морфометричними показниками в двох вікових періодах у співвідношенні до значення в попередньому терміні). Оцінку динаміки процесів проліферації та диференціації клітин різних сегментів нефронів і збиральних трубочок (ЗТ) проводили за допомогою підрахунку мітотичного індексу на 1000 ядер, визначали обсяг та коефіцієнт елонгації ядра, обсяг або площу зрізу окремої клітини, ядерно-цитоплазматичного співвідношення (ЯЦС).

В якості груп порівняння для оцінки морфометричних показників структурних компонентів кожної ренальної зони у щурят різного віку використовували аналогічні показники в нирці дорослих тварин (віком 6 місяців, вагою 160±10 г.). Динаміку формування (росту і диференціації сегментів нефронів, збірних трубочок, судин і сполучної тканини нирки) проводили при порівнянні кількісних і якісних даних з аналогічними показниками у попередній віковій групі.

При обробці статистичного матеріалу у вибірковій сукупності визначали характер розподілу морфометричних даних [И. В. Поляков и соавт., 1975]. У випадку нормального розподілу даних вибіркової сукупності оцінювали середнє арифметичне, стандартне квадратичне відхилення, математичну помилку, проводили кореляційний аналіз між показниками в межах окремої вікової групи та в динаміці постнатального розвитку. При оцінці ступеню внутришньогрупових та міжгрупових відмінностей середніх значень використовували t-критерій Стьюдента.

У випадку іншого характеру розподілу проводили аналіз причин неоднорідного складу вибіркової сукупності, розподіл її на підгрупи та ізольований аналіз даних (наприклад, кількісна характеристика ядер). Ступінь внутришньогрупових та міжгрупових відмінностей в такому випадку оцінювали за допомогою непараметричних критеріїв: критерію знаків, критерію Вілкоксона-Манна-Уітні [Е. В. Гублер и соавт., 1973].

Результати дослідження та їх обговорення: Нирка новонароджених щурят контрольної групи мала вагу 33,8±±1,57 мг при загальній вазі тіла 6,21±±0,48 г. Незрілість на органному рівні підтверджувалася низьким паренхіматозно-стромальним співвідношенням, що складало 2,33±±0,42, на відміну від нирки дорослих тварин, де дана величина мала значення 6,48±±0,58 (p<0,01). Крім того, характерною особливістю була відсутність морфологічних і морфометричних ознак зональної гетерогенності кіркової та мозкової речовини, яка обумовлена відмінностями складу і гістоархітектоніки сегментів нефронів різних популяцій.

На відміну від нирки дорослих тварин, де аналіз структурно-функціональної повноцінності органа традиційно проводиться у 7 зонах, в нирці щурят на час народження можна виділити лише 4 зони: нефрогенну зону, зону глибокої кори, зовнішню мозкову речовину та внутрішню мозкову речовину.

Нефрогенна зона характеризувалася високим мітотичним індексом, високою щільністю розташування ядер у межах нефрогенних структур. Цито- і каріометричний аналіз дозволив виявити градацію ступеню диференціації структур, що входили до складу нефрогенної зони. В її межах визначалися розширені ампулярні ділянки збірних трубочок і нефрони на різних стадіях розвитку. Останні характеризувалися наявністю не тільки морфологічних особливостей, але й гетерогенністю цитометричних показників. Недозрілість сполучної тканини у межах нефрогенної зони, підтверджувалася домінуванням клітин над міжклітинною речовиною, здебільшого внутрішньоклітинним розподілом несульфатованих глікозаміногліканів, переважанням у складі міжклітинної речовини ретикулярних волокон і сульфатованих глікозаміногліканів. Це свідчить про паралелізм у диференціації паренхіми і строми, епітелію та сполучної тканини.

В межах 2-ї зони можна було виділити слабко розвинутий кортикальний лабіринт і ділянки широких мозкових променів. У межах кортикального лабіринту розташовувались кортикальні сегменти здебільшого юкстамедулярних нефронів. Їхні ниркові тільця мали обсяг 62,32±6,62ґ103 мкм3, причому 79,82% цього обсягу займав судинний клубочок. При аналізі клітинного складу СК була виявлена наявність у структурі СК кількох популяцій клітин, що розрізнялися за каріометричними показниками. Домінуючою (71,7%) була популяція клітин, ядра яких мали коефіцієнт елонгації від 1,0 до 1,3, а середній обсяг складав 64,49±4,56 мкм3. Дані клітини характеризувалися здебільшого периферійною локалізацією у вигляді безперервного ланцюжка по краю СК з формуванням складок всередину СК. Центральна ж частина СК була зайнята переважно кровоносними капілярами, вистеленими ендотеліоцитами з подовженими ядрами (коефіцієнт елонгації яких мав значення вище 1,3).

Вивчення цитометричних характеристик тубулярних елементів 2-ї зони показало, що найбільш диференційованим канальцевим сегментом зони був проксимальний звивистий каналець (ПЗК). Він мав найбільший діаметр і розвинену щіточкову облямівку. Незважаючи на наявність цито- і каріометричних відмінностей з аналогічними показниками в нирці дорослих щурів, клітини ПЗК характеризувалися відносно високим ступенем диференціації, що підтверджувалося показником ЯЦС, який склав 0,28±0,012. Однак при цьому був зареєстрований високий рівень мітотичної активності, що свідчить про продовження процесу росту канальця. Дистальний звивистий каналець був вистелений низьким кубічним епітелієм, клітини якого мали базофільну цитоплазму і характеризувалися наявністю високого ЯЦС, середнє значення його склало 0,94±0,06 у порівнянні з 0,43±0,03 в зрілій нирці. Низький ступінь внутрішньоклітинної диференціації епітелію дистального звивистого канальця (ДЗК) свідчив про його функціональної незрілість на час народження. Сполучна тканина характеризувалася гетерогенністю хімічного складу в різних ділянках кіркової речовини. Так, у межах мозкових променів був відзначений менший ступінь диференціації стромальних елементів, що мали ряд схожих ознак з такими у межах нефрогенної зони. Це, певно, було пов'язано з локалізацією в межах мозкових променів зростаючих петлевих сегментів поверхневих популяцій нефронів. Морфологічні особливості петель в межах глибокої кори полягали не тільки у низькому ступені диференціації епітеліоцитів, що вистеляли стінку петлі, але й у відсутності сегментарної гетерогенності морфології та цитометричних характеристик, що робило неможливої ідентифікацію низхідного та висхідного коліна петель Генле.

Мозкова речовина характеризувалася низьким питомим обсягом у структурі органа зовнішньої медули і відносно високим показником питомого обсягу внутрішньої мозкової речовини. Аналіз зовнішньої мозкової речовини (ЗМ) продемонстрував відсутність гетерогенності її зовнішньої та внутрішньої смужки, що було зумовлене низькими питомими та абсолютними обсягами проксимальних прямих канальців у межах ЗМ. Однак при цьому намічався початок формування типових для 4-ї зони нирки судинних пучків. Так, на поперечних зрізах ЗМ реєструвалася наявність канальцевих комплексів, які були розмежені одне від одного прошарками строми. У межах цих комплексів виявлялися збірні трубочки, що займали центральну зону, а також петлеві сегменти, розташовані здебільшого на периферії. Для внутрішньої мозкової речовини (ВМ) типовою була наявність сегментарної гетерогенності будови петлевих сегментів нефронів юкстамедулярної популяції. Однак при цьому нетиповою була присутність у ВМ товстого висхідного відділу петель Генле, що може свідчити про відсутність або слабкий розвиток на час народження тонкої висхідної частини петель юкстамедулярних нефронів.

Характерною особливістю строми зовнішньої та внутрішньої мозкової речовини була наявність великої кількості клітин, розташованих здебільшого перпендикулярно довгої вісі канальців, нагадуючи при цьому картину реномедулярних клітин зрілої нирки. Ці дані знаходяться у згоді зі спостереженнями E. Maric (1997), що продемонстрували роль клітин інтерстицію у формуванні мікрооточення для канальців та судин, що вростають у мозкову речовину нирки.

Динаміка постнатального формування нирки характеризувалася реалізацією сукупності процесів новоутворення нефронів (до 14-ої доби життя), роста і диференціації паренхіматозних структур, формування стромальних елементів. Розвиток ниркових тілець всіх популяцій нефронів супроводжувався збільшенням їхніх розмірів за рахунок обсягу судинних клубочків. Формування останніх було визначено поєднанням процесів проліферації та диференціації, що обумовлювало синтез і збільшення площі поверхні базальної мембрани фільтраційного бар'єра. Зміна каріометричних показників структурних елементів судинних клубочків свідчили про зміну кількісних співвідношень між різними популяціями клітин у його межах. Динаміка розвитку СК полягала у збільшенні кількості ендотеліальних клітин, ядра яких мали коефіцієнт елонгації більше 1,6, а середній обсяг складав до 50 мкм3, мезангіальних клітин з коефіцієнтом елонгації ядра 1,3-1,6 і обсягом від 50 до 90 мкм3 при зменшенні відсотку подоцитів (коефіцієнт елонгації ядер яких склав 1,0-1,3). Достовірним показником диференціації ниркових тілець було також збільшення ПО гломерулярних капілярів в структурі окремого СК і зростання абсолютного обсягу гломерулярної капілярної сітки у зоні в цілому, що супроводжувалося ростом абсолютного обсягу перитубулярних капілярів. При цьому існував центрифугальний градієнт розмірів і термінів дозрівання ниркових тілець юкстамедулярних (ЮМН), інтракортикальних (ІКН) і субкапсулярних нефронів (СКН).

Аналіз механізмів постнатального розвитку ПЗК продемонстрував, що формування цього канальцевого сегменту включало здійснення процесів росту (що переважав у ЮМН до 14-ї доби, а в ІКН і СКН – до 21-ї доби) і диференціації. Остання проявлялася збільшенням діаметра і площі зрізу канальця, ростом площі зрізу окремого епітеліоцита ПЗК завдяки зростанню обсягу цитоплазми, що визначило зменшення ядерно-цитоплазматичного співвідношення. Терміни формування ПЗК, як і росту абсолютного обсягу перитубулярної сітки капілярів визначалися популяційною приналежністю нефронів і термінами розвитку структур ниркових тілець. Постнатальний розвиток ДЗК характеризувався поєднанням процесів росту і диференціації. При цьому до 14-ї доби у межах 1-ї і 2-ї зон переважали процеси росту дистального канальцевого сегмента, а в подальшому формування канальця здійснювалося завдяки поєднанню процесів росту і диференціації.

Формування зональної гетерогенності зовнішньої медули (розподіл на зовнішню і внутрішню смужки - 3-ю і 4-у зони відповідно) визначалося ростом і диференціацією проксимальних прямих канальців, формуванням, ростом, переміщенням і диференціацією петлевих сегментів. Причому переважне значення у становленні структурного складу внутрішньої смужки ЗМ грало формування інтракортикальної і субкапсулярної популяцій нефронів. Розподіл ЗМ на зони реєструвався до 21-ї доби, а завершувався – до 40-го дня постнатального періоду. Причому до цього терміну встановлювалася дефінітивна специфічна тубуло- і ангіоархітектоніка.

Постнатальне формування ВМ було зумовлене поєднанням ряду процесів: збільшенням кількості, ростом, переміщенням і диференціацією сегментів петель Генле довгопетельних нефронів, ангіогенетичними процесами, що забезпечували зростання обсягу судинного русла ВМ; проліферацією і диференціацією реномедулярних клітин; збільшенням обсягу і зміною хімічного складу позаклітинного матриксу, що полягала у нагромадженні протеогліканових комплексів, багатих на сульфатовані глікозаміноглікани. Характерно, що депонування в інтерстиції протеогліканів досягало максимума лише після остаточного переміщення товстої висхідної частини петлі Генле з ВМ у ЗМ. Крім того, цей процес зворотньо корелював з активністю ангіогенезу і швидкістю росту петлевих сегментів, однак, співпадав з термінами появи специфічної реакції нирки на функціональні навантажувальні проби [Г. Длоуга и соавт., 1984].

Чисельність потомства у самок щурів з однією ниркою не мала достовірних відмінностей від контрольної групи. Показник середньої ваги тіла новонароджених щурят 2-ї групи незначно перевищував контрольне значення -- 6,83±±0,47 г, однак, ступінь відмінностей не був достовірним. При цьому середня вага нирки складала 38,6±±1,39 мг, що достовірно перевищувало контрольні показники на 14,2% (p<0,05). При аналізі структури органа було з'ясовано, що питомий обсяг мозкової речовини у нирці новонароджених щурів 2-ї групи був вище, ніж у контролі, причому здебільшого за рахунок більш потужного представництва зовнішньої медули, ПО якої склав 23,38±±1,32% (у порівнянні з 17,7±±1,18% у контролі; p<0,01), а різниця абсолютних обсягів ЗМ між 1-ю та 2-ю групами склала 50,85%. Одним з чинників більш інтенсивного розвитку ЗМ було збільшення товщини даної зони, очевидно пов'язане з ростом її структурних компонентів.

В нефрогенній зоні новонароджених щурят 2-ї групи було зареєстроване зниження темпів нефрогенезу, на користь чого свідчило зменшення абсолютного і відносного обсягу ранніх стадій формування окремих нефротичних одиниць. Збільшення сумарного абсолютного обсягу пізніх стадій розвитку нефрона, зниження питомого обсягу васкуляризованих ниркових тілець, а також мітотичної активності клітин СК при збільшенні питомого і абсолютного обсягу нефрогенних канальців свідчило про прискорення темпів формування окремого нефрона. Зниження мітотичної активності в клітинах строми, нагромадження і секреція у міжклітинний простір ШИК-позитивного матеріалу свідчили про більший, у порівнянні з контролем, ступінь диференціації сполучної тканини в безпосередній близькості до більш диференційованих структур нефрогенної зони.

При цьому прискорене формування і ріст нефронів інтракортикальної популяції визначило збільшення кількості нефронів, що функціонують в 2-й зоні. Це може свідчити на користь антенатального прискорення морфогенетичних процесів у нирці. Однак при цьому було зареєстроване зниження “якості” нефрогенезу, що проявлялося дистрофічними змінами різного ступеню розвиненості в проксимальних канальцях кори. Враховуючи той факт, що абсолютний обсяг і довжина ПЗК в 2-й зоні достовірно перевищували контрольні показники, а абсолютний обсяг перитубулярних капілярів мало відрізнявся від контролю, не виключено, що один з механізмів розвитку дистрофічних явищ полягає у формуванні дефіциту кровопостачання (відносної гіпоксії) паренхіми кіркової речовини нирки.

Прискорене формування інтракортикальних нефронів відображалося також на структурному складі ЗМ, де зростав обсяг петлевих сегментів. При цьому абсолютний обсяг внутрішньої медули і об'ємні характеристики петлевих сегментів юкстамедулярних нефронів в ній не відрізнялися від контрольних значень, що може свідчити про відмінність принципів регуляції росту і диференціації петель інтракортикальної та юкстамедулярної популяцій нефронів.

В процесі постнатального розвитку нирки відбувалося значне збільшення ваги і обсягу органа. Причому до 14-ї доби включно вага та обсяг нирок щурів 2-ї групи перевищували контрольні значення. На 21-у добу міжгрупові відмінності нівелювалися, а з кінця 1-го місяця життя збільшення ваги і обсягу органа у щурят 2-ї групи мали тенденцію до відставання від контрольних показників. Перевищення контрольних показників ваги нирок у щурів 2-ї групи на протязі перших 2 тижнів життя було зумовлене більшою вагою кіркової речовини нирки щурів, а також прискореним формуванням зовнішньої мозкової речовини, абсолютний і питомий обсяг якого достовірно перевищували контроль аж до 14-ї доби. До 21-ї доби відсутність розбіжностей у вазі нирки між 1-ю та 2-ю групами була зумовлена зниженням темпів збільшення ваги і обсягу кіркової речовини та ЗМ. До кінця 1-го місяця життя відставання у вазі органа визначалося дефіцитом збільшення обсягу кіркової речовини при близьких до контрольних значень обсягах ЗМ і ВМ.

Події першого тижня життя у щурят 2-ї групи відрізнялися від таких у контролі. Прискорена диференціація поверхневих популяцій нефронів супроводжувалася інертністю ростових процесів в юкстамедулярній зоні, що зумовило особливості об'ємних характеристик ПЗК в 2-й та 3-й зонах. До 14-ї доби завершувалося формування нефронів субкапсулярної популяції. При цьому прискорення темпів росту ПЗК цих нефронів супроводжувалося появою виражених дистрофічних змін в окремих його клітинах.

Формування ВМ характеризувалося пролонгуванням періоду росту лінійних розмірів ВМ та вростання нових петель і судин у ВМ. Так, якщо в контрольній групі збільшення абсолютного обсягу ЗТ, обумовлене ростом і збільшенням діаметра, відбувалося здебільшого на протязі перших 2 тижнів, то в нирці щурів 2-ї групи цей процес тривав до 40-ї доби, хоча темпи приросту обсягу ЗТ носили менш виражений характер. При цьому абсолютний обсяг петель Генле і судин продовжували збільшуватися також до 40-ї доби. Характерно, що цей процес супроводжувався активною проліферацією інтерстиційних клітин ВМ, що зумовило не тільки великі показники їх ПЗО у ВМ, починаючи з 30-ї доби, але й підвищення абсолютного обсягу реномедулярних клітин. При цьому, однак, ступінь метахромазії основної аморфної речовини ВМ при забарвленні толуїдиновим синім виявився менш інтенсивним як на 30-у, так і на 40-у добу. Лише до кінця 2-го місяця життя у сполучній тканині ВМ реєструвалося нагромадження сульфатованих глікозаміногліканів, хоча питомий і абсолютний обсяг інтерстиційних клітин в 5-7-й зонах залишався підвищеним.

Розвиток вагітності у щурів-матерів 3-ї групи в 2% випадків закінчився загибеллю матері. Кількість щурят у пометі знижувалася з 6-10 у контролі до 3-6. При цьому в 20% випадків реєстрували мертвонародження або загибель потомства на протязі перших 3 днів постнатального періоду. Вага тіла новонароджених щурят 3-ї групи (5,9±±0,34 г) була на 14,3±±0,51% нижче (p<0,05), ніж у контролі, що відповідало 2-му ступеню гіпотрофії, що певно, було обумовлено хронічною плацентарною недостатністю і гіпоксією. Зниження обсягу нирки супроводжувалося зміною співвідношення між обсягом зон, що полягало у збільшенні питомого обсягу кіркової речовини і нефрогенної зони у її складі. При цьому питомий і абсолютний обсяг диференційованої частини кіркової речовини нирки були знижені.

Морфологічна характеристика нефрогенної зони у потомства самок щурів з резекцією 2/3 ниркового обсягу свідчила про пригнічення процесу новоутворення нефронів. Доказом цього була відсутність гетерогенності цитометричних показників у проксимальній та дистальній частинах ЗТ, зниження відносного і абсолютного обсягу ранніх стадій формування нефронів, а також порушення темпів розвитку тубулярної частини окремого нефрона при гіперпластичних змінах у ниркових тільцях. В межах 2-ї зони при високому показнику питомого обсягу НТ, їхній сумарний абсолютний обсяг виявився нижче контролю. Розрахунок обсягу окремого ниркового тільця і кількості нефронів продемонстрував, що у межах 2-ї зони знижена, у порівнянні з контролем, кількість нефронів, що функціонують. Порушення темпів росту тубулярних відділів сформованих нефронів, що проявлялося низькими показниками ПЗО ПЗК, абсолютного обсягу і довжини цього сегмента, супроводжувалося значними дистрофічними змінами у проксимальних канальцях.

В постнатальному періоді, незважаючи на швидку диференціацію нефрогенної зони, що, як і в контролі, закінчувалася до 14-ї доби, було відзначене порушення морфогенезу окремих ниркових тілець субкапсулярної популяції нефронів у вигляді зменшення розмірів, розширення сечового простору капсули, підвищення щільності розташування ядер у межах судинного клубочка. При цьому в інших НТ спостерігалися процеси гіпертрофії та активного функціонування. Розрахунок середніх показників обсягу окремого НТ і сумарного обсягу НТ у кірковій речовині свідчив про зниження на 13,27% кількості нефронів, що функціонують, у порівнянні з контролем. Прискорене зростання і гіпертрофія клітин ПЗК до 14-21-ї доби визначили наявність значних дистрофічних змін у клітинах ПЗК, глибина яких знижувалася після 30-ї доби постнатального розвитку. Зовнішня мозкова речовина характеризувалася зниженням питомого і абсолютного обсягу петлевих сегментів, транзиторними дистрофічними змінами у ЗТ. Зменшення абсолютних розмірів і раннє нагромадження у міжклітинній речовині ВМ сульфатованих глікозаміногліканів при зниженні абсолютного обсягу інтерстиційних клітин може служити структурною основою обмеження резервних можливостей депресорної системи нирки і відповіді на об'ємні навантаження.

Таким чином, наявність компенсованого порушення функції нирок у матері обумовлює порушення просторово-хронологічної програми нефроногенеза потомства. При цьому характер і глибина порушення нефрогенезу залежать від ступеню порушення функції нирок у матері і викликаного цим відхилення в нейроендокринній регуляції гомеостазу у плоду.

ВИСНОВКИ

1. В дисертації наведене узагальнення і нове вирішення наукової проблеми, що стосується встановлення закономірностей морфологічної перебудови нирки на етапах постнатального нефрогенезу в нормі та у потомства самок щурів з компенсованим порушенням функції нирок. Результати проведених досліджень свідчать про доцільність використання зонального підходу для аналізу структурно-функціонального стану нирки в різні вікові періоди.

2. В роботі визначені терміни ключових морфологічних подій в постнатальному розвитку нирки у щурів. Продемонстровано, що новоутворення нефронів завершується до 14-ї доби. Визначається паралелізм в формуванні зони глибокої кори (2-а зона) і внутрішньої медули (5-7-а зона), а також субкапсулярної кори (1-а зона) і зовнішньої медули (3-4 зона) нирки.

3. Наявність компенсованого порушення функції нирок у матері зумовлює порушення нефрогенезу у потомства. Причому, характер і глибина порушення просторово-хронологічної програми розвитку нефронів різних популяцій залежать від ступеня ренальної дисфункції у матері.

4. У потомства самок щурів після однобічної нефректомії визначається прискорення новоутворення нефронів інтракортикальної популяції в антенатальному періоді, об`єктивним доказом якого є збільшення кількості нефронів, зростання об'єму і довжини їх проксимальних канальців в зоні глибокої кори неонатальної нирки

5. Після 14-ї доби постнатального періоду у потомства самок щурів після однобічної нефректомії спостерігається уповільнення розвитку внутрішньої мозкової речовини нирки за рахунок гальмування темпів росту тонких відділів петель Генле. Це супроводжується збільшенням об'єму інтерстиційних клітин і зниженням вмісту сульфатованих глікозаміногліканів.

6. Зниження кількості нефронів, що функціонують, на час народження потомства щурів після резекції 70 % ниркового об'єму супроводжується прискоренням темпів росту і диференціації проксимальних і петлевих сегментів юкстамедулярної популяції нефронів. Це визначає прискорення темпів морфологічного формування (становлення зональної гетерогенності) внутрішньої мозкової речовини і передчасне нагромадження в її інтерсиції сульфатованих глікозаміногліканів.

7. Дані, що стосуються просторово-хронологічної програми розвитку нирки в постнатальному онтогенезі, можуть служити основою для розробки методів морфологічної діагностики структурно-функціонального стану нирки в різні вікові періоди. Визначені в роботі закономірності порушення нефрогенезу при наявності ренальної патології у матері можуть використовуватися для розробки методів антенатальної профілактики і корекції порушення розвитку сечової системи.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ РОБОТ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Баринов Е.Ф., Ткачова О.М. (Сулаєва О.М.) Міжнефронні взаємовідносини в онтогенезі: морфофункціональні механізми дозрівання нирки // Вісник морфології. – 1999, № 2. – С. 178-181.

2. Баринов Е.Ф., Ніколенко О.Г., Бондаренко Н.М., Ткачова О.М. (Сулаєва О.М.) Структура і механізми реалізації адаптаційних реакцій у нирках щурят при гіпоосмотичних станах // Фізіологічний журнал. – 1998. – Т. 44, № 3. – с. 283.

3. Баринов Э.Ф., Николенко О.И., Бондаренко Н.Н., Ткачова О.Н. (Сулаева О.Н.) Структурные механизмы формирования концентрационной функции почки в постнатальном онтогенезе // Вісник Білоцерковського державного аграрного університету. – 1998, вип.6, ч.1. – С. 128-129.

4. Николенко О.И., Игнатьева Л.Н., Ткачева О.Н. (Сулаева О.Н.), Баринова М.Э., Терещук Б.П. Современные представления о структурно-функциональной гетерогенности почечной паренхимы // Арх. клин. и эксперим. мед. – 1998. – Т. 7, № 2. – С. 48-53.

5. Баринов Э.Ф, Николенко О.И., Бондаренко Н.Н., Ткачева О.Н. (Сулаева О.Н.), Терещук Б.П. Гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальная система: роль в нефрогенезе. // Мед.-соц. пробл. семьи. – 1999. – Т. 4, № 1. – С. 87-92.

6. Ніколенко О.Г., Бондаренко Н.М., Ткачова О.М. (Сулаєва О.М.), Баринова М.Е. Морфологічна гетерогенність становлення судинного апарату нирки в постнатальному онтогенезі // Укр. мед. альманах. – 1998, №3. – С. 35-36.

7. Терещук Б.П., Баринова Н.Є., Ткачова О.М. (Сулаєва О.М.), Міхайлова О.Ю. Можливості зональної оцінки мікроциркуляторного русла нирки // Матеріали Укр. наук. конф. з міжнар. участю “Мікроциркуляція та іі вікові зміни”, Київ, 19-21 травня 1999 року. – Київ, 1999 – С. 201.

8. Ткачева О. Н. (Сулаева О.Н.), Николенко О. И., Баринова Н. Е., Михайлова Е.Ю. Динамика сосудисто-тканевых отношений в период адаптации почки к условиям внеутробного существования // Матеріали Укр. наук. конф. з міжнар. участю “Мікроциркуляція та іі вікові зміни”, Київ, 19-21 травня 1999 року. – Київ, 1999. – С. 202-203.

9. Ніколенко О.Г., Баринов Е.Ф., Бондаренко Н.М., Ткачова О.М. (Сулаєва О.М.), Терещук Б.П. Морфологічна реакція нирок плодів і новонароджених на хронічну ниркову недостатність вагітних // Зб. наук. робіт міжнар. конф. “Актуальні питання морфології”, 6-7 травня, 1996. – Тернопіль, 1996. – С. 469-470.

10. Бондаренко Н.Н., Ткачева О.Н. (Сулаева О.Н.), Терещук Б.П., Баринова М.Э. Динамика морфофункционального состояния почек потомства после односторонней нефрэктомии у беременной самки. // Тез докл. науч. конф. “Актуальные проблемы медцины Донбасса”. – Донецк, 1996. – С. 23-24.

11. Ніколенко О.Г., Баринов Е.Ф., Бондаренко Н.М., Ткачова О.М. (Сулаєва О.М.),