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

Развитие зрительного нерва

603

зации принимают участие и некоторые маркер-

положным эффектом [243, 246]. Аксоны ганг-

ные гены, экспрессия которых обнаруживается

лиозных клеток не проникают и не пересекают

именно в местах перекрещивания волокон в

те области, где в нейронах обнаруживается

эмбриональном периоде у многих животных.

экспрессия указанных маркерных генов. Ско-

К таковым относятся TAG-1 и TAG-2. Именно

рее, они как бы «отворачиваются» от них, на-

эти гены активируют синтез иммуноглобулина

правляясь контрлатерально и формируя кресто-

L1, который, в свою очередь, обнаруживается в

образную структуру хиазмы. Доказательством

месте взаимодействия зон роста аксонов с гли-

участия этих клеток в формировании пере-

альными клетками и, по мнению ряда исследо-

креста является избирательное их повреждение

вателей, предопределяет направленность роста

при помощи антител к CD44. В результате по-

аксонов в области перекреста [46, 48]. Если

добного воздействия аксоны ганглиозных кле-

вышеприведенные факторы благоприятствуют

ток теряют способность формировать пере-

росту аксонов, то хондроитинсульфат, наобо-

крест [245]. Близкую функцию выполняют и

рот, тормозит рост аксонов [34, 194].

некоторые другие маркерные гены, в частности

Рост аксонов ганглиозных клеток сетчатки,

GAP-43 [129, 244].

их перекрест в области хиазмы и ретинотопи-

В регуляции перекрещивания волокон зри-

ческая проекция на наружное коленчатое тело

тельного нерва в области хиазмы участвуют

находятся под генетическим контролем. Наибо-

также глиальные элементы [115]. Правда, меха-

лее доказано участие в этих процессах генов

низмы участия глии пока не совсем ясны. По

семейства Pax, а именно Рах-1, Рах-6, Рах-9

всей видимости, вызревающие глиальные эле-

[272]. Подтверждением тому являются экспери-

менты тормозят рост аксонов ганглиозных кле-

ментальные наблюдения, указывающие на то,

ток, направляя аксоны в область с меньшим

что при мутации этих генов у эксперименталь-

количеством недифференцированных глиальных

ных животных развиваются различные анома-

элементов, т. е. отклоняя их от ипсилатераль-

лии глазного яблока [186]. При мутации гена

ного распространения. Процесс регуляции рос-

Рах-2 у мышей отмечено нарушение закрытия

та аксонов глиальными элементами, видимо,

эмбриональной щели глаза и, естественно, на-

осуществляется рядом биологически активных

рушение формирования аксонов ганглиозных

веществ, синтезируемых олигодендроцитами и

клеток сетчатки, глиальных элементов [259].

астроцитами [114, 115, 128, 279].

Наличие мутации этого гена у человека привело

Миелинизация аксонов. Миелинизация во-

к развитию колобомы и других серьезных

локон зрительного нерва начинается около зри-

аномалий глаза [206]. Нарушения функции ре-

тельного перекреста на седьмом месяце эмб-

гуляторных генов могут привести к отсутствию

рионального развития [6, 14, 49, 139]. Процесс

перекрещивания волокон зрительного нерва в

миелинизации останавливается у

решетчатой

хиазме вообще. Такое состояние описано у овец

пластинки, что чаще всего бывает на первом

[103]. Отсутствие перекрещивания волокон в

месяце после рождения [266]. У новорожден-

хиазме у человека впервые было описано Веза-

ных миелиновый слой вокруг аксонов ганг-

лиусом в 1543 г. Apkarian et al. [13] описали

лиозных клеток довольно тонкий и содержит

еще два таких случая.

большое количество холестерина. С возрастом

Помимо регуляторных генов семейства Pax

число миелиновых слоев постепенно увеличи-

в регуляции роста аксонов и их перекрещива-

вается.

ния принимают участие и другие гены, в част-

По мере формирования зрительного нерва

ности гены BF-2, Dlx-2, Nkx-2 [140].

как анатомического образования

отмечается

Описывая механизмы, управляющие рети-

проникновение между пучками аксонов гангли-

нотопической организацией волокон зритель-

озных клеток сетчатки соединительнотканных

ного нерва и их перекрестом в хиазме, нельзя

клеток, которые синтезируют волокна и основ-

не остановиться и на роли нейронов, располо-

ное вещество. В дальнейшем в этой соедини-

женных в эмбриональном периоде в области

тельной ткани выявляются кровеносные сосу-

хиазмы.

ды. Параллельно с этим процессом вокруг нер-

Благодаря методам иммуноморфологии уста-

ва отмечается уплотнение клеток эктомезен-

новлено, что маркерные гены, участвующие в

химы, дифференцирующейся к пятому месяцу

регуляции роста аксонов ганглиозных клеток,

в оболочке нерва.

обнаруживаются в нейронах промежуточного

Заключая этот раздел, необходимо остано-

мозга, на месте которых в последующем сфор-

виться на практическом значении сведений от-

мируется перекрест. Эти нейроны располагают-

носительно закономерностей развития организ-

ся в виде клина, острие которого направлено

ма в целом, и глазного яблока в частности. При

кпереди. Именно в этих клетках выявляется

этом следует помнить следующее:

ряд веществ, непосредственно регулирующих

— во-первых, полезно знать, что патологи-

рост аксона. Это иммуноглобулин L1, который

ческие воздействия на эмбрион во время фор-

способствует росту аксона ганглиозной клетки

мирования глазного пузырька и глазного бока-

сетчатки, гликозилированная молекула поверх-

ла могут привести к развитию разнообразных

ности клетки CD44, отличающаяся противо-

пороков развития глаза;

601

Глава 5. РАЗВИТИЕ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА

— во-вторых, необходимо знание не только

Окончание табл. 5.9.1

основных закономерностей развития, но и про

межутка времени, при которых происходит нару

Появление ямки века

шение эмбриогенеза, приводящее к аномалиям;

Начало дифференциации сетчатки (ядер-

— в-третьих, необходимо иметь представле

ного слоя и слоя нервных волокон)

ние о наиболее часто встречающихся аномали

Начало миграции клеток сетчатки

ях, имеющих наибольшее клиническое значение.

Миграция к центру клеток нервного греб-

Для понимания патогенеза врожденных по-

ня, предшественников эндотелия

роков важно помнить о ряде теоретических по-

Появление стромы роговой оболочки

ложений,

имеющих как теоретическое, так и

Облитерация полости хрусталикового пу-

зырька

практическое значение. Это относится к таким

Гиалоидная система окружается вторич-

понятиям, как «критический период» и «тера-

ным стекловидным телом

тогенетический

терминационный

период».

Появление сосудов сосудистой обо-

Под термином «критический период» понима-

лочки

ют периоды в эмбриогенезе, отличающиеся по-

Продвижение аксонов ганглиозных клеток

вышенной

чувствительностью зародыша к по-

в зрительный нерв

вреждающему действию факторов внешней сре-

Формирование глиальной решетчатой пла-

стинки

ды. Первый критический период у

человека

Появление мембраны Бруха

приходится на конец первой и начало второй

3-й месяц

Дифференциация предшественников пало-

недели беременности. Воздействие повреждаю-

чек и колбочек

щего фактора в этот период приводит к гибели

Передний край зрительной чаши растет

зародыша.

вперед и начинает формироваться рес-

Второй период охватывает третью и шестую

ничное тело

Конденсация мезенхимы с образованием

недели, когда аналогичное воздействие чаще

склеры

приводит

к врожденным порокам. Нарушение

Проникновение вортикозных вен через

эмбриогенеза глазного яблока в этом периоде

склеру

приводит, как правило, к развитию тяжелых

Срастание век

пороков (анофтальм, микро- и макрофтальм,

4-й месяц

Сосуды сетчатки растут в слой нервных

склерокорнеа и др.).

волокон по направлению к диску зри-

Под термином

«тератогенетический терми-

тельного нерва

Появление ресничных отростков

национный период» понимают тот промежуток

Появление сфинктера радужной оболочки

времени, в течение которого повреждающие

Формирование десцеметовой мембраны

факторы могут вызвать порок развития различ-

Появление шлеммова канала

ных структур. Каждый порок имеет свой терми-

Начало регрессии гиалоидной системы

национный период. Знание терминационных пе-

Появление желез и ресниц

риодов в клинической тератологии имеет боль-

5-й месяц

Появление внутренних сегментов фоторе-

цепторов

шое значение. Хотя целью настоящего раздела

Сосуды хориоидеи формируют слои

не является изложение принципов тератологии,

Васкуляризация стромы радужной обо-

но знание последовательности развития струк-

лочки

тур глаза имеет большое практическое зна-

Разделение век

чение. Именно по этой причине мы приводим

6-й месяц

Увеличение числа ганглиозных клеток в

табл. 5.9.1, в которой и приведены эти данные,

макулярной области

поскольку они помогут врачам дифференциро-

Обратные артериальные ветви входят в

контакт с сосудами хориоидеи

вать аномалии развития глаза и, что более важ-

Появляется дилятатор радужной обо-

но, выявлять причины их развития.

лочки

7-й месяц

Дифференциация наружных сегментов фо-

Таблица 5.9.1. Хронологическая последователь-

торецепторов

ность развития структур глаза

Истончение сетчатки в области центра

фовеолы

Формирование фиброзного компонента ре-

22-й день Появление зрительной ямки (1,5—3,0 мм)

шетчатой пластинки

25-й день Инвагинация зрительного пузырька. Миг-

Начало синтеза меланина в стромальных

рация клеток нервного гребня по на-

меланоцитах хориоидеи

правлению к зрительному пузырьку

Формирование циркулярной мышцы рес-

28-й день Образование хрусталиковой плакоды

ничного тела

2-й месяц Инвагинация зрительного пузырька и по-

8-й месяц

Полное формирование угла передней ка-

гружение хрусталикового пузырька

меры

Проникновение гиалоидной артерии в эмб-

Исчезновение гиалоидной системы

риональную щель

9-й месяц

Продвижение сосудов сетчатки к пери-

Начало закрытия эмбриональной щели

ферии

Появление первых гранул пигмента в пиг-

Завершение миелинизации волокон зри-

ментном эпителии сетчатки Рост вперед

тельного нерва в области решетчатой

зачатков наружной прямой мышцы и

пластинки

верхней косой мышцы

Исчезновение зрачковой мембраны

Развитие глазницы и вспомогательного аппарата глаза

605

трубки (первичная закладка мозга). В области

5.10. РАЗВИТИЕ ГЛАЗНИЦЫ И

лобного отростка, на его боковых сторонах,

ВСПОМОГАТЕЛЬНОГО

уже видны закладки органа зрения. Первая

АППАРАТА ГЛАЗА

жаберная дуга на данной стадии развития при

помощи желобка делится на две части — верх-

не- и нижнечелюстную дуги. Таким образом,

Развитие глазницы. Стенки глазницы явля-

вход в ротовую полость имеет вид щели,

ются частью лицевого черепа человека. Как и

ограниченной пятью отростками. Верхний край

другие структуры лицевого черепа, они проис-

ротовой щели состоит из непарного лобного

ходят из клеток нейрального гребня (эктоме-

отростка и, расположенных по бокам от него,

зенхимы) [14, 36, 139]. Как было указано выше,

верхнечелюстных отростков. Нижний край пер-

клетки нейрального гребня мигрируют на ран-

вичной ротовой щели образован двумя нижне-

них этапах внутриутробного развития из об-

челюстными отростками.

ласти нервных валиков, накапливаются под эк-

Вскоре в латеральных отделах лобного вали-

тодермой головного конца эмбриона в виде

ка возникают углубления, называемые обоня-

полосок различной ширины. В комплексе с эк-

тельными ямками. При этом лобный отросток

тодермой они формируют следующие структу-

подразделен на несколько участков. Участок,

ры: зачаток носа, ротовую полость, нижнюю

расположенный по средней линии между обо-

и верхнюю челюсти, стенки глазницы.

нятельными ямками, сохраняет название лоб-

Первоначально необходимо охарактеризо-

ного отростка, а подковообразные возвышения,

вать процесс формирования лица (рис. 5.10.1,

окружающие обонятельные ямки, превращают-

5.10.2). Он происходит следующим образом.

ся в носовые отростки — медиальный и лате-

В начале первого месяца на головном конце

ральный. Латеральный носовой отросток отде-

эмбриона выделяется лобный отросток, содер-

ляется от верхнечелюстного отростка при по-

жащий расширенный головной конец нервной

мощи слезно-носовой бороздки. Она соединяет

608

Глава 5. РАЗВИТИЕ ГЛАЗНОГО ЯБЛОКА

Из скопления мезенхимных клеток, располо-

сетчатой оболочки, формирующих зрительный

женных в нижней части глазницы, возникают

нерв.

нижняя прямая и нижняя косая мышцы, а так-

Поперечная исчерченность мышечных кле-

же нижняя половина внутренней прямой и на-

ток выявляется довольно рано. Она появляется

ружной прямой мышц.

на втором месяце, а к концу второго месяца

Первичные миофиламенты, уже содержащие

уже сформированы тяжи длинных поперечно-

различные типы тяжелой цепи миозина, обра-

полосатых мышечных клеток. Приблизительно

зуются еще до начала иннервации будущих

к 3-му месяцу мышечные клетки окружаются

мышц. Первичные волокна заменяются вторич-

коллагеновыми волокнами, образующими фас-

ными миобластами, содержащими уже миозин,

цию. Параллельно развиваются сосудистая сеть

свойственный

дифференцированной мышце

и периневральная адвентиция. Соединительно-

[149]. Таким образом, отмечаются два этапа

тканные перегородки возникают несколько поз-

миогенеза. На первом этапе первичные мио-

же (к концу четвертого месяца).

бласты, содержащие различные типы тяжелой

Мезенхимные производные глазницы диффе-

цепи миозина, исходят из клеток нейрального

ренцируются последними. Между соединитель-

гребня, и их дифференциация предопределяет-

нотканными перегородками появляются русла

ся взаимодействием с соединительной тканью.

капиллярных сосудов, участки жировой клетчат-

На втором этапе образуются вторичные мышеч-

ки (4-й месяц). К 6-му месяцу мышцы занимают

ные волокна, но уже при взаимодействии зачат-

свое обычное положение среди структур глаз-

ка мышцы с нервной системой.

ницы. В последующем отмечается преимуще-

ва стимулирует формирование постюнкциональ-

ния каких-либо новых качественных признаков.

ной мембраны двигательной пластинки в мыш-

Как было указано выше, дифференциация

це с образованием в ней рецепторов ацетилхо-

соединительной ткани глазницы начинается поз-

лина и синтеза ацетилхолинэстеразы. В теле

же дифференциации мышц и стенок глазницы.

мотонейронов синтезируется белок агрин, ко-

Это проявляется в том, что конденсация мезен-

торый затем транспортируется к нервным окон-

химы наступает приблизительно на 3-м месяце

чаниям. В нервных окончаниях этот белок об-

развития, а формирование капилляров и жиро-

наруживается как в активной форме, так и в

вой клетчатки — на 4-м. Лишь к 6 месяцам

связанном с базальной мембраной нервного

соединительная ткань глазницы достигает диф-

окончания состоянии. Предполагают, что агрин

ференциации, свойственной взрослому.

способствует индуцированному

двигательным

Рост сухожилий наружных мышц глаза про-

нейроном синтезу и накоплению синаптических

исходит параллельно развитию плода [90]. Пер-

белков в нервно-мышечной пластинке [144].

воначально сухожилия прикрепляются к глаз-

Дифференциация наружных

мышц глаза

ному яблоку на большой площади (от края до

происходит в направлении от вершины глазни-

экватора). Спустя некоторое время, часть тка-

цы вперед, в то время как склеры — в противо-

ни сухожилий подвергается обратному разви-

положном направлении. В настоящее время по-

тию, освобождая при этом поверхность склеры.

казано, что мышцы развиваются одновременно

При этом становятся все более ясными места

на всей своей протяженности [225].

прикрепления сухожилий. Места соединения

В последнее время установлено, что оконча-

сухожилий со склерой постепенно отодвигаются

тельная дифференциация миобластов зависит

назад. Этот процесс дифференциации участков

от степени зрелости их двигательной иннерва-

присоединения сухожилий к склере продол-

ции [241]. При этом дифференциация мотоней-

жается на протяжении двух лет после рожде-

ронов наружных мышц глаза, расположенных в

ния [225]. У детей с эзотропией не выявляется

стволе мозга (ядра глазодвигательных нервов),

никаких аномалий сухожилий внутренней и на-

происходит независимо от степени дифферен-

ружной прямых мышц, а также не выявляется

циации мышцы [9, 226, 240]. В конце первого

корреляции между углом косоглазия и местом

месяца эмбрионального развития нервные ство-

прикрепления мышц [225].

лы достигают наружных мышц глаза. Происхо-

На протяжении года после рождения про-

дит это в определенной последовательности.

должается совершенствование структуры на-

Первыми мышцы достигают ветви глазодвига-

ружных мышц глаза — изменяется соотноше-

тельного нерва и только затем отводящий и

ние волокон различного диаметра, увеличивает-

блоковый нервы.

ся количество митохондрий, наступает диффе-

Отмечено, что первоначальное количество

ренциация кровеносных сосудов, изменяется

аксонов глазодвигательного нерва значительно

соотношение подтипов миозина и др. [88, 157,

большее, чем в постнатальном периоде. Умень-

123, 210]. Параллельно происходит миелиниза-

шение количества аксонов связывают с гибе-

ция двигательных нервов, созревают нервные

лью части мотонейронов в процессе эмбрио-

окончания.

нального развития [155, 242]. Подобная законо-

Дальнейшее совершенствование мышечной

мерность распространяется и на другие нервы,

системы глаза происходит на всем протяжении

в частности на аксоны ганглиозных клеток

становления зрительных функций человека.