Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Обзор литературы 8-30
1.1. Современные представления о развитии гетерохронных органов на примере яичника 8-24
1.2. Развитие провизорных структур в онтогенезе и эксперименте 24-30
Глава II. Материалы и методы исследования 31-32
Глава III. Результаты собственных исследований 33-92
3.1. Структурная характеристика эмбриона человека на сомитных стадиях эмбриогенеза: 12-14 стадии Карнеги (25-32 дня после оплодотворения). Морфогенезы в головном отделе эмбриона человека как модель возможных вариантов формообразовательных процессов .33-43
3.2. Мезонефрально-гонадный комплекс – провизорная структура на этапах органогенеза яичника человека 44-86
3.2.1. Морфогенез мезонефрально-гонадного комплекса на сомитных стадиях эмбриогенеза человека 44-64
3.2.2. Динамика структурных и топографо-анатомических преобразований мезонефрально-гонадного комплекса на постсомитных стадиях эмбрионального периода пренатального онтогенеза у человека 65-86
3.3. Динамика морфометрических показателей мезонефрально-гонадного комплекса человека в эмбриональном периоде 87-92
Глава IV. Обсуждение полученных результатов .93-105
Выводы .105-106
Библиографический список литературы 107-131
- Современные представления о развитии гетерохронных органов на примере яичника
- Структурная характеристика эмбриона человека на сомитных стадиях эмбриогенеза: 12-14 стадии Карнеги (25-32 дня после оплодотворения). Морфогенезы в головном отделе эмбриона человека как модель возможных вариантов формообразовательных процессов
- Динамика структурных и топографо-анатомических преобразований мезонефрально-гонадного комплекса на постсомитных стадиях эмбрионального периода пренатального онтогенеза у человека
- Динамика морфометрических показателей мезонефрально-гонадного комплекса человека в эмбриональном периоде
Введение к работе
Актуальность темы исследования
Развитие гетерохронных органов традиционно привлекает внимание
эмбриологов, гистологов и клиницистов (Семенова Тян-Шанская А.Г., 1973;
Волкова О.В., Боровая Т.Г., 1999; Кожухарь В.Г., 2011; Gilbert S.F., 2006;
Myers M. et al., 2013). Формирование органа смешанного генеза, в
происхождении которого принимают участие компоненты различных
эмбриональных закладок, всегда сопровождается моделированием
оригинальных формообразовательных процессов и вариантов механики
органогенеза, в том числе вариантов построения структурно-
функциональных единиц этих органов (Вихарева Л.В., 2009; Шилин К.О., 2010; Агафонова Н.А., 2011; Баженов Д.В. и др., 2011; Пантелеев С.М. и др., 2011; Соловьев Г.С. и др., 2011). Миграционные потоки клеток, определяющие формообразовательные процессы в развивающемся организме зачастую оказываются эстафетными этапами сложных эпигенетических преобразований и ложатся в основу механизмов гисто- и органогенезов (Богданов А.В., 2005; Пантелеев С.М. и др., 2006; Белоусов Л.В., 2009). Одним из ярких проявлений миграционных процессов и их значимости в реализации органогенезов в пренатальном периоде может служить становление мезонефрально-гонадного комплекса при развитии яичника человека.
При этом немаловажное значение имеет система морфомеханики как
основа любого морфогенеза (Струихина О.В., 2006; Янин В.Л. и др., 2008;
Молокова О.А., 2012). Процесс формирования зачатка гонады и дальнейших
преобразований сопровождается сложными пространственными
перемещениями клеток, производных гоноцитарного и соматических дифферонов, которые в конечном итоге создают условия для реализации генеративной функции половой железы. Анатомическое объединение в одном зачатке производных целомического эпителия, промежуточной мезодермы, мезенхимы и клеток гоноцитарного дифферона осуществляется в организме развивающегося зародыша в ограниченный по времени период и бывает невозможно без соблюдения одного из определяющих условий – конвергенции структурных компонентов зачатка на оптимальной для органогенеза стадии эмбрионального развития.
Аналогично развитию ряда иных органов яичник в эмбриональном периоде пренатального онтогенеза проходит стадию провизорного органогенеза, когда моделируются основные механизмы формирования дефинитивного органа (Богданов А.В., 2005; Шилин К.О., 2010; Идрисов Р.А., 2016; Шидин В.А., 2017).
Несмотря на довольно обширную информацию о преобразованиях зачатка гонады, ряд вопросов, отражающих этапность эмбриогенеза половой железы, остаются недостаточно изученными, что и послужило основанием для проведения настоящего исследования.
Цель исследования
Выявить закономерности формирования мезонефрально-гонадного
комплекса при развитии яичника человека в эмбриональном периоде
пренатального онтогенеза.
Задачи исследования:
-
Определить хроновектор миграции первичных половых клеток (ППК) при формировании мезонефрально-гонадного комплекса, надпочечника и «полового поля».
-
Выявить варианты фиксации ППК производными целомического эпителия на примере зачатка гонады и зачатка коркового вещества надпочечника.
-
Проследить органотипическую дифференцировку и критические стадии морфогенеза мезонефрально-гонадного комплекса при развитии яичника человека в эмбриональном периоде пренатального онтогенеза.
Научная новизна
Впервые показано, что хроновектор миграции первичных половых клеток при развитии яичника человека состоит из трех периодов:
-
Период миграционных потоков и неспецифической локализации ППК.
-
Период провизорной овуляции.
-
Период специфической локализации и кластерного варианта расположения ППК в зачатке гонады и в зачатке коркового вещества надпочечника.
Выявлено, что во время неспецифической локализации ППК мигрируют в теле эмбриона, контактируют с выстилающим эпителием целома, проникают через межклеточные промежутки и выселяются во вторичную полость тела. В этот период обеспечивается провизорная овуляция и образуется множество очагов локализации клеток полового дифферона. На этой стадии ППК располагаются одиночно и не формируют кластеров. Неспецифические локусы расположения клеток овоцитарного дифферона являются зонами провизорной овуляции. Показано, что миграция ППК прерывается не только в яичнике, но и в корковом веществе надпочечника, стенке туловищной кишки. Отмечено, что при развитии женской половой железы в организме зародыша образуются множественные очаги возможного формирования яичников. Установлено, что процесс формирования зачатка половой железы зависит от формирования мезонефрально-гонадного комплекса и его дальнейших преобразований на этапах эмбриогенеза. Критическими периодами процесса становления мезонефрально-гонадного комплекса следует считать 12, 16 и 21 стадии Карнеги (СК).
Установлено, что на 12 СК обеспечиваются процессы миграции ППК и их неспецифическая дискретная локализация в организме зародыша; 16 СК характеризуется кластерным расположением ППК и формированием зачатков яичников в теле зародыша; 21 СК отражает конечные этапы
сопряженного развития компонентов мезонефрально-гонадного комплекса и его разделения на первичную почку и гонаду.
Теоретическая и практическая значимость
Показано, что локализация клеток овоцитарного дифферона при развитии яичника характеризуется формированием множественных очагов расположения данных клеток и возможностью дальнейшего развития в этих очагах зачатков гонад. Специфическая фиксация ППК характерна для дорзальной брыжейки и формирующихся других производных целома (перикард, эпикард), что указывает на широкий спектр биологических потенций клеток овоцитарного дифферона и возможностей их локализации в различных структурах организма. Формирование множественных первичных очагов локализации клеток овоцитарного дифферона свидетельствует об избирательном механизме формирования зачатков женской половой железы на уровне первичной почки и в зоне коркового вещества надпочечника. Сохранение ППК в теле развивающейся девочки обеспечивается формированием «эпителиальных ловушек» в зоне развивающегося мезонефрально-гонадного комплекса и коркового вещества надпочечника.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
В основе морфогенеза яичника заложены миграционные потоки первичных половых клеток и их локальная анатомическая фиксация в структурах мезонефрально-гонадного комплекса.
-
В организме эмбриона человека выявлены условия для формирования многочисленных зачатков женских гонад.
-
Критическими стадиями витального цикла мезонефрально-гонадного комплекса следует считать 12, 16 и 21 стадии Карнеги.
Основные положения диссертации доложены на:
– 47-й Всероссийской научной конференции с международным участием
студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической,
экспериментальной, клинической медицины и фармации», г. Тюмень,
2013;
– Международной научно-практической конференции «Наука,
образование, общество: проблемы и перспективы развития», г. Тамбов,
2013;
– VII терапевтическом форуме «Актуальные вопросы диагностики и
лечения наиболее распространенных заболеваний внутренних органов»,
г. Тюмень, 2013;
– Всероссийской научной конференции «Актуальные проблемы
морфологии, адаптогенеза, репаративных гистогенезов», посвященной
памяти член-корреспондента АМН СССР профессора Ф.М. Лазаренко, г.
Оренбург, 2013;
– Объединенном XII Конгрессе МАМ и VII Съезде ВНОАГЭ, г. Тюмень,
2014;
– 48-й Всероссийской научной конференции с международным участием
студентов и молодых ученых «Актуальные проблемы теоретической,
экспериментальной, клинической медицины и фармации», г. Тюмень,
2014;
– 49-й Всероссийской научной конференции с международным участием
«Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной,
клинической медицины и фармации», г. Тюмень, 2015;
– Научной гистологической конференции «Учение о тканях. Гистогенез и
регенерация», г. Санкт-Петербург, ВМА, 2015;
– XIII Конгрессе МАМ, г. Петрозаводск, 2016;
Внедрение результатов исследования
Результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедры гистологии с эмбриологией им. проф. П.В. Дунаева, кафедры анатомии человека, топографической анатомии и оперативной хирургии ФГБОУ ВО «Тюменский ГМУ» Минздрава России.
Личный вклад
Д.В. Гузенкова приняла активное участие в определении темы и задач
исследования. Набор фактического материала и его обработка выполнена
автором. Д.В. Гузенкова принимала участие в подготовке научных
публикаций и лично интерпретировала результаты проведенного
исследования.
Публикации
Материалы диссертации опубликованы в 15 изданиях ВАК РФ, из них 5 статей, 10 тезисов. Всего опубликовано 19 работ, 7 статей и 12 тезисов.
Объем и структура работы
Современные представления о развитии гетерохронных органов на примере яичника
Сведения научной литературы об особенностях развития органов гетерохронной формы довольно многочисленны, позволили пройти ряд теоретических воззрений морфологического сообщества, пережить дискуссии о значимости «зародышевой плазмы», зачаткового эпителия, миграционных путях гоноцитов, локализации первичных половых клеток в организме зародыша после перемещения из энтодермы желточного мешка и ряда других морфогенетических феноменов. Одной из «настольных» книг исследователя, занятого изучением развития гонад, является вполне заслуженно монография А.Г. Кнорре «Эмбриональный гистогенез».
При развитии человека, млекопитающего животного и птицы в процессе эмбриогенеза устанавливаются взаимоотношения между эмбриональными зачатками, которые в дальнейшем определяют характер системо- и органогенезов (Маргарян А.В. и др., 2014; Tam P., 1996; Costantini F., 2010; Kobayashi T., 2005; Narayanan K., 2013). Возникающие контакты создают основу для реализации проявлений эмбриональной индукции и иных механизмов, лежащих в основе формообразовательных процессов и определяющих построение структур сложного генеза (Обухова Ю.Д., 2010; Nishikawa M., 2012; Park J.-S., 2007). К подобного типа структурам, развивающегося не из одного, а из нескольких эмбриональных источников, относятся органы, в состав которых при развитии включаются элементы различной генетической природы (Брюхин Г.В. и др., 2010; Соловьев Г.С. и др., 2015; Gilbert S.F., 2006;). В подобного типа органах возникают взаимоотношения, обеспечивающие совместное участие источников различного филогенеза и, конечно, с различной степенью дифференцировки (Идрисов Р.А., 2012, 2014, 2016). Это означает, что в эмбриональном онтогенезе клеточные взаимодействия обеспечивают реализацию построения провизорных структур и смену провизорного этапа к дефинитивному.
Значительное место в перечне исследований, отражающих закономерности органогенеза и органотипической дифференцировки, принадлежит публикациям о поведении клеток различного уровня дифференцировки в культурах in vitro (Joraku A., 2009; Morizane R., 2009; Ren X., 2010; Guimaraes-Souza N.K., 2012), а также наблюдениям динамики плюрипотентных и прогениторных клеток (Usui J.-I., 2012; Mae S.-I., 2013; Lam A.Q., 2014; Taguchi A., 2014). Нередко признается ведущая роль состояния ангио- и васкулогенеза на этапах морфогенеза органов различной генетической природы, в том числе органов мочеполовой системы (Robert B., 1996; Tufro A.,1999; Woolf A.S., 2009; Rymer C., 2014; Takebe T., 2015).
Классической формой изучения процессов морфогенеза является исследование особенностей репаративной регенерации тканей и органов после термических и химических ожогов, заживлении дефектов и ран (Иванова Н.В., 2011, 2014, 2015; Yokote S., 2013). При развитии гонад, наряду с феноменом провизорности, большое внимание должно быть уделено рекапитуляциям. Учитывая те представления, которые вложены в понятие «рекапитуляция», при анализе гонадогенезов непременно приходится рассматривать ситуацию с повторением анцестральных признаков. Что же касается провизорности, то она включает механизмы «поиска» качественно нового формообразования и ложится в основу морфофизиологического прогресса (Соловьев Г.С., 2008; Семченко В.В. и др., 2016). Применительно к яичнику, рекапитуляция имеет самое прямое отношение, так как весь репродуктивный аппарат, несмотря на длительную эволюцию, сохранил основные принципы организации, а значит и основные принципы развития. Подобная аналогия в развитии и строении, по всей вероятности, составляет спектр биологических потенций структурных компонентов этого аппарата (Радзинский В.Е., 2015; Куприянова И.И. и др., 2016; Смирнова С.Н. и др., 2016). Поскольку главными составляющими репродуктивного аппарата является органы – носители наследственной информации – половые железы, при изучении эмбриогенеза яичника и яичка всегда уделяется и уделялось внимание состоянию ранних этапов становления этих органов. Особенно этапы формирования их эмбриональных зачатков. Факт рекапитуляции при развитии половых желез неоспорим еще и потому, что теория «перманентного полового пути» долгое время превалировала в представлениях эмбриологов. Стабильность на этапах филогенеза, принципиально одинаковые механизмы гонадогенеза у животных практически всех таксономических групп, в том числе и животных типа хордовых, сохраняется и на этапах параллелизма в филогенезе (Каленова Л.Ф., 2006).
Все, что было сказано о рекапитуляции, как варианте наследственного механизма гонадогенеза, лежит в основе морфологического повторения анцестральных показателей гонадогенеза эволюционных предков (Жорданидзе Д.О. и др.., 2010; Боков Д.А. и др., 2016; Володина В.В. и др., 2016). Например, таких, как формирование многочисленных гонад (у ланцетника образуется 24 пары яичников) (Наумов Н.П., Карташов Н.Н., 1979).
В своей книге «Эмбриональный гистогенез» (1971) А.Г. Кнорре в разделе «обособление полового зачатка, или гонобласта» привел немногочисленные, но весьма важные факты наблюдения об образовании первичных половых клеток, их миграции в тело эмбриона и топике фиксации в различных компонентах тела зародыша. «Для зародышей человека первичные половые клетки (гоноциты), составляющие в совокупности половой зачаток или гонобласт первоначально локализованы в энтодермальном эпителии желточного мешка и лишь позднее мигрируют в закладку гонады» (1971, с.368). Гипотеза Вальдейера о зачатковом эпителии, как источнике образования первичных половых клеток при развитии млекопитающих в настоящее время имеет лишь исторический интерес, хотя довольно долго поддерживалась рядом исследователей (Цилкер С.М., 1960; Willis R.A., 1962).
У птиц гоноциты вначале концентрируются в серповидном участке желточной эктодермы, внедряются в сосуды и мигрируют к закладке гонады пассивно с кровотоком, у млекопитающих локализованы в области перехода стенки желточного мешка в заднюю кишку и перемещаются к закладке гонады активными амебоидными движениями через мезенхиму брыжейки (Кнорре А.Г., 1971; Хохлов Р.Ю., 2016). Внегонадная локализация гоноцитов у птиц показана Simon (1960), которая в последствие после иссечения полового серпа получила стерильное потомство, при этом взрослые птицы оказались бесплодными. При сращении двух зародышей стерильного и интактного половые железы обеих зародышей заселялись через общую систему кровотока половыми клетками интактного «близнеца» (Кнорре А.Г., 1971). Сведения, полученные авторами при исследовании первичных половых клеток несмотря на их отрывочность и эпизодичность появления в литературных источниках, на самом деле имеют важное, порой непреходящее значение, так как были «девственными» свидетелями наблюдаемых морфологических картин, то есть первоначальными показателями, а не ссылками на известные факты. Гоноцитам человека и млекопитающих были приписаны определенные структурные и гистохимические особенности, неравнозначность которых в результатах различных авторов как раз и позволяет оценить данные сведения как объективные и использовать их при расшифровке гонадогенеза.
Крупная величина, светлое ядро, высокая активность щелочной фосфатазы в периферических участках цитоплазмы, ШИК-позитивная реакция гоноцитов в период локализации в энтодерме желточного мешка и исчезновение гликогена в клетках полового дифферона после их миграции в зону гонады – вот далеко не полный перечень тех немногочисленных показателей первичных половых клеток, по которым можно проследить их миграционные потоки при «оккупации» зоны зачатка гетерохронного органа (Фалин Л.И., 1976; Волкова О.В., Боровая Т.Г, 1999; Струихина О.В., 2006; Ярыгина Т.В. и др., 2014; Chiquoine A.D., 1954). Особенно ценными являются сведения, отражающие динамику локализации клеток гоноцитарных дифферонов на этапах эпигенеза эмбрионов человека и, в частности, на стадиях Карнеги. При изучении 17 зародышей человека на стадиях 28-35 дней после оплодотворения, что соответствует 13-15 СК, Семенова-Тян-Шанская А.Г. (1972, 1973) показал, что в отмеченный период эмбриогенеза гоноциты обнаруживаются в кровеносных сосудах зачатков различных органов. Обнаружение Д.В. Гузенковой и соавторов в мезенхиме дорзальной брыжейки, стенке перикарда и эпикарда, формирующейся серозной оболочке дорзальной стенки тела эмбриона до разделения на плевральную и брюшную полости, в полной мере соответствует сведениям Семеновой-Тян-Шанской А.Г. (Соловьев Г.С. и др., 2015; Гузенкова Д.В. и др., 2016). Кстати, внутрисосудистый транспорт половых клеток изначально был сформирован у рептилий и птиц, и затем приобретен зародышами млекопитающих (Семенова-Тян-Шанская А.Г., Кнорре А.Г., 1972).
Структурная характеристика эмбриона человека на сомитных стадиях эмбриогенеза: 12-14 стадии Карнеги (25-32 дня после оплодотворения). Морфогенезы в головном отделе эмбриона человека как модель возможных вариантов формообразовательных процессов
Фактический материал в нашем исследовании начинается с 12 стадии Карнеги, что обусловлено реальными возможностями получения тотальных зародышей человека при проведении медицинского аборта. Внимательное изучение тела зародыша под лупным увеличением и ad oculus позволило отметить неравнозначный перечень показателей эпигенеза у эмбрионов, казалось бы, одинаковой стадии развития. В частности, данная ситуация относится к состоянию нервного гребня и формирующейся нервной трубки. Оказалось, что у одних эмбрионов мы констатировали закрытыми передний и задний нейропоры, а у других задний нейропор оставался в состоянии сближения стенок канала. Отмеченный факт позволил классифицировать эмбрионы 12 СК, как зародыши 12а и 12б СК.
На 12 СК эмбрион человека имеет длину 4,5 мм, состоит из трех отделов: головного, туловищного и хвостового. Форма тела неодинаковая с дорзальной и вентральной сторон. Дорзальная сторона выпуклая и относительно ровная. Вентральная - вогнутая с наличием углублений и выпячиваний. Четко контурируется сердечно-пупочный выступ, границы перехода выступа в краниальные и каудальные участки тела. Головной отдел завершается глубокой «шейной» бороздой, окружающей по периметру всю переходную часть эмбриона. Хорошо контурируются структуры жаберного аппарата. При этом наиболее демонстративна мандибулярная дуга, первый жаберный карман и первая жаберная щель. Пигментация в зоне формирующихся мозговых пузырей отсутствует, что свидетельствует о несостоявшихся процессах закладки глазного яблока и его сетчатой оболочки. На 12 СК определяются почки роста рук и равномерно выраженный валик, окружающий основание эмбриональных зачатков. Зона перехода туловища в хвостовой отдел также контурирована особенно на вентральной стороне тела зародыша. Помимо мандибулярной сформированы гиоидная и глоссофарингеальная дуги. Хорошо просматриваются жаберные щели, отделяющие структуры жаберного аппарата (рис.1).
Наиболее выраженные морфогенетические процессы осуществляются в это время в головном отделе, где нервная трубка продолжается в стволовую часть головного мозга и где начинается процесс формирования зачатков органов, организаторов морфогенеза в структурах жаберного аппарата, производных нейроэктодермы, стомодеума и осевого органа – хорды (рис.3).
На 12 СК значительно углубляется стомодеальная ямка, превращаясь в бухтообразный инвагинат в головном отделе тела эмбриона. Большое значение в процессах формообразования в зоне ротовой бухты имеет разрастающийся головной мозг. Стволовая часть, освободившись от плотной опоры – хордального тяжа, который «рассеивается» в месте перехода нервной трубки в ствол мозга, меняет характер топики по отношению к телу эмбриона, изгибается и приближается ростральной частью к вентральной поверхности тела. По всей вероятности, этому, помимо отсутствия хорды, способствует давление амниотической жидкости. Наибольшего объема достигает промежуточный мозговой пузырь, стенка которого устанавливает контакты с эктодермой головного отдела зародыша и эпителиальной выстилкой стомодеальной бухты.
Организующими структурами морфогенезов в головном отделе эмбриона является хорда и производные нервной трубки – отделы стволовой части головного мозга – мозговые пузыри. Следует отметить, что ведущая роль в этих сложных преобразованиях принадлежит промежуточному мозговому пузырю (рис.3). Являясь ростральной частью растущего ствола мозга, промежуточный мозговой пузырь наряду с функцией носителя ростовых процессов и увеличения объема клеточной массы нейрального генеза выполняет не менее важные отправления – обеспечивает инициацию и последующие трансформации эмбриональных зачатков в зонах контактов с эпителиальными пластами кожной эктодермы и стомодеума.
Установление участков адгезии в стенке промежуточного пузыря обеспечивает впоследствии выполнение еще одной весьма важной функции: органопексии ствола мозга и формирование его изгибов. На 12 СК оформляется зачаток кармана Сесселя. Этот процесс является результатом разрушения ротоглоточной перегородки, сохранившийся выступающий в просвет глоточной кишки остаток которой берет на себя функцию разграничителя глоточной кишки и стомодеального инвагината. Карман Сесселя на 12 СК фактически еще не имеет значения как участник формообразовательных процессов в головном отделе эмбриона и в случае отсутствия кармана Ратке и не сформировался бы с целью установления пространственного перехода из головной кишки в амниотическую полость.
«Виной» подобной расстановки роли участников морфогенезов головного отдела эмбриона, скорее всего, является сохраняющаяся ротоглоточная перепонка, изолирующая пищеварительный канал от «внешней среды» амниотической полости. Последующая судьба кармана Сесселя – атрофия и «уход со сцены» морфогенезов в головном отделе. Хотя, по мнению ряда авторов, материал кармана Сесселя принимает участие в построении «прехордальной пластинки» и е производных – глазодвигательных мышц (Кнорре А.Г., 1971; Бажанов А.Н., 1978; Королев В.А., Потоцкая О.Ю., 2015).
Промежуточный мозговой пузырь благодаря локальной секреторной активности клеток нейроэктодермы и продукции белков кадгеринов обеспечивает построение зачатков глазных яблок аденогипофиза и, возможно, сенсорного отдела обонятельного анализатора. Кроме того, он является источником и морфологическим субстратом тракционного механизма органогенезов (Богданов А.В., 2005). Следует отметить, что процессы системогенезов в головном отделе эмбриона характеризуются векторной оригинальностью, направлены в проксимальные, формирующиеся заново участки органов и органокомплексов, что демонстрируется на примере развития производных нервной трубки и становлении сосудистого бассейна жаберного аппарата (Богданов А.В., 2005; Шилин К.О., 2010; Идрисов Р.А., 2016). Ангиогенез бассейна жаберного аппарата осуществляется по вектору проксимальности, что подтверждается очередностью обнаружения магистральных сосудов в жаберных дугах. Вместе с тем, в мезенхимной основе жаберных дуг обнаруживаются сосудистые трубочки до периода прорастания сосудов от магистрального русла. Данный факт свидетельствует о возможном васкулогенезе в жаберном аппарате, что также подтверждает значение структурных преобразований в головном отделе эмбриона как морфологической базы моделирования формообразовательных процессов в раннем онтогенезе человека. На 12 СК выстилка глоточной кишки представлена пластом однослойного изоморфного кубического или плоского эпителия в дорзальной и боковых стенках. В вентральной же стенке, где располагается жаберный аппарат, и формируются локальные зоны эмбриональной индукции в местах контактов жаберных дуг - жаберных щелях и жаберных карманах, высота эпителиоцитов выстилки отмеченных полостей нарастает по градиенту от вершины к направлению дна инвагината. При этом теряется изоморфность. Эпителий преобразуется в анизоморфный, ядра клеток занимают неодинаковое положение в цитоплазме относительно базального и апикального полюсов. Преобразования эпителия первого жаберного кармана на последующих стадиях эмбриогенеза завершаются формированием ложномногорядного, затем многорядного мерцательного эпителия (рис.5) и построением зачатка щитовидной железы (рис.6).
Одним из морфогенетических проявлений развития структур головного отдела эмбриона выступает ситуация с формированием локусов эмбриональной индукции и трансформацией в этих участках тканей, вошедших в состав эмбриональных зачатков. Это означает, что контакты жаберных дуг и контакты стенки промежуточного мозгового пузыря могут быть инициирующими площадками для преобразования эпителия глоточной кишки в многорядный, а затем в многослойный.
Динамика структурных и топографо-анатомических преобразований мезонефрально-гонадного комплекса на постсомитных стадиях эмбрионального периода пренатального онтогенеза у человека
К 15 стадии Карнеги размеры эмбриона колеблются в пределах 7-9 мм, биологический возраст равняется 33-36 суткам от момента оплодотворения. Значительно меняются эпигенетические показатели тела зародыша. Увеличивается в объеме голова, определяется шейный отдел, продолжается органогенез глазного яблока и преобразования жаберного аппарата, продолжается становление стомодеума, определяется носовая ямка, появляются пальцевые пластинки в зачатках конечностей. Верхняя конечность растет интенсивнее нижней и опережает ее в размерах. Хвостовой отдел становится намного короче и еще ближе склоняется к брюшной стенке зародыша.
Одним из наиболее демонстративных эпигенетических показателей зародыша 15 стадии Карнеги является резко выраженное искривление формирующегося позвоночного столба и спинного мозга кзади в сагиттальной плоскости – кифоз грудного отдела (рис. 35). К 15 стадии Карнеги значительные преобразования касаются морфологии мезонефрально-гонадного комплекса. Одним из самых основных следует считать начинаюшийся процесс оформления первичной почки как органаи отделение ее от задней стенки целомической полости. Процесс изоляции мезонефрально-гонадного комплекса начинается в зоне краниального полюса и постепенно смещается в каудальном направлении. Участки тела зародыша и первичной почки отдаляются по мере смещения в парасагиттальной плоскости. При этом, в краниальном и каудальном отделах мезонефрально0гонадного комплекса можно обнаружить и сросшиеся и изолированные участки стенки целома и капсулы первичной почки. При анализе гистологических срезов в краниальной части первичной почки обнаруживаются оформленные мезонефроны (рис. 36), а в каудальной части мезонефроногенез пролонгируется (рис. 37).
В краниальном отделе комплекса оформляется верхний полюс где активно протекает мезонефроногенез, выявляются мезонефральные тельца, канальцы, мезонефральный проток и структуры гонадного компонента (рис. 38).
Каналец 3 типа продолжается в каналец 4 типа открываюшийся в мезонефральный проток. Канальцы 3 типа обычно не содержат секрета, имеют намного меньшие показатели размера по сравнению с канальцами 2 типа.
Площадь канальца 2 типа составляет 1963,7±46,7. Площадь канальца 3 типа – 1278,6±33,2. Площадь просвета канальцев соответственно 466,5±21,6 – 431,7±18,5. Площадь эпителия канальцев равна 1486,3±32,4 – 846,3±16,7.
Каналец 1 типа является начальным звеном канальцевого отдела мезонефрона, выходит из полости капсулы тельца, выполняет транспортную и секреторную функции, характеризуется следующими размерными показателями: площадь канальца 568,3±15,2; площадь просвета канальца 125,4±4,9; площадь эпителия канальца 442,7±11,2 мкм.
Каналец 2 типа является продолжением канальца 1 типа, характеризуется наибольшими параметрами и специализируется на секреторной функции (рис. 40). Гонадный компонент простирается по всему длиннику первичной почки, сохраняя одинаковую толщину на гребне и в боковых стенках комплекса (рис. 41).
Зародыш человека на 16 стадии Карнеги имеет размер от 8 до 11 мм, биологический возраст составляет 37-40 дней от момента оплодотворения. Самым важным эпигенетическим признаком является пигментация сетчатки глаза. Вокруг носовой ямки определяется валик, обнаруживаются выступы пальцев конечностей, более четко проявляется грудной кифоз, просматривается в проходящем свете печень и формирующиеся тела позвоноков. Хвостовой отдел продолжает редуцироваться и еще больше приближается к голове (рис. 43).
Мезонефрально-гонадный комплекс имеет длину 2223±46 мкм, содержит по всему длиннику действующие структурно-функциональные единицы мезонефроны, которые на отмеченной стадии эмбриогенеза специализируются на мочеобразовательной функции, состоят из дифференцированных телец и канальцевой части (рис. 44). Покровный эпителий анизоморфный: однослойный призматический от низкого до столбчатого и многорядного. Базальная пластинка не оформлена, что позволяет рассматривать формирующуюся гонаду как эмбриональный зачаток.
Преобладающая клеточная составляющая зачатка яичника относится к категории элементов промежуточной мезодермы и мезенхимы. Плотность клеточной массы в наружных и внутренних зонах зачатка неодинакова, что свидетельствует о происходящих процессах морфогенеза. Цифровое звучание соматических и половых элементов свидетельствует о периоде активной миграции клеток полового дифферона и формировании кластеров этих клеток. Переход от единичного до кластерного варианта локализации клеток полового дифферона является критическим периодом в становлении гетерохронного органа. Гоноциты содержат в цитоплазме ШИК-позитивный субстрат, имеют неправильную или округлую форму, крупное с сетевидным расположением хроматина ядро, четко контурируемое ядрышко. Кластерное расположение клеток полового дифферона сопровождается вовлечением клеточные кооперации элементов из прилежащих участков промежуточной мезодермы и мезенхимы, что дает право говорить о процессах морфогенеза и формировании органотипических структур.
Определяются все 4 типа канальцев. Гонадный компонент выражен хорошо, представлен эпителием (высота клеток 18,2±0,3 мкм) и подэпителиальной тканью 58,3±2,1 мкм. Слой занятый мезонефронами составляет 174,3±6,4 мкм.
16 стадия Карнеги сопровождается рядом преобразований в зонах органотипической перестройки мезонефрально-гонадного комплекса.
Миграция клеток гоноцитарного дифферона характеризуется выделением очагов кластерного расположения в мезенхимно-мезодермальной основе гонадного компонента (рис. 46). Покровный эпителий сохраняет однослойный принцип организации, однако в клетках намного чаще выявляются фигуры митотического деления, клетки и их ядра приобретают вертикальную ориентацию, клетки становятся высокими призматическими, ядра удлиняются, клетки формируют плотно прилегающий друг к другу слой, определяются вклинивающиеся между ними клетки полового дифферона (рис. 47).
Кластерная локализация клеток полового дифферона свидетельствует о завершении периода провизорной овуляции и оформлении условий подготовки к кумуляции в организме зародыша клеток полового дифферона и создания их резерва для развития гетерохронной половой железы.
К 18 стадии Карнеги размеры зародыша достигают 13-17 мм, биологический возраст 44-46 дней от момента оплодотворения. Значительно увеличивается размер головы, преобразуется лицевая часть, проявляются границы носа, разрастается зачаток дна первичной ротовой полости и приближается к боковым стенкам. Выявляются зачатки небных отростков. В основе языка формируются волокна исчерченной мышечной ткани, начинается отшнуровка кармана Ратке от полости стомодеума.
Динамика морфометрических показателей мезонефрально-гонадного комплекса человека в эмбриональном периоде
Морфометрия компонентов развивающегося мезонефрально-гонадного комплекса проведена с использованием традиционных приемов. В репрезентативных выборках на 12-14 СК (I группа), 15-18 СК (II группа), 19-23 СК (III группа) выявляли ряд показателей. Подобный подход к морфометрическому анализу принят в Тюменской гистологической лаборатории при исследовании закономерностей развития органов зародыша человека на стадиях эмбрионального периода утробного развития (Богданов А.В., 2005; Шилин К.О., 2010; Идрисов Р.А., 2016; Шидин В.А., 2017).
Для морфометрии были взяты показатели развивающихся органов, клеток овоцитарного, циломического и мезенхимного генезов. Взяв за основу нашего исследования расшифровку процессов закладки и дальнейшего органогенеза половой железы и первичной почки, мы обратили внимание на феномен конвергенции в зоне эмбрионального зачатка клеток производных различных дифферонов. Для объективизации результатов мы сочли возможным определить наиболее значимые сроки эмбриогенеза, в течение которых осуществляются основные качественные преобразования построения комплекса «половая железа – мезонефрос», что соответствовало периоду формирования провизорного уровня органогенеза яичника. В качестве показателей становления органов репродуктивной системы были взяты высота эпителиального пласта дорзальной брыжейки (рис. 65) и мезонефроса (рис. 68), площадь цитоплазмы и ядра эпителиоцитов целомического генеза, мезенхимных клеток (рис. 66, 69) и ППК (рис. 67, 70), плотность расположения клеток мезенхимного генеза, ядерно цитоплазменные отношения изученных разновидностей клеток (табл. 2, 3).
Проведенные исследования позволили выявить ряд эпигенетических показателей стадий эмбриогенеза половой железа, а значит и всего организма человека. В данном разделе работы было также важно определить коррелятивные взаимоотношения структурных компонентов и взаимосвязь между участниками формирования способной к выполнению оригинальной функции половой железы.
Закономерности векторной и хронологической характеристики морфогенеза яичника позволили выявить «критические» стадии построения ведущего органа репродуктивной системы. На основании анализа морфометрических показателей было выявлено формирование провизорной структуры и е последующая трансформация в дефинитивное состояние.
Одним из убедительных тестов стало определение высоты эпителиального пласта целомического эпителия мезонефроса (рис. 68) и дорзальной брыжейки (рис. 65). Оказалось, что во всех трех группах этот показатель был намного выше в целомическом эпителии первичной почки (табл.2, табл. 3). По всей вероятности, в зоне контактов производных различных эмбриональных закладок непременно формируются очаги эмбриональной индукции, в которых осуществляется трансформация каких-либо структур и в первую очередь трансформация эпителия.
Отмеченное положение демонстрируется не только при развитии гетерохронного органа, но констатируется при формировании провизорных компонентов развивающегося жаберного аппарата и производных стомодеальной ямки. Индуктивные системы в зоне зачатков глазного яблока и аденогипофиза непременно сопровождались процессами трансформации эпителия: изменение его структуры из однослойного плоского или кубического изоморфного в столбчатый анизоморфный в том числе многорядный и даже многослойный плоский (Богданов А.В., 2005; Идрисов Р.А., 2016; Шидин В.А., 2017)