Ординатура / Офтальмология / Учебные материалы / Развитие глазного яблока, его придаточного аппарата, глазницы Вит

Рис. 5.7.4. Развитие радужной оболочки и ресничного тела (7-й месяц развития):

а — двухслойный нейроэпителий (будущий пигментный эпителий радужки) распространяется по зрачковой мембране; б — четко виден краевой синус радужной оболочки, части ресничного тела (большее увеличение); в — то же, что на предыдущем рисунке (большее увеличение) (/ — зрачковая мембрана; 2 — пигментный эпителий радужки; 3 — ресничное тело; 4 — шлеммов канал, ресничная мышца; 5 — краевой синус; 6 — сфинктер радужки)

Ресничный эпителий развивается на задней поверхности продвигающегося кпереди края зрительного бокала и состоит из двух слоев нейроэктодермальных клеток. Некоторые исследователи указывают на то, что для дифференциации края глазного бокала в ресничное тело и радужную оболочку, важным является наличие его контакта с хрусталиком.

Уже на третьем месяце эмбрионального развития (50—54 мм) обнаруживаются продольные вдавления на задней поверхности нейро-

эпителия, которые соответствуют местам расположения кровеносных сосудов.

Между 3-м и 4-м месяцами (размер эмбриона 65—75 мм) появляются складки эпителия, число которых равняется 70—75. Эти складки являются будущими ресничными отростками. В это же время в ресничные отростки проникает строма, содержащая кровеносные сосуды.

Апикальные поверхности двух слоев ресничного эпителия первоначально имеют реснички, распространяющиеся в межклеточном пространстве. После четвертого месяца две апикальные поверхности плотно прикрепляются при помощи щелевых контактов, десмосом и запирающей ленты (fasciae adherens). Межклеточные контакты отсутствуют только в местах расположения микроворсинок. Вскоре в цитоплазме появляется аппарат Гольджи, что косвенно свидетельствует об интенсификации белкового синтеза клетками и начале образования камерной влаги [252]. Об этом также свидетельствует расширение межклеточных пространств, отмечаемое на 4—6-м месяце эмбрионального развития [283]. Цитоплазматические складки, расположенные на боковых поверхностях эпителиальных клеток, указывающие на начало транспорта растворимых белков, появляются на последних этапах развития эмбриона.

Ресничная мышца. Клетки, из которых развивается ресничная мышца, обнаруживаются после десятой недели эмбрионального развития. Они выглядят как свободно лежащие мезенхимные клетки, число которых постепенно увеличивается. Более плотно они располагаются в области края зрительного бокала. Процесс дифференциации мышечных волокон начинается с наиболее наружных клеточных слоев, что отмечается уже на 12-й неделе. При этом в цитоплазме клеток появляются миофиламенты и плотные тельца, расположенные на плазматической мембране [218]. Отдельные клетки окружены прерывающейся базальной мембраной. По мере дальнейшего развития внешняя (меридиональная) часть ресничной мышцы увеличивается более других. Клетки ее удлиняются и выстраиваются параллельно склере. На этой стадии развития внутренняя часть мышцы (наиболее близкая к ресничному эпителию) развита

вменьшей степени.

Кчетвертому месяцу число уплотнений, расположенных на цитоплазматической мембране, а также микрофиламентов существенно увеличивается.

Между 5-м и 6-м месяцами фибробласты, лежащие между и вокруг мышечных клеток, превращаются в связки ресничной мышцы [218]. В течение пятого месяца меридианально расположенные гладкомышечные клетки образуют характерную структуру треугольной формы, а концы волокон направляются вперед и включаются в состав склеральной шпоры. Окончатель-

ная дифференциация связок наступает лишь на седьмом месяце. Волокна, расположенные с внутренней стороны меридианальной мышцы, в последующем формируют циркулярную часть мышцы. Тем не менее даже при рождении циркулярная мышца содержит небольшое количество мышечных клеток (1—2 слоя). Дальнейшее развитие этого слоя происходит на протяжении первого года жизни.

В отличие от фенестрированных капилляров ресничных отростков, эндотелиальные клетки, выстилающие сосуды ресничной мышцы, не содержат фенестр и плотно соединены между собой межклеточными контактами.

Радужка

Развитие радужной оболочки во многом зависит от полного и правильного закрытия эмбриональной щели, а также от своевременного образования передней части «сосудистой сумки хрусталика» (tunica vasculosa lends) [6, 14, 49,

139]. Сосудистые каналы этой эмбриональной структуры первоначально возникают на шестой неделе развития (размер эмбриона равен 17— 18 мм) в виде кольцевидного сосуда, окружающего край зрительного бокала. Тяжи мезенхимных клеток продвигаются к передней поверхности хрусталика. Эта мезенхимная ткань представляет собой вторую волну миграции клеток нервного гребня, участвующих в образовании передней камеры глаза и, в конечном счете, дифференцирующихся в строму радужной оболочки (рис. 5.7.3—5.7.5).

Сосудистая сеть радужки. Задние длинные ресничные артерии с носовой и височной сторон ресничного тела разветвляются и их ветви впадают в сосуды, лежащие по периферии «сосудистой сумки хрусталика». Таким образом, образуется большой артериальный круг кровообращения радужки. Позже, большой артериальный круг получает ветви от сплетения передних ресничных артерий. Сосудистые ветви задних длинных ресничных артерий и большого артериального круга кровоснабжают зрачковую мембрану.

После того как к концу третьего месяца эмбрионального развития сформировались ресничные складки (будущие ресничные отростки), края обеих стенок зрительного бокала быстро растут вперед.

На стадии развития, при которой эмбрион достигает 48—50 мм, от зрительного бокала отделяется периферическая часть «сосудистой сумки хрусталика», которая становится сосудистой сетью зрачковой мембраны. Таким образом, к концу четвертого месяца сосудистая система радужки состоит из двух слоев: сзади — сосуды «сосудистой сумки хрусталика», а спереди — сосуды зрачковой мембраны.

На протяжении пятого месяца развития ветви, отходящие от длинных ресничных артерий,

Рис. 5.7.5. Развитие радужной оболочки и ресничного тела (8-й месяц развития):

а — радужная оболочка и угол передней камеры; б — область зубчатой линии. Четко определяется угол передней каме - ры, корень радужки и ресничное тело (/ — зубчатая линия; 2 — сенсорная часть сетчатки; 3 — ресничное тело; 4 — радужка; 5 — угол передней камеры; 6 — роговая оболочка; 7 — склера)

достигают мезенхимы в средней части радужки и образуют сосудистые арки.

Мезенхимные производные радужки дифференцируются раньше, чем производные нейроэктодермы. На передней поверхности радужки мезенхимные клетки образуют однослойную выстилку, отграничивающую переднюю камеру глаза. В последующем они участвуют в образовании переднего пограничного слоя радужки. Межклеточных контактов между клетками нет, а видны лишь широкие промежутки, выполненные цитоплазматическими отростками.

На последующих этапах в строме радуж - ки появляются пигментированные меланоциты (9 месяцев эмбриогенеза) [153, 105]. Степень пигментации определяется расовой принадлежностью индивидуума и достигает максимума после рождения.

Часть мезенхимных клеток стромы превращается в фибробластоподобные клетки, секретирующие коллагеновые фибриллы и межклеточное вещество.

Сфинктер и дилятатор (рис. 5.7.6, 5.7.7).

Дальнейший рост и дифференциация двухслойного нейроэктодермального слоя зрительного бокала приводит к образованию мышц радужки — дилятатора и сфинктера.

Начало формирования сфинктера сводится к появлению выпячиваний на базальной поверхности клеток переднего эпителиального слоя.

«Воротничок». Возникновение «воротничка» в строме радужки связано с тем, что в эмбриогенезе на сфинктере располагаются петли сосудов зрачковой мембраны. На протяжении шестого месяца наступает регрессия центральных участков «сосудистой сумки хрусталика». Сосуды атрофируются, и при этом прекращается кровообращение. Сохраняются лишь сосуды, которые на последующих стадиях образуют малый круг кровообращения радужки, расположенный по краю сфинктера. Эта линия и является границей «воротничка». К девятому месяцу поверхностно расположенные сосуды также атрофируются. «Воротничок» у новорожденного располагается ближе к зрачку, чем у взрослых.

Адренергическая и холинергическая иннервация стромы радужки обнаруживается только после развития мышц при размере эмбриона

200—300 мм (7,5 мес.) [132, 168].

5.8.РАЗВИТИЕ СЕТЧАТОЙ ОБОЛОЧКИ

Особенности развития сетчатой оболочки описаны в многочисленных исследованиях, которые продолжаются и по сей день [6, 14, 42, 49, 139]. Если первоначально эти работы были направлены на изучение чисто морфологичес-

ких процессов эмбриогенеза сетчатки, то в последнее время основная часть работ посвящена изучению тонких механизмов регуляции роста и дифференциации отдельных структур биологически активными веществами, синтезируемыми в процессе развития. Этому способствовало совершенстование морфологических и создание новых иммуногистохимических и цитогенетических методов исследования.

Морфологические проявления дифференциации нейроэктодермального слоя в направлении сенсорной части сетчатки начинаются довольно рано. Основные этапы этого процесса представлены на рис. 5.8.1—5.8.3.

На четвертной неделе эмбрионального развития (размер эмбриона равен 4 мм), как раз в момент завершения процесса образования зрительного пузырька, клетки внутреннего слоя зрительного пузырька митотически делятся, в результате чего образуется три или четыре ряда компактно расположенных клеток [198]. Со стороны будущей полости стекловидного тела клетки сетчатки прилежат к тонкой базальной мембране. По бокам зрительного пузырька отростки зародышевых клеток сетчатки простираются в окружающую мезенхиму, расположенную под наружной эктодермой.

К 32-му дню (эмбрион 7 мм) сетчатка состоит из пяти или шести рядов нейроэпителиальных клеток. Ядра этих клеток отделены

от наружных 2/з зрительного бокала слоем, лишенным ядер и называемым внутренним краевым (маргинальным) слоем [198]. Подобный вид сетчатка сохраняет до седьмой недели эмбрионального развития.

Клетки наиболее наружного слоя ядерной зоны (называемые эпендимным, герминативным или пролиферативным слоями) обладают короткими цитоплазматическими отростками, обращенными в полость между двумя нейроэпителиальными слоями. Позже из них развиваются реснички, контактирующие с апикальной поверхностью клеток пигментного эпителия [104]. Эти структуры исчезают к седьмой неделе, а к четвертому месяцу замещаются предшественниками наружных члеников фоторецепторов.

Необходимо отметить, что дифференциация сенсорной части сетчатки у большинства животных и приматов начинается в ее заднем отделе и продолжается кпереди [139, 189, 192, 200]. Причем эта дифференциация начинается именно в области будущей фовеолы [131, 167, 188]. В противоположность сенсорной части сетчатки пигментный эпителий сетчатки начинает дифференцироваться в обратном направ-

лении [24, 25].

В момент начала дифференциации макулярной области она представляет собой лишь еле заметную точку [184].

На этом этапе развития митотическая активность нейроэпителиальных клеток характерна для всей поверхности будущей сетчатки, но

уже к 14-й неделе митозы исчезают в ее центральной части. Именно в этой, четко очерченной, области (площадь примерно 2%) появляются признаки начала дифференциации колбочек (предположительно область фовеа).

По мере дальнейшей дифференциации структур сетчатки количество митозов все более уменьшается так, что к 24 неделям делящиеся клетки определяются только в 62,5% поверхности сетчатки, причем только по периферии. К 30-й неделе митотическая активность полностью прекращается и, в первую очередь, в области будущей фовеолы [42, 79,

269, 189, 200].

Тем не менее площадь поверхности сетчатки все же увеличивается, причем скорость увеличения равна 10—15 мм2 в неделю. Эта скорость сохраняется на протяжении всего эмбрионального развития и в течение первых трех недель после рождения. Увеличение площади сетчатки в постмитотической стадии связано с дальнейшей дифференциацией клеток [184, 185].

Организация нейроэпителия. К 4—5-й не-

делям эмбриогенеза (эмбрион 12 мм) нейроэпителий состоит из двух неиробластных слоев: внутреннего, обращенного к стекловидному телу, и наружного, граничащего с пигментным эпителием сетчатки [6, 14, 49, 139]. Наружный слой нейробластов образуется в результате миграции будущих ганглиозных клеток и клеток Мюллера из наружного нейроэпителиального слоя (рис. 5.8.2—5.8.4). В результате это-

го процесса остается область, состоящая только из клеточных отростков. Называется этот слой переходным слоем Чивица. В этот период времени на основе различий строения ядра можно различить три типа клеток [198]:

1.Клетки с недифференцированными оваль ными ядрами, компактным хроматином и не сколькими ядрышками. Расположены эти клет ки преимущественно в наружном слое нейробластов.

2.Клетки с большими круглыми или оваль ными ядрами с нежным кружевным хромати ном. Эти клетки обнаруживаются, главным об разом, во внутреннем слое. Они обладают ши роким ободком цитоплазмы. Предполагают, что эти клетки в будущем дифференцируются в ганглиозные клетки.

3.Клетки с темными круглыми или оваль ными ядрами. При этом они небольшого разме ра и располагаются во всех слоях развиваю щейся сетчатки. Наиболее многочисленны они во внутренней половине внутреннего слоя нейробластов. Считают, что подобные клетки в последующем превращаются в мюллеровские клетки.

Слои сетчатки (рис. 5.8.2—5.8.4). На протяжении 9—12-й недель слой Чивица превращается в дефинитивный внутренний плексиформный слой. При этом уже можно различить четыре горизонтальных слоя сетчатки [198]. Ганглиозные клетки теперь лежат отдельно, а их аксоны образуют пучки, окруженные отростками мюллеровских клеток.

К десятой неделе эмбрионального развития наиболее поверхностные клетки наружного неиробластного слоя начинают превращаться в колбочки. Боковые поверхности этих клеток соединяются при помощи межклеточных контактов, и образуется наружная пограничная мембрана [104]. Развивающиеся отростки мюллеровских клеток следуют за нейронами во внутренние и наружные слои сетчатки. Межклеточные контакты также обнаруживаются между наружной плазматической мембраной развивающихся фоторецепторов и внутренней мембраной клеток пигментного эпителия. Благодаря этим контактам полость зрительного пузырька полностью смыкается.

Между 14-й и 17-й неделями число ганглиозных клеток быстро нарастает, а между 18-й и 30-й неделями скорость их пролиферации резко снижается [184, 185]. К концу беременности количество клеток существенно снижается, что связано с гибелью клеток путем апоптоза.

Ганглиозные клетки в центральных участках сетчатки первоначально небольшого размера (4—10 мкм в диаметре) и имеют веретенообразную форму. По мере дальнейшего развития объем их тела значительно увеличивается.

В последние годы благодаря использованию методов ауторадиографии показано, что различ-

ные классы ганглиозных клеток сетчатки, отличающиеся морфологически и функционально (см. Сетчатка), дифференцируются на различных стадиях развития. Об этом свидетельствует различное время выхода их из митотического цикла [193, 223, 269, 270]. Так, у кошки ганглиозные клетки среднего размера возникают перед большими, а маленькие — в конце процесса дифференциации. По всей видимости, указанная закономерность «вызревания» ганглиозных клеток обеспечивает ретинотопическую проекцию их на нейроны наружного коленчатого тела. Связано это с тем, что различного типа ганглиозные клетки преимущественно располагаются в различных частях сетчатой оболочки и при росте аксонов, естествено в разное время, достигают зрительного перекреста, где они либо перекрещиваются в соответствии с топографическим расположением, либо достигают нейронов наружного коленчатого тела без перекрещивания.

Амакриновые клетки, идентифицируемые благодаря наличию большого бледного круглого ядра, первоначально рассеяны вдоль внутренней границы наружного неиробластного слоя (14-я неделя, эмбрион 70 мм).

Колбочки продолжают увеличиваться. К концу 17-й недели появляются синапсы во внутреннем плексиформном слое. Формирование синапсов ножек колбочек отмечается в наружном плексиформном слое в конце третьего месяца. В этот же период времени образуются

исинаптические ленты, полностью имеющие дифференцированное строение только перед рождением [104]. Таким образом, синаптические структуры развиваются раньше, чем наружные членики фоторецепторов.

К18-й неделе (эмбрион 96 мм) наружная часть цитоплазмы колбочки принимает зернистый вид в результате накопления митохондрий

иполисом. В этот период времени можно обнаружить базальное тельце ресничек. Мембрана фоторецепторов позже (5-й месяц) отдает цитоплазматические отростки цилиндрической формы по направлению клеток пигментного эпителия. Наружные членики фоторецепторов начинают дифференцироваться к 5-му месяцу, а формирование мембранных стопок обнаруживается на 7-м месяце эмбрионального развития

[287] (рис. 5.8.5—5.8.7).

К22-й неделе (размер эмбриона равен

120 мм) между фоторецепторами видны клетки

стемными ядрами. Это тела клеток палочек. Их развивающиеся внутренние членики первоначально выступают за пределы наружной пограничной мембраны [104].

Биполярные клетки не обнаруживаются во внутреннем ядерном слое до 23-й недели, но уже к 25-й неделе их дендриты простираются на наружный плексиформный слой. Горизонтальные клетки, вероятно, развиваются в то же самое время [198].

РИС. 5.8.5. Стадии формирования палочек и колбочек

(по Bach, Seejelder):

а, б — эмбрион 65 мм. Колбочковые клетки в центральных участках сетчатки; в — эмбрион 80 мм. Колбочковые клетки в центральных участках сетчатки; г — эмбрион 345 мм. Колбочки в парацентральных участках сетчатки; <Э — эмбрион 345 мм. Палочки и колбочки в парацентральных участках сетчатки; е — эмбрион 420 мм. Колбочки центральных участков сетчатки

Рис. 5.8.7. Схема дифференциации наружного членика

СА

палочек (б) из первичной

реснички (а) (по Робертис и соавт., 1967):

1 — нити, образующие соединительную ресничку; 2, 3 — центриоли, 4 — митохондрии; 5 — соединительная ресничка; 6 — мешочки палочки

Рис. 5.8.6. Развитие колбочек в эмбриональном периоде и постнатальной жизни (по Albert et al., 1996):

а — 24—26 недель эмбрионального развития; б—плод в возрасте 5 месяцев; в — 45-й месяц постнатальной жизни; г— 13 лет жизни; д, е — взрослые (/ — пигментный эпителий сетчатки; 2 — наружный ядерный слой; 3—наружная пограничная мембрана; 4 — наружные членики колбочек)

Желтое пятно. Будущая область желтого пятна является центром начала дифференциации сетчатки по направлению от центра к периферии. Именно по этой причине дифференциация нейронов, глиальных клеток и фоторецепторов в этой области обнаруживается довольно рано. Несмотря на это, макулярная область не достигает зрелости в структурном смысле вплоть до 15—45 месяцев после рождения [96].

К 15-й неделе ганглиозные клетки в области будущей фовеа достаточно дифференцированы и располагаются во внутреннем плексиформном слое. Уже можно увидеть синапсы амакриновых, биполярных клеток, а также межклеточные соединения между всеми типами клеток [264]. Приблизительно половина клеток внутреннего ядерного слоя относится к мюллеровским и амакриновым клеткам (составляют 35% и 11 % от общего количества клеток). Обнаруживается и небольшая примесь ганглиозных клеток ( 1 % от общего количества). Остальные клетки, видимо, относятся к биполярным клеткам [264]. На этой стадии развития ядра ганглиозных клеток круглые (6,5x8,5 мкм) и окрашиваются бледно в результате диффузного распределения зерен гетерохроматина [264]. Широкий ободок цитоплазмы будущих ганглиозных клеток содержит многочисленные полирибосомы, митохондрии, эндоплазматическую сеть (преобладает шероховатая). Широкие дендриты ганглиозных клеток насыщены микротрубочками. Отличием ядер амакриновых клеток является наличие глыбки полового хроматина.

Необходимо отметить, что по мере дифференциации нейронов сетчатой оболочки и образования синаптических соединений между ними возможно формирование специфического нервного импульса различных субпопуляций ганглиозных клеток и других нейронов в ответ на различные раздражители. Показано это в эксперименте на разных позвоночных [81, 156, 166].

На этой стадии развития размер мюллеровских клеток в среднем равняется 4,4 х 15,2 мкм [264]. Тела клеток локализуются в средней части внутреннего ядерного слоя. Отростки мюллеровских клеток интенсивно окрашиваются гистологическими красителями, поскольку они насыщены микрофиламентами и гранулами гликогена.

Фовеа. Область фовеа (рис. 5.8.8, 5.8.9) к 22-й неделе эмбрионального развития представляет собой небольшую зону (приблизительно 1,5 мм в диаметре), содержащую 5—7 рядов клеточных ядер, расположенных в слое ганглиозных клеток. Тонкий слой нервных волокон хорошо отделяет внутренний плексиформный, внутренний ядерный и наружный плексиформный слои от наружного ядерного слоя, содержащего исключительно ядра колбочек [96, 97 139]. Развивающийся слой горизонтальных клеток выглядит в виде полоски бледных круглых

клеток, расположенных снаружи от внутреннего ядерного слоя. Сразу рядом со слоем горизонтальных клеток лежат биполярные клетки. Базофильные ядра мюллеровских клеток занимают середину внутреннего ядерного слоя, а гетерогенное скопление недифференцированных нейронов составляет внутреннюю треть.

В наружном плексиформном слое нежные отростки нейронов вступают в контакт с колбочками, которые к этому моменту времени располагаются в виде одного слоя клеток. Ни внутренние, ни внешние членики еще не дифференцированы, но уже существует наружная пограничная мембрана.

К 24-й неделе эмбрионального развития плотность колбочек в будущей фовеа равна приблизительно 30 000 на мм2. Максимальная плотность палочек (59 200 на мм2) обнаруживается в области, окружающей скопление кол-

бочек [54, 55].

Углубление в центральной области будущей макулы появляется на 24—26-й неделе и связано с истончением слоя ганглиозных клеток и внутреннего ядерного слоя [96, 97, 139]. Количество слоев ганглиозных клеток уменьшается до трех или четырех.

Рис. 5.8.8. Схема развития области желтого пятна сетчатой оболочки (по Seefelder, 1910):

а — 5—6-й месяцы развития; б — 8-й месяц развития; в — макула новорожденного; г — макула взрослого