Онтогенез, 2019, T. 50, № 2, стр. 141-146

ВВЕДЕНИЕ

Данные о формировании и преобразованиях желез простаты человека из эпителиальных тяжей в сложные альвеолярно-трубчатые железы, особенностях их роста и динамики развития в течение пренатального онтогенеза и у новорожденных многочисленны, но фрагментарны и не систематизированы (Лугин, 2009; Троценко, 2009; Лысяков, 2010; Евтушенко, 2011). Уточнение сроков появления и формирования тех или иных структур является важным для наблюдения за правильным развитием мочеполового аппарата плода (Ахтемиiчук, 2012). Развитие патологических изменений, в том числе и в простате, может быть следствием нарушенного процесса развития органа (Shapiro, 1990). Наряду с иммуногистохимическими методами в биомедицинские исследования по определению степени развития патологических изменений желез внедряются методы определения факторов формы (Sparks et al., 2013). Данных о таких показателях в неизмененных патологией железах, в том числе и в простате, не опубликовано. Целью данной работы явилось определение морфометрических параметров эпителиальных тяжей, простатических проточков, концевых отделов желез простаты человека, выстилающего их эпителия, формы желез на протяжении пренатального и неонатального периодов.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Исследование выполнено на серийных гистологических сагиттальных, фронтальных и горизонтальных срезах предплодов и плодов человека 14.0–108.0 мм теменно-копчиковой длины (ТКД) из эмбриологической коллекции кафедры нормальной анатомии учреждения образования “Белорусский государственный медицинский университет”, а также на простатах плодов человека и мальчиков раннего и позднего неонатальных периодов (табл. 1, 2), полученных в соответствии с Законом Республики Беларусь № 55-3 “О погребении и похоронном деле” в редакции закона № 2/2235 от 09.01.15 и разрешено независимым этическим комитетом УО ВГМУ (протокол № 2 от 07.05.2018). Сведения о причине смерти и наличии патологических изменений новорожденных взяты из протоколов патологоанатомического исследования. Определение возраста эмбрионов и плодов осуществляли по их теменно-копчиковой длине в соответствии с таблицами Хватова (Хватов и др., 1969). Материал сгруппирован в возрастные группы согласно международной эмбриологической терминологии (Колесников и др., 2014).

Серийные гистологические срезы эмбриологической коллекции академика Д.М. Голуба (УО БГМУ) импрегнированы азотнокислым серебром по методу Бильшовского–Буке, окрашены гематоксилином и эозином. Полученные авторами статьи простаты после фиксации разрезали в сагиттальной, фронтальной, горизонтальной плоскостях и заливали в парафин по общепринятой методике. Гистологические срезы толщиной 5 мкм, изготовленные на ротационном микротоме Leica RM 2125 RT (Германия), окрашивали гематоксилином – эозином и фукселином по Hart.

Окрашенные препараты исследованы под микроскопом Leica DM 2000 (Германия) с фотонасадкой при суммарном увеличении 100, 200, 400. С помощью цифровой камеры “Leica D-LUX 3” (Германия) изготовлены микрофотографии исследованных областей. Обработку полученных микрофотографий желез простаты выполнили в программе Image Fiji, используя набор стандартных инструментов и плагинов, позволяющих изменять резкость, контрастность изображений, сглаживание, устранение “шумов” и разделение цветного изображения по цветовым каналам. Затем при помощи плагина Trianable Weka Segmentation изображения были сегментированы, получены их двоичные маски. Все обработанные изображения были откалиброваны с использованием стандартного объект-микрометра.

Применяли морфологический способ верификации апоптоза клеток на окрашенных гистологических препаратах с использованием критериев апоптоза, согласно рекомендациям Скибо (Скибо, 2011).

Проводили морфометрическое исследование, включающее измерение концевых отделов желез, площади их просветов, высоты эпителия. Оценку факторов формы концевых отделов желез и их просветов определяли, используя показатели округлости (Худоерков, 2013) и диаметр Фере (Мыцик, 2011).

Проверка статистических гипотез выполнена в программах “Statistica 10.0” и “Microsoft Excel 2007”. Проверку статистической однородности выборок проводили с использованием непараметрических процедур однофакторного дисперсионного анализа (критерий Крускала-Уоллиса для множественного сравнения). При обнаружении статистической неоднородности нескольких выборок для последующего выявления неоднородных групп использовали U критерий Манна–Уитни, post hoc тест данна с поправкой Бонферрони. Критическим уровнем значимости считали p < 0.05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

У плодов 7–10 нед. (21–57 мм ТКД) в области закладки будущей простаты ниже шейки формирующегося мочевого пузыря на уровне впадения в урогенитальный синус мезонефральных протоков эпителиальных зачатков простаты не было обнаружено.

На 11 нед. развития плодов по бокам от урогенитального синуса ниже закладки шейки мочевого пузыря в сгущении мезенхимы выявлялись эпителиальные тяжи, которые раньше всего располагались в области задней и заднелатеральной стенок закладки урогенитального синуса. В раннем фетальном периоде во всех областях простаты наряду с эпителиальными тяжами, представляющими собой многоклеточные конструкции, образованные плотно прилегающими друг к другу эпителиальными клетками, ограниченными базальной мембраной, обнаруживались тяжи с щелевидными просветами, эпителиальные трубочки с просветами различного размера, формы и простатические проточки (рис. 1). В тяжах эпителиальные клетки содержали большие ядра и не имели признаков полярности по отношению к базальной мембране. Как правило, ближе к центру в некоторых эпителиальных тяжах и эпителиальных трубочках обнаруживались эпителиоциты с характерными для апоптоза изменениями в морфологии ядер и цитоплазмы: маргинация хроматина, пикноз в ядрах, изменения окрашивания цитоплазмы, просветы между отдельными эпителиальными клетками вследствие потери межклеточного контакта (рис. 2).

Рис. 1.

Препарат простаты плода (17 нед.). Окраска гематоксилином и эозином. 1. Эпителиальный тяж с плотно прилегающими друг к другу эпителиальными клетками. Эпителиоциты содержат большие ядра без признаков поляризации. 2. Эпителиоциты простатического проточка с базально-расположенными ядрами. 3. Базальные эпителиоциты простатического проточка.

Рис. 2.

Препарат простаты плода (38 нед.). Окраска гематоксилином и эозином. 1. Клетка с признаками кариопикноза ядра и просветленной цитоплазмой (апоптозная клетка). 2. Кубические эпителиоциты простатического проточка. 3. Базальные эпителиоциты.

В эпителиальных образованиях с просветом наблюдалась слабо окрашенная апикальная часть клетки и поляризация ядер по отношению к базальной мембране. Признаки канализации эпителиальных тяжей и типичные простатические проточки в простате обнаруживались на разных расстояниях от формирующейся уретры на протяжении всех фетальных и неонатальных периодов. Простатические проточки, в отличие от эпителиальных тяжей с признаками канализации, были выстланы двухрядным эпителием с базально расположенными ядрами. Внутренний слой клеток, как правило, был образован кубическими или плоскими эпителиоцитами. В простатических проточках простаты в позднем фетальном и неонатальном периодах внутри просвета простатических проточков, расположенных ближе к уретре, наблюдали конгломераты апоптозных клеток (рис. 3).

Рис. 3.

Препарат простаты новорожденного мальчика (2 сут). Окраска гематоксилином и эозином. А – конгломераты апоптозных клеток в просветах простатических проточков.

В простате плодов промежуточного фетального периода выявляли сформированные концевые отделы желез первого и второго порядков. Образовавшиеся железы имели типичное альвеолярно-трубчатое строение, их концевые отделы были выстланы двухрядным эпителием. Высота эпителия, выстилающего концевые отделы желез, достоверно увеличивалась в позднем фетальном периоде по сравнению с промежуточным фетальным и уменьшалась в раннем неонатальном периоде (табл. 3). Площадь сечения эпителиальных тяжей не изменялась на протяжении фетальных и неонатальных периодов (р > 0.05). Площадь концевых отделов и их просветов увеличивалась в позднем фетальном периоде по сравнению с промежуточным периодом (р < 0.05), и уменьшалась в раннем неонатальном периоде (р < 0.05). В фетальные и неонатальные периоды наблюдалось изменение формы просветов концевых отделов желез (р < 0.05). Форма желез статистически достоверно изменялась только у новорожденных по сравнению с фетальными периодами (р < 0.05).

ОБСУЖДЕНИЕ

Проведенное исследование показало, что образование простатических проточков начинается уже в раннем неонатальном периоде. Их формирование не сопровождается увеличением площади и является результатом дифференцировки эпителиальных клеток и апоптоза. Дифференцировка эпителиальных клеток выражается в смещении ядер к базальной поверхности клетки.

В отличие от предыдущих предположений о том, что канализация эпителиальных тяжей является результатом сегрегации базальных и секреторных эпителиальных клеток (Hayward et al., 1996), мы считаем, что канализация протоков простаты имеет сходство с канализацией других желез, например, молочных (Mailleux et al., 2008). Наши наблюдения согласуются с исследованиями развития простаты крыс, в которых также показано, что при канализации проточковой системы простаты апоптоз клеток встречается в центре эпителиальных тяжей простаты (Bruni-Cardoso et al., 2007; Лугин, 2012). В нашем исследовании признаки канализации эпителиальных тяжей в простатические проточки, обнаружены в разных участках простаты плодов и новорожденных мальчиков, что согласуется с данными Бруни-Кардозо, полученными на простатах новорожденных мышей (Bruni-Cardoso, 2007). Это не соответствует предположению Маркер о том, что процесс канализации должен происходить в проксимально-дистальном направлении (Маркеr et al., 2003). В сформированных простатических проточках конгломераты апоптозных клеток наблюдались ближе к уретре. Это позволило нам предположить, что их удаление из протоковой системы простаты происходит путем экструзии.

Выявленное в простате новорожденных по сравнению с поздним фетальным периодом уменьшение площади концевых отделов желез и их просветов, уменьшение высоты выстилающего их эпителия согласуются с данными Евтушенко (Евтушенко и др., 2013) об уменьшении железистой паренхимы у новорожденных. Вероятно, это связано с уменьшением концентрации мужских половых гормонов после рождения мальчиков (Скородок и др., 1984).

Таким образом, формирование концевых отделов желез простаты происходит не непосредственно из эпителиальных тяжей, а последовательно: эпителиальные тяжи преобразуются в простатические проточки, из которых формируются концевые отделы желез.