CC BY
27Морфология. Патология
УДК 618.14-091.8:616-092.9:618.2/.4
© 2014 Ю.В. Григорьева, Н.А. Ренц, А.В. Бормотов, К.Ф. Гарифуллина
ДИНАМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ МИОЦИТОВ МИОМЕТРИЯ ШЕЙКИ МАТКИ
КРЫС ПРИ БЕРЕМЕННОСТИ И РОДАХ
Комплексное морфологическое исследование лейомиоцитов на уровне сфинктера шейки матки крыс при беременности и родах позволило выявить динамичные изменения среди популяций миоцитов миометрия. Установлено, что во время беременности миоциты подвергаются гипертрофии во всех слоях миометрия шейки матки. Накануне родов и в период естественного родоразрешения миоциты внутреннего слоя характеризуются уменьшением количества органоидов специального назначения и развитостью белоксинтезирующего аппарата. Отмечается клазмацитоз, что может характеризовать два синхронно протекающих процесса: секреция компонентов межклеточного вещества и начала инволюторных изменений.
Ключевые слова: шейка матки, беременность, роды, гладкие миоциты, созревание.
Матка млекопитающих, в том числе и человека - уникальный орган, адаптированный к значительным морфофункциональным изменениям [1,2,11]. Наиболее спорным в строении и функционировании матки остается ее нижний сегмент, в том числе и шейка [4]. Это обусловлено, прежде всего, функциональной значимостью данной части органа. Установлено, что шейка матки служит преградой для распространения восходящей инфекции [10,13]. При рубцовой деформации шейки матки имеет место нарушение ее анатомической целостности с изменением формы цервикального канала и потерей слизистой пробки, выполняющей барьерную функцию, что создает условия для воздействия инфекционных факторов с исходом в хроническое воспаление. Также шейка матки является своеобразным сфинктером, обеспечивающим удерживание плода в полости матки во время беременности; в период родов - индикатором, отражающим синхронную готовность организма матери к изгнанию плода, т.е. является биомеханической основой процесса цервикальной дилатации [7,8,10]. Реализация основных функций матки, как известно, осуществляется за счет деятельности миоцитов мио-метрия [3,6,9], который все еще остается малоизученным.
Однако стенка матки, где происходят основные метаморфозы, остается практически недоступной для визуальной оценки из-за этико-медицинских проблем получения материала для исследования. В этой связи в экспериментальной морфологии предопределена необходимость моделирования клинических ситуаций на лабораторных животных с хирургическим или иным воздействием на стенку матки [6].
Таким образом, фундаментальные гистофункциональные характеристики миоцитов шейки матки крыс при беременности и в период родов могут явиться основой решения важнейших проблем родовспоможения, а именно, длительности течения родов, величины кро-вопотери, исхода родов для матери и новорожденного.
Учитывая вышесказанное, целью исследования явилось изучение динамических изменений миоцитов миометрия шейки матки у крыс на 21 сутки беременности и в период родов при естественном родоразрешении.
Для достижения поставленной цели был определен ряд задач:
1. Изучить структурные изменения в тканях нижнего сегмента матки к концу беременности и при родах.
2. Выяснить морфологические особенности миоцитов, возникающие при «созревании» шейки матки в момент физиологически протекающего родового акта.
Материал и методы исследования.
Объектом исследования служили матки половозрелых крыс в период родов при есте-стенном родоразрешении. Работа выполнена на 25 крысах, в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных».
В работе были использованы методы световой микроскопии, фазово-контрастной микроскопии и электронной микроскопии. Забор материала производился на 21 сутки беременности и в период родов. Контролем служил материал от интактных половозрелых самок. Материал фиксировали в забуференном формалине, проводку осуществляли в гистологическом процессоре замкнутого типа с вакуумом Leica ASP 300. Заливали материал в парафин «Histomix» фирмы Bio Optica. Фронтальные, сагиттальные и поперечные срезы готовили на роторном микротоме толщиной 6-7 мкм. Готовые срезы окрашивали гематоксилином и эозином и по Массону. Для иммуногистохимического исследования были использованы моно-клональные антитела к гладкомышечному актину, типирование проводили с использованием антител фирмы DACO. Постановку иммуногистохимической реакции проводили с одноша-говой системой визуализации BioGenex (QD 630-XAK) Super Sensitive one-step Polymer -HRP Kit/DAB. Также в работе были использованы методы фазово-контрастной и электронной микроскопии. Для этого материал подвергали фиксации в 2,5 % глутаровом альдегиде на 0,1М фосфатном буфере с рН -7,4. Затем материал помещали в 1 % раствор тетраокиси осмия. После чего материал промывали раствором фосфатного буфера, и обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заливали в эпон-аралдитовую смесь. Контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца, а далее готовили полутонкие срезы толщиной 1-2 мкм и ультратонкие срезы толщиной 200-500 нм. Просматривали материал и фотографировали на электронном микроскопе JEOL JEM-1400 PLUS.
В результате исследования установлено, что при родах у крыс стенка шейки матки подвергается резкому размягчению и утолщению в отличие от тела и рогов матки, которые наоборот истончаются. Такие реактивные изменения в составе данной части органа обусловлены динамическими изменениями мышечной ткани, как функционально значимой. Популяция лейомиоцитов полиморфна по своим линейным параметрам и характеру электронной плотности цитоплазмы.
Выраженные отличия по размерам в популяции миоциов выявляются при беременности и достигают максимума к моменту родов.
Миоциты миометрия нижнего сегмента матки при обычном функциональном состоянии имеют преимущественно веретеновидную форму с длиной клеток 19,79±4,62 мкм, шириной 3,75±1,27 мкм.
При беременности размеры клеток увеличиваются. Преобладающей популяцией в наружном слое миометрия шейки матки являются миоциты с размерами по длине 143,09±26,26 мкм и шириной 10,12±3,30 мкм. В структуре этого слоя также определяются миоциты с длиной 29,48±4,23 мкм и шириной 9,69±2,74 мкм. На сегодняшний день такие преобразования миоцитов в матке расцениваются, как вариант физиологической регенерации, которая реализуется в условиях повышенных функциональных нагрузок. Безусловно, такая адаптационно-приспособительная реакция осуществляется не столько на тканевом, сколько на клеточном и субклеточном уровнях.
Цитоплазма лейомиоцитов становится просветленной, содержит продольно ориентированные миофиламенты. Ядра содержат незначительное количество конденсированного хроматина и 1-2 ядрышка (рис. 1).
Рис. 1. Стенка тела матки на 20 сутки беременности. Окраска: по Массону. Увел. 200Х. Мышечные волокна с небольшим количеством миофибрилл, окруженные разрыхленной соединительной тканью
Методом электронной микроскопии в шейке матки половозрелой нерожавшей крысы определяются темные и светлые гладкие миоциты, интегрированные в единую систему. Клетки контактируют друг с другом при помощи простых неспециализированных контактов, десмосом и щелевидных контактов.
При родах в шейке со стороны внутреннего слоя миометрия на уровне сфинктера наблюдается резко противоположная реакция. Миоциты округляются и обособляются, происходит разобщение гладких миоцитов (рис. 3,4).
Рис. 2. Миометрий шейки матки крысы в родах. Проявления клазмацитоза. Электронная микроскопия.
Увел. 2000Х
Диаметр миоцитов соответствует 9,51±1,46 мкм. Уменьшается количество органоидов специального назначения. Внешняя мембрана клеток образует складки - цитоплазматиче-ские выпячивания (клазматозы) с последующим отрывом части цитоплазмы от клетки -клазмацитозом.
Каналы и цистерны эндоплазматической сети значительно набухают и располагаются, в основном, в перинуклеарной зоне. Но белоксинтезирующий аппарат миоцитов, представленный многочисленными собранными в розетки рибосомами, также определяется и по периферии клеток в составе клазматоз. Пузырьки в примембранной зоне распадаются. Межклеточные пространства заполняются белковыми массами, которые приобретают фибриллярное строение.
Такие изменения приводят не только к восстановлению исходных размеров клеток, но и качественного и количественного состава межклеточного вещества (рис. 3).
Рис. 3. Стенка тела матки на 20 сутки беременности. Разобщение миоцитов и разрыхление межклеточного вещества соединительной ткани вокруг миоцитов. Окраска: по Массону. Увел. 200Х
Использование моноклональных антител к гладкомышечному актину позволяет достоверно идентифицировать лейомициты и высказаться об изменении состава интерстициаль-ного матрикса (рис. 4). Также следует отметить, что вышеописанным изменениям подвергаются миоциты, которые расцениваются, как малые. Последние по данным литературы являются малодифференцированными [2].
Рис. 4. Шейка матки крысы на 21 сутки беременности. Положительная экспрессия гладкомышечного
актина в миоцитах. ИГХ. Увел. 100Х
По данным А.И. Струкова к усилению микроклазмацитоза и клазмацитоза ведут различные воздействия на клетку (антигены, иммунные комплексы, гипоксия). В.А. Шкурупий оценивает данное состояние, как переход миоцитов в состояние дистрофии с последующей массивной их гибелью путем апоптоза, пусковым механизмом которого является гипоксия.
Однако по результатам наших исследований не все клетки в дальнейшем подвергаются гибели. При родах признаков некробиоза клеток не наблюдается.
Таким образом, морфологические преобразования можно расценивать, как вариант диф-ференцировки и специализации клеток.
Полученные нами данные свидетельствуют о высоком уровне дифференцировки гладких миоцитов в шейке матки, призванных выполнить функцию синтеза межклеточного матрикса. Изменения межклеточного вещества в родах являются одним из морфологических аспектов «созревания» шейки матки. Отмечается клазмацитоз, что может характеризовать два синхронно протекающих процесса
Комплексное морфологическое исследование лейомиоцитов на уровне сфинктера шейки матки крыс при беременности и родах позволило выявить динамичные изменения среди популяций миоцитов миометрия. Установлено, что во время беременности миоциты подвергаются гипертрофии во всех слоях миометрия шейки матки. Накануне родов и в период естественного родоразрешения миоциты внутреннего слоя характеризуются уменьшением количества органоидов специального назначения и развитостью белоксинтезирующего аппарата. Отмечается клазмацитоз, что может характеризовать два синхронно протекающих процесса: секреция компонентов межклеточного вещества и начала инволюторных изменений. Изменения межклеточного вещества в родах являются одним из морфологических аспектов «созревания» шейки матки.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Бахмач В.О. Изменения матки и шейки матки во время беременности и накануне родов (обзор) / В.О. Бах-мач [и др.] // Саратовский научно-медицинский журнал. - 2011. - Т. 7. - № 2. - С. 396-400.
2. Григорьева Ю.В. Полиморфизм миоцитов миометрия матки у крыс при беременности / Ю.В. Григорьева [и др.] // Актуальные вопросы ветеринарной биологии. - 2013. - № 3 (19). - С. 81-84.
3. Зашихин А. Л. Структурно-функциональная организация темных и светлых миоцитов в составе мускулатуры висцеральных органов / А.Л. Зашихин, Я. Селин, Ю.В. Агафонов // Морфология. - 2004. - Т. 126. - № 5. - С. 41-45.
4. Савицкий А. Г. Роль нижнего сегмента в родовом процессе / А.Г. Савицкий, В.В. Абрамченко, Г.А. Савицкий // Акуш. жен. болезн. - 2005. - T. LIV. - Вып. 3. - С 19-27.
5. Струков А.И. Патологическая анатомия: учебник / А.И. Струков, В.В. Серов. - 4-е изд. - М.: Медицина, 1995. - 668 с.
6. Шурупий В.А. Динамика миоцитов разных типов в миометрии крыс в периоды беременности и ранней послеродовой инволюции / В. А. Шурупий, Е.В. Дубинин, Н.Н. Дубинина // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. - 2008. - Приложение 1. - С. 101-104.
7. Bauer M, Mazza E, Nava A, Zeck W, Eder M, Bajka M, Cacho F, Lang U, Holzapfel GA. In vivo characterization of the mechanics of human uterine cervices. Ann N Y Acad Sci. 2007 Apr;1101:186-202. Epub 2007 Mar 15. Review. PubMed PMID: 17363446.
8. Cocks D.P. Significance of internal condition of cervics uteri to subsequent course of labour / D.P. Cocks // Brit. Med. J. - 1955. - Vol.4909. - P. 327-328.
9. Daels J. Uterine contractility pattern of the outer and inner zones of the myometrium // Amer. J. Obstet. Gynec. -1974. - Vol. 44, N3. - P. 315-326.
10. Jung H. [Ripening processes of the uterine cervix and their significance for parturition]. Z Geburtshilfe Perinatol. 1984 Jan-Feb;188(1):1-6. German. PubMed PMID: 6538726.
11. Leppert PC. Anatomy and physiology of cervical ripening. Clin Obstet Gynecol. 1995 Jun;38(2):267-79. Review. PubMed PMID: 7554594.
12. Ludmir J, Sehdev HM. Anatomy and physiology of the uterine cervix. Clin ObstetGynecol. 2000 Sep;43(3):433-9. Review. PubMed PMID: 10949747.
13. Word RA, Li XH, Hnat M, Carrick K. Dynamics of cervical remodeling during pregnancy and parturition: mechanisms and current concepts. Semin Reprod Med. 2007 Jan;25(1):69-79. Review. PubMed PMID: 17205425.
Статья принята в печать 15 июня 2014 г.
Рецензент Гелашвили П.А. доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой морфологии и патологии НОУ ВПО «Медицинский институт «РЕАВИЗ».
