Применение в исследованиях новых методов цито- и гистологического анализа приближают науку к решению проблемы регуляции структурно-функциональных взаимодействий, роста и дифференцировки клеток и тканей. Углубляясь в тонкие структуры живой материи, применяя метод электронной микроскопии с целью изучения ультраструктуры органелл клеток органов пищеварительной системы, в частности структурных компонентов экзокринной и эндокринной частей поджелудочной железы, ученые-морфологи имеют возможность проанализировать адаптивные реакции и патологию клеточных мембран [1, 2, 3, 4]. Не менее важной проблемой в связи с неблагоприятной экологической ситуацией в мире является изучение на клеточном и субклеточном уровнях механизма тех патологических состояний, которые возникают в органах пищеварительной системы в позднефетальном и раннем неонатальном периодах онтогенеза [5, 6, 7, 8].
Цель исследования
Установить морфологические критерии структурных преобразований компонентов экзокринной и эндокринной частей поджелудочной железы в раннем неонатальном периоде.
Задачи исследования
1. Изучить субмикроскопические компоненты в отделах поджелудочной железы к моменту рождения.
2. Выявить участие всех органелл и включений в различных клеточных популяциях органа для его нормального функционирования в период новорожденности.
Материал и методы
Аутопсийный материал от новорожденных (живорожденных, умерших в неонатальном периоде - 25, мертворожденных - 17) был получен в паталогоанатомических отделениях различных лечебных учреждений г. Москвы. Материал фиксировали в 2,5 %-ном растворе глютарового альдегида на фосфатном или какодилатном буфере с дофиксацией в 1 %-ном растворе четырехокиси осмия. Обезвоживание материала производилось в батарее спиртов возрастающей крепости: 30º - пять свежих порций по 10 минут, 50º - пять свежих порций по 10 минут, 70º - пять свежих порций по 10 минут, 96º - две свежие порции по 15 минут. Материал заливали в смесь эпона и аралдита или в вестопал W, контрастировали 0,5 %-ным спиртовым раствором уранилацетата на 70º спирте в течение суток. Ультратонкие срезы изготавливали на ультратоме LKB (Швеция), контрастировали в течение 6-7 минут цитратом свинца по Рейнолдсу (Reynolds, 1963) и просматривали в электронном микроскопе JEM - 100 C (Япония).
Результаты исследования и их обсуждение
Характерными особенностями ультраструктуры поджелудочной железы новорожденных является присутствие нежноволокнистой соединительной ткани, выражена дольчатость. Ацинусы в дольках расположены относительно рыхло. В ацинарной клетке сформированы все субклеточные структуры. Крупные ядра преимущественно имеют неправильную форму, ядерная оболочка пронизана порами, перинуклеарное пространство образует локальные расширения. Умеренно осмиофильные массы хроматина локализуются как в маргинальной, так и в центральной части ядра, ядрышки имеют типичное строение, в кариоплазме определяются комплексы электронноплотных гранул. Визуализируются также многоядерные ацинарные клетки. Характерной особенностью структуры гранулярной эндоплазматической сети новорожденных является ее относительно слабая степень развития, она представлена разрозненными, несколько расширенными цистернами и лишь у основания клетки принимающими упорядоченное расположение, свойственное зрелым ацинарным клеткам. Следует отметить, что в ацинарных клетках сосредоточено значительное количество свободных моно- и полисом, число которых преобладает над связанными формами. Комплекс Гольджи представлен небольшой группой достаточно узких, коротких цистерн и везикулярных образований. Определяется относительно большое количество митохондрий, большинство из которых имеют типичную структуру. Присутствие в ацинарных клетках новорожденных секреторных гранул свидетельствует о функциональной активности железистых элементов поджелудочной железы. Характер секреторных гранул неоднозначен: на фоне значительного количества зимогеновых гранул (рис. 1) визуализируются крупные прозимогеновые и светлые гранулы, сосредоточенные в апикальной части клеток. Секреторный процесс, таким образом, происходит в полном объеме. Встречаются также вакуолярные образования неправильной формы, часто с прерывистостью мембраны, содержимое которых приближается к гранулам незрелого зимогена. Из структур, непостоянно имеющих место в ацинарных клетках новорожденных, следует отметить липидные включения и мультивезикулярные тельца.
Рис. 1. Электронное микрофото поджелудочной железы новорожденного.
Фрагмент ацинарной клетки. ГЭР и гранулы зимогена. Х 70000
Эндокринный аппарат новорожденного хорошо развит. На периферии долек, особенно в субкапсулярной зоне, продолжается активное новообразование островков Лангерганса, постепенно вытесняющих вместе с ацинусами нежноволокнистую соединительную ткань. Они отличаются различной величиной и формой, часть из них локализована обособленно, а некоторые из них еще полностью не отделены от стенки выводных протоков. Между эндокриноцитами внутри островков располагаются синусоидные кровеносные капилляры. Паренхима островков представлена дифференцированными А- и В-клетками, цитоплазма которых заполнена секреторными гранулами и небольшим количеством органелл, а также дифференцирующимися клетками, не содержащими секреторных гранул.
При мертворожденности наблюдаются резкие изменения: отек и локальные некротические повреждения гиалоплазмы и нуклеоплазмы, наблюдается значительное увеличение размеров ядерных пор, создающее картину разрывов наружной ядерной мембраны, в области которых перинуклеарное пространство непосредственно сообщается с цистернами эндоплазматической сети. Отмечаются вакуолизация и дегрануляция гранулярной эндоплазматической сети (рис. 2), редукция компонентов комплекса Гольджи, деструктивные изменения митохондрий, отдельные зимогеновые гранулы находятся в неактивной форме, расширение нуклеолеммы и ядерных пор.
Рис. 2. Электронное микрофото поджелудочной железы новорожденного.
Фрагмент ацинарной клетки. Формирование ГЭР из наружной ядерной мембраны. Х 60000
В островках Лангерганса отмечаются отек и дезорганизация цитоплазмы, редукция компонентов секреторного цикла. Характерными особенностями ультраструктуры элементов кровеносного русла, в частности эндотелиоцитов синусоидных капилляров, субэндотелиальной зоны и перикапиллярных пространств, являются их резкий отек и везикуляция (рис. 3); в отдельных клетках - нарушение плазматической мембраны.
Рис. 3. Электронное микрофото поджелудочной железы новорожденного.
Фрагмент ацинарной клетки. Х 29000
Таким образом, в результате детального изучения ультраструктурной организации поджелудочной железы у новорожденных при нормальных родах выявлены морфологические критерии структуры всех компонентов, которые в основном сформированы. При мертворожденности обнаруживаются серьезные ультраструктурные изменения как в экзокринной, так и в эндокринной паренхиме.
Заключение
Таким образом, все компоненты поджелудочной железы к периоду новорожденности в основном сформированы. Секреторный процесс в эндокринной части происходит в полном объеме, эндокринные клетки имеют все основные субклеточные компоненты. Нами проведено сравнительное исследование состояния клеток поджелудочной железы при живо- и мертворожденности, что весьма важно при интерпретации дифференцированности различных компонентов экзокринного и эндокринного отделов поджелудочной железы в неонатальном периоде. При этом установлено, что при мертворожденности в первую очередь страдают органеллы, ответственные за белковый синтез; сами клетки имеют просветленную цитоплазму и нуклеоплазму, что приводит к изменениям циркуляции внутриклеточных жидкостей и в конечном итоге к отеку как клеток, так и межклеточных пространств.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
- Авцын А. П. Ультраструктурные основы патологии клетки / А. П. Авцын, В. А. Шахламов.- М.: Медицина, 1979.- 316 с.
- Бархина Т. Г. Ультраструктурные и молекулярные аспекты изучения клеточных мембран в норме и при патологии // Морфология: 2000.- № 3.- С. 117.
- Волкова О. В. Атлас сканирующей электронной микроскопии клеток, тканей и органов / О. В. Волкова, В. А. Шахламов, А. А. Миронов.- М.: Медицина, 1987.- 320 с.
- Молдавская А. А. Эмбриогенез органов пищеварительной системы человека. Атлас. - М., 2006.- 175 с.
- Пастушенко В. Л. Некоторые данные о развитии соединительнотканного остова поджелудочной железы // Материалы к научной сессии, посвященной 50-летию образования СССР: Тезисы докладов Омского медицинского института.- Омск, 1972.- С. 769-771.
- Шевчук И. А. Возрастные особенности гистологического строения поджелудочной железы человека // Труды 5-го Всесоюзного съезда анатомов, гистологов и эмбриологов.- М., 1951.- С. 687-688.
- Kreel L. Changes in pancreatic morphology associated with aging / L. Kreel, B. Sandin //Gut.- 1973.- 14.- № 12.- P. 962-970.
- Sander M. The sell transcription factors and development of the pancreas / M. Sander, M. S. German // J. Molecular Medicine.- 1997.- 75.- № 5.- P. 327-340.
Библиографическая ссылка
Савищев А. В. УЛЬТРАСТРУКТУРА КЛЕТОК ЭНДОКРИННОЙ И ЭКЗОКРИННОЙ ЧАСТЕЙ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ В НЕОНАТАЛЬНОМ ПЕРИОДЕ // Фундаментальные исследования. – 2010. – № 8. – С. 63-68;URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=11521 (дата обращения: 19.04.2024).