Автореферат и диссертация по медицине (14.00.23) на тему:Эндокринный аппарат эпителия червеобразного отростка человека в индивидуальном развитии и при воспалении

РГ6 Российская академия медицинских иаук

научно-исследовательский институт

экспериментальной медицины

На правах рукописи

КОСТЮКЕВИЧ

Сергей Владимирович

ЭНДОКРИННЫЙ АППАРАТ ЭПИТЕЛИЯ ЧЕРВЕОБРАЗНОГО ОТРОСТКА ЧЕЛОВЕКА В ИНДИВИДУАЛЬНОМ РАЗВИТИИ II ПРИ ВОСПАЛЕНИИ

14.00.23 — Гистология, цитология, эмбриология

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

санкт-петербург

1993

Работа выполнена в Санкт-Петербургском государственном санитар-но-гпгисническом медицинском институте, МЗ Российской Федерации.

Научный руководитель: доктор медицинские наук, профессор А. А. Пузырев.

Официальные оппоненты: доктор биологических наук В. Ф. Пучков; доктор биологических наук О. А. Данилова.

Ведущая организация — Санкт-Петербургский медицинский институт имени академика И. П. Павлова. __^

Защита диссертации состоится » ■ 1993 г.

« часов на заседании специализированного . ученого совета

Д 001.23.03 при Научно-исследовательском институте экспериментальной медицины РАМН по адресу: 197376, Санкт-Петербург, ул. акад. Пав лова, 12.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института по адресу: Санкт-Петербург, ул. =и" Пзппппл ю

Автореферат разослан

Ученый секретарь специализированного совета кандидат биологических наук

Е. С. Петрова

ОБЛАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.

АКТУАЛЬНОСТЬ ПРОРЛЕШ. Значительным достижением современной .теоретической и экспериментальной гастроэнтерологии является формирование концепции о гастро-энтеро-панкреатической (ГЭП) системе, эндокринные клетки которой ди<1Фуэно рассеяны в, эпителии желудочно-кишечного тракта и находятся п панкреатических отростках поджелудочной железы (Fuji ta. 1973; В. А. Шах-ламов, ЕИМакарь, 1985: В. В. Яг лов, Птш.-ркас ЕР., 1989;

A. А. Пуэырёв, Е Ф. Иванова, 1992). Гормоны продуцируемые эндок-риноцитами ГЭП-системы, оказывают эндокринное, ппракринное и эгаокринное действие, проявляя, тем самым, ведущую роль в ре^ гуляции пищеварительных процессов и других Функций организма (П. К Климов, 1983; Debas, 1931;-Jaffe, 1984; Grube, 1986).

Однако, целостной бесспорной концепции ГЭП-системы выработать на данном этапе исследования не удается. Нет единого мнения об источнике образования эндокриноцитов п составе эпителия (А. А. Пузыров, 1975, 1979; Auböck, 1982; Mlllikin, 1984;

B. М. Успенский, 1986; Kevin, Gordon, 1990). Классическая концепция Pearse'a (1969, 1979) АПУД-системы, по которой эндокри-ноциты пищеварительного тракта являются производными нейроэк-тодермы, в последнее время подвергалась значительному пересмотру (И. А. Соловьёва, 1981; Andrew et. al. , 1982; В. В. Яг лов, Г. А. Ломоносова, 1985; Л. И. Аруин и др., 1987). До сих пор нет единого мнения о типах эндокринных клеток некоторых отделов ЖКТ, способах их генеза и регенерации. В этом плане червеобразный отросток является'наименее изученным отделом пищеварительной системы. Последняя международная классификация эндокринных клеток'ГЭП-системы, принятая в 1980 году в Санта Моника (Solcia et.al., 1981), не рассматривает 40, приравнивая его, по-видимому, к толстой кишке.

В отечественной литературе имеются лишь единичные работы по электронно-микроскопическому строению эндокриноцитов слизистой оболочки 40 (Е. Л. Работникова, 1988), нет этих данных и

Условные обозначения в данном исследовании: ЖКТ - желудочно-кишечный тракт

ГЭП-система - гастро-энтеро-панкреатическая система 40 - червеобразный отросток 1

в доступной иностранной литературе. Недостаточно, изучен иммун-но-гистохимический качественный состав пептидов и гормонов 40, имеющиеся данные противоречивы (НйИег вЬ а1., 1983-, ЕкЫас! еЬ а1., 1989). Для получения более полного представления о структуре и функции эндокринной системы ЖТ человека проведение изучения наименее исследованного его отдела - 40, представляется своевременной и актуальной задачей.

Решение этих вопросов, кроме теоретического интереса, могут оказать влияние и на понимание клинической патологии, связанной с воспалением и карциноидными опухолями червеобразного отростка.

ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЯ. .Целью данной работы является изучение закономерностей цитогенеаа, дифферегцировки и гисто- • топографии эндокриноцитов эпителия червеобразного отростка человека на различных этапах онтогенеза и в условиях патологии. Исходя из цели, определены следующие задачи:

1. Идентификация типов эндокринных клеток в норме и при воспалении в слизистой оболочке 40 человека.

2. Выявление гистотопографических особенностей распределения эндокринных клеток в эпителии слизистой оболочки червеобразного отростка в различные возрастные периоды.

3. Выявление источников цитогенеаа эндокриноцитов в условиях физиологической жизнедеятельности и при воспалении.

4. Исследование дифференцировки эндокриноцитов эпителия 40 человека в эмбриональном периоде и при воспалении у.взрослых.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА. В настоящей работе впервые: .

- получены данные о гистотопографии и количественном содержании эндокриноцитов в эпителии различных отделов червеобразного отростка человека в эмбриогенезе и у взрослых-,

- на основании ультраструктурного анализа осуществлена идентификация 7 типов эндокриноцитов эпителия 40 человека;

- выявлены в эпителии червеобразного отростка. человека "смешанные" экзо-эндокринные клетки и эндокриноциты с разными типами секреторных гранул;

- определены пути цитогенеаа эндокриноцитов в условиях физиологической жизнедеятельности и при воспалении 40.

- изучена реакция эндокринного аппарата'40 на воспаление.

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ И ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ. Представленная работа является комплексным исследованием структурно-функциональной организаций эндокринного аппарата эпителия слизистой оболочки 40 человека. Применение современных методов исследования позволило получить фактический материал о тгпах эндокриноцитов в эпителии 40, о дифференцировке и источниках их образования в онтогенезе и при воспалении, об их гистото-пографических особенностях и цитофизиологии. Этот материал составляет основу для формирования новых представлений о строении и функции эндокринного аппарата изученного отдела пищеварительной системы и может быть использован для решения практических вопросов в плане уточнения источников гистогенеза опухолей, возникающих из эндокриноцитов 40, и понимания патогенеза некоторых заболеваний ЖК7.

Результаты настоящего исследования используются в учебном процессе на кафедрах биологии и гистологии Санкт-Штербургско-го государственного санитарно-гигиенического медицинского института и кафедрах биологии Астраханского и Тюменского медицинских институтов.

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Материалы диссертации доложены на XXXIV конференции студентов и аспирантов морфологических кафедр и лабораторий Ленинградских ВУЗов и НШ /Ленинград, 1991/, на отчётной научной конференции сотрудников Ленинградского санитарно-гигиенического медицинского института /Ленинград, 1992/, на конференции научного общества Анатомов Гистологов Эмбриологов совместно с секцией сравнительной экспериментальной эндокринологии /Ленинград, 1992/, на заседании отдела морфологии ' НИИ экспериментальной медицины АМН России /Санкт-Петербург, 1993/.

ПУБЛИКАЦИИ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ По теме диссертации опубликовано 5 печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ДИССЕРТАЦИИ. Диссертация состоит из введения, обзора литературы /глава 1/, материала и методов исследования, изложения результатов работы в трёх частях /глава 2/, обсуждения собственных данных /глава 3/, выводов и спис>4а используемой литературы. Работа изложена на 196 страницах, содержит 97 страниц машинописного текста, 4 таблицы , 42 рисунка, содержащих 99 микрофотографий и 5 гистограмм. Библиография вшиочает 406 источников: 144 отечественных и 265

иностранных авторов.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ, ВМОСИШЕ НА ЗАЩИТУ

1. Эндокринный аппарат слизистой оболочки червеобразного отросиса человека представлен системой диффузно распределенных

. в состава эпителия эндокриноцитов, среди которых ведущей субпопуляцией ньлямгся ЕС-клетки.

2. Клеточные характеристики цитогенеза эндокриноцитов (топография, межклеточные контакты, источники и процессы диф-ференцировки в онтогенезе и при клинической патологии) свидетельствуют об энтодермалыюм происхождении эндокринного аппарата червеобразного отростка человека.

3. На протяжении онтогенеза.происходит изменение гистото-пографического и количественного распределения эндокриноцитов,■ обусловленное как органной дифференцировкои червеобразного отростка, так и становлением структурно-функциональной зрелости его эндокринного аппарата.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Хщаисгиуистнт изученного шго^ила. Исследование проведено на червеобразных отростках человека. Материал брали иа трех отделов: дисталыюго, среднего и проксимального. При выполнении работы использовано 106 червеобразных отростков, из . них: 68 зародышей и плодов; 31 червеобразный отросток, полученный оперативным путем по поводу аппендоактомии; • 7 нормальных 40, отобранных на секции. Весь материал был распределен по шести сериям наблюдений, объединенных в три группы:

1. Строение и количественное содержание эндокриноцитов в эпителии слизистой оболочки 40 взрослого человека - 1 серия. Исследованы кусочки слизистой оболочки червеобразных отростков семи человек в возрасте 55-60 лет, погибших от случайных причин, не связанных с поражением органов пищеварения и других органов, расположенных в брюшной полости. Материал брали не позже 24 часов после смерти.

2. . Гистогенез эпителия 40 человека. Идентификация, гисто-топография и дифференцировка эндокриноцитов в эмбриональный

'период онтогенеза - 2 серии. Материал получен от практически здоровых матерей. Количество использованных образцов и распре-

деление их по исследованным срокам эмбриогенеза приведено в табл.1.

Возраст зародышей и плодов определяли по последней овуляции у матери и теменно-копчиковой длине по таблицам Е М. Пэтте-на (Б. М. Шттен, 1059). Дополнительно изучен 40 плода 23 недель, взятый XII 1989 года от матери с синдромом Штейна-Левенталя, й анамнезе клиновидная резекция яичников в 1986 году.

Таблица 1

Распределение червеобразных отростков плодов человека по срокам эмбриогенеза при изучении гистогенеза и дифференцировки

эндокриноцитов

Срок развития, 6-10 11-15 16-£0 21-25 26-30 31-35

в нед. Всего

Количество 12 22 8 20 5 1 68

случаев

3. Строение и цитофизиология эндокринного аппарата 40 человека при воспалении - 3 серии. Изучалось влияние различных форм воспаления на эндокринный аппарат 40: при остром простом аппендиците - 11 случаев; при флегмонозном - 15 случаев; при флегмонозио-язвенном - 5 случаев. Всего 31 случай. Материал получали оперативным путем при аппендоэктомии.

Четоды исследования. Полученный материал 40 изучен методами световой и электронной микроскопии, гистохимии и морфо-метрии на световых препаратах и электронных микрофотографиях.

Для светооптического изучения материал фиксировали в 107. растворе забуференного формалина и после общепринятого обезвоживания в спиртах заливали в парафин. Изготавливали парафиновые срезы толщиной 5 мкм. Для обзорного исследования срезы ок-

Гистохимические и электронно-микроскопические исследования проведены на базе морфологического отдела ЦНЙЛ СПбГСГМИ. Пользуюсь. случаем выразить сердечную благодарность заведующей, гл. науч. сотр., д. м. н. Е Ф. Ивановой, а также всем сотрудникам морфсотдела за постоянную помощь в выполнении исследований.

рашивали гематоксилином Майера и эозином. Аргирофильные эндок-риноциты выявили реакцией по Гримелиусу (Grimelius, 1968; Grimelius, Wilander, 1980), позволяющей выявить суммарно все типы эндокринных клеток, исключая Д-клетки. Аргентаффинные (знтерохромафинные или ЕС-..летки) выявляли реакцией по Массон-Гамперлю в модификации Синга (Singh, 1964).

Для электронномикроскогического исследования кусочки слизистой оболочки фиксировали в 2,5X растворе глутаральдегида на 0,1 м фосфатном буфере с последующей обработкой 1% раствором четырехокиси осмия. Обезвоживание проводили в спиртах возрастающей концентрации. Материал заливали в зпон-812 и арал-дит. Контрастирование ткани проводили в кусочках при обезвоживании насыщенным раствором уранил-ацетата и на срезах - цитратом свинца (Reynolds, 1963). Срезы толщиной 40-60 нм, полученные на ультратомз ЛКБ-3, изучали в электронных микроскопах J ЕМ-7А и JEM-100S.

Морфометрические исследования проведены на световых препаратах и электронных микрофотографиях. Подсчет эндокринных клеток производили на препаратах, окрашенных по Гримелиусу и по Массон-Гамперлю на микроскопе Р-11 (ок.Vx, об. 90х), с использованием окулярной морфометрической сетки. Количество эндокринных клеток выражали на 1 кв. мм площади слизистой оболочки. На электронных микрофотографиях измеряли диаметр секреторных гранул в 10-15 андокриноцитах каждого типа.

Цифровой материал подвергался статистической обработке с исподьвованием t-критерия Стьюдента, различия считали достоверными при Р<0,05. Также использовали, в соответствующих случаях, критерий Вилкоксона для связанных совокупностей.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСЮДОШК

Гистотопография эндокриноцитов 40 человека.изучена методами световой микроскопии, гистохимии и морфометрии на различных этапах онтогенеза.

Как показало проведённое исследование эндокринный аппарат 40, в пренатальный период, представлен системой эндокриноцитов распределенных диффузно в составе эпителия, иногда образуя •группы по 2-3 клетки; во взрослом состоянии эндокриноциты располагаются в нижней трети крипт среди эпителиоцитов, как

правило, одиночно. Многие эндокринные клетки имеют цитоплазма-тические отростки распологаювдеся вдоль базальной мембраны. В связи с концентрацией секреторного материала в базальной части клетки наблюдалось её более интенсивное окрашивание по сравнению с апикальной.

Первые аргирофильные и аргентаффинные зндокриноциты вг эпителии слизистой оболочки 40 выявлены на 11-й неделе внутриутробного развития. Это согласуется с данными Singh'а (1963) и Е. Л. Работниковой (1988). В начале зндокриноциты идентифицируются в проксимальном отделе, в то время как в дистальном-отсутствуют, что, по-видимому, связано с наличием зоны роста в дистальном отделе и бурным развитием 40 в этот период (0. В. Волкова, М. И. Пекарский, 1976).

Появление дифференцирующихся эндокриноцитов наблюдается на фоне инди$фэрентного эпителиального пласта, т. е. еще до выявления других специализированных элементов, что позволяет сделать предположение об участии эндокриноцитов (а именно, их гормонов) в регуляции механизмов эмбрионального гистогенеза.

Выявление эндокринных клеток на 11-й неделе эмбриогенеза происходит только в половине случаев, и даже на 12-й неделе плодного периода имеются наблюдения, когда они отсутствуют. Это подтверждает выеоды О. В. Волковой и М. И. Пекарского (1976), которые подчеркивают, что "описание развития аппендикса, вследствие значительных колебаний, трудно уложить в такие-то строгие временные рамки". Во все исследованные сроки эмбриогенеза количество эндокриноцитов (рис.1) сильно варьирует. Это, вероятно, связано с имеющейся разницей в степени дифференци--ровга 40, а также с функциональной лабильностью эндокринного аппарата аппендикса. Существенная индивидуальная разница по количественному содержанию эндокриноцитов в 40 характерна и для взрослого организма, осооенностью которого является развитие в этом органе процессов склероза и облитерации, времт наступления которых и степень выраженности весьма индивидуальны ( И. Е Давыдовский, 1958; В. П. Рязанцев, 1970).

. В связи с вышеприведёнными данными для статистической обработки полученных результатов применялся критерий Вилкоксона для связанных совокупностей.

Также можно отметить, что в период появления первых выявляемых эндокриноцитов, на 11-12 неделе, наблюдается резкий пе-

реход по количеству эндокриноцитов в 40 и в толстой кишке. Это отражает органоспецифичность червеобразного отростка. . Последнее положение находит подтверждение в данных Singh'а (1963), который показал, что максимальная плотность эндокриноцитов в 12-перстной кишке составляет лишь половину того количества, которое достигается в аппендиксе.

С 11 по 13 неделю внутриутробного развития отмечено значительное увеличение количества эндокринных клеток. В последующем (до 27-й недели), на фоне индивидуального разброса показателей, количество эндокриноцитов остается постоянным. Резкие индивидуальные колебания количества эндокриноцитов от случая к случаю говорят о функциональной лабильности эндокринного аппарата аппендикса.

, Одним из примеров, подтверждающих данное положение, может явиться случай, взятый от матери с синдромом йсейна-Левенталя (синдром склерокистозных яичников). В этом наблюдении у плода 23 недель вследствие резкого увеличения содержания эндокрино-цитов в 40 (рис.1), последний напоминает скорее эндокринную железу, нежели пищеварительную трубку.

воо

640 460 320 160 О

О 13 17 21 S5 ' 29 33

Рис. 1. Распределение аргирофильных эндокриноцитов эпителия червеобразного отростка человека в эмбриональный период развития. По оси абсцисс - срок внутриутробного развития в неделях; по оси ординат - количество эндокриноцитов на 1 кв. мм. в отдельном случае. Зачёркнутый ромб - случай, взятый от мате7 ри с синдромом Штейна-Левенталя.

Значительный интерес имеют данные по соотношению аргиро-фильных и аргентаффинных эндокриноцитов на протяжении онтогенеза (табл. 2). После появления первых эндокриноцитов наблюдается1 тенденция к увеличению доли аргентаффинных клеток, уже с 13-14 недели отмечается их преобладание, которое в последующем увеличивается. Известно, что преобладание ЕС-клеток является

Таблица 2

Количество аргирофильных и аргентаффинных эндокриноцитов дистального отдела червеобразного отростка человека на 11-24 неделях эмбриогенеза

Срок Кол. На 1 кв. мм слизистой оболочки Доля аргентаф-

развития; набл. _:_'__. финных клеток,

нед. Аргирофильные Аргентаффинные 7. клетки клетки

11- •12 4 235 + 41 78 + 20 33,2+10,9

160-328 54-106

13- ■14 4 312 + 77 215 + 49 68,9+32,9

174-439' 121-290

18- 21 5 436 ± 17 324 + 18 74,2+7,1

'398-474 283-376

24 5 445 + 38 386+38 86,7+15,9

355-548 305-507

Примечание: Верхняя строка - среднее арифметическое и средняя ошибка средней арифметической; нижняя строка -крайние варианты.

характерным признаком диффузной эндокринной, системы эпителия ЖКТ взрослых организмов, в связи с чем выявленную в эмбриоге-незе динамику содержания ЕС-эндокриноцитов можно рассматривать в качестве одного из показателей дифференцировки эндокринного аппарата 40. С этих позиций возможно сделать заключение, о наступлении ранней структурно-функциональной зрелости эндокринного аппарата 40.

Распределение эндокриноцитов по отделам эпителия 40 на протяжении онтогенеза носит непостоянный характер. У плода на-

б.

Рис. 2. Содержание аргирофидьных эндокриноцитов в эпителии слизистой оболочки червеобразных отростков по отделам : а) на 18-24 неделях эмбриогенеза, б) у взрослых. По оси абсцисс -отделы слизистой оболочки: А-дистальный; В-средний; С-прокси-мальный. По оси ординат - количество эндокриноцитов на 1 кв. мм.

ибольшее число аргирофидьных клеток содержится в дистальном отделе и уменьшается к проксимальному (рис. 2а). У взрослых распределение эндокриноцитов имеет обратный характер, наибольшее количество клеток в.проксимальном отделе и уменьшается к дистальному (рис. 26). Это, по-видимому, связано с развитием у варослых процессов склероза и облитерации 40 преимунрственно в дистальном отделе (Б. А. РогадьсКкй, 1928; ЕП.Рязанцев, 1970). Интересно отметить, что аналогичная возрастная инверсия наблюдается и при распределении лимфатических узелков 40 (Э. Р. Са-кимбаев, 1984).

Среднее количество эндокриноцитов в 40 взрослого человека в норме составляет 12,3+2,02 на 1 кв. мм слизистой оболочки (рис^), что, по-видимому, является минимальной величиной на протяжении всего ЖКТ. •

11 » Идентификация, строение и дифференцировка эндокриноцитов в эпителии слизистой оболочки 40 плода человека изучены мето-

- и -

дом электронной микроскопии. Как показывают результаты, в 40 имеется эндокринно-клеточный состав, отличный от такового в толстой кишке.

• Основными критериями морфологической идентификации секреторных элементов является их строение и, в меньшей степени, размер гранул (Solda et al., 1978, 1981). Следует также учитывать изменения в ультраструктуре гранул, связанные с различными фазами секреторного цикла. .

Как показали проведённые исследования, в эпителии слизистой оболочки 40 плода человека идентифицирование 7 типов эндокриноцитов (табл.3).

Самые многочисленные - эндокринные ЕС-клетки, апикальная часть которых довольно часто достигает просвета аппендикса, в базальной части сосредоточена основная масса гранул. Располагаясь на базальной мембране, ЕС-клетки часто образуют вдоль неё длинные цитоплазматические отростки, заполненные секреторным материалом. Наличие ЕС-клеток в эпителии слизистой оболочки 40 подтверждает данные Gorgollon'a (1978) и Е. Л. Работнико-вой (1988) и иммуноцитохимическйе данные Hüfler и др. (1983), Lehy и Cristina (1979) о наличии серотонина и субстанции Р, которые секретируются этими клетками (Solcia et al., 1981).

Di-клетки составляют II тип эндокриноцитов. Это гетерогенная группа, состоящая из функционально различных типов клеток (Solcia et al. ,1981), объединённых на основании общности строения секреторных гранул.

D-клетки составляют III тип эндокриноцитов эпителия слизистой оболочки 40. Соматостатин, локализующийся в D-клетках (Solcia et al.,. 1981), выявлен Lehy, Qristina (1979) и Hôfler и сотр. (1983) в эпителии слизистой оболочки 40 человека.

IV тип представлен эндокринными L-клетками . Знтероглюка-гон, содержащийся в L-клетках ЖКТ (Solcia et al. , 1981), выявлен в эпителии 40 человека при помощи иммуноцитохимии (Lehy, Gristina, 1979; HOfler, 1983).

V тип эндокриноцитов составляют Р-клетки. Гормональный профиль этих клеток до настоящего времени не выяснен (Solcia ét al., 1981).

VI тип представлен I-клетками, продуцирующими холицисто-кинин.

И VII тип эндокриноцитов не удалось идентифицировать по

Таблица 3

Классификация эндокриноцитов червеобразного отростка плода .человека

Тип клетки Характеристика гранул Срок появления первых эндокриноцитов, в неделях ГО классификации Santa-Monika 1980

Тип клетки Гормон

I Полиморфной формы. В зрелых гранулах содержимое высокой электронной плотности.окружено гладкой непрерывной мембраной. Размер сильно варьирует от 150 до 300 нм. 11 - 12 ЕС . Серотонин + разнообразные пептиды.

II Округлые. Разнообразной электронной плотности. На всем шютяжении хорошо различима мембрана Размер 168. 9 + 5. 8 нм. И - 12 D 1 7

III Округлые. Низкой и умеренной электронной плотности. Хорошо различима мембрана. Размер 279. 0 + 17. 4 нм 13 - 14 D ' ' Соматостатин

IV Округлые. В зрелых гранулах содержимое высокой электронной плотности.. Между мембраной и содержимым г аэличается небольшой просвет, ' Размер 295. 0 + 22. 7 нм. 13 - 14 L Глюкагон--подобный пептид

V Округлые. Средней электронной плотности. Между мембраной и содержимым значительный просвет. Размер 112. 4 + 6.0 нм. 13 - 14 Р ?

VI Округлые. Содержимое высокой электронной плотности. Как правило, ограничивающая мембрана не определяется. Размер 154. 2 + 2. 2 нм. 19 - 20 I Холицистокинин

VII Округлые или овальные. Содержимое высокой и средней электронной плотности. Ограничиваются мембрана не различима. Размер 132. 8 + 17. 3 нм. 21 - 22 7

о

классификации Санта-Моника 1980 года (Зо1с1а еЬ а1., 1081) Для точной классификации данного типа эндокриноцитов необходимо использование электронной иммуноцитохимии.

Таким образом, на ультраструктурном уровне в составе эпителия слизистой рболочки 40 плода человека идентифицирований 7 типов зндокриноцктов: ЕС, 0, 01, !_, Р, I и VII тип. В доступной литературе, определенно били упомянуты локализующиеся в эпителии 40 человека только ЕС-клетки (ОогеоПоп, 1978} Е. Л. Работникова, 1988); и ультраструктурно описаны без точного типирования, по-видимому, Ш-клетки (6огео11оп, 1978) и 1-клетки (Е. Л. Работникова, 1938).

Из всех типов эндокриноцитов подавляющее количество составляют ЕС-клетки. Довольно часто встречаются 01-эндокрино-циты. Редко наблюдаются П-, 1-, Р-клетки. И очень редко 1-эн-докриноциты и клетки VII типа.

Из приведённых данных видно, что 40 по эндокриноклеточно-му составу не является аналогом толстой кишки, где выделяют лишь 4 типа (ЕС-, 0-, 01-, 1-) эндокриноцитов (Зо1с1а е1 а1., 1981). Это еще раз подтверждает органоспецифичность аппендикса и необходимость самостоятельного выделения данного отдела ЖКТ в классификации эндокриноцитов ГЗЛ системы.

Выявленные ранее закономерности в строении, дифференци-ровке и генезе эндокриноцитов ГЭП системы (Е. Ш. Герловин, 1977; Зо1с1а еГ- а1. , 1981; А. А. Пузыре в и др., 1986) присущ! и эндокринному аппарату эпителия 40 человека, который представлен гормонопродуцирующими клетками, диффузно распределёнными в эпителии слизистой оболочки. Электронно-микроскопическое строение эндокриноцитов показало, что они являются высоко специализированными клетками, обладающими способностью депонировать гормоны в секреторных гранулах, субмикроскопическая организация которых относится к числу устойчивых признаков. Располагаясь на базальной мембране, эндокринные клетки образуют с соседними эпителиоцитами сложные межклеточные контакты: путем простого соединения, плотного контакта, соединение по типу "замка" и десмосом. Эндокринные ЕС- и Ь-клетки часто образуют идущие вдоль базальной мембраны, заполненные секреторными гранулами цитоплазматические отростки, при помощи которых достигается объединение эндокринного аппарата во взаимосвязанную систему.

В эпителии 40 плода человека, наряду с типичном зндокри-ноцитами, выявлены клетки, содержащие в цитоплазме гранулы нескольких типов« Ранее условно они были названы "смешанными" эндокриноцитами (А. А. Пузырёв, 1974, 1975). Сведений о наличии и локализации этих клеток в эпителии слизистой оболочки 40, в доступной литературе, найти не удалось.

На основании различия в характере содержащегося в цитоплазме секрета "смешанные" клетки были разделены на 2 группы (табл.4): экзо-эндокринные - содержащие слизистые и эндокринные гранулы одного или двух типов ; а также эндо-эндокринные -содержащие в цитоплазме одновременно эндокринные' гранулы нескольких типов.

Таблица 4

Классификация "смешанных" клеток эпителия слизистой оболочки червеобразного отростка

, "Смешанные" клетки слизистой оболочки 40 представляют значительный интерес для определения путей гистогенеза эпителиальных элементов крипт.. Учитывая их разнообразный клеточный . состав' и различный уровень специализации составляющих элементов, можно выделить конкретные пути разнонаправленных диффе-ренцировок.камбиальных клеток.

На рис. З изображено 4 основных линии дифференцировки: му-коцитов (А); эндокриноцитов (В) (в виде одной линии, но каждый тип имеет свою); эпителиоцитов (Л); экзо-эндокриноцитов (Б). . Пятая гипотетическая линия эндо-эндокриноцитов (Г) обозначена

M H

•Ч

м

CL,

я я к a) о.

Ä

•а<

3

г

Е

„ го

О д

t. о

s £ г g

►ч о> п о,

о * 01

а g ç

л «

я о,

■о о

О) <Я

о, 0Î я*

я «

у

s

со

я «

о И

. а о

га <п ч

ï h Я

4 _

ai m

s 1

я •

S 3

о о

ж и щ

m о ч

Cl s S о с

а ° <»

Я а

3 ®

га л

п м «

ж m п

ОТ Я Я

X о -о

« 5 я

и I

ём й

р.

й

р

условно, как теоретически возможная, но на данном'этапе исследования не до конца обоснованная.

На основании полученных результатов можно отметить, что источником образования всех типов эндокриноцитов, как и других клеток эпителия (Cheng, Leblond, 1974), является эпителиальная камбиальная клетка (рис. 3-1), (та характеризуется небольшими размерами, низким ядерноцитоплазматическим отношением, слабым развитием мембранных органел, значительным количеством свобод-' ных рибосом. У взрослых с развитием выраженности воспалительной реакции наряду с увеличением количества эндокриноцитов (рис.4) отмечено возрастание'в криптах эпителия числа камбиальных элементов, что свидетельствует об интенсивном цитогене-зе эндокриноцитов в данных условиях.

Первые выявляемые малодиффере'нцированные эндокриноциты (рис. 3-В2) во внутриутробном периоде наблюдаются на Соне индифферентного эпителиального пласта; отличительной их особенностью является наличие в цитоплазме отдельных эндокринных гранул. С развитием дифференцировки эндокриноцита,.накоплением эндокринных гранул, развитием органоидов общего назначения можно точно идентифицировать тип клетки (рис. З-ВЗ). В тоже время наблюдаются малодифференцированные "смешанные" клетки (рис. 3-Б2), которые уже на раннем этапе дифференцировки содержат два секреторных компонента: как слизистый, так и эндокринный. Развитие этих клеток из камбиальных элементов прослежено не полностью и поэтому на рис. 3 показано несколько теоретически возможных путей.развития: из камбиальной клетки (1); из малодифференцированных мукоцитов (А2); из малодифференцирован-ных эндокриноцитов (В2).

В последующем, через ряд переходных форм, наблюдается развитие дифференцировки экэо-эндокриноцитов (рис. З-БЗ). •Присутствие в составе эпителия "смешанных" клеток, дополнительно говорит в пользу единого генеза экзо- и эндокриноцитов ККТ (А. А. Пузырёв, В. Ф.Иванова, 1972, 1986, 1992; Cheng, 1974; Corriveau et al. , 1974; Nabeyama, 1975).

.Из литературы известно (Bjorkman, Hellman." 1964; Brown, Still, 1970; А. А. Пузырёв, R Ф. Иванова, 1972, 1986; В. Ф. Иванова и др., 1974),- что некоторые экзокринные клетки, достигая опре-' деленного уровня развития (рис.3-A3), сохраняют способность к передифференцировке в клеточные типы различной гормональной

функции (рис.З-БЗ).

Вопрос об энтодермальном происхождении клеток ГЭП-системы на данном этапе исследования не Вызывает серьезных возражений (Andrew, 1963; А. А. Пузырёв, В. Ф. Иванова, 1972, 1986; Pearse, 1976). Однако среди исследователей, являющихся сторонниками этого положения, нет единого мнения относительно конкретных источников образования эндокриноцитов. Обсуждаются, главным образом, три возможных способа генеза (А. А. Пузырёв, R Ф. Иванова, 1992): 1 - дифференцировка из камбиальных элементов; 2 -за счет митотического деления эндокриноцитов; 3 - перестройка экзокриноцитов эпителия в эндокриноциты.

Как вытекает из вышеприведённых фактов, в результате настоящего исследования обосновывается происхождение всех типов эндо- и экзокриноцитов из единой камбиальной клетки эпителия, Что согласуется с данными Ferreira, Leblond (1971), А. А. Пузырёва, В. Ф. Ивановой (1974); Cheng, Leblond (1974); Bjerknes, Cheng (1981); Lee, Leblond (1985), полученными при исследовании других отделов ЖКТ. Прослежена также и трансформация экзокриноцитов в эндокринные клетки.

Ни во внутриутробный, ни в постнатальный период отнргене-эа, равно как и при воспалении 40, не выявлено митотичесЧи делящихся эндокриноцитов.

Таким образом, можно рассматривать структурно-функциональную организацию эпителия 40 как ткани, представленной различными типами экзокринных и эндокринных клеточных форм, имеющих единую гистогенетическую основу.

Изучение морфофункциональных изменений эндокринного аппарата эпителия 40 человека при воспалении позволило установить особенности гистотопографии эндокриноцитов, их цитофизиологию, способы генеза и регенерации.

Как показали результаты настоящего исследования, развитие воспалительной реакции в 40 сопровождается значительной перестройкой его эндокринного аппарата. Это проявляется как в количественных, так и в качественных изменениях со стороны эндокриноцитов. Содержание последних в составе эпителия при остром простом аппендиците возрастает в 1,5 раза (рис.4) и составляет в среднем 18,3 на 1 кв. мм слизистой оболочки. Начальная фаза флегмонозного аппендицита характеризуется еще бо-

В4

18

12

в

0

Рис.4. Содержание аргирофильннх (косая штриховка столбиков) и аргентаффинных (прямая штриховка столбиков) эндокри-ноцитов в эпителии слизистой оболочки червеобразного отростка человека в норме и при различных формах воспаления. По оси абсцисс - норма (А), острый простой аппендицит (В), флегмоноз-ный (С), фдегмонозно-язвенный аппендицит (Б). По оси ординат -количество эндокриноцитов на 1 кв. мм.

лее демонстративной гиперплазией эндокринных клеток, количество которых увеличивается в 2 раза. Эти наблюдения согласуются с данными К Т. Райхлина и И. М. Цветного (1975,. 1976. 1981), которые показали увеличенйе количества эндокринных клеток на 1 крипту при воспалении в аппендиксе. Подобные изменения являются морфологическим выражением гиперфункции эндокринных клеток в данных условиях.

Наряду с возрастанием чисАа эндокриноцитов отмечается усиление их секреторной активности, о чем свидетельствуют явления дегрануляции и внутрицитоплазматического растворения секреторных гранул, а также и интенсивное образование секрета в пластинчатом комплексе или в гранулярной эндоплазматической сети. В части клеток выявляется вакуолизация цитоплазмы,резкая активизация фаголизосомального аппарата, нарушение внутренней структуры митохондрии и изменение формы ядра, что отражает Высокую степень функционального напряжения эндокриноцитов. Отмечено расширение межклеточных пространств, как реакции всей

ткани на воспаление.

Гистогенетические процессы при воспалении проявлялись в увеличении количества "агранулярных" и малодифференцированных клеток, а также в появлении "смешанных" зкзо-эндокринных элементов, содержащих в цитоплазме одновременно слизистые и эндокринные гранулы. В совокупности эти явления создают структурную основу гиперплазии эндокринного аппарата, отражая одновременно направленность дифференцировки эпителиальных клеток - предшественников эндокриноцитов.

Выше приведённая картина, по структурно-функциональной реакции эндокриноцитов 40 на воспаление, основывается на собственных данных, так как в доступной литературе исследований по этому вопросу обнаружить не удалось.

Развитие глубоких деструктивных процессов в слизистой оболочке приводит к резкому снижению количества эндокриноцитов, которые составляют при флегмонозно-язвенном аппендиците 4,6 на 1 кв. мм (рис.4). Это наблюдение подтверждается и другими авторами (МЛПНп, 1983).

Корреляции содержания эндокриноцитов по отделам 40 при воспалении не выявлено, что объясняется разнообразной локализацией очага воспаления и разницей в выраженности воспалительной реакции.

На субмикроскопическом уровне при воспалении 40 идентифицировано 5 типов эндокриноцитов: ЕС-; 01-; Ь-; Р-; I-клетки. Самыми многочисленными, также как и во внутриутробный период, были ЕС-клетки. Уменьшение числа типов эндокриноцитов при воспалении, по-видимому, прежде всего связано со значительным снижением количества эндокринных клеток у взрослых (в среднем 12,3 кл. на 1 кв. мм) по сравнению с внутриутробным периодом (в среднем 350 кл. на 1 кв. мм).

Вопрос о функциональной роли 40 на сегодняшний день остается открытым.

В аспекте проведённого исследования, можно предположить, что 40 человека во внутриутробный период выполняет существенную эндокринную функцию, объем которой резко уменьшается во взрослом состоянии.

Подтверждением этому служат следующие факты:

1. Полного развития эндокринный аппарат эпителия 40 достигает в первой трети внутриутробного развития, что прояв-

ляется в предельной величине количества эндокриноцитов, которое достигается в этот период, идентификации на этом этапе всех типов (7-и, характерных для 40) эндокринных элементов и наличие высоко дифференцированных форм по сравнению с другими компонентами эпителиального пласта.

2. Высокая секреторная активность эндокриноцитов с момента их появления в эмбриональный период.

3. Функциональная лабильность эндокринного аппарата 40. (разброс количественных показателей; пример плода 23 недель от матери с синдромом Штейна-Левенталя)

4. Резкое уменьшение количества эндокриноцитов-у взрослых (в 30 раз) по сравнению с внутриутробным периодом.

ВЫВОДЫ

1. Эндокринный аппарат эпителия червеобразного отростка человека представлен системой диффуэно распределённых эндокриноцитов. Они расположены на базальной мембране и связаны с прилегающими эпителиоцитами путем простого соединения, плотного контакта, соединения по типу "замка" и десмосом.

2. В эпителии червеобразного отростка человека (на основании ультраструктуры секреторных гранул) выявлено 7 типов эндокриноцитов: ЕС, И, 01, Ь, I, Р и VII тип. Подавляющее большинство составляют ЕС-клетки. Идентифицированы также клетки "смешанного" типа: экзо-эндокринные и эндо-эндокринные.

3. Эндокриноциты в составе эпителия червеобразного отростка человека впервые идентифицируются на ранних стадиях внутриутробного раавития (на 11-й неделе), в то время, когда эпителиальный пласт еще индифферентен.

4. Количественное содержание эндокриноцитов в различных отделах эпителия червеобразного отростка на протяжении онтогенеза непостоянно. Во внутриутробный период наибольшее число эндокриноцитов содержится в дистальном отделе и уменьшается к проксимальному, это связано с особенностью дифференцировки данного органа и функциональной активностью эндокринного аппарата червеобразного отростка во внутриутробном периоде. У взрослых распределение имеет обратный характер, т. е. большинство эндокринных клеток локализуется в проксимальном отделе и уменьшается к дистальному. Данное положение связано с осо-

Сенностями протекания у взрослого человека в аппендиксе процессов склероза и облитерации.

5. Источником образования эндокриноцитов червеобразного отростка человека являются камбиальные элементы кишечного эпителия, которые путём последовательной их ди#еренцировки преобразуются в секреторные клетки с моногормональным содержимым или в "смешанные" формы. Последние в свою очередь могут дифференцироваться в слизистые клетки или напротив, полностью утрачивая слизистый компонент, становиться эндокринными клетями. Дополнительно может реализоваться такой источник, как мукоциты, в результате направленной дифференцировки которых образуются эндокринные клетки.

6. Своего полного развития эндокринный аппарат эпителия червеобразного отростка человека достигает в первой трети внутриутробного развития, что выражается в предельной величине количества эндокриноцитов, которое достигается в этот период, идентификации на этом этапе всех типов (7-и, характерных для 40) эндокринных элементов и наличии высокого уровня.их дифференцировки по сравнению с другими клеточными компонентами эпителиального пласта. У взрослых происходит значительное уменьшение числа эндокриноцитов (приблизительно в 30 раз) по' сравнению с периодом его максимальной функциональной активности.

7. Воспаление червеобразного отростка сопровождается сложной морфо-функциональной перестройкой эндокринного аппарата, проявляющейся: в увеличении количества эндокриноцитов при остром простом воспалении и .резким уменьшением их числа при деструктивных формах процесса; перестройке субмикроскопической организации меток; увеличении в составе эпителия малодиффе-

. ренцированных предшественников и камбиальных форм.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Костюкевич С. В. Особенности распределения эндокринных клеток слизистой оболочки червеобразного отростка человека в норме и при воспалении. //Программа XXXIV конференции студентов и аспирантов морфологических кафедр и лабораторий ленинградских ВУЗов и научно-исследовательских институтов, - Ленинград, 1991. - С. 18.

2. Костюкевич С. Е Гистотопографические особенности распределения эндокринных клеток слизистой оболочки червеобразного отростка человека в норме и при воспалении. // Морфология. - 1992. - Т. 103. - N 11/12.- С. 101-108.

3. Миронова Е А., Шапкина А. Е , Костюкевич С. R , Иванова 0. В., Обидина М. Ю. Эндокринный аппарат толстой кишки высших позвоночных животных и человека. // В Сб.: Окружающая среда и здоровье человека. - СПб.: СПбГСГМИ, 1993.- С. 164-167.

4. Костюкевич С. Е Строение эндокринного аппарата эпителия слизистой оболочки червеобразного отростка человека. // Охрана здоровья населения и оздоровление окружающей среды: Тез. докл. научн. КОНф. - СПб: СПбГСГМИ, 1993. - С. 132.

б. Костюкевич С. Е Гистотопография и дифференцировка эн-докрииоцитов зпителия червеобразного отростка плода человека.

' // Морфология. - 1993. - Т. 105. - N 9/10. - С. .