|
МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ім. О. О. Богомольця
ШАПОВАЛОВА ОЛЕНА ЮРІЇВНА
УДК 611 – 018 + 611.37 + 611.24 + 611.31
ОРГАННІ ОСОБЛИВОСТІ РАННЬОГО ГІСТОГЕНЕЗУ ПОХІДНИХ РІЗНИХ ЗАРОДКОВИХ ЛИСТКІВ У ЛЮДИНИ
14.03.09 – гістологія, цитологія, ембріологія
Автореферат
дисертації на здобуття наукового ступеня
доктора медичних наук
Київ – 2003
Дисертацією є рукопис
Робота виконана в Кримському державному медичному університеті ім. С. І. Георгієвського МОЗ України (м. Сімферополь).
Наукові консультанти: доктор медичних наук, професор Луцик Олександр Дмитрович, Львівський державний медичний університет ім. Д. Галицького МОЗ України, завідувач кафедри гістології, цитології та ембріології
доктор біологічних наук, професор Єфетов Костянтин Олександрович, Кримський державний медичний університет ім. С. І. Георгієвського, МОЗ України, завідувач кафедри біохімії.
Офіційні опоненти: доктор медичних наук, доцент Шевченко Олена Олександрівна, Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця МОЗ України, професор кафедри нормальної анатомії
доктор медичних наук, професор, академік Академії наук вищої школи України Баринов Едуард Федорович, Донецький державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри гістології, цитології та ембріології
доктор медичних наук, професор Сирцов Вадим Кирилович, Запорізький державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри гістології, цитології та ембріології
Провідна установа: Дніпропетровська державна медична академія МОЗ України.
Захист дисертації відбудеться "___15_" _____05_______2003р. о __13.30_______ годины на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 26.003.06, Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, пр. Перемоги, 34
З дисертацією можна ознайомитися в бібліотеці Національного медичного університету ім. О. О. Богомольця (м. Київ, вул. Зоологічна, 1).
Автореферат розісланий_________4.04_______________ 2003 року
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради Грабовой А. Н.
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність теми. На сучасному етапі прогресу науки, коли повністю розшифровано геном людини і постає питання визначення, на становлення яких конкретних клітин і тканин в нормі впливає той або інший ген, з'ясування закономірностей розвитку тканин, органів і систем в ембріогенезі in vivo є однією з основних задач медичної ембріології, спрямованої на профілактику пренатальних вад. Розширення фундаментальних досліджень з ембріології людини є назрілою необхідністю, оскільки багато хвороб дітей і дорослих етіологічно пов'язані з внутрішньоутробним періодом розвитку (Круцяк В. Н. та співавт., 1992; Селюк Л. И., 1975; Johnson M., Pratt R., 1975).
Дослідниками накопичено значний матеріал про будову і розвиток дихальної системи (Шабутин С.В. 1983; Сырцов В.К. 1990; Cardoso W.V., 1995). Однак до цього часу немає повного уявлення відносно екто- або ентодермального походження епітелію трахеї і легень (Бажанов А. Н., 1978; Борисов И. Н., Дунаев П. В., 1986; Cardoso W. V., 1995; Ross M.R, Romrell L. J., 1998). Між тим з'ясування біологічних властивостей і морфогенетичних особливостей цього епітелію має важливе теоретичне і практичне значення в плані оцінки характеру і спрямованості вікових змін, розпізнавання і лікування патологічних процесів, що часто виникають в органі (Хлыстова З. С. та співавт., 1971;Hooper S. B. , Harding R., 1995). Виходя з літературних відомостей, нам представляється важливим провести диференціальний аналіз раннього ембріонального гістогенезу і морфогенезу структур різного походження в перші три місяці розвитку з метою з'ясування схожих і відмінних потенцій до морфогенетичних процесів, закладених в їх різноманітній гістогенетичній суті (Lawson K. A., 1974; Urase K., 1996; Kazuma I., Yohki H., 1998).
З'ясування міжтканинних взаємовідносин у ранньому ембріогенезі людини, як складової частини ембріонального гістогенезу, важливо і в теоретичних аспектах, оскільки переважну більшість дослідницьких робіт проведено в культурі тканин лабораторних тварин (Герловин Е. Ш., 1978; Nexo S., 1988; Schuger L., 1996; Hilfer S.R. , 1996; Krajewska M, 1998), що не дозволяє повністю екстраполірувати результати на процеси, що протікають in vivo у людини.
З точки зору практичної доцільності нами вивчено ранній ембріональний гістогенез і міжтканинні взаємодії на прикладі тих органів, гістогенез яких вивчено недостатньо і результати могли б мати прикладне значення. Такими органами, окрім дихальної системи, є підшлункова залоза, яка однозначно розвивається із ентодерми (Волкова О. В. та співавт, 1996; Кокощук В. М., Круцяк В. Н., 1997; Montgomery R. K., Mulberg В. С, 1999), і передні відділи ротової порожнини з її похідними, що розвиваються із ектодерми (Быков В. Л., 1997; Череп О. Е., Гемонов В. В., 1998; Чайковский Ю. Б., 1999; Price W. H, 1999). Недавнє зняття заборони в ряді високорозвинутих країн на дослідження в області точкового клонування органів людини з метою трансплантації вимагає серйозних теоретичних обгрунтувань оптимальних термінів такої трансплантації, як у відношенні реципієнта, так і у відношенні трансплантата (Давиденко Л. М., 1992).
Доведено, що в розвитку багатьох органів існують так звані "критичні періоди", коли вплив пошкоджуючих чинників зовнішнього і внутрішнього середовища максимальний через особливу ранимість в силу недосконалості системи внутрішнього захисту ембріону (Светлов П. Г., 1972; Шаповалов Ю. Н., Троценко Б. В., Брусиловский А. И., 1973; Morikawa Y, Fujii K., 1999). Ймовірно також існування періодів часу, які найменш підходять для трансплантації клонованого органа. Такі моменти розвитку привертають увагу і в зв'язку з погіршенням екологічної обстановки в світі, взагалі, і в Україні, зокрема, (вплив радіонуклідів і ксенобіотиків) (Holemans K., Aerts L., 1998). Про важливість і необхідність біометричних і математичних підходів до цієї проблеми вказується в ряді робіт (Автандилов Г. Г., 1977; Яценко В.П. та співавт., 1990).
Проблема міжклітинних і міжтканинних взаємодій на різних етапах онтогенезу розглядалась в роботах вітчизняних і зарубіжних вчених, але вона далека від завершення (Барсуков Н. П., 1997; Степаненко А. Ю., Ма-словский С. Ю., 1998; Чайковский Ю. Б., 1999; Баринов Э. Ф., 2000; Боб-рик И. И., Черкасов В. Г., 2002; Ахтемийчук Ю. П., 2002).
На послідовних етапах гісто- і морфогенезу в складі клітин і тканин різних видів тварин і людини відбувається постійна перебудова лектин-рецепторних систем (Волкова О. В. та співавт., 1987; Луцик А. Д., 1987, 1989; Яцковский А. Н., Луцик А. Д., 1991; Eggens J., Fenderson B., 1989). Лектин-рецепторні системи високо видо- і тканниноспецифічні, є тонкими тестами на нормальність розвитку (Quondamatteo F., Zieger J., 2000). Відомості про зміни гістотопографії рецепторів лектинів в легенях, підшлунковій залозі і ротовій порожнині з її похідними людських зародків нечисленні і короткі (Chisholm D., Adi M., 1995; Adi M., Chisholm D., 1995). Спільністю властивостей ембріональних і ракових клітин, основаній на дерепресії ембріональних генів в останніх (Дейчман. Г. И., 1979), пояснюється кореляція вмісту канцероембріонального антигену та ембріональних рецепторів лектинів в тканинах пухлин (Дейчман Г. И., 1979; Луцик А. Д. та співавт., 1989; Волошин Н. А., Пащенко С. Н., 2001; Carpenter G. H., Proctor G. B., 1998; Katsetov C. D., Kontogeorgos G., 2000).
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Робота виконана згідно загального плану наукових досліджень Кримського державного медичного університету ім. С. І. Георгієвського по проблемі 07.03. та є фрагментом комплексної планової теми "Закономірності пренатального гісто- і органогенезу людини". Шифр теми 13.156. Номер державної реєстрації 01.91.0000714. Дисертант з комплексної теми виконувала окремі фрагменти.
Мета і задачі дослідження. Метою дослідження було вивчення на основі комплексного порівняльного аналізу ранніх етапів ембріонального гістогенезу органних особливостей і термінів просторово-часового становлення міжтканинних взаємвідносин і перерозподілу глікополімерів підшлункової залози, як похідної ентодерми, передніх відділів ротової по-рожнини з її похідними, як дериватів ектодерми, і дихальної системи та установлення походження епітелію дихальної системи.
Для реалізації поставленої мети визначені наступні задачі:
1. Прослідкувати динаміку міжтканинних взаємовідносин епітелію, похідного ентодерми, і мезенхіми або ембріональної сполучної тканини в гістогенезі підшлункової залози в першому триместрі пренатального розвитку людини.
2. Вивчити специфічні особливості міжтканинних взаємовідносин епітелію, похідного ектодерми, і мезенхіми або ембріональної сполучної тканини в процесі гістогенезу передніх відділів ротової порожнини та її похідних у першому триместрі внутрішньоутробного розвитку людини.
3. Вивчити специфічність міжтканинних взаємодій епітелію і мезенхіми в закладках дихальної системи людини в перші 12 тижнів ембріогенезу.
4. Зіставити локалізацію і перерозподіл глікополімерів - рецепторів лектинів, в епітеліальних і мезенхімних закладках дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними на етапах становлення структурних компонентів цих органів у ранньому ембріогенезі.
5. На підставі гістоморфологічних, цито-, гісто-, лектиногістохімічних і каріометричних досліджень з адекватною статистичною обробкою проаналізувати загальні та органоспецифічні закономірності міжтканинних взаємовідносин у структурах дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними на етапах їх становлення в ранньому пренатальному онтогенезі людини.
6. Установити вікову динаміку і терміни максимальних темпів гістогенезу закладок дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними в першому триместрі розвитку людини.
Об'єкт дослідження: ембріони людини, які розвиваються в матці за відсутності явно виражених пошкоджуючих чинників зовнішнього і внутрішнього середовища, перших 12 тижнів розвитку.
Предмет дослідження: дихальна система, підшлункова залоза, ротова порожнина та її похідні.
Методи дослідження: загальногістологічні, цито-, гісто- і лектиногі-стохімічні для вивчення розвитку органів, цитоспектрофотометричні, біометричні, математичні для оцінки темпів розвитку, статистичні для оцінки ступеня достовірності отриманих результатів.
Наукова новизна одержаних результатів. Вперше в роботі застосовано порівняльний комплексний підхід до проблеми походження епітелію дихальної системи з використанням сучасних методів гістоморфологічних досліджень, цито-, гісто- і лектиногістохімії, біометрії з різними видами статистичного аналізу, що дозволило визначити тканинну природу епітелію дихальної системи як ектодермальну. В роботі весь пакет досліджень було також реалізовано стосовно до органогенезу в першому триместрі вагітності органів, що розвиваються із енто- і ектодерми: підшлункової залози і передніх відділів ротової порожнини з її похідними. При цьому проаналізовано взаємовідносини, які розвертаються між мезенхімою та епітелієм, що відбувається із різних зародкових листків. Вперше представлено порівняльну характеристику їх послідовних гетерохронних гістогенетичних перетворень в ранні терміни пренатального розвитку.
Вперше на значному ембріональному матеріалі описано розташуван-ня і доведено ефект послідовного перерозподілу глікополімерів - рецепторів лектинів в клітинах, на їх поверхні і в позаклітинних тканинних структурах у процесі органоспецифічного диференціювання епітеліальних і мезенхімних закладок вивчених органів та участь цих молекул в епітеліо-мезенхімних взаємодіях, що залежать від гетерогенного походження закладок. Доведено, що становлення фібрилогенезу в ембріональній сполучній тканині пов'язано з експресією і редукцією рецепторів різних лектинів. Органоспецифічне диференціювання клітин мезенхіми в фібробласти також супроводжується перерозподілом лектин-реактивних глікокон'югатів.
На достатньо обширному матеріалі вивчено послідовність біосинтезу та активність комплексів полісахаридної природи і підтверджено їх роль в темпах диференціювання і структурних перетворюваннях дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними в перші 12 тижнів внутрішньоутробного життя.
Каріометричний аналіз з багатоплановою статистичною обробкою, який раніше до аналізу ембріонального гістогенезу вивчених органів не застосовувався, підтвердив специфіку характеру корелятивних епітеліо-мезенхімних взаємовідносин на етапах раннього розвитку структур різного походження. При співвіднесенні даних каріометричного і гістохімічного аналізу вперше установлено чіткі періоди прискореного диференціювання закладок і періоди зменшення темпів диференціювання.
Виявлено загальні закономірності ембріонального гістогенезу, які виражаються в наявності у диференційованих тканин клітин з найменшими розмірами ядер. Дано нове трактування регіональної близькості взаємодіючих тканин на етапах раннього ембріогенезу.
Практичне значення одержаних результатів. В роботі вивчено нормальний ембріогістогенез людських зародків, що розвиваються в матці за відсутності пошкоджуючих чинників зовнішнього середовища, ось чому в практичному відношенні одержані результати можуть стати основою для розробки параметрів контролю нормальності розвитку, зокрема, дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними, прогнозування наслідків порушення ембріогенезу, попередження аномалій внутрішньоутробного розвитку і можливості їх корекції при атиповій імплантації і при впливу несприятливих екологічних чинників.
Картування розташування глікополімерів, які є рецепторами лектинів, на оболонках клітин, в їх цитоплазмі і на неклітинних тканинних структурах вивчених органів в процесі нормального пренатального розвитку людини необхідно для ранньої діагностики потенціальної злоякісності пухлинних клітин в постнатальному онтогенезі, що дозволить створити доступні лектинохімічні діагностикуми для онкології і патологічної анатомії.
Уточнення походження епітелію дихальної системи із ектодерми важливо для адекватної оцінки вікових морфофункціональних пристосованих механізмів на змінені умови зовнішнього і внутрішнього середовища, спрямованості патологічних процесів, локалізації і шляхів метастазування пухлин.
На підставі одержаних даних визначено конкретні терміни максимальних перебудов тканин кожого із вивчених органів, що виключає можливість їх трансплантації у вказані терміни. Це тим більше актуально в зв'язку із зняттям в ряді країн заборони на точкове клонування органів людини з метою трансплантації, внаслідок чого важливе практичне значення набувають обгрунтування оптимальних термінів трансплантації.
Одержані результати дослідження можуть бути враховані та використані в подальшій розробці теоретичних положень відносно ролі міжтканинних взаємовідносин в ембріогенезі людини і, зокрема, в розвитку органів екто- і ентодермального походження. Результати роботи використані в навчальному процесі.
Особистий внесок здобувача. Дисертація є особистою роботою ав-тора, в якій дисертант самостійно зібрала та проаналізувала наукову літературу і патентну інформацію, сформулювала мету і задачі дослідження. Здобувач особисто провела збір і ретельний відбір нормального ембріонального матеріалу, його фіксацію з наступним ущільненням і виготовленням гістологічних зрізів, їх забарвлення з використанням гістологічних, гістохімічних і лектиногістохімічних методів, гістоморфологічні, цитоспектрофотометричні і каріометричні дослідження, статистичну обробку, аналіз та узагальнення цифрових даних. Автор апробувала результати дослідження і підготувала праці до друку. В наукових публікаціях результатів дослідження за участю співавторів дисертанту належить основна частина внеску.
Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, включені в дисертацію, були повідомлені на III Національному конгресі АГЕТ України (Київ, 2002); на Всесвітньому конгресі ринологів (Мюнхен, 2002); Х з'їзді онкологів України (Ялта, 2001); науковій конференції "Морфологические основы гистогенеза и регенерации тканей" (Санкт-Петербург, 2001); підсумковій науково-практичній конференції, присвяченій 70-річчю КДМУ (Сімферополь, 2001); 3-й міжнародній Парнаській конференції (Львів, 2000); науковій конференції "Біологія і патологія опорно-рухової системи" (Харків, 2000); науковій конференції ЦНДЛ КДМУ (Сімферополь, 2000); науковій конференції Кримського відділення товариства АГЕТ України, присвяченій 70-річчю з дня народженян професора Ю.М. Шаповалова (Сімферополь, 1999); 2-му Національному конгресі АГЕТ (Луганськ, 1998); ювілейних читаннях, присвячених 130-річчю кафедри гістології, цитології та ембріології Харківського медичного університету (Харків, 1997); 1-у Національному конгресі АГЕТ (Івано-Франківськ, 1994); III з'їзді АГЕТ Української РСР (Чернівці, 1990).
Публікації. Основні матеріали дисертації викладені в 33 наукових публікаціях (17 – особисто опубліковані здобувачем), в тому числі 22 наукових статті надруковані в фахових рекомендованих ВАК України виданнях, 2 – в провідних журналах РФ, 1 – в збірнику статей, що має міжнародний шифр реєстрації, 8 - в матеріалах наукових конференцій і з'їздів.
Об'єм і структура дисертації. Дисертація викладена на 553 сторінках машинописного тексту (основного тексту – 290 сторінок) і складається зі списку умовних скорочень, вступу, чотирьох розділів власних досліджень, висновків, списку літератури і додатків. Список літератури включає 628 джерела, із них 211 праць вчених країн СНД і 417 праць іноземних авторів. Робота ілюстрована 168 мікрофотографіями, 53 таблицями, 2 схемами і 41 графіком.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ
Матеріал і методи дослідження. Вивчено 212 зародків людини, що розвинулися в матці за відсутності явно виражених пошкоджуючих чинників зовнішнього і внутрішнього середовища, одержаних при медичних абортах в 1-у пологовому і в гінекологічному відділенні 6-ї міської лікарні м. Сімферополя. Одночасно були використані серійні зрізи із колекції "Крим" Кримського державного медичного університету ім. С. І. Георгієвського. У якості довжини ЗР наводится їх тім'яно-куприкова (т.-к.) довжина, що, на погляд більшості дослідників, краще (Boyden E. A., 1977; El Ahmer O. R., Essery S. D., 1999; Sherman T. S., Chen Z., 1999). Зародки (ЗР) фіксували 10% нейтральним формаліном або спирт-формолом. ЗР заливали в парафін та із них виготовляли серійні зрізи товщиною 6-7 мкм. Оглядові препарати забарвлювали гематоксиліном та еозином. Колагенові волокна визначали методом забарвлення пікрофуксином за Ван-Гізоном. Аргірофільні волокна визначали імпрегнацією сріблом за методом Гоморі.
Лектиногістохімічні методи дослідження. Серійні зрізи після депарафінізації занурювали в 96 градусний етанол, а потім для інактивації ендогенної пероксидази інкубували 20 хвилин в метанолі, що містить 0,3% перекису водню. Препарати оброблювали із застосуванням стандартних наборів НПК "Лектинотест" м. Львів в розведенні лектину (Л) 1:50 за рекомендованою методикою (Луцик А. Д., Детюк Е. С., Луцик М. Д., 1989). Візуалізацію місць зв'язування Л проводили в системі діамінобензидин-перекис водню. Контроль специфічності реакції здійснювали шляхом виключення із схеми обробки препаратів діамінобензидину. Використовували: Л бузини чорної (SNA), специфічний до кінцевих нередукованих залишків N-ацетилнейрамінової (сіалової) кислоти глікополімерів; Л арахісу (PNA), специфічний до -D-галактози: Л рицини (RCA), специфічний до -D-галактози, екранованої сіаловою кислотою; Л сочевиці харчової (LCA), специфічний до -D-маннози; Л сої (SBA) і Л виноградного cлимака (HPA), специфічні до N-ацетил-D-галактозаміну; Л клубнів картоплі (STA), специфічний до N-ацетил-D-глюкозаміну; Л зародків пшениці (WGA), специфічний до N-ацетилнейрамінової кислоти і в меншій мірі – до N-ацетил-D-глюкозаміну і Л бобчука анагиролистного (LABA), специфічний до -L-фукози. Інтенсивність забарвлювання зрізів різними Л оцінювалась в балах методом напівкількісної оцінки. Незалежні варіаційні ряди інтенсивності забарвлювання клітин епітеліальних і мезенхімних закладок (ЕЗ і МЗ) піддана статистичному аналізу за допомогою непараметричного статистичного парного T-критерію Уілкоксона.
Гістохімічні методи дослідження. Глікоген (Г) і глікопротеїни (ГП) виявляли ШІК-реакцією з ферментативним контролем (А. Хэм, Д. Кормак, 1983). Кількість ШІК-позитивних речовин в зрізах вимірювали за допомогою цитоспектрофотометра, сконструйованого на базі ультрафіолетового мікроскопу МУФ-3М та спектрофотометра СФ-4А при довжині хвилі 575 нм. Цифрові дані піддавали статистичній обробці з обчисленням перших параметрів розподілу. Глікозаміноглікани (ГАГ) визначали за допомогою забарвлення толуїдиновим синім при різних значеннях рН (від 2,0 до 8,0) буфера Михаеліса з контролем тестикулярної і стрептококової гіалуронідазою.
Способи отримання морфометричної інформації. Каріометричні дослідження клітин епітелію (Е), мезенхіми (М) та ембріональної сполучної тканини (ЕСТ) трахеї, легень, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними виконані за допомогою рисувального апарата типу АББЕ РА-5. При збільшенні мікроскопа об. 90 х ок. 15 замалювали по 50 ядер (Я) клітин кожного об'єкта. Достатність виборки установлена статистично. Визначали форму клітин по відношенню великого діаметра Я до меншого.
На основі каріометричних вимірів визначали форму Я клітин або показник витянутості як результат ділення розміру великого діаметру Я на розмір меншого. При наближенні результату до одиниці Я вважали округлим. За таблицями (Брусиловский А. И., Поюровский М. В., 1976) установлювали в умовних одиницях об'єми Я клітин в залежності від форми Я.
Методи математичної обробки. Обчислювали числові характеристики каріометричних варіаційних рядів: середню арифметичну величину і стандартну помилку середньої. Ці ж ряди перевірені на нормальність розподілу шляхом підрахунку коефіцієнта асиметрії та ексцесу. Для перевірки статистичних гіпотез використовували критерії Колмогорова-Смірнова і Ст'юдента. Застосовувався факторний аналіз. Однофакторний дисперсійний аналіз виявляв вплив фактора часу на розміри Я клітин. При двофакторному дисперсійному аналізі першим фактором був вплив на розміри Я клітин збільшення віку ЗР, а другим – вплив на ті ж параметри диференціювання Е і М в різні їх похідні. Ієрархічну класифікацію, яка є модифікацією двофакторного дисперсійного аналізу, використовували для оцінки епітеліо-мезенхімних відносин. Устанавлювалась сталість математичного очікування і дисперсії (критерії АББЕ і Кокса-Стюарта). Для визначення кореляції між збільшенням віку ЗР та змінами розмірів Я ЕЗ і МЗ трахеї, легень, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними, що диференціюються, було використано регресійний аналіз.
Результати роботи та їх обговорення. В даній роботі прослідковано процес становлення тканин дихальної системи, підшлункової залози і передніх відділів ротової порожнини з її похідними в перші 12 тижнів ембріогенезу у людини, виявлені і співвіднесені міжтканинні кореляційні взаємовідносини в мікроскопічних аспектах із застосуванням загальногістологічних, цитохімічних, біометричних і лектиногістохімічних досліджень.
Як показали наші дослідження, на самих ранніх стадіях розвитку епітеліальний покрив головної частини зародка, ротової бухти, передньої і середньої кишки представлено одношаровим низьким кубічним Е. М даної області зародка складається із недиференційованих зірчастих клітин. У чотиритижневих зародків ми знайшли, що епітеліоцити проліферують, ростуть, стають призматичними і на кінець тижня епітеліальний покрив, утвореної трахеопульмональної закладки, протоків підшлункової залози і первинної ротової порожнини ускладнює свою структуру і набуває дворядну будову, зовнішньо дуже схожу з двошаровим в це час шкірним Е. Показано, що у зародків 5-6 тижневого віку дані закладки побудовані за єдиним планом. За багаторядним Е, який налічує 3-4 ряди клітин в трахеї і бронхах 1-го порядку та 1-2 ряди клітин в термінальних бронхах, 2-3 ряди в протоках підшлункової залози, язика і щелепних відростках, 2 шари в шкірі розташований відносно широкий шар М. Базальна мембрана стає видимою на світлоооптичному рівні тільки на 6-й тиждень. Підлеглі клітини М утворюють прямі контакти з епітеліоцитами за допомогою своїх тонких цитоплазматичних відростків. Починаючи з 7-го тижня пренатального розвитку морфологічні відмінності в будові Е дихальної системи, підшлункової залози, язика, щелепних відростків, які закладаються первісно у вигляді епітеліального тяжу великих слинних залоз, дещо наростають, залишаючись, все ж, помітно схожими. В епітелії трахеї, бронхів і протоках підшлункової залози визначається багаторядна будова поляризованих клітин. В епідермісі і похідних ротової порожнини прослідковуються 2-3 шари менше поляризованих клітин. Подальше морфологічне диференціювання Е призводить до того, що на кінець вивченого періоду – до 12-ти тижнів розвитку, принципове галуження підшлункової залози закінчується. В дихальній системі і великих слинних залозах воно не завершується, однак є всі основні деревовидні закладки. Е підшлункової залози стають однорядним, в той час як Е ротової порожнини і слинних залоз – багатошаровий. В дихальній системі зберігається багаторядність і різька поляризація епітеліальної вистилки. Диференціація Е цих органів протікає гетерохронно. В кожний момент часу епітеліальний пласт проксимальних відділів закладок, що галузяться, має велику кількість шарів або рядів клітин в порівнянні з дистальними.
Клітини епітеліальних зародків майбутніх підшлункової залози, дихальної системи, ротової порожнини, великих слинних залоз і шкіри першим із полісахаридів, починаючи з 21 доби розвитку (ЗР 1,4 мм довжини), синтезують гомоглікан Г. Кількість вуглеводу у всіх клітинах приблизно однакова. Метаболічна активність ембріональних клітин визначається синтезом Г. З біосинтезом цього гомоглікану на ранніх етапах ембріогенезу пов'язано становлення імунохімічних і захисних реакцій (Шаповалов Ю. Н., Барсуков Н. П., 1980; Сырцов В. К. , 1990; Di Fiore J. W., Wilson M., 1994). В епітеліоцитах ротової порожнини, епідермісу і дихальної системи біосинтез ГП починається з 32-34 доби розвитку (ЗР 5,5 мм довжини). В епітеліоцитах підшлункової залози ускладнення біосинтезу полісахаридів відбувається тільки у ЗР у віці 40 доби (11 мм довжини). В клітинах периепітеліальної мезенхіми дихальної системи, щелепних відростків та язика пізніше, ніж в Е, з 35 доби ембріогенезу (ЗР 6,5 мм довжини) одночасно починається біосинтез Г і в значно меншій кількості ГП. В цьому ж віці фіксується початок продукції Г в клітинах периерітеліальної М (ПМ) підшлункової залози. Ускладнення ж біосинтезу ПС в залозі починається тільки у віці 41 доби (ЗР 12 мм довжини). Ускдаднення Г і ГП в клітинах Е, М і ЕСТ вивчених органів відбувається нерівномірно: в проксимальних відділах закладок, що деревовидно галузяться, ПС з'являються раніше і в великій кількості в порівнянні з дистальними відділами. Закономірності ускладнення вуглеводного обміну аналогічні у всіх вивчених органах. Біосинтез Г, який є енергетичним і пластичним матеріалом, із збільшенням віку зародків наростає, а потім змінюється біосинтезом більш складних поєднань – ГП. Сумарна кількість ШІК-позитивних речовин, отримана методом цитоспектрофотометрії з адекватною статистичною обробкою, в підшлунковій залозі до 47 доби (ЗР 18 мм довжини) більше в епітеліоцитах, потім переважають в клітинах ЕСТ, а після 10 тижнів (ЗР 33–45 мм довжини) знову зменшується в клітинах ЕСТ за рахунок прогресивного зниження біосинтезу Г і ГП. В закладках дихальної системи кількість Г поступово збільшується і досягає максимуму в епітеліоцитах до 43 доби (ЗР 13 мм довжини), а в клітинах ЕСТ бронхів – до 47 доби (ЗР 18 мм довжини). Після цих термінів концентрація Г знижується, замінюючись накопиченням ГП, кількість яких в епітеліоцитах неухильно повільно зростає, а в клітинах ЕСТ накопичується до відносно високих цифр у віці від 47 доби до 62 доби (ЗР 18–32 мм довжини), випереджаючи епітеліоцити, а потім знову змен-шується, відстаючи від клітин ЕЗ. У віці від 47 доби до 62 доби (ЗР 18–32 мм довжини) загальний вміст ШІК-позитивних речовин також вище в клітинах ЕСТ. Загальна кількість ШІК-позитивних речовин у ротовій порожнині та її похідних більше в клітинах ЕЗ, ніж МЗ за рахунок підсиленого біосинтезу гомоглікану Г. Після цього віку кількість ШІК-позитивних поєднань зростає в клітинах М або ЕСТ, переважаючи над епітелоцитами, за рахунок більш активного біосинтезу ГП і зниження продукції гомоглікану, хоча кількість останнього в клітинах ЕСТ більше, ніж в епітеліоцитах.
Нами отримано, що кількість синтезованого Г (рис. 1) і ГП (рис. 2) і динаміка їх перерозподілу по мірі доріслішання зародків людини в заклад-ках дихальної системи зіставлена з аналогічними параметрами закладок ротової порожнини та епідермісу, що однозначно розвиваються із ектодерми, і достовірно відрізняється від закладок підшлункової залози, що розвивається із ентодерми.
Рис. 1. Глікоген в епітелиоцитах підшлункової залози, ротової порожнини та її похідних, дихальної системи та епідермісу.
Паралельно з ЕЗ відбувається розвиток М та її похідних дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними. У вивченого нами зародка людини 21 доби (1,4 мм довжини) М зябрових дуг і тулуба складається із недиференційованих клітин. Здатність клітин М підшлункової залози, дихальної системи, щелепних відростків, язика і великих слинних залоз ускладнювати біосинтетичні процеси та активно секретувати компоненти основної речовини сполучної тканини – ГАГ знаменує трансформацію їх в молоді фібробласти і поява ЕСТ. Спочатку синтезується гіалуронова кислота, потім більш складні біополімери – хондроітинсульфати А і С, а потім волокнистий компонент ЕСТ.
Очевидно збільшення вмісту енергетичного і пластичного матеріалу, якими є на ранніх етапах ембріогенезу Г і ГП, в МЗ дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними, що розвивається, призводить до прискорення темпу їх диференціювання. Аналізуючи динаміку цито- і гістохімічних змін, ми відмічаємо, що у всіх вивчених органах цей процес прослідковується з другої половини другого місяця розвитку. Перша поява гіалуронової кислоти в ЕСТ капсули підшлункової залози і нижньощелепних відростках фіксується у віці 43 доби (ЗР 14 мм довжини), а в ЕСТ трахеї, верхньощелепних відростків і головної вивідної протоки підшлункової залози - у віці 45 доби (ЗР 16 мм довжини). Кількість синтезованих ГАГ та аргірофільних волокон поступово наростає згідно з дистальним градієнтом закладок, що галузяться, утворюючи своєрідний каркас в стромі органів. Мережа більш виражена в підепітеліальній зоні, де також в більш значній кількості виявляються ГП і ГАГ. На 12-му тижні ембріогенезу вміст ГАГ знижується по мірі колагенізації аргірофільних волокон.
У розвитку всіх вивчених органів яскраво проявляється загальнобіологічний закон асинхронності розвитку ЕСТ. Ми знайшли, що в безпосередньо прилеглій до Е М і ЕСТ в порівнянні з віддаленою від нього зоною більш активно здійснюються обмінні і біосинтетичні процеси. Раніше і більш інтенсивно диференціюються ПМ і ЕСТ, причому ущільнення клітин і накопичення в них біологічно активних поєднань Г і ГП, а також синтез ГАГ передує появі морфологічних компонентів закладок.
Асинхронність розвитку М і ЕСТ прослідковується і у відношенні топографії закладок дихальної системи, підшлункової залози і великих слинних залоз, що галузяться. Раніше і більш інтенсивно диференціюється М і ЕСТ навколо проксимальних ЕЗ в порівнянні з дистальними. Ми виявили також органну специфіку асинхронного розвитку ЕСТ: в підшлунковій залозі раніше всього колагенові волокна з'являються в капсулі, потім в міждольовій сполучній тканині, а потім – навколо головної вивідної протоки; в дихальній системі рано паралельно з трахеєю і бронхами 1-го порядку диференціюється периваскулярна М; в ротовій порожнині раніше всього диференціюється ПМ щелеп, язика, а потім слинних залоз. Одонтогенна М виділяється рано, але її диференціювання йде відмінним від М інших ділянок шляхом.
Рис. 2. Глікопротеїни в епітеліоцитах підшлункової залози, ротової порожнини та її похідних, дихальної системи та епідермісу.
Оцінюючи за допомогою гістохімічних та загальногістологічних ме-тодів епітеліо-мезенхімні відносини, які складаються в органах, в яких саме вони забезпечують гістогенетичні і формоутворюючі процеси, слід відмітити переважне диференціювання ЕЗ вивчених органів до семитижневого віку, що розвивається, можливо, під індукованим впливом М. З другої половини другого місяця ембріогенезу прискорений розвиток відмічається в МЗ, що, ймовірно, відбувається під впливом Е.
Закладка і становлення дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними у людини представляє собою дивергентне диференціювання первинно одношарового призматичного Е передньої і середньої кишки і дво-трирядного призматичного Е ротової бухти та однородної М тулуба і зябрових дуг в різні їх похідні, в основі якої лежить зменшення середніх діаметрів та об'ємів Я, що складають їх клітин (рис. 3 і рис. 4). Застосування при аналізі варіаційних рядів середніх діаметрів ядер клітин із популяцій клітин кожного із відділів і видів Е та його похідних і М та її похідних у віковому аспекті критеріїв АББЕ і Кокса-Стюарта виявило характер змін розмірів Я та їх дисперсій. Виявлена лінейна залежність у зменшенні розмірів Я. Зменшення середніх розмірів ядер клітин у Е завжди значимо більше, ніж у М. Разом з тим нами виявлено, що при порівнянні розмірів Я клітин між однойменними закладками сусіднього віку, що відстоють один від одного на порівняно малий відрізок часу, не завжди виявляється зменшення їх абсолютних середніх значень. Очевидно, це пов'язано з коливанням об'ємів Я в залежності від того, в якій стадії знаходиться інтерфазне Я. Необхідна оцінка всієї динаміки в цілому на достатньому періоді часу пренатального розвитку.
Ми установили, що більш диференційовані ЕЗ і МЗ проксимальних відділів закладок, що галузяться, містять клітини з Я найменших розмірів, що дозволяє відтінити гістогенетичні особливості, отримані нами при вивченні цих відділів за допомогою гістохімічних та загальногістологічних методів.
Усвітлі сучасних даних цитології таке зменшення розмірів Я клітин на ранніх стадіях ембріогенезу отримало відповідне підтвердження. Альбертс Б. та співавт., 1986; Волкова О. В., Елецкий Ю. К., 1996 описали два класи хроматину: конденсований хроматин або гетерохроматин і менш компактний – еухроматин. Гетерохроматин не бере участь в транскрипції. Деякі ділянки хромосом конденсуються в гетерохроматин у всіх клітинах організму. Це конституїтивний гетерохроматин. ДНК його ні в одній клітині даного організму не трансблокується. Інші ділянки хромосом формують гетерохроматин лише в певних клітинах. Це факультативний гетерохроматин. Загальна кількість його варіює в різних клітинах: в ембріональних клітинах його небагато, тоді як високоспеціалізовані клітини відрізняються надзвичайно високим його вмістом. По мірі розвитку клітини все більше і більше генів стає неактивними завдяки тому, що відповідна ДНК набуває специфічну конформацію, яка не дозволяє генам взаємодіяти з регуляторними білками активаторами. Таке переупакування ядерного вмісту в процесі ембріонального розвитку і веде до статистично достовірного зменшення розмірів ядер, незважаючи на деяке коливання ядерних об'ємів в зв'язку зі змінами кількості ДНК при підготовці ядер до мітозу.
Нами також виявлено, що в кожній тканині завжди присутні клітини з Я різних розмірів: великими, середніми і малими. Диференціювання Е і М досліджуваних органів йде схоже. З'являються клітини, які містять не тільки Я, за розмірами відповідні даній тканині, але і клітини з Я, що займають проміжне положення. Однак переважають перші клітини. Закономірно з'являються клітинні диференціювання, при яких домінуючий розвиток отримують форми, що визначають основні властивості зрілої структури та її функції.
Ми знайшли, що за розмірами Я клітин Е і динамікою їх зменшення в даний період ембріогенезу, оцінені на основі каріометричних даних із статистичною обробкою, можна віднести Е дихальної системи до похідних ектодерми.
Об'єктивна двостороння залежність між ознаками, що змінюються та корелюють – збільшенням тім'яно-куприкових розмірів тіла ЕР зі збільшенням віку та зменшенням розмірів Я клітин ЕЗ і МЗ проаналізована нами за допомогою регресійного аналізу. Цей спосіб статистичної обробки показує, що епітеліальні клітини похідних ектодерми, трахеї і легень зменшують розміри своїх Я швидше, ніж епітеліальні клітини похідних ентодерми. Клітини М і ЕСТ, що контактують з ектодермальни за своїм походженням Е ротової порожнини та Е трахеї і легень, зменшують розміри Я інтенсивніше, ніж М, що контактує з ентодермальним Е підшлункової залози. Однак у всіх вивчених органах ЗР повинен вирости на більшу тім'яно-куприкову довжину, щоб розміри Я клітин ПМ зменшились так, як Я клітин ЕЗ.
Оскільки зміни розмірів Я клітин в ембріогенезі доведено і дифе-ренціювання може характеризуватися такими ознаками, що не складають її суті, але супутні їй і полегшують загальну характеристику в якості її критерію або симптому (Кнорре А. Г., 1971; Клишов А. А., 1984), як зміна розміру Я клітин зі збільшенням віку зародків, зокрема, зменшення розмірів Я на прикладі дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними, то на його основі можна визначити темп диференціювання вказаних закладок.
Темп диференціювання оцінено при порівнянні каріометричних виборок із популяцій клітин Е і М та її похідних попарно у зародків сусідньогго віку в межах однієї і тієї ж закладки за допомогою статистичних критеріїев Колмогорова-Смірнова і Ст'юдента.
Темп диференціювання епітеліальних і мезенхімних похідних всіх вивчених органів, оцінений на основі каріометричних методів, не однако-вий і протікає асинхронно. Існують періоди часу більш і менш інтенсивного диференціювання. До віку 43 доби (ЗР 14 мм довжини ) в підшлунковій залозі, 62 доби (ЗР 32 мм довжини) в ротовій порожнини з її похідними і до 47 доби (ЗР 18 мм довжини) темп диференціювання ЕЗ випереджати аналогічні МЗ. Після 46 доби (ЗР 17 мм довжини) в підшлунковій залозі, 62 доби (ЗР 32 мм довжини) в ротовій порожнині з її похідними, 57 доби (ЗР 27 мм довжини) в дихальній системі темп диференціювання МЗ переважає над епітеліальними. Темп диференціювання М, що лежить віддалено від ЕЗ, не високий, що підтверджує асинхронність розвитку сполучної тканини органів. Ми вважаємо, що, наряду з гістоморфологічними та гістохімічними перетворюваннями, динаміка розмірів Я в певній мірі також відображає закономірності ембріонального гістогенезу, підтверджуючи результати описаних вище наших досліджень. Динаміка диференціювання ЕЗ дихальної системи зіставлена з динамікою диференціювання ЕЗ ротової порожнини з її похідними та епідермісом шкіри зародків і значно відрізняється від кривих динаміки диференціювання ЕЗ підшлункової залози, що має ентодермальне походження.
Оцінка каріометричних даних за допомогою двофакторного дис-персійного аналізу підтвердила існування періодів найбільш інтенсивного диференціювання в Е і в М та її похідних разом всіх закладок окремо в дихальній системі, в підшлунковій залозі і в ротовій порожнині з її похідними. Вік 50-57 доби і 10-11 тижнів для розвитку підшлункової за-лози, 43-45 доби і 11-12 тижнів для розвитку дихальної системи, 57-62 доби і 11-12 тижнів для розвитку ротової порожнини та її похідних - критичнй за результатами двофакторного дисперсійного аналізу, оскільки в ці відрізки часу відмінності істотні за обома факторами. В цей же час різко зменшуються розміри Я клітин. Таким чином, наведені терміни є дуже важливими в розвитку вивчених органів, які супроводжуються найбільш істотними перебудовами ядерної маси складових їх клітин.
Застосований метод статистичного аналізу каріометричних даних - ієрархічна класифікація, свідчить, що диференціювання ЕЗ і МЗ пов'язана з більш глибокими внутрішніми перебудовами Я клітин в порівнянні з їх віковими змінами.
Рис. 3. Зміни розмірів ядер клітин епітелію всіх наявних в кожному віці зародків закладок трахеї і легень (ЕЛ), підшлункової залози (ЕПЗ), ротової порожнини та її похідних (ЕРП) та майбутнього шкірного покриву голови (ЕШ).
Нами проаналізовані епітеліо-мезенхімні взаємовідносини в обраний відрізок ембріогенезу на основі порівнянні виборок середніх діаметрів Я із популяцій клітин базального ряду або шару Е та підлеглої М або ЕСТ дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними за допомогою критерію Колмогорова-Смірнова і критерія Ст'юдента. Е, який веде своє походження від ентодерми (підшлункова залоза), і підлегла М протягом перших трьох місяців ембріогенезу зберігають глибокий регіональний зв'язок, який прявляється однаковими розмірами Я, що складають їх клітин. Між ектодермальним за своєю природою Е (ротова порожнина та її похідні) і М, що контанктує з ним, аналогічний зв'язок на третьому місяця ембріогенезу, втрачается коли проявляється статистична неоднорідність каріометричних параметрів клітин. Наявність схожої закономірності в дихальній системі дозволяє віднести Е дихальної системи до похідних ектодерми.
За допомогою набору Л з вуглеводною специфічністю до всіх можливих моносахаридних залишків, присутніх в глікополімерах людських тканин, нам вдалося прослідкувати ефект послідовних морфогенетичних перетворень ЕЗ і МЗ дихальної системи, підшлункової залози і переднього відділу ротової порожнини з її похідними. Отримано, що послідовність експресії і редукції глікополімерів, які є рецепторами використаних Л різної вуглеводної специфічності, та їх кількість по мірі розвитку ЗР в перші 12 тижнів ембріогенезу в закладках дихальної системи статистично достовірно не відрізняється від таких в закладках ротової порожнини, що розвивається із ектодерми, і статистично достовірно відрізняється від закладок підшлункової залози, що розвивається із ентодерми (рис. 5, рис. 6 і рис. 7).
Зокрема, на початкових етапах розвитку підшлункової залози невелика кількість WGA-позитивних глікополімерів (з термінальними моносахаридними залишками N-ацетил-D-глюкозаміну і в меншій мірі – N-ацетилнейрамінової кислоти) виявляються тільки на апікальній поверхні епітеліоцитів протоків. По мірі росту, галуження залози і накопичення ШІК-позитивних поєднань в епітеліоцитах рецептори лектину зародків пшениці концентруються в значних кількостях на апікальній поверхні клітин крупних протоків, в той час як знову утворені дрібні протоки їх не мають. Диференціювання епітеліоцитів на кінець вивченого відрізка ембріогенезу пов'язана з накопиченням WGA+ глікополімерів на апікальній поверхні епітеліоцитів і поява їх в невеликій кількості на всій цитолемме клітин. Недифференцированная М ранніх етапів розвитку органа, а потім така, не контактирующая з ЕЗ, має в небольшом количестве рецептори лектину WGA на цитолемі. Диференціювання М пов’язано з переміщенням відповідних поєднань в цитоплазму. Трансформація клітин М в клітини ЕСТ веде до редукції в клітинах рецепторів лектину WGA.
Рис. 4. Зміни розмірів ядер клітин ПМ і ЕСТ всіх наявних в кожному віці зародків закладок трахеї і легенях (МЛ), підшлункової залози (МПЗ), ротової порожнини та її похідних (МРП) і майбутньої дерми шкіри голови (МШ).
В епітеліоцитах і клітинах М дихальної системи, вистилки ротової порожнини, язика і великих слинних залоз з самих ранніх етапів розвитку ми знашли велику кількість глікополімерів з кінцевими нередукованими залишками N-ацетил-D-глюкозаміну і в меншій мірі – N- ацетилнейрамінової кислоти. Одночасно з накопиченнем ШІК-позитивних речовин кількість таких глікокон’югатів збільшується, особливо на апікальній поверхні епітеліоцитів та виснажається в МЗ.
Гістогенетичні формоутворюючі процеси, пов’язані з міграцією епітеліоцитів протоків, в ранньому розвитку підшлункової залози корелюються з біосинтезом і перерозподілом сіалокон’югатів в ЕЗ і МЗ. До 11–12-ти тижнів розвитку N-ацетил-D-глюкозамінокон’югати з’являються на апікальній поверхні і цитолемі епітеліоцитів, а сіалокон’югати в клітинах МЗ редукується, зберігаючись в невеликій кількості в цитоплазмі епітеліоцитів дистальних відділів галуження.
Рис. 5. Вміст рецепторів лектинів на базальній поверхні епітелію крупних вивідних протоків підшлункової залози в перші 12 тижнів ембріогенезу.
Рис. 6. Вміст рецепторів лектинів на базальній поверхні епітелію крупних бронхів в перші 12 тижнів ембріогенезу.
Рис. 7. Вміст рецепторів лектинів на базальній поверхні епітелію щелепних відростків ротової порожнини в перші 12 тижнів ембріогенезу.
Гістотопографія і характер розподілу рецепторів Л бузини черної в ЕЗ і МЗ підшлункової залози має незначну схожість з гістотопографією і перерозподілом рецепторів Л зародків пшениці в тих же закладках, незважаючи на деяку схожість вуглеводної специфічності Л. В той же час глікополімери з кінцевими нередукованими залишками N-ацетил-D-глюкозаміну, виявлені Л клубнів картоплі, в тканинах підшлункової залози відсутні. На ранніх стадіях органогенезу клітини ЕЗ підшлункової залози синтезують богато глікополімерів з кінцевими нередукованими залишками N-ацетилнейтрамінової кислоти, що виявляються Л бузины чорної, які скупчені на апікальній поверхні епітеліоцитів і в меншій кількості – на базальній поверхні. Міграція клітин при галуженні епітеліальних тяжій закладок протоків залози пов’язана з накопиченнем сіалірованих глікополімерів на базальній поверхні та апікальній поверхні, а також в цитоплазмі. В крупних протоках епителиоціти, що диференціюються, зберігають ці сполуни тільки на апікальній поверхні. На кінець принципового галуження – до 12-го тижня ембріогенезу, рецептори Л бузины чорної піддаються редукції і нещільно лежать тільки в цитоплазмі клітин ацинусів і галуженнях протоків 4-го порядку. На ранніх етапах розвитку М, що контактує з ентодермальним Е закладок підшлункової залози, має більшу кількість сіалірованих глікополімерів, виявляємих Л бузини чорної, на цитолемі клітин. В цитоплазмі таких сполун значно менше. Такий же процес спостерігається в клітинах М, що не граничить з ЕЗ, які спочатку містили рецептори Л в цитоплазмі. По мірі розвитку підшлункової залози до 12-ти тижнів ембріогенезу фібробласти ЕСТ втрачають рецептори Л.
Динаміка експресії і редукції сіаломістких глікокон’югатів, виявляємих Л бузини чорної, в ЕЗ дихальної системи і ротової порожнини з її похідними тотожня і заключається в біосинтезі і накопиченні помітної кількості цих біополімерів на самих ранніх стадіях розвитку на апікальній поверхні епітеліального пласта і у включеннях цитоплазми. В кінці третього місяця цитоплазма епітеліоцитів вивільняється від рецепторів лектинів при зменшенні їх кількості на апікальній поверхні. М і ЕСТ, що розвивається в тісному контакті з ектодермальним за походженням Е ротової порожнини та її похідних, також як М і ЕСТ дихальної системи, на початку розвитку має помірну кількість сіалізованих глікокон’югатів, які виявляються SNA, в цитоплазмі клітин. В середині вивченого відрізку внутрішньоутробного розвитку, коли галуження бронхіального дерева і великих слинних залоз прискорюється, біосинтез таких поєднань підсилюється і вони накопичуються в цитоплазмі клітин периепітеліальної мезенхіми дистальних відділів галуження. Диференціювання клітин М в фібробласти, що відбувається, перш за все, в проксимальних ділянках закладок, які вже не галузяться, до 12-ти тижнів розвитку заключається у втраті SNA-позитивного матеріалу.
В ЕЗ ротової порожнини та її похідних РЛ клубнів картоплі (N-ацетил-D-глюкозамінокон’югати) з’являються у ЗР у віці 43 доби (14 мм довжини), а в ЕЗ дихальної системи – у ЗР у віці 46 доби (17 мм довжини). Місцем найбільшої їх локалізації стає апікальна поверхня пласта і в меншій мірі– базальна мембрана і цитоплазматичні включення. Фібробласти, диференціюючись із клітин М, втрачають рецептори цього Л.
Проведене нами порівняльне дослідження вмісту рецепторів лектинів WGA, SNA і STA в ЕЗ і МЗ дихальної системи, ротової порожнини та її похідних дозволило виявити, що гістогенетичні формоутворюючі процеси, пов’язані з міграцією і диференціюванням епітеліоцитів корелюються з біосинтезом і перерозподілом не тільки сіалокон’югатів, як в підшлунковій залозі, але і N-ацетил-D-глюкозамінокон’югатів.
В ЕЗ підшлункової залози глікополімери з кінцевими нередукованими залишками -D-галактози, які є рецепторами PNA, вперше з’являються в 11 тижнів ембріогенезу (ЗР 46–56 мм довжини). Л-позитивні поєднання в дуже невеликій кількості визначаються в базальній мембрані і на апікальній поверхні крупних вивідних протоків підшлункової залози. В МЗ вони відсутні. Можливе маскування кінцевих нередукованих залишків -D-галактози гіалуроновою кислотою (Bernard B., Font J., 1982), яку ми виявили в ЕСТ підшлункової залози з середини другого місяця розвитку. Ці дані узгоджуються з дослідженнями (Imdahl A. с соавт., 1992), виконаними на ембріонах миші.
Рецептори Л арахісу вперше зустрічаються в ЕЗ дихальної системи у ЗР у віці 46 доби (17 мм довжини), а в ЕЗ ротової порожнини та її похідних – у ЗР в віці 45 доби (16 мм довжини). В епітеліоцитах дихальної системи і ротової порожнини -D-галактокон’югати концентруються на апікальній поверхні і у внутрішньоцитоплазматичних включеннях. Їх кількість з віком наростає. Наявні первісно такі біополімери в базальній мембрані поступово зникають. Між закладками бронхів крупного і дрібного калібру існує різниця в характері перерозподілу РЛ арахісу. Епітеліоцити трахеї, крупних бронхів, ротової порожнини, язика і головних вивідних протоків великих слинних залоз, де процеси адгезії клітин найбільш важливі, накопичують -D-галактокон’югати на АП і в цитоплазматичних включеннях в апікальній частині клітин. В дрібних бронхах значне споріднення до Л проявляють тільки апікальна поверхня епітеліального пласта та дуже слабке – базальна мембрана. В цитоплазмі включения відсутні. В МЗ дихальної системи рецептори Л арахісу експресуються дифузно в цитоплазмі клітин М у ЗР в віці 46 доби (17 мм довжини ), а в МЗ ротової порожнини та її похідних – у ЗР в віці 45 доби (16 мм довжини). Диференціювання клітин М в фібробласти первісно в областях, де міграційна здатність клітин, пов’язана з їх галуженням, знижується, супроводжується поступовим збагаченням цитолеми клітин і в меншій мірі цитоплазми -D-галактокон’югатами не залежно від контакту клітин з ЕЗ.
В ЕЗ підшлункової залози глікополімери з кінцевими нередукованими залишками -D-галактози, екранованою сіаловою кислотою, що зв’язує з Л рицини, вперше з’являються у ЗР в віці 43 доби (14 мм довжини) під час активного галуження протокової системи залози. В кінці другого місяця розвитку (ЗР 14-27 мм довжини) гістотопографія їх дискретна: найбільш багата рецепторами Л апікальна поверхня крупних протоків. В дрібних протоках такі макромолекули зустрічаються і в базальній мембрані. На третьому місяці ембріогенезу біосинтез цих поєднань продовжує наростати і вони з’являються також в периферичних ділянках цитоплазми епітеліоцитів. Ми вважаємо, що цей факт пов’язаний з незавершившимся виселенням протокових епітеліоцитів, детермінованих в бік клітин ендокринних островців (Lukinius A., Ericsson J. L., 1992; Herrera P. L., Huarte J., 1994; Upchurch B. H., Aponte G. W., 1994; Percival A. C., Slack J. M., 1999). В МЗ підшлункової залози RCA, що взаємодіє з глікокон’югатами з кінцевими нередукованими залишками -D-галактози і сіалової кислоти, вперше дає позитивну реакцію у ЗР у віці 47 доби (18 мм довжини). На протязі кінця другого і третього місяця пренатального онтогенезу (ЗР 20–70 мм довжини) первинні Л-зв’язуючі сайти розпилені по цитоплазмі, концентруються на цитолемі і в цитоплазмі фібробластів, не досягаючи високих концентраційних показників.
В ЕЗ дихальної системи і ротової порожнини з її похідними динаміка синтезу і перерозподілу рецепторів Л рицини схожі. До середини другого місяця розвитку (ЗР 16 мм довжини) ці закладки багаті Л-позитивними глікокон’югатами, що концентруються на апікальній і базальній поверхнях Е і в малій мірі – в цитоплазмі клітин. На протязі всього періоду розвитку до 12 тижнів спостерігається їх послідовна редукція в цитоплазмі клітин і на базальній мембрані. На апікальній поверхні вони зберігаються в значній кількості. В МЗ дихальної системи і ротової порожнини перерозподіл рецепторів Л рицини має схожу динаміку. Перший місяць і перша половина другого місяця розвитку (ЗР 3,2–18 мм довжини) характеризуються підсиленим біосинтезом рецепторів Л і збагачення ними цитолеми і в меншій мірі цитоплазми клітин М. Ми вважаємо, що одержані нами відомості про накопичення до 12-ти тижнів в ЕЗ і МЗ дихальної системи і ротової порожнини та її похідних рецепторів Л PNA і зниженні кількості рецепторів Л RCA пов’язані з незавершеністю до цього віку процесів галуження органів і пов’язаними з цим процесом адгезії/міграції клітин. Разом з тим епітеліоцити цих органів нікуда не виселяються, на відміну від підшлункової залози, ось чому процеси адгезії переважають.
За літературними даними, в підвищенні агрегаційних характеристик клітин істотна роль глікокон’югатів з кінцевими залишками N-ацетил-D-галактозаміну. Наші дослідження виявляють схожість в перерозподілі рецепторів Л RCA і рецепторів Л SBA і HPA, причому динаміка і характер перерозподілу рецепторів Л сої і виноградного cлимака в ЕЗ і МЗ підшлункової залози, дихальної системи і ротової порожнини з її похідними на протязі перших 12 тижнів пренатального онтогенезу повністю співпадають і не мають істотних відмінностей.
В ЕЗ підшлункової залози рецептори Л SBA і HPA, що взаємодіють з біополімерними молекулами з кінцевими нередукованими залишками N-ацетил-D-галактозаміну, вперше з’являються на апікальній поверхні пласта у ЗР у віці 39 доби (11 мм довжини). На протязі всього подальшого вивченого періоду ембріогенезу (ЗР 12–70 мм довжини) такі глікокон’югати накопичуються і на кінець 12-го тижня більше всього їх на базальній мембрані. Мезенхімні елементи закладок підшлункової залози експресують рецептори Л сої і виноградного слимака в цитоплазмі з самих ранніх вивчених стадій ембріогенезу (ЗР 24–37 доби , 3,2–9 мм довжини). В першій половині другого місяця розвитку (ЗР 10–17 мм довжини) процес експресії рецепторів Л триває і вони локалізуються на цитолемі і в цитоплазмі клітин. На кінець 12-го тижня пренатального онтогенезу (ЗР 70 мм довжини) Л-позитивні макромолекули майже повністю покидають цитоплазму фібробластів ЕСТ і в значній кількості присутні на цитолемі клітин.
В ЕЗ дихальної системи і ротової порожнини з її похідними клітини з рецепторами Л SBA і HPA присутні з самих ранніх етапів диференціювання (ЗР 24–37 доби , 3,2–9 мм довжини). До 10-ти тижнів розвитку (ЗР 10–45 мм довжини) Л-позитивний матеріал відкладається на апікальній, базальній поверхнях і у вигляді включень в епітеліоцитах, досягаючи максимуму до 9–10 тижнів. Останні 11-й і 12-й тижні (ЗР 46–70 мм довжини) супроводжується редукцією N-ацетил-D-галактозамінокон’югатів і збереженням їх тільки на вільній апікальній поверхні Е.
В МЗ дихальної системи, аналогічно як і в МЗ ротової порожнини та її похідних, біосинтез SBA і HPA-позитивного матеріалу починається у ЗР в віці 39 доби (11 мм довжини) і 42 доби (13 мм довжини). Л тропні до цитолеми клітин. Протягом 7-го і 8-го тижня (ЗР 14–25 мм довжини) рецептори Л накопичуються в цитоплазмі і на цитолемі клітин. На кінець 12-го тижня (ЗР 70 мм довжини) фібробласти ЕСТ вільні від N-ацетил-D-галактозамі-нокон’югатів.
В ЕЗ підшлункової залози глікополімери з термінальними залишками -D-маннози, що взаємодіють з LCA, з’являючись вперше у ЗР у віці 43 доби (ЗР 14 мм довжини) на апікальній поверхні і цитолемі клітин пласта до кінця другого місяця ембріогенезу зберігаються на одному рівні. Динаміка перерозподілу рецепторів Л LCA, що береть участь в установленні міжклітинних контактів протокових та ацинарних епітеліоцитів (Brysk M. M., Rajaraman S., 1986; Hart C. E., Wood J. G., 1985), має схожі риси з динамікою перерозподілу рецепторів Л SBA і HPA, які також підвищують адгезивні можливості клітин. Разом з тим в МЗ підшлункової залози глікополімери з кінцевими нередукованими залишками -D-маннози, що з’єднують з Л сочевиці, вперше з’являється на цитолемі периепітеліальних клітин у ЗР у віці 42 доби (13 мм довжини) і в більшій кількості на цитолемі клітин М, що не має безпосереднього контакта з ЕЗ протоків. У другій половині другого місяця (ЗР 14–27 мм довжини) Л-позитивний матеріал збільшується на цитолемі і з’являється в цитоплазмі клітинних елементів М. Схожий кількісний характер і динаміка розподілу рецепторів Л LCA виявлені в ЕЗ дихальної системи і ротової порожнини з її похідними. Л-позитивні поєднання присутні на апікальній поверхні епітеліального пласта, залишаючи ареактивною цитоплазму, до 49-50 доби ембріогенезу (ЗР 3,2–21 мм довжини). На 8-м і внаступні до 12-го тижня розвитку (ЗР 21–70 мм довжини) -D-маннозокон’югати, з’являючись також в невеликій кількості на базальній мембрані Е і на цитолемі епітеліоцитів, стабільно зберігаються до кінця вивченого відрізка внутрішньоутробного життя. В МЗ дихальної системи, також як в МЗ ротової порожнини та її похідних, -D-маннозокон’югати присутні в невеликій кількості в цитоплазмі клітин М зябрових дуг і навколо трахеопульмонального зачатка, починаючи з 24 доби пренатального онтогенезу (ЗР 3,2 мм довжини), та істотно не змінюються до 45–47 доби розвитку (ЗР 16–18 мм довжини). Менш диференційована неущільнена М, що не контактує з Е, накопичує LCA+ макромолекули також на цитолемі. Кореляції між рецепторами Л сочевиці і рецепторами Л сої і виноградного равлика в цих органах не спостерігається.
В ЕЗ підшлункової залози глікополімери з кінцевими нередукованими залишками -L-фукози, які зв’язуються з Л бобчука анагиролистного, виявляються, починаючи з 39 доби (ЗР 11 мм довжини) в базальній мембрані Е протоків. На третьому місяця ембіогенезу (ЗР 27–70 мм довжини) Л-позитивні сайти з’являються на апікальній поверхні протоків залози і майже повністю редукуються в базальній мембрані. В МЗ підшлункової залози рецептори Л бобчука анагиролистного з’являються на цитолемі клітин М, починаючи з 41 доби пренатального онтогенезу (ЗР 12 мм довжини). На 12-му тижні розвитку (ЗР 57–70 мм довжини) прослідковується різьке зниження здатності фібробластів ЕСТ зв’язувати LABA.
Тотожня локализація і динаміка перерозподілу рецепторів Л LABA притаманна ЕЗ дихальної системи і ротової порожнини з її похідними. Вони присутні у самих ранніх із вивчених ЗР (24–35 доби , 3,2–6,5 мм довжини) в значній кількості. На протязі другого місяця ембріогенезу (ЗР 10–30 мм довжини) прослідковується тенденція збагачення епітеліоцитів -L-фукозокон’югатами, особливо базальної мембрани епітеліального пласта. За третій місяць розвитку (ЗР 32–70 мм довжини) кількість Л-позитивних матеріалів поступово зменшується до мінімальних значень на базальній мембрані, в цитоплазмі епітеліоцитів і в їх включеннях. В МЗ дихальної системи і в МЗ ротової порожнини та її похідних біосинтез -L-фукозокон’югатів присутній у самих ранніх вивчених зародків (24 доби , 3,2 мм довжини). Рецептори Л LABA концентруються в значній кількості на цитолемі клітин. На наступних тижнях розвитку (ЗР 5,5–27 мм довжини) прослідковується підсилена експресія рецепторів Л. Цей процес уповільнюється протягом третього місяця пренатального онтогенезу.
Підсумовуючи одержані нами дані, слід відмітити, що найбільш помітні перебудови Л-рецепторної системи у всіх вивчених органах відбуваються в другій половині другого місяця пренатального онтогенезу.
Нерівномірність розвитку М і ЕСТ всіх вивчених органів, пов’язана з прискореним розвитком в периепітеліальних зонах, пов’язана з перерозподілом рецепторів Л зародків пшениці, бузини чорної, сої, виноградного слимака і сочевиці, тобто, з N-ацетил-D-глюкозамінокон’югатами, сіалокон’югатами, N-ацетил-D-галактозамінокон’югатами і фукозокон’югатами.
Ретикулярні волокна в підшлунковій залозі є фукозокон’югатами (рецептори Л бобчука анагиролистного), а в дихальній системі і ротовій порожнини з її похідними – галактозокон’югатами (рецептори Л арахісу). Колагенізація аргірофільних волокон призводить до редукції рецепторів цих Л і появі в підшлунковій залозі рецепторів Л зародків пшениці (N-ацетил-D-глюкозамінокон’югатів і сіалокон’югатів) і в невеликій кількості – рецепторів Л бузини чорної (сіалокон’югатів). Диференціювання клітин М в фібробласти ЕСТ залози веде до втрати рецепторів Л зародків пшениці, бузини чорної, клубнів картоплі, арахісу і сочевиці, різькому зниженню концентрації рецепторів Л бобчука анагиролистного і перерозподілу рецепторів Л сої, виноградного слимака і рицини. Диференціювання клітин М в фібробласти ЕСТ дихальної системи і ротової порожнини з її похідними супроводжується редукцією рецепторів Л бузини чорної, клубнів картоплі, сої і виноградного слимака, зменшенням концентрації рецепторів Л рицини і перерозподілом в бік збільшення рецепторів Л зародків пшениці, арахісу, бобчука анагиролистного і сочевиці.
Між базальною мембраною Е, що веде своє походження від ентодерми (підщлункова залоза), і цитолемою клітин підлеглої М і ЕСТ протягом перших трьох місяців ембріогенезу зберігається відповідність гістотопографії і перерозподілу рецепторів використаних Л, крім рецепторів Л сочевиці. Між базальною мембраною ектодермального за свєю природою Е (ротова порожнина та її похідні) і цитолемою контактуючих з нею клітин М і ЕСТ аналогічний характер зв’язування і перерозподіл спостерігається для рецепторів Л рицини, сої, виноградного слимака і клубнів картоплі, а у рецепторів Л бузини чорної, арахісу, бобчука анагиролистного, зародків пшениці і сочевиці такої схожості немає. Наявність схожої закономірності в епітеліо-мезенхімних взаємовідносинах в дихальній системі дозволяє віднести Е дихальної системи до похідних ектодерми.
Виходячи із визнання і порівняння морфогенетичної специфічності структурно-функціональних і цитобіохімічних властивостей раннього ембріонального гістогенезу підшлункової залози, як похідної ентодерми, ротової порожнини з її похідними, як дериватів ектодерми, і дихальної системи є підстава вважати, що епітеліальна вистилка дихальної системи відбувається із ектодерми. Ми вважаємо, що накопичений і представлений фактичний матеріал дає право говорити про існування цього феномену.
ВИСНОВКИ
В дисертаційній роботі вирішена наукова проблема походження епітелію трахеї та легенів з використанням нових методів дослідження і у порівнянні з розвитком підшлункової залози, як похідної ентодерми, ротової порожнини з її похідними, як дериватів ектодерми, а також вивчені органні особливості раннього гістогенезу дихальної системи, підшлункової залози та ротової порожнини з її похіднимі.
1. Комплексне вивчення закономірностей раннього гістогенезу підшлункової залози, як похідної ентодерми, ротової порожнини з її похідними, як дериватів ектодерми, і дихальної системи людини мікроморфологічними, цитохімічними, морфометричними і лектиногістохімічними методами виявило, що епітеліальна вистилка трахеї та легенів відбувається із ектодерми.
2. У ранньому гістогенезі дихальної системи людини, підшлункової залози і ротовой порожнини з її похідними нами виявлені періоди, які супроводжуються значними тканинними перетвореннями, протягом яких процеси перебудови ядерного вмісту, глікопротеїнів, а також біосинтетичні процеси максимальні. Вказані критичні періоди розвитку відповідають 50–57 добі і 10–11 тижням для підшлункової залози, 43–45 добі і 11–12 тижням для дихальної системи, 57–62 добі і 11–12 тижням для ротової порожнини та її похідних.
3. Кількість і послідовність біосинтезу глікогену і глікопротеїнів в епітеліальних закладках дихальної системи зіставима з аналогічними параметрами закладок ротової порожнини та епідермісу і відрізняється від закладок підшлункової залози.
4. Гістогенез похідних мезенхіми дихальної системи, підшлункової залози і ротової порожнини з її похідними характеризується дивергентним диференціюванням первинно однорідної мезенхіми у відповідні мезенхімні похідні, перш за все, в периепітеліальних зонах і навколо проксимальних епітеліальних закладок, і супроводжується ущільненням клітин, накопиченням в них глікогену, глікопротеїнів, глікозаміногліканів, перерозподілом глікокон’югатів з термінальними залишками N-ацетил-D-глюкозаміну, сіалової кислоти, N-ацетил-D-галактозаміну та -D-маннози.
Розвиток ретикулярних волокон в підшлунковій залозі супроводжується експресією фукозогліканів, а в дихальній системі і ротовій порожнини – галактогліканів. Колагенізація аргірофільних волокон призводить до редукції рецепторів цих лектинів і появі в підшлунковій залозі рецепторів лектину зародків пшениці і в невеликій кількості – рецепторів лектину бузини чорної.
5. Динаміка диференціювання епітеліальних і мезенхімних закладок дихальної системи зіставима з динамікою диференціювання епітеліальних і мезенхімних закладок ротової порожнини з її похідними та епідермісом кожи зародків і значно відрізняється від кривих динаміки диференціювання епітеліальних і мезенхімних закладок підшлункової залози, що має ентодермальне походження.
6. У процесі раннього гістогенезу вивчених органів зменшення розмірів ядер похідних ектодерми відбувається швидше, ніж похідних ентодерми. За розмірами ядер клітин епітелію і динаміки їх зменшення епітелій дихальної системи відноситься до похідних ектодерми.
7. Протягом перших трьох місяців розподіл деяких глікополімерів на базальній мембрані епітелію і цитолемі клітин підлеглої мезенхіми та ембріональної сполучної тканини носить аналогічний характер як для екто-, так і для ентодермальних похідних (рецептори лектинів рицини, сої, виноградного слимака і сочевиці), інші характерні тільки для похідних ектодерми і дихальної системи (рецептори лектинів бузини чорної, арахісу, клубнів картоплі, бобчука анагиролистного і зародків пшениці).
8. У процесі диференціації та органної спеціалізації закономірності перерозподілу глікополімерів, які є рецепторами використаних лектинів, та їх кількість по мірі розвитку зародків в першіе 12 тижнів ембріогенезу в закладках дихальної системи не відрізняється від таких в закладках ротової порожнини, що розвиваються із ектодерми, і не відповідає таким в закладках підшлункової залози, що розвивається із ентодерми.
9. Гістогенетичні формоутворюючі процеси в ранньому розвитку підшлункової залози корелюються з біосинтезом і перерозподілом сіалокон’югатів, а в епітеліальних і мезенхімних закладках дихальної системи, ротової порожнини та її похідних – також з біосинтезом і N-ацетил-D-глюкозамінокон’югатів. Глікополімери з кінцевими нередукованими залишками N-ацетил-D-глюкозаміну, виявлємі лектином клубнів картоплі, в тканинах підшлункової залози відсутні.
CПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Брусиловский А. И., Шаповалова Е. Ю. Измерение плотности расположения клеток дифференцирующихся тканей как метод изучения эмбрионального гистогенеза // Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. – 1991. – Т. 100, № 4. – С. 91–93.
2. Брусиловский А. И., Троценко Б. В., Георгиевская Л. С., Шаповалова Е. Ю., Забашта Т. И. Закономерности раннего развития зародышей человека и млекопитающих // Актуальные вопросы теоретической и практической медицины: Тр. Крым. мед. ун- та. – Т. 130. – Симферополь. – 1991. – С. 22–28.
3. Шаповалова Е. Ю., Троценко Б. В., Забашта Т. И. Некоторые особенности эпителио-мезенхимных отношений в раннем гистогенезе слезной и околоушной слюнной желез человека // Морфология. – 1993. – Т. 105, № 9 – 10. – С. 174.
4. Шаповалова Е.Ю. Новый подход к анализу раннего гистогенеза у человека. Использование метода выявления рецепторов лектинов в раннем гистогенезе зубного зачатка // Вістник проблем біології і медіцини. – 1997. – № 16. – С. 142–146.
5. Шаповалова Е. Ю., Троценко Б. В., Забашта Т. И., Татевосян Б. Л. К вопросу о динамике кариометрических характеристик в раннем гистогенезе поджелудочной железы у человека // Українский медичний альманах. – 1998. – № 3. – С. 171–172.
6. Шаповалова Е. Ю., Троценко Б. В., Забашта Т. И. Ранний гистогенез волокнистого каркаса поджелудочной железы и легких у человека // Проблемы, достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения: Тр.Крым. гос. мед. ун-та. – Т. 134. – Симферополь. – 1998. – С. 258–263.
7. Шаповалова Е. Ю. Материалы к дифференцировке эпителиальных производных легких и трахеи у ранних зародышей человека // Вестник Белоцерковского государственного аграрного университета. – 1998. – Т. 6. – С. 204–208.
8. Шаповалова Е. Ю. Закономерности кариометрических характеристик эмбрионального гистогенеза на примере развития трахеи и легких у человека // Таврический медико - биологический вестник. – 1998. – № 1–2. – С. 15–18.
9. Шаповалова Е. Ю., Забашта Т. И., Луцик А. Д. Рецепторы лектинов в раннем гистогенезе эпителиальных и мезенхимных производных первичной ротовой полости у человека // Таврический медико-биологический вестник. – 1999. – № 1– 2. – С. 45–48.
10. Шаповалова Е. Ю. Динамика кариометрических характеристик в раннем эмбриогистогенезе ротовой полостиу человека // Таврический медико-биологический вестник. – 1999. – № 3–4. – С. 126–129.
11. Головская Ж. А., Ткаченко П. И., Шаповалова Е. Ю. Выявление с помощью лектинов гликополимеров эпителия межзубных сосочков в норме и при катаральном гингивите у детей // Проблемы, достижения и перспективы развития медико - биологических наук и практического здравоохранения: Тр. КГМУ. – Т. 135, Ч.1. – Симферополь. – 1999. – С. 210–220.
12. Шаповалова Е. Ю., Георгиевская Л. С., Забашта Т. И., Луцик А. Д. Современные аспекты межклеточных взаимодействий в железистой стадии развития легких (Обзор) // Вістник морфології. – 2000. – №1. – С. 150–152.
13. Шаповалова Е. Ю., Луцик А. Д. Изменение углеводного состава тканей в процессе раннего эмбрионального гистогенеза дыхательной системы у человека // Таврический медико - биологический вестник. – 2000. – № 1–2. – С.175–178.
14. Шаповалова Е. Ю., Георгиевская Л. С., Забашта Т. И., Луцик А.Д. Органоспецифические гистохимические и лектиногистохимические особенности эмбрионального гистогенеза гиалиновых хрящей трахеи у человека // Ортопедия, травматология и протезирование. – 2000. – №2. – С. 46–49.
15. Шаповалова Е. Ю. Оценка темпов и тканевых особенностей дифференцировки эпителиальных и мезенхимных производных поджелудочной железы у ранних зародышей человека // Український медичний альманах. – 2000. – Т.3, №3. – С. 180–183.
16. Шаповалова Е. Ю. Происхождение дыхательной системы в эмбриогенезе человека с позиций современных биометрических исследований // Архив клинической и экспериментальной медицины. – 2000. – Т.9, №3. – С. 226–229.
17. Шаповалова Е. Ю. Органоспецифические особенности и темпы дифференцировки эпителиальных и мезенхимных закладок околоушной слюнной железы у ранних зародышей человека // Медицина сегодня и завтра. – 2000. – №2. – С. 17–19.
18. Шаповалова Е. Ю. Оценка периодизации коллекции зародышей “Крым” по темпам их дифференцировки на основе кариометрических данных // Экспериментальная и клиническая медицины. – 2000. – №3. – С. 10–13.
19. Шаповалова Е. Ю. Некоторые закономерности эпителио- мезенхимных отношений в раннем гистогенезе поджелудочной железы у человека // Медицина сегодня и завтра. – 2000. – №1. – С. 22–25.
20. Шаповалова Е. Ю. Біометрична характеристика епітеліо-мезенхімних відношень в ранньму гістогенезі похідних різних зародкових листків у людини // Одеський медичний журнал. – 2000. – Т. 62, №6. – С. 15–18.
21. Шаповалова Е. Ю. Некоторые закономерности эпителио-мезенхимных отношений в раннем гистогенезе дыхательной системы у человека // Буковинський медичний вісник. – 2000. – N4. – С. 193–197.
22. Шаповалова Е. Ю. До проблеми міжтканинних кореляцiй в ранньому ембрiональному гiстогенезi привушних слинних залоз у людини // Науковий вiсник Ужгородського унiверситету. – 2000. – Вип. 12. – С. 47–50.
23. Шаповалова Е. Ю. О межтканевых взаимодействиях в раннем эмбриональном гистогенезе ротовой полости у человека // Актуальнi питання фармацевтичноi та медичноi науки та практики. – 2000. – Вип. 6. – С. 282–289.
24. Шаповалова Е. Ю., Луцик А. Д. Изменение углеводного состава тканей в процессе раннего эмбрионального гистогенеза поджелудочной железы у человека // Таврический медико-биологический вестник. – 2000. – Т.3, № 3–4. – С. 193–197.
25. Шаповалова Е. Ю. Ранний гистогенез углеводных компонентов тканей и волокнистого каркаса органов производных экто- и энтодермы у человека // Таврический медико-биологический вестник. – 2001. – Т. 4, № 1 – 2. – С. 171–176.
26. Шаповалова Е. Ю., Шматова Т. И. Анализ наиболее ранних признаков гистогенеза слезной и слюнных желез зародышей человека // Тезисы докладов III съезда АГЭТ Украинской ССР.: “Актуальные вопросы морфологии”. – Черновцы. – 1990. – С. 352.
27. Шаповалова Е. Ю., Троценко Б. В., Шматова Т. И. Морфометрическая оценка эпителио-мезенхимных отношений раннего гистогенеза некоторых производных экто- и энтодермы // Тез. докл. 1 Національного конгресу АГЕТ України. – Івано-Франківськ. – 1994. – С. 191.
28. Шаповалова Е. Ю., Троценко Б. В., Шматова Т. И. Методы количественного морфологического анализа в оценке закономерностей раннего гистогенеза легких у человека // Зб. наук. робіт, присвячених 130-річчю кафедри гістології, цитології та ембріології ХДМУ.: “Гістологія як науково-практичний базис підготовки медичних кадрів” – Харків. – 1997. – С. 148–150
29. Shapovalova E. Yu., Lutsyk A. D. Tissue signaling glycoconjugates in the development of human respiratory system: a pseudoglandular phase // Abstracts of 3rd Parnas Conference.: “Mechanism of cellular signal transduction and communication” – Lviv. – 2000. – P. 81.
30. Шаповалова Е. Ю. Сравнительные аспекты эмбрионального гистогенеза дыхательной системы и некоторых других производных экто- и энтодермы у человека // Материалы научной конференции “Морфологические основы гистогенеза и регенерации тканей” – С.-Петербург. – 2001. – С. 86–87.
31. Шаповалова Е. Ю. К вопросу об углеводном составе тканей поджелудочной железы человека в эмбриогенезе и при малигнизации // Матеріали Х з’їзду онкологів України – Київ. – 2001. – С.62.
32. Vagin D. V., Shapovalova E. Yu. Revealing glycoconjugates with the help of lectins in mucous coat tissues of nose and perirhinal sinuses in purulent inflammation and allergy // All Peace Congress of Rhinologists – Mьnchen. – 2002. – P. 89–90.
33. Шаповалова Е. Ю. Новые подходы к выяснению гистогенетической специфики дыхательной системы у человека как производной передней кишки // Наукові праці III Національного конгресу АГЕТ України.: ”Актуальні питання морфології”. – Київ. – 2002. – С. 348–349.
АНОТАЦІЯ
Шаповалова О. Ю. Органі особливості раннього гістогенезу похідних різних зародкових листків у людини. – Рукопис
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.03.09 – гістологія, цитологія та ембріологія. – Національний медичний університет ім. О. О. Богомольця, Київ, 2003.
Проведене на ембріонах людини перших 12 тижнів ембріогенезу морфологічне, гістохімічне, лектиногістохімічне і морфометричне дослідження дозволило встановити, що епітеліальна вистилка дихальної системи відбувається із ектодерми. Визначена присутність в гістогенезі підшлункової залози, ротової порожнині з її похідними, і в дихальній системі періодів, що супроводжуються значними тканинними перетвореннями. Це 50-57 доба і 10-11 тижнів у розвитку підшлункової залози, 43-45 доба і 11-12 тижнів для дихальної системи, 57-62 доба і 11-12 тижнів для ротової порожнини.
Прослідковано ефект послідовного перерозподілу глікополімерів – рецепторів лектинів у клітинах, на їх поверхні і в позалітинних тканинних структурах у процесі органоспецифічного диференціювання епітеліальних і мезенхімних закладок вивчених органів та участь цих молекул в епітеліо-мезенхімних взаємодіях, які залежать від гетерогенного походження закладок.
Ключові слова: ембріони людини, дихальна система, підшлункова залоза, ротова порожнина, лектини, біометрія, гістохімія, епітеліо-мезенхімни взаємодії, критичні періоди.
АННОТАЦИЯ
Шаповалова Е. Ю. Органные особенности раннего гистогенеза производных разных зародышевых листков у человека. – Рукопись.
Диссертация на соискание ученой степени доктора медицинских наук по специальности 14.03.09– гистология, цитология и эмбриология. – Национальный медицинский университет им. А. А. Богомольца. Киев, 2003.
Проведенное исследование зародышей человека первых 12 недель эмбриогенеза, развивавшихся в матке при отсутствии явно выраженных повреждающих факторов внешней и внутренней среды, позволило установить, что эпителий дыхательной системы развивается из эктодермы. Применен сравнительный комплексный подход к проблеме происхождения эпителия дыхательной системы с использованием современных методов гистоморфологических исследований, цито-, гисто- и лектиногистохимии, биометрии с различными видами статистического анализа, что позволило определить тканевую природу эпителия дыхательной системы как эктодермальную. Весь пакет исследований реализован применительно к органогенезу в первом триместре беременности органов развивающихся из энто- и эктодермы: поджелудочной железе и передним отделам ротовой полости с ее производными.
Гистохимическая диференцировка зачатков предопределяет морфологическую. Усложнение углеводного обмена клетками эпителия и мезенхимы аналогично во всех изученных органах: биосинтез гликогена сменяется биосинтезом более сложных соединений – гликопротеинов, в меньшей степени в конце второго и на третьем месяце эмбриогенеза. Количество и последовательность биосинтеза гликогена и гликопротеинов в эпителиальных закладках дыхательной системы сопоставима с аналогичными параметрами закладок ротовой полости и эпидермиса, и отличается от закладок поджелудочной железы.
В раннем гистогенезе дыхательной системы, поджелудочной железы и ротовой полости с ее производными присутствуют периоды времени, сопровождающиеся значительными тканевыми преобразованиями, в течение которых процессы перестройки ядерного содержимого, гликопротеинов и биосинтетические процессы максимальны и которые не являются оптимальными для трансплантации, например, от клонированных эмбрионов. Это 50–57 сутки и 10–11 недель в развитии поджелудочной железы, 43–45 сутки и 11–12 недель в развитии дыхательной системы, 57–62 сутки и 11–12 недель в развитии ротовой полости и ее производных.
Специфическая организация тканевых структур, сопровождающаяся выраженными эпителио-мезенхимными взаимоотношениями в изученных органах, приводит к существованию глубокой “региональной связи” между эпителием, ведущим свое происхождение от энтодермы (поджелудочная железа), и подлежащей мезенхимой в течение первых трех месяцев эмбриогенеза. Между эктодермальным по своей природе эпителием (ротовая полость и ее производные) и контактирующей с ним мезенхимой, также как между эпителием и мезенхимой или эмбриональной соединительной тканью дыхательной системы аналогичная связь утрачивается на третьем месяце эмбриогенеза. Диференцировка эпителиальных и мезенхимных производных сопряжена с более глубокими внутренними перестройками ядер клеток по сравнению с их возрастными изменениями. Проанализированы взаимоотношения, разворачивающиеся между мезенхимой и эпителием, происходящим из разных зародышевых листков. Впервые представлена сравнительная характеристика их последовательных гетерохронных гистогенетических преобразований в ранние сроки пренатального развития.
Кариометрический анализ с многоплановой статистической обработкой подтвердил специфику характера коррелятивных эпителио-мезенхимных взаимоотношений на этапах раннего развития структур различного происхождения. Обнаружены общие закономерности эмбрионального гистогенеза, выражающиеся в наличии у дифференцированных тканей клеток с наименьшими размерами ядер.
Описано расположение и доказан эффект последовательного перераспределения гликополимеров – рецепторов лектинов в клетках, на их поверхности и во внеклеточных тканевых структурах в процессе органоспецифической дифференцировки эпителиальных и мезенхимных закладок изученных органов и участие этих молекул в эпителио-мезенхимных взаимодействиях, зависящих от гетерогенного происхождения закладок. Показано, что становление фибриллогенеза в эмбриональной соединительной ткани связано с экспрессией и редукцией рецепторов различных лектинов. Диференцировка клеток мезенхимы в молодые фибробласты эмбриональной соединительной ткани железы ведет к потере N-ацетил-D-глюкозаминоконъюгатов, сиало-, галактозо- и маннозоконъюгатов, резкому снижению концентрации фукозоконъюгатов и перераспределению N-ацетил-D-галактозаминоконъюгатов и галактозоконъюгатов, экранированных сиаловой кислотой. Дифференцировка клеток мезенхимы в молодые фибробласты эмбриональной соединительной ткани дыхательной системы и ротовой полости с ее производными сопровождается редукцией N-ацетил-D-глюкозамино-, сиало- и N-ацетил-D-галактозаминоконъюгатов, уменьшением концентрации галактоконъюгатов, экранированных сиаловой кислотой, и перераспределением в сторону увеличения рецепторов лектинов зародышей пшеницы, арахиса, бобовника анагиролистного и чечевицы.
Ключевые слова: эмбрионы человека, дыхательная система, поджелудочная железа, ротовая полость, лектины, биометрия, гистохимия, эпителио-мезенхимные взаимоотношения, критические период.
|