2.3.3. Процессы регрессии сосудов

Процесс развития сосудистой системы включает и такой важ­нейший компонент, как регрессия кровеносных сосудов. В качест­ве ведущих механизмов этого процесса выступают изменения потока крови, одновременная регрессия паренхимы, регрессия кровеносных сосудов без регрессии окружающих тканей. В качест­ве примера последнего механизма можно привести локальную ре­грессию кровеносных сосудов в элементах скелета зачатка конечностей (356). Показательной моделью для изучения регрес­сии микрососудов может служить сосудистая оболочка хрусталика, которая исчезает в ранние сроки после рождения.

В процессе регрессии кровеносных сосудов при спадении их просвета ЭК остаются интактными. Возможны три варианта судь­бы ЭК: 1) их гибель; 2) миграция из подвергающегося регрессии сосуда, 3) эпителиально-мезенхимальная трансформация ЭК (143). К дегенерирующим капиллярам часто адгезируются макро­фаги (424).

Довольно сложные перестройки претерпевают подвергающиеся регрессии магистральные сосуды, например, артериальный проток. К моменту рождения в протоке формируется интимальная подуш­ка. Процесс формирования миоинтимального утолщения у чело­века начинается на 17-й неделе гестации и продолжается вплоть до рождения. ЭК слущиваются с поверхности миоинтимального утол­щения. Слущивающиеся ЭК положительно окрашиваются ENA1-антителами, которые специфичны для активированных ЭК, и поликлоиальными противоинтерлейкиновыми антителами. Дену­дация ЭК в артериальном протоке происходит после накопления гиалуроновой кислоты в подэндотелиальном слое. Этот процесс прекращается после сокращения стенки протока при рождении (169).

2.3.4. Гистогенез стенки аорты человека (раздел написан с участием м.Д.Рехтера и в.А.Колпакова)

У человека внутренняя оболочка (интима) аорты на ранних эта­пах развития представлена лишь монослоем эндотелиальных кле­ток, которые затем отделяются формирующейся внутренней эластической мембраной от дифференцирующихся ГМК средней оболочки. В последующем утолщение интимы идет за счет соеди­нительнотканных волокон и небольшого количества клеток. При этом относительный объем интимы в составе артериальной стенки в течение внутриутробного развития прогрессивно уменьшается с 8,1 до 3,1% (46).

ЭК у 1-3-месячных эмбрионов в большинстве своем имеют удлиненную форму; их ядра ориентированы вдоль сосуда. В дуге аор­ты ядра ЭК крупнее, чем в других отделах, неравномерно расположены по окружности сосуда (10). Исследования, проведен­ные на животных, показали, что эндотелиоциты эмбрионов - веретеновидной формы с выбухающими ядрами и западающими межклеточными границами, поверхность их покрыта множеством микроворсинок (273). Цитоплазма ЭК богата органеллами: содер­жит хорошо развитую эндоплазм этическую сеть и большее коли­чество митохондрий, чем у взрослых (119).

По мере развития плода полиморфизм ЭК увеличивается, что особенно выражено в восходящей части и в дуге аорты (10). На поздних этапах пренатального развития ЭК имеют неправильную форму, выбухают в просвет сосуда, располагаются параллельно длинной оси. Поверхность ЭК покрыта микроворсинками. К моменту рождения эндотелиальный пласт становится более органи­зованным, ЭК удлинены и более уплощены, с большим количест­вом микроворсинок (97, 98, 273, 389).

Проведенные нами исследования (рис.3) (16) продемонстри­ровали, что эндотелий аорты человека в пренатальном онтогенезе претерпевает изменения ультраструктуры, тканевой организации, отражающие его дифференциацию из синтетического фенотипа в везикулярно-транспортный и его приспособление к растяжению в результате роста сосуда и увеличения гемодинамических нагрузок. Основным механизмом, обеспечивающим нарастание массы эндотелиальной выстилки, является митотическое деление.

По параметрам тканевой мозаики эндотелиальная выстилка аорты плода человека в местах стабильного кровотока относится к полирядным, упорядоченным, ориентированным тканевым моза­икам. Эндотелиальные мозаики в местах гемодинамических на­грузок относятся к другой генеральной совокупности, чем в местах стабильного кровотока. Параметры мозаики по мере удаления от входа в межреберную артерию изменяются, приближаясь к пока­зателям, характерным для зон стабильного кровотока.

В процессе пренатального развития выявляется полиморфизм как отдельных ЭК, так и организации всего эндотелиального пла­ста в различных гемодинамических зонах. В суспензии эндотелиоциты представляют более гомогенную популяцию, чем в пласте. Полиморфизм эндотелиального пласта во многом обусловлен раз­личной степенью наложения краев смежных клеток друг на друга. В процессе дифференцировки аорты созревание эндотелиального пласта сопровождается стадийными изменениями состава БМ и распределения компонентов цитоскелета ЭК (209а).

Субэндотелиальный слой внутренней оболочки к моменту рож­дения в достаточной степени выражен и кроме соединительнот­канных волокон содержит клетки (26, 46). Однако, сроки возникновения и клеточный состав субэндотелиального слоя аор­ты человека в пренатальном онтогенезе значительно варьируют. Так, у отдельных объектов в стенке аорты 5-месячного плода поч­ти по всей окружности сосуда был выявлен субэндотелиальный слой, представленный одним - двумя рядами крупных полиморф­ных клеток. Но в большинстве случаев к моменту рождения слой слабо развит. Он состоит, главным образом, из тонкофибрилляр­ной решетки и клеток преимущественно звездчатой формы (46). Эти клетки немногочисленны, неравномерно расположены (10, 26). Природа клеток субэндотелиального слоя аорты плода и про­исхождение до настоящего времени остаются невыясненными. Возможно, гематогенное происхождение этих клеток, или же они являются гладкомышечными клетками, мигрировавшими из средней оболочки.

Стенка аорты в процессе пренатального онтогенеза на своем протяжении развивается неравномерно. Уже на ранних стадиях развития (5-я - 6-я неделя) в стенке аорты, в различных гемодинамических зонах (в начальной ее части, дуге, вблизи бифурка­ции) наблюдаются отдельные постоянные утолщения, хотя в данном периоде эти утолщения не могут быть обусловлены физи­ческими факторами, т.е. они закодированы генетически. Однако в более позднем возрасте в их росте могут участвовать и гемодинамические факторы. Подэндотелиальный слой в проксимальных отделах обнаруживается несколько раньше, чем в дистальных. В заднебоковых отделах субэндотелиальный слой хорошо развит при почти полном его отсутствии в переднебоковых участках. Это мо­жет быть связано с тем, что в заднебоковых отделах аорта контак­тирует с костной основой (46).

ВЭМ выявляется у 7-9-недельных эмбрионов человека. Тонкие эластические волокна обнаруживаются уже в стенке аорты зароды­ша длиной 29 мм, а у зародышей длиной 44 мм видны эластиче­ские мембраны и ВЭМ (45). Коллагеновые волокна формируются раньше, чем эластические. У 8-недельного эмбриона эластический каркас представлен 20-22 тонкими концентрическими мембрана­ми. Наиболее развита из них ВЭМ, которая местами расщеплена (46).

Некоторые исследователи считают, что, например, у крыс, пол­ностью ВЭМ формируется к 14-й неделе внутриутробного разви­тия (26), другие отмечают, что и к 20-й неделе внутриутробного развития образование ВЭМ еще не закончено (191). В отличие от крыс, эластогенез аорты человека идет в толще медии, на расстоя­нии от ВЭМ, отделенной тонким слоем недифференцированных клеток. Между сегментами ВЭМ обнаруживаются незрелые эла­стические волокна с большим количеством микрофибрилл (191). В процессе пренатального развития нарастает интенсивность ос-миофилии эластических структур. При этом происходят измене­ния не только количества эластических волокон и мембран, но и их структуры: возникают утолщения, фибриллярные нити на их поверхности (119).

В развивающейся ВЭМ аорты выявляются электроннопрозрачные участки (в виде отверстий или дефектов) с неровными конту­рами. Они повторяются без определенной последовательности (рис.4). У плодов последних месяцев развития и к моменту рождения такие участки встречаются реже. Возможно, эти отверстия причастны к трофике эластического каркаса (46, 98, 404). Покры­тые со стороны просвета эндотелием эти поры снаружи окружены мезенхимальными клетками, которые затем разделяются эласти­ческими прослойками и приобретают характеристики дифферен­цированных клеток (ГМК средней оболочки, фибробластов наружной) (382, 383).

Образование ВЭМ в аорте человека к 5-му месяцу еще не закон­чено. В отличие от лабораторных крыс эластогенез в аорте челове­ка идет в толще средней оболочки (медии), на расстоянии от ВЭМ, отделенной тонким слоем недифференцированных клеток. Между сегментами ВЭМ обнаружены очень незрелые эластические волок­на с большим количеством микрофибрилл (191).

Субэндотелиальные клетки во внутренней оболочке аорты появ­ляются во второй половине пренатального развития из медии, по ультраструктурной организации они характеризуются как ГМК синтетического фенотипа. В пренатальном онтогенезе в стенке аорты наблюдается полиморфизм ГМК по форме. В средней обо­лочке среди ГМК на ранних этапах развития преобладают округ­лые и веретеновидные клетки. На поздних этапах - округлых ГМК не обнаруживается, преобладают веретеновидные миоциты (рис.3). На ранних этапах пренатального развития в медии аорты бли­же к эндотелию располагаются округлые ГМК, кнаружи - верете­новидные. На поздних этапах - ближе к эндотелию располагаются звездчатые и Y-образные клетки, кнаружи - веретеновидные мио­циты (16, 40).

В средней оболочке на ранних этапах эмбрионального развития описано три типа клеток: недифференцированные мезенхимальные, фибробласты, гладкомышечные клетки (410). Этап превращения миобластов в типичные ГМК выделяется иногда в отдельную фазу (299). Наличие в медии клеток различной степени дифференцированности описано и в стенке аорты птиц (410). Па­раллельно с дифференцировкой ГМК происходит утолщение аортальной стенки. Однако единого мнения относительно механизмов этого процесса нет. Одни исследователи предполагают, что утолщение происходит только за счет увеличения количества соединительной ткани между слоями клеток (382) (количество слоев ГМК при этом закладывается изначально и остается неизменным). Другие - наряду с указанной причиной выделяют и увеличение ко­личества клеточных слоев (46, 299).

На трстьем-четвертом месяце внутриутробного развития плода человека средняя оболочка состоит из эластических волокон, большого количества клеточных элементов и пучков коллагеновых во­локон. Волокнистая основа на поперечных срезах аорты имеет циркулярную ориентацию, среди клеточных элементов преоблада­ют гладкомышечные. Ядра последних крупные, ориентированы концентрически (26).

С 6-го месяца в медии заметно нарастает количество ГМК, яд­ра их удлиняются, принимая иногда палочковидную форму. Мы­шечные элементы располагаются на протяжении сосуда неравномерно. В брюшном отделе аорты, особенно над бифурка­цией, выявляется больше мышечных элементов, чем в восходя­щей части, а вблизи полулунного клапана они почти отсутствуют (19, 26).

В эмбриональных ГМК по сравнению с ГМК зрелой аорты сни­жено количество альфа-актина, а также содержание миозина, десмина и виментина (229, 304, 382, 383). Интересно, что подобные отличия от зрелых ГМК имеют гладкие миоциты синтетического типа в культуре и при реактивном ответе на повреждение (382).

На поздних этапах пренатального онтогенеза в средней оболоч­ке артерий большинство ГМК дифференцированы (98, 404). Ци­топлазма содержит хорошо развитые миофиламенты (в основном на периферии клетки), гранулярный эидоплазматический ретикулум и другие органеллы. По данным S.Niccari с соавт. (304), ГМК аорты плодов человека бедны миофиламентами, содержат в основ­ном гладкий эидоплазматический ретикулум, митохондрии. Н.М. Фрунташ (46) отмечает преобладание гранулярного эндоплазматического ретикулума, занимающего большую часть цитоплазмы. БМ хорошо выражена, по периферии цитоплазмы немногочислен­ные везикулы. ГМК медии аорты плода человека, располагающие­ся около внутренней эластической мембраны, ориентированы в различных направлениях (46, 98), в то время как ГМК, располага­ющиеся более наружно, ориентированы поперечно оси сосуда. На ранних этапах подавляющее большинство ГМК имеют синтетиче­ский фенотип. В процессе развития удельная доля ГМК сократи­тельного фенотипа постепенно нарастает. ГМК синтетического фенотипа располагаются ближе к эндотелию, сократительного фе­нотипа - ближе к наружной оболочке (16).

Наружная оболочка аорты человека формируется из клеток мезенхимального происхождения, располагающихся по периферии сосудистой стенки (45). Рост се в толщину происходит за счет уве­личения количества соединительнотканных клеток и синтезируе­мых ими волокнистых структур: коллагеновых, а позднее эластических (46). Кровеносные сосуды обнаруживаются впервые в наружной оболочке стенки аорты у 3-4-месячных эмбрионов (5).

К концу внутриутробного развития наружная оболочка по срав­нению с 5-6-месячными плодами становится относительно тонь­ше. Она представлена главным образом коллагеновыми и ретикулиновыми волокнами, а также соединительнотканными клетками и единичными ГМК. Со второй половины внутриутроб­ного развития в наружной оболочке появляются отдельные эластические волокна, которые вначале обнаруживаются лишь во внутренней части. Располагаются они преимущественно продоль­но. Позже эластические волокна обнаруживаются в составе всей наружной оболочки (46).