ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОЯВЛЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ

„Світ медицини та біології”, номер 3 2009 рік
7. Шаповалова Е. Ю. Особенности биосинтеза полисахаридов и волокнистого каркаса поджелудочной
железой и окончательной почкой в раннем эмбриогистогенезе у человека при маточной имплантации
/ Е. Ю. Шаповалова, Т. А. Бойко, Н. И. Майструк // Таврический медико-биологический вестник. – 2008.
– Т. 11, № 2, – С. 182-186.
8. Vetter M. R. Morphogenesis and histochemistry of the developing mouse kidney / C. W. Gibrles, M. R.
Vetter // Journal of morphology. –2005. –V.120, №2. – P.135-155.
Реферати
ЗМІНА АКТИВНОСТІ СИНТЕЗУ БІЛКА В
ЄМБРІОГЕНЕЗІ ЛЕГЕНЬ І НИРОК ЩУРІВ
ПІСЛЯ ВВЕДЕННЯ ПАРАЦЕТАМОЛУ ТА
НИМЕСУЛИДУ ВАГІТНИМ САМКАМ
Харченко С.В.
Вивчено зміст РНК в клітинах єпітелія та
мезенхими у легенях та нирках щурів, що
розвиваються у нормі та під впливом
парацетамолу і нимесулиду. Встановлено
поступове зниження кількісті РНК в процесі
розвитку ємбріонів в клитинах єпітеліальних та
мезенхимних закладок легень і нирок щурів
контрольної групи. У зародків щурів, матері яких
получали вивчаємі дози парацетамолу та
нимесулиду
спостерігаються
статистично
достовірні зміни змісту РНК.
Ключевые слова: эмбриогенез крысы,
легкие, почки, парацетамол, нимесулид.
CHANGE OF PROTEIN SYNTHESIS ACTIVITY IN
EMBRYOGENESIS OF RAT LUNGS AND KIDNEY
AFTER MATERNAL INGESTION OF
PARACETAMOL AND NIMESULIDE
Kcharchenko S.V.
Соntent of RNA in epithelial and mesenchymal
cells of developing rat lung and kidney in control
group and under influence of paracetamol and
nimesulide were investigated. It is determined that in
the process of embryo development in the cells of
epithelium and mesenchyme of rat lung and kidney in
control group there is a gradual decline of RNA
content. For the embryos whose mothers received
investigated doses of paracetamol and nimesulide
there were statistically reliable changes of RNA
amount in the lungs and kidney cells.
Key words: embryogenesis of rat, lungs,
kidney, paracetamolum, nimesulid.
УДК.611-013.7/8+611-018+611.24+618.31
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ПОЯВЛЕНИЯ И ЛОКАЛИЗАЦИИ КОЛЛАГЕНОВ I, II, III И IV ТИПОВ В
РАННЕМ ЭМБРИОГИСТОГЕНЕЗЕ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ У ЧЕЛОВЕКА ПРИ
ТИПИЧЕСКОЙ ИМПЛАНТАЦИИ
Е. Ю. Шаповалова, Н.И. Майструк, И. А. Демьяненко
Крымский государственный медицинский университет им. С. И. Георгиевского, г.
Симферополь
Внеклеточные факторы, которые регулируют рост и дифференцировку клеточных
популяций в зачатке поджелудочной железы слабо изучены [11]. Соединительная ткань
железы и ее волокнистые компоненты не только ограничивают главные морфологические
структуры – дольки, но и являются неотъемлемой частью стенок выводных протоков [7].
Соединительная ткань выполняет функцию мягкого остова всей поджелудочной железы и
составляющих ее структурно-функциональных ансамблей [3]. Развитие волокнистого
состава соединительной ткани железы в пренатальном онтогенезе изучалось рядом авторов
[2; 4], но эти сведения фрагментарны и неполны. В нашем предыдущем сообщении описано
становление биосинтеза полисахаридов и волокнистого каркаса поджелудочной железы
человека с помощью гистохимии [6]. 19 известных типов коллагенов кодируется 33-мя
генами [8]. Сочетанная активация этих генов в разные сроки гестации приводит к
фенотипическому их проявлению в виде появления коллагенов разных типов в
эмбриональном периоде поджелудочной железы. Появление современного метода
иммуногистохимии позволяет с помощью моноклональных антител конкретизировать тип
коллагена и сроки его появления в развивающейся железе, о чем отсутствуют сведения в
доступной литературе.
Целью работы было изучение сроков появления и локализации коллагеновых
волокон, содержащих коллаген I, II, III И IV типов, в составе волокнистой стромы поджелу-
119
„Світ медицини та біології”, номер 3 2009 рік
дочной железы у зародышей человека, развивавшихся в матке при отсутствии явно
выраженных повреждающих факторов внешней и внутренней среды.
Материал и методы исследования. Изучены 114 зародышей человека в возрасте от
21 суток до 12 недель внутриутробного развития на стадиях последовательно от раннего
периода нервного желобка до начала дефинитивного плодного периода. Обзорные препараты
окрашивали гематоксилином и эозином. Иммуногистохимическое исследование проводили на
серийных парафиновых срезах толщиной 5мкм, помещенных на адгезивные стекла, покрытые
полилизином (―Menzel-Glaser‖, Германия). Для освобождения антигенов после фиксации
формалином использовали тепловую демаскировку антигенов в микроволновой печи ―Sumsung‖
при мощности 800 Вт в течение 10 минут в цитратном буфере при рН 6,0 [5].
Для изучения разных типов коллагена первичными антителами были моноклональные
антитела к коллагену первого типа (Isotype Ig G1, Chemicon International), коллагену второго типа
(клон COLL-II, Isotype Ms Ig G1-kappa, Chemicon International), коллагену третьего типа (Isotype Ig
G1, Chemicon International) и коллагену четвертого типа (клон CIV 22, Dako Cytomation). В
качестве растворителя антител использовали раствор Antibody Diluent (Dako Cytomation).
Дальнейшую обработку проводили с помощью системы визуализации En vision (DAKO) в
течение 10 минут с каждым реактивом с биотинилированными антителами и стрептавидинпероксидазным комплексом. Затем проводили реакцию с хромогеном DAB (Dako Cytomation),
оценивая качество взаимодействия под контролем микроскопа на протяжении от 20 секунд до 3
минут. Для адекватного представления структуры ткани срезы дополнительно окрашивались
гематоксилином Майера в течение 3 минут. Результат расценивали как позитивный при
выпадении солей хромогена на коллагеновых волокнах поджелудочной железы. С целью
контроля метода была проведена серия исследований с использованием позитивных и
негативных образцов, которые служили эталонами. Волокна позитивные по отношению
экспрессии маркеров изучали как минимум на 5-ти срезах. В каждом из них определяли
количество окрашенных в коричневый цвет коллагеновых волокон в 10 полях зрения на
площади 502,08 мкм2 (увел. х 400 микроскопа «Olympus CX-41») с помощью окулярной сетки по
Г.Г. Автандилову [1].
Результаты исследования и их обсуждение. Как показали наши исследования,
первое появление единичных коллагеновых волокон III типа в эмбриональной соединительной
ткани развивающейся поджелудочной железы обнаруживается у зародышей в возрасте 45
суток (16 мм длины) в области формирующейся капсулы. Вероятно, в эмбриональном периоде
в различных органах первыми появляются именно коллагеновые волокна третьего типа [10].
Клеточные элементы уплотнены в этой области и обнаруживают первые признаки
дифференцировки в молодые фибробласты. В дальнейшем нежная сеть коллагеновых волокон
III типа обнаруживается у зародышей в возрасте 46-49 суток (17-20 мм длины) между
эпителиальными закладками железы, вокруг главного выводного протока дорзальной закладки
и протоков 1-го порядка. В капсуле эти волокна наиболее многочисленны и сравнительно
толстые. У зародышей в возрасте 50 суток (21-мм длины) формирующийся волокнистый каркас
поджелудочной железы пополняется коллагеновыми волокнами I типа, которые впервые
обнаруживаются в капсуле железы в виде единичных волокон. В более старшем возрасте
(зародыши в возрасте 52-60 суток, 23-30 мм длины) коллагеновые волокна III типа образуют
широкопетлистую сеть, наиболее выраженную вокруг главного выводного протока и протоков
первого порядка. Стенки протоков 2-го и 3-го порядка имеют меньшее количество более тонких
коллагеновые волокна III типа, среди клеточных элементов которых проходят пучки сложно
переплетающихся волокон. Коллагеновые волокна I типа повторяют те же закономерности
появления и гистотопографии, что и коллагеновые волокна III типа. В сравнительном отношении
коллагеновые волокна III типа всегда преобладают и являются более толстыми. Соотношение
коллагеновых волокон первого и третьего типа 1,6:3,3. В 62 суток (зародыши 32 мм длины) в
строме поджелудочной железы впервые выявляются коллагеновые волокна II типа. Они тонкие,
немногочисленные и их количество заметно не увеличивается до конца изученного периода
эмбриогенеза. Коллагеновые волокна II типа вплетаются в волокнистый каркас железы между
закладками выводных протоков, сгущаясь вокруг кровеносных сосудов. В капсуле они
полностью отсутствуют. В 11 недель (зародыши 46-56 мм длины) в базальной мембране
кровеносных сосудов, кровоснабжающих поджелудочную железу, впервые обнаруживаются
коллагеновые волокна IV типа. В базальной мембране эпителия выводных протоков таких
120
„Світ медицини та біології”, номер 3 2009 рік
волокон нет. К концу 12-й недели пренатального развития (зародыши 70 мм длины) строма
органа между закладками выводных протоков и ацинусов образована коллагеновыми
волокнами I, II и III типов (рис.), находящимися в соотношении 2,8:1,8: 6,2.
Наиболее яркими по связыванию бензидиновой метки и более крупными являются
коллагеновые волокна III типа. Самые толстые коллагеновые волокна I и III типов образуют
капсулу железы. Здесь их соотношение 3,7:9,1. Коллагеновые волокна IV типа имеются только в
базальной мембране эндотелия кровеносных сосудов. В базальной мембране ацинусов и
выводных протоков этот вид коллагена отсутствует, хотя известно, что в базальных мембранах
этих образований взрослых мышей коллаген IV типа обнаруживается [11].
а
б
Рис. Срезы поджелудочной железы зародыша 12 недель, 70 мм длины. Окраска
иммуногистохимическим методом. Дополнительное окрашивание гематоксилином Майера. Визуализация в
системе En vision. а – позитивная реакция на коллаген первого типа; б – позитивная реакция на коллаген
третьего типа.
Интересно отметить, что на ранних стадиях развития бензидиновая метка появляется
не только на коллагеновых волокнах соответствующего типа, но и в цитоплазме
эпителиальных клеток закладок выводных протоков. У более поздних зародышей такая
окраска эпителиальных клеток отсутствует. Возможно, не только фибробласты
поджелудочной железы принимают участие в биосинтезе коллагеновых волокон у ранних
зародышей, о чем имеются единичные сообщения в доступной литературе [9].
Выводы
1.В строме поджелудочной железы человека к 12-ти неделям эмбриогенеза присутствуют
коллагеновые волокна I, II и III типов. Коллагеновые волокна IV типа имеются только в
базальной мембране эндотелия кровеносных сосудов.
2. Первыми появляются коллагеновые волокна III типа в капсуле железы у зародышей в
возрасте 45 суток (16 мм длины). Коллагеновые волокна I типа впервые обнаруживаются
здесь же, но позднее у зародышей в возрасте 50 суток (21-мм длины). Коллагеновые
волокна I типа повторяют динамику и гистотопографию коллагеновых волокон III типа, но их
значительно меньше.
3. Коллагеновые волокна II типа присутствуют только в строме поджелудочной железы
после 62 суток развития (зародыши 32 мм длины) и заметно не увеличиваются
количественно и в толщину до конца изученного периода эмбриогенеза.
4. Коллагеновые волокна IV типа входят в состав базальной мембраны эндотелия
кровеносных капилляров, начиная с 11 недель гестации (зародыши 46-56 мм длины).
Литература
1. Автандилов Г. Г. Медицинская морфометрия / Г.Г. Автандилов – Москва: Медицина, 1991. – 380 с.
2. Ахтемийчук Ю. П. Ємбріотопографічні взаємовідношення дванадцятипалої кишки з органами та
структурами черевної порожнини / Ю.П. Ахтемийчук // Таврический мед.-биол. Вестник. – 2002. – Т.5,
№3. – С. 23-25.
3. Галкина Ю. М. Развитие и строение органов человека и млекопитающих животных в онтогенезе /
Ю. М. Галкина // Российские морфологические ведомости. – 1999. – N 1-2. – 49с.
121
„Світ медицини та біології”, номер 3 2009 рік
4. Кокощук Г. І. Структурне забезпечення функціональної активності підшлункової залози в
ембріонгальному періоді розвитку людини / Г. І. Кокощук, Г. М. Чернікова // Буковин. мед. вісник. –
1999. - №1. – С.116-120.
5. Коржевский Д. Э. Применение методов теплового демаскирования антигенов на парафиновых срезах
головного мозга крысы / Д. Э. Коржевский, Е. А. Юмкина // Морфология. – 2005. – Т. 127, № 2. – С. 76-77.
6. Шаповалова Е. Ю. Особенности биосинтеза полисахаридов и волокнистого каркаса
поджелудочной железой и окончательной почкой в раннем эмбриогенезе у человека при маточной
имплантации / Е. Ю. Шаповалова, Т. А. Бойко, Н. И. Майструк // Таврический медико-биологический
вестник. – 2008. – Т. 11, № 2. – С. 182-186.
7. Gittes G. K. Lineage-specific morphogenesis in the developing pancreas: role of mesenchymal factors /
G. K. Gittes, P. E. Galante, D. Hanahan // Development. – 1996. – Vol.122. – P.439-447.
8. Myers J. C. Biochemical and immunochistochemical characterization of human type XIX defines a novel
class of basement membrane zone collagens / J. C. Myers, A. Bageris, V. Abraham // Am. J. Pathol. – 1997.
– V. 151, N 6. – P. 1729-1740.
9. Sandberg M. M.. Co-expression of collagens II and XI and alternative splicing of exon 2 of collagen II in
several developing human tissues / M. M. Sandbera, H. E. Hirvonen, K. J. Elima // Biochem. J. – 1993. – V.
294, N 2. – P. 595-602.
10. Sandberg M. M. Construction of a human pro alpha 1 (III) collagen cDNA clone and localization of type
III collagen expression in human fetal tissues / M. M. Sandbera, J. K. Makela, P. Multimaki // Matrix. – 1989.
– V. 9, V 2. – P. 82-91.
11. Jiang F. X. Laminin-1 promotes differentiation of fetal mouse pancreatic beta-cells / F. X.Jiang, D. S.
Cram, H. J. DeAizpurua // Diabetes. – 1999. – V. 48, N 4. – P. 722-730.
Реферати
ЗАКОНОМІРНОСТІ ПОЯВИ І ЛОКАЛІЗАЦІЇ
КОЛАГЕНУ I, II, III І IV ТИПІВ В РАННЬОМУ
ЕМБРІОГІСТОГЕНЕЗІ ПІДШЛУНКОВОЇ
ЗАЛОЗИ У ЛЮДИНИ ПРИ ТИПОВІЙ
ІМПЛАНТАЦІЇ
Шаповалова О. Ю., Майструк Н. І.,
Дем’яненко І. А.
Становлення
колагенового
складу
волокнистого каркасу підшлункової залози вивчене
за допомогою методу іммуногистохимії у 124
зародків людини у віці від 21 доби до 12 тижнів
внутріутробного розвитку, які були фіксированни
формаліном і залиті в парафін. Первинними
антітеламі були моноклональні антитіла до
колагену I, II, III і IV типів. Отримано, що в стромі
підшлункової залози людини до 12-ти тижнів
ембріогенезу присутні колагенові волокна I, II і III
типів. Колагенові волокна IV типу є в базальній
мембрані ендотелію кровоносних судин з 11-ти
тижнів гестації (зародки 46-56 мм довжини).
Першими з'являються колагенові волокна III типу в
капсулі залози у зародків у віці 45 діб (16 мм
довжини). Колагенові волокна I типу вперше
виявляються тут же пізніше у зародків у віці 50 діб
(21 мм довжини). Колагенові волокна I типу
повторюють
динаміку
і
гистотопографію
колагенових волокон III типу, але їх значно менше.
Колагенові волокна II типу присутні в стромі після
62 діб розвитку (зародки 32 мм довжини) і помітно
не збільшуються кількісно і в товщину до кінця
вивченого періоду ембріогенезу.
Ключові слова: підшлункова залоза,
колагенові волокна, ембріони людини.
122
REGULARITIES OF APPEARANCE AND
LOCALIZATION OF COLLAGEN TYPES I, II, III
AND IV IN HUMAN PANCREAS EARLY
EMBRIOHISTOGENESIS DURING TYPICAL
IMPLANTATION
Shapovalova Ye. Yu., Maystruk N. I.,
Demyanenko I. A.
Becoming of collagen composition of fibril
framework of pancreas was studied by the method
of immunohistochemistry on 124 human embryos in
age from 21 days to 12 weeks of intrauterine
development. Embryos were fixed in formalin and
embedded in the paraffin. Primary antibodies were
monoclonal antibodies to the collagen types I, II, III
and IV. It was received, that in 12 weeks of
embryogenesis stroma of human pancreas
consisted of collagen fibers types I, II and III. The
collagen fibers of the type IV were present from the
11 weeks of gestation (embryos 46-56 mm of
length) in the basal membrane of blood vessels
endothelium. The collagen fibers type III appeared
firstly in the capsule of embryos gland in age 45
days (16 mm of length). The collagen fibers type I
firstly revealed here in age 50 days (21mm of
length). The collagen fibers type I repeated
histotopography of collagen fibers type III, but they
considerably less. Collagen fibers type II were in
stroma after 62 days of development (embryos 32
mm of length) and notably not increased in number
and in a thickness to the end of the studied period of
embryogenesis.
Key words: pancreas, collagen fibers, human
embryos.