Preview

Нефрология

Расширенный поиск

ДИНАМИКА МОРФОЛОГИЧЕСКИХ АДАПТАЦИОННО- КОМПЕНСАТОРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ТКАНИ ПОЧКИ ПРИ ОБСТРУКЦИИ МОЧЕТОЧНИКОВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ

https://doi.org/10.24884/1561-6274-2017-21-5-100-108

Полный текст:

Аннотация

Целью исследования явилось сравнительное изучение морфологических изменений в ткани почки при механической обструкции мочеточника в эксперименте в сроки 7, 14, 21 сут. Изучение динамики морфологических изменений почки показало, что в первые 7 сут после обструкции имеют место компенсаторные реакции со стороны канальцевого аппарата мозгового слоя почек и минимальное развитие межуточного фиброза. В последующие сроки (14–21 сут) компенсаторные явления в клетках эпителия канальцев подвергаются срыву ауторегуляторных механизмов адаптации, что выражается в явлениях белковой, гидропической дистрофии, атрофии, кистозной трансформации клеток эпителия канальцев мозгового и коркового слоев, а также появлением крупных зон интерстициального фиброза стромы. Полученные данные позволяют считать, что оптимальным сроком выполнения хирургических вмешательств при обструктивной уропатии является первая неделя от начала развития патологического процесса, так как это позволит предупредить дальнейшее развитие изменений канальцевого аппарата и склероза почечной ткани.

Для цитирования:


Акименко М.А., Тодоров С.С., Колмакова Т.С. ДИНАМИКА МОРФОЛОГИЧЕСКИХ АДАПТАЦИОННО- КОМПЕНСАТОРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ТКАНИ ПОЧКИ ПРИ ОБСТРУКЦИИ МОЧЕТОЧНИКОВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ. Нефрология. 2017;21(5):71-75. https://doi.org/10.24884/1561-6274-2017-21-5-100-108

For citation:


Akimenko M.A., Todorov S.S., Kolmakova T.S. DYNAMICS OF MORPHOLOGICAL ADAPTATION-COMPENSATORY CHANGES IN KIDNEY TISSUE DURING URETERAL OBSTRUCTION IN THE EXPERIMENT. Nephrology (Saint-Petersburg). 2017;21(5):71-75. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1561-6274-2017-21-5-100-108

ВВЕДЕНИЕ

Согласно официальным данным, на сегодняш­ний день более 15 млн россиян страдают хрониче­ской болезнью почек (ХБП) разных стадий. Мас­штабы распространения и тяжелые социальные последствия данного заболевания, по оценкам ВОЗ и ООН, уже сегодня могут поставить ее в один ряд с заболеваниями сердца, легких, раком и сахарным диабетом. Вопрос о механизмах прогрессирования ХБП является одним из центральных в современ­ной нефрологии [1]. У 20% пациентов имеется па­тология, связанная с обструкцией мочевыводящих путей. Обструктивные уропатии (ОУ) объединяют

морфологические и функциональные изменения мочевой системы, обусловленные препятствием (полным или частичным) для оттока мочи на лю­бом уровне мочевых путей - от мочеиспускатель­ного канала до почечных канальцев [2]. Серьезной проблемой ОУ является длительный бессимптом­ный период. Ключевыми факторами повреждения почки при обструкции считают: повышение давле­ния в полостной системе почек, внутри почечных канальцев и локальную ишемию. При длительной обструкции, наряду с видимым расширением ча­шечек и лоханки, возникают необратимые струк­турные изменения - атрофия, воспаление, фиброз с потерей почечных функций [3]. Большинство обструкций поддаются коррекции, однако несвоев­ременная диагностика и, как следствие, запоздалое лечение могут привести к необратимым патоло­гическим изменениям почки, заканчивающимся хронической болезнью почек (ХБП) и гидронеф­розом [4]. Зачастую функциональные результаты оперативного лечения обструкции мочевых путей с трудом можно признать удовлетворительными ввиду тактических и технических ошибок, а также изменения структуры почек [5]. Восстановление функции после устранения причин заболевания (например удаление конкремента) зависит от сро­ков, тяжести и продолжительности обструкции [6]. Несмотря на успехи, достигнутые в понимании ме­ханизмов повреждения почек, базовые биологиче­ские процессы, лежащие в основе адаптационных изменений, которые обеспечивают длительное со­хранение гомеостаза, изучены недостаточно, а дан­ные по этой проблеме противоречивы [7].

В литературе на примерах отдельных экс­периментальных работ обсуждаются вопросы о динамике морфологических изменений в первые дни развития ОУ, однако отсутствуют подробные сравнительные данные о морфологических, гисто­химических изменениях канальцевого аппарата мозгового и коркового слоев, клубочков, сосудов, стромы почек в более поздние сроки развития па­тологического процесса [8-13]. Несомненно, дан­ные морфологического исследования в различные периоды возникновения ОУ могут стать основой для понимания адаптационно-компенсаторных способностей почки и помогут установить время возникновения ишемических, некробиотических, некротических процессов в них, что позволит дать объективную клиническую оценку функцио­нальному состоянию нефрона.

Исходя из этого, целью нашего исследования явилось сравнительное изучение морфологиче­ских изменений в ткани почки при механической обструкции мочеточника в эксперименте в сроки 7, 14, 21 сут.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ

Работа выполнялась на базе отдела молекулярно-биологических и оптических мето­дов исследования ФГБОУ ВО РостГМУ Содер­жание, питание, уход за животными и выведение из эксперимента осуществляется в соответствии с требованиями «Хельсинкской декларации» (2000) и «Директивы 2010/63/EU Европейского парламента о совете Европейского союза по охра­не животных, используемых в научных целях» (2010). Исследование разрешено локальным неза­висимым этическим комитетом ФГБОУ ВО Рос­тГМУ Минздрава России (№21/15 от 10.12.2015 года). Экспериментальная модель ОУ на кроликах самцах была сделана по методике Е. Giamarellors- Bourbalis и соавт. [14]. Всех животных содержали при исходных условиях: температура (20-23 °С), влажность, освещение (с 12/12-часовыми циклом света/темноты), а также рациона питания. Экс­периментальные животные имели свободный до­ступ к пище и воде, а также в течение недели адап­тировались к новой окружающей среде перед экс­периментом. Первым этапом животных подвергли седации раствором золетила внутримышечно (15 мг/кг), далее в краевую вену уха внутривенно вводили 1% водную эмульсию пропофола (дипривана) (5,0-7,5 мг/кг). Через верхнесрединный абдоминальный разрез длиной 4,0 см вскрывали брюшную полость. Кишечник перемещали впра­во. Левый мочеточник после визуализации на 2,5 см дистальнее лоханки окружали нитью 3/0 и под­тягивали к передней брюшной стенке. Оба конца нити проводили через переднюю брюшную стен­ку наружу и завязывали на коже. Эксперименталь­ная модель механической обструкции воспроиз­водилась на 9 взрослых кроликах (самцы в возрас­те 3,5 мес, масса тела 2,4-2,75 кг), которые были разделены на 3 группы по 3 животных в каждой: 1-я группа - механическая обструкция сроком 7 дней, 2-я группа - механическая обструкция сро­ком 14 дней, 3-я группа - механическая обструк­ция сроком 21 день. Обструкция левого мочеточ­ника сохранялась в течение указанных сроков эксперимента. После введения в эксперимент жи­вотных содержали в тех же условиях. По протоко­лу экспериментального исследования животных умерщвляли на 7-е, 14-е и 21-е сутки. Вскрытие проводили в операционной в асептических усло­виях. Полученные образцы фиксировались в 10% забуференном растворе формалина (10% NBF) с дальнейшей гистологической проводкой, заключе­нием в парафиновые блоки, микротомией и окра­ской препаратов по общепринятым методикам. Серийные срезы тканевых образцов окрашивали гематоксилином-эозином, по классическому про­токолу, использовали специальные гистохимиче­ские окраски: P.A.S.M. метенамин-серебро, PAS- реакция по Хочкиссу.

Для оценки результатов исследования исполь­зовали пакет прикладных статистических про­грамм «Statistica 7.0» («StatSoft», США). Резуль­таты представлены в виде среднего арифметиче­ского ± ошибка средней. Статистическую значи­мость различий двух средних определяли с помо­щью t-критерия Стьюдента; частот - х2-критерия Пирсона. Оценку силы взаимосвязи между коли­чественными признаками проводили с помощью коэффициента корреляции (r) Пирсона. Нулевую статистическую гипотезу об отсутствии различий и связей отвергали при p<0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ

Гистологическое исследование позволило выя­вить определенные закономерности развития ОУ в динамике. Наибольшие изменения были отмече­ны со стороны канальцевой системы почек.

Через 7 дней в ткани почки имелись отдельные очаги коагуляционного некроза эпителия извитых канальцев без перифокальной реактивной воспа­лительной инфильтрации (рис.1). Обращало вни­мание, что просветы дистальных канальцев были неравномерно сужены за счет отека стромы. В отдельных участках отмечалась селективная уме­ренно выраженная эктазия проксимальных и дис­тальных канальцев без признаков атрофии клеток эпителия. В мозговом веществе почки отмеча­лись умеренная эктазия дистальных канальцев без признаков атрофии эпителиоцитов, развитие межуточного сетчатого фиброза стромы. В ядрах эпителиоцитов дистальных канальцев имелась гипохромия ядер, ядрышек, что свидетельствова­ло о наличии выраженной дистрофии (рис. 2). В то же время, в клетках эпителия проксимальных и извитых канальцев ядрышки хорошо визуализи­ровались, что указывало на сохранение их функ­циональной фильтрационно-реабсорбционной активности.

Стенки артерий, артериол и венул были сохра­нены, имели аргирофильные волокна, без призна­ков некроза и повреждения. Клубочки почек были отечные, умеренно полнокровные, без признаков воспалительной клеточной реакции в них.

В последующие 14 сут нарастали дистрофи­ческие, некробиотические изменения эпителия дистальных канальцев почек с развитием межу­точного сетчатого фиброза стромы вокруг них. Отдельные дистальные канальцы были неравно­мерно расширены, имели признаки кистозной трансформации, при этом в них отмечалась атро­фия клеток, в базальных мембранах накаплива­лись кислые мукополисахариды (рис. 3, 4). Окра­ска метенаном-серебром выявляла значительную гипохромию ядер и ядрышек с участками ахро­мии эпителиоцитов дистальных канальцев поч­ки, что указывало на необратимые структурно­функциональные изменения данных структур. Проксимальные, извитые канальцы находились в состоянии белковой, гидропической дистрофии, отдельные из которых были кистозно расширены. Сосуды капиллярного, артериального, венозного типа, клубочки были сохранены, имели признаки отека, незначительного накопления кислых мукополисахаридов.

Через 21 день в почках, подвергнутых обструк­ции, развивались выраженные дистрофические, атрофические, склеротические изменения. В мозговом слое наблюдалась кистозная трансфор­мация дистальных канальцев с резкой атрофией, гипохромией ядер эпителиоцитов, отмечалось развитие крупных участков межуточного фиброза с формированием тонких и толстых коллагеновых волокон. Канальцевый аппарат коркового слоя (проксимальные, извитые канальцы) претерпе­вал существенные некробиотические, дистрофи­ческие изменения, вплоть до развития кистозной трансформации (рис. 5, 6). Существенных морфо­логических изменений со стороны сосудов артери­ального, капиллярного, венозного типов не выяв­лялось, в их стенках имелась лишь незначительная инфильтрация кислыми мукополисахаридами.

ОБСУЖДЕНИЕ

На экспериментальной модели ОУ в различ­ные по длительности периоды обструкции нам удалось выявить определенные закономерности.

В первые 7 сут, после перевязки мочеточника имеют место компенсаторные реакции со сторо­ны канальцевого аппарата мозгового слоя почек без существенного их поражения, с минимальным развитием межуточного фиброза. В последующие сроки (14-21-е сутки) компенсаторные явления в клетках эпителия канальцев подвергаются сры­ву ауторегуляторных механизмов адаптации, что выражается в явлениях выраженной белковой, гидропической дистрофии, атрофии, кистозной трансформации клеток эпителия канальцев мозгового и коркового слоев, а также появлением крупных зон интерстициального (межуточного) фиброза стромы.

 

Рис. 1. Очаги коагуляционного некроза эпителия извитых канальцев без перифокальной реактивной воспалительной инфильтрации (обструкция мочеточника 7 сут). Окраска ге­матоксилином-эозином. Ув. 200.

 

 

Рис. 2. Очаги межуточного фиброза в мозговом слое, уме­ренная эктазия дистальных канальцев почки (обструкция мочеточника 7 сут). Окраска метенамином-серебром. Ув. 200.

 

 

Рис. 3. Межуточный фиброз стромы мозгового слоя, кистозная трансформация дистальных канальцев почки (обструкция мо­четочника 14 сут). Окраска гематоксилином-эозином. Ув. 200.

 

 

Рис. 4. Кистозная трансформация с атрофией эпителиоцитов дистальных канальцев, накопление кислых мукополисахари- дов в базальных мембранах (14 сут). PAS-реакция по Хочкиссу. Ув. 200.

 

 

Рис. 5. Кистозная трансформация дистальных канальцев с резкой атрофией эпителиоцитов (обструкция мочеточника 21 сут). Окраска гематоксилином-эозином. Ув. 200.

 

 

Рис. 6. Кистозная трансформация, выраженные дистро­фические, некробиотические изменения проксимальных канальцев почки (обструкция мочеточника 21 сут). Окраска метенамином-серебром. Ув. 100.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Полученные данные позволяют считать, что наиболее оптимальным сроком для выполнения хирургических вмешательств на почках при ОУ следует считать первую неделю развития острой обструкции мочевыводящих путей, что может по­зволить предупредить развитие вторичных дис­трофических - атрофических изменений каналь­цевого аппарата и последующего склероза почеч­ной ткани.

Список литературы

1. Смирнов АВ, Румянцев АШ, Добронравов ВА, Каюков ИГ. XXI век – время интегративной нефрологии. Нефрология 2015;19(2):22-26 [Smirnov AV, Rumyantsev AS, Dobronravov VA, Kayukov IG. XXI century – the time of integrative nephrology. Nephrology (Saint-Petersburg). 2015;19(2):22-26. (In Russ.)]

2. Truong LD, Gaber L, Eknoyan G. Obstructive uropathy. Experimental Models for Renal Diseases: Pathogenesis and Diagnosis. Contrib Nephrol 2011; 169: 311-326. doi: 10.1159/000314578

3. Новикова МВ, Егорова ГГ. Морфологическая характеристика почек у кошек при гидронефрозе в эксперименте. Аграрный вестн Урала 2010; 5 (71):64-66 [Novikova MV, Egorova GG. Morfologicheskaja harakteristika pochek u koshek pri gidronefroze v jeksperimente. Agrarnyj vestnik Urala 2010; 5 (71):64-66]

4. Акименко МА, Синельник ЕА, Потапов ЕВ, Пасечник ДГ. Морфологические особенности экспериментальной обструктивной уропатии. 3-я итоговая научная сессия молодых учёных РостГМУ 2016;(3):77-79 [Akimenko MA, Sinelnik EA, Potapov EV, Pasechnik DG. Morfologicheskie osobennosti jeksperimental’noj obstruktivnoj uropatii. 3-ja itogovaja nauchnaja sessija molodyh uchjonyh RostGMU 2016;(3):77-79]

5. Онопко ВФ, Гольдберг ОА. Сравнительные морфологические особенности клинического и экспериментального гидронефроза. Медицинский вестник Башкортостана 2011; 6(2):113-116. [Onopko VF, Goldberg OA. Sravnitel’nye morfologicheskie osobennosti klinicheskogo i jeksperimental’nogo gidronefroza. Medicinskij vestnik Bashkortostana 2011; 6(2):113-116]

6. Chevalier RL. Chronic partial ureteral obstruction and the developing kidney. Pediatr Radiol 2008; 38 (1): 35-40. doi: 10.1007/s00247-007-0585-z

7. Vincent IS, Okusa MD. Biology of Renal Recovery: Molecules, Mechanisms and Pathways. Nephron Clin Pract 2014; 127 (0): 10-14. doi: 10.1159/000363714

8. Lima MLD, Bertti R, Moro JC et al. 99m Tc-DTPA Study to Validate an Experimental Model of Ureteral Obstruction in Rabbits: Preliminary Results. Advances in Urology 2013; 2013: pp. doi: 10.1155/2013/929620

9. Yazıcı M, Celebi S, Kuzdan Ö et al. Current radiological techniques used to evaluate unilateral partial ureteral obstruction: an experimental rabbit study. International Urology and Nephrology 2015; 47(7): 1045–1050. doi: 10.1007/s11255-015-0998-9

10. Li WQ, Dong ZQ, Zhou XB et al. Renovascular morphological changes in a rabbit model of hydronephrosis. Journal of Huazhong University of Science and Technology 2014; 34(4): 575–581. doi: 10.1007/s11596-014-1318-9

11. Peters CA. Animal models of fetal renal disease. Prenatal Diagnosis 2001; 21(11): 917–923. doi:10.1002/pd.211

12. Березинец ОЛ, Россоловский АН, Блюмберг БИ. Механизмы прогрессирования тубулоинтерстициальных изменений при мочекаменной болезни. Бюллетень медицинских Интернет-конференций 2014; 4(1):87-88 [Berezinets OL, Rossolovsky AN, Blumberg BI. Mehanizmy progressirovanija tubulointersticial’nyh izmenenij pri mochekamennoj bolezni. Bjulleten’ medicinskih Internet-konferencij 2014; 4(1):87-88]

13. Chevalier RL, Forbes MS, Thornhill BA. Formation of atubular glomeruli in the developing kidney following chronic urinary tract obstruction. Pediatric Nephrology 2011; 26 (9): 1381–1385. doi: 10.1007/s00467-010-1748-y

14. Giamarellos-Bourboulis EJ, Adamis T, Laoutaris G et al. Immunomodulatory clarithromycin treatment of experimental sepsis and acute pyelonephritis caused by multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa. Antimicrobial Agents and Chemotherapy 2004; 48 (1): 93-99. doi: 10.1128/AAC.48.1.93-99.2004


Об авторах

М. А. Акименко
Ростовский государственный медицинский университет
Россия

кафедра медицинской биологии и генетики,

344022, г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер., д. 29



С. С. Тодоров
Ростовский государственный медицинский университет
Россия

руководитель морфологического отдела и отдела молекулярно-биологических и оптических методов исследования,

344022, г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер., д. 29



Т. С. Колмакова
Ростовский государственный медицинский университет
Россия

д-р биол. наук, кафедра медицинской биологии и генетики,

344022, г. Ростов-на-Дону, Нахичеванский пер., д. 29



Для цитирования:


Акименко М.А., Тодоров С.С., Колмакова Т.С. ДИНАМИКА МОРФОЛОГИЧЕСКИХ АДАПТАЦИОННО- КОМПЕНСАТОРНЫХ ИЗМЕНЕНИЙ В ТКАНИ ПОЧКИ ПРИ ОБСТРУКЦИИ МОЧЕТОЧНИКОВ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ. Нефрология. 2017;21(5):71-75. https://doi.org/10.24884/1561-6274-2017-21-5-100-108

For citation:


Akimenko M.A., Todorov S.S., Kolmakova T.S. DYNAMICS OF MORPHOLOGICAL ADAPTATION-COMPENSATORY CHANGES IN KIDNEY TISSUE DURING URETERAL OBSTRUCTION IN THE EXPERIMENT. Nephrology (Saint-Petersburg). 2017;21(5):71-75. (In Russ.) https://doi.org/10.24884/1561-6274-2017-21-5-100-108

Просмотров: 196


ISSN 1561-6274 (Print)
ISSN 2541-9439 (Online)