Ангиогенез и сахарный диабет

Ангиогенез и сахарный диабет

ПРОЦЕССЫ ВАСКУЛОГЕНЕЗА И АНГИОГЕНЕЗА В КАРДИОГЕНЕЗЕ ЧЕЛОВЕКА

Индивидуальное развитие организма есть процесс реализации видоспецифической наследственной информации о первичной структуре белков путем морфогенеза надмолекулярных структур, клеток и органов, причём адекватно среде обитания развивающегося организма [1]. В связи с ростом заболеваний сердечно-сосудистой системы, в основе которых лежат нарушения, возникающие в эмбриональный и плодный период онтогенеза и связанные, в первую очередь, с процессами васкулогенеза и ангиогенеза, возникла необходимость рассмотреть эти процессы для дальнейшего прогноза, дифференциального диагноза и методов лечения [2]. Нарушения процессов ангиогенеза и васкулогенеза в дальнейшем могут явиться причиной нарушения трофической, а, следовательно, и обменной функции во внезародышевых органах и сердце и стать причиной для вынашивания беременности, формируя пороки развития [3 — 5]. Ангиогенез — это развитие новых сосудов из существующих. Васкулогенез — образование первичных кровеносных сосудов у эмбриона и плода. Ангиогенез и васкулогенез протекают у эмбриона и плода во время формирования сердечно-сосудистой системы. Васкулогенез не наблюдается во взрослом возрасте (в постнатальном онтогенезе) [6]. Процесс ангиогенеза в постнатальном онтогенезе происходит крайне редко, как правило, во время заживления ран. Одной из причин повышенного интереса к механизмам васкулогенеза и особенно ангиогенеза является выявление нарушений этого процесса при некоторых заболеваниях (опухолевые процессы, коллагенозы, а именно ревматоидный артрит, сахарный диабет). Особенно интересно то, что процесс имплантации также сопровождается образованием новых сосудов. Сегодня известно, что рост, развитие, регрессия кровеносных сосудов — это ключевые механизмы процессов репродукции, лежащей в основе всех процессов в развитии человека [7]. Поэтому определение ангиогенных факторов, контролирующих развитие и, таким образом, функционирование нормальной плаценты и сердца, а также изучение механизма нарушений при нарушении её формирования и задержке внутриутробного развития эмбриона и плода является важным прогностическим признаком в дифференцировке аномалий развития плаценты и сердца [8 — 10].

Целью исследования было изучение процессов ангиогенеза и васкулогенеза в сердце и плаценте эмбриона и плода человека.

Исследование проводилось на 20 эмбрионах, плодах и плацентах человека в возрасте с 4-й по 12-ю неделю пренатального онтогенеза, причиной гибели которых было искусственное прерывание беременности по социальным показаниям и по желанию клинически здоровой матери. После фиксации в 10-процентном растворе нейтрального формалина исходные тканевые образцы сердца и плаценты, после соответствующей процедуры, заключали в парафиновые блоки, из которых готовили серийные срезы и окрашивали их гематоксилин — эозином. Документацию результатов исследования осуществляли в световом микроскопе с помощью цифровой фотоприставки.

В нашей работе для подтверждения гистогенетических процессов кардиогенеза и развития эмбриона и плода в целом, в связи с их высокой чувствительностью и информативностью, были использованы методы иммуногистохимии. Данный метод позволяет количественно оценивать процессы клеточного роста, как в норме, так и при патологии. Для изучения процессов васкулогенеза был использован цитоспецифичный маркер СБ-34, который накапливается и окрашивает в коричневый цвет сосудистый эндотелий. Внутренним контролем данного метода окрашивания является накопление маркера СБ-34 в эндокарде развивающегося сердца и эндотелии ворсин хориона. Из тканеспецифичных маркеров был выбран нами виментин. Виментин представляет собой филаментный протеин, присутствующий в тканях мезенхимального происхождения. Пролиферативную активность изучали при помощи иммуноклональных антител Кь67, которые идентифицируют ядерный антиген, присутствующий в большинстве клеток, которые размножаются. Антиген Кь67, короткоживущий протеин, который оказывается соответствующим моноклональным антителам, разрушается в течение 1 — 1,5 часа. Вследствие этого К1-67 обнаруживают только те клетки, которые делятся, так как в «спокойных» клетках он не успевает накапливаться и в них не остаётся. Использование иммуногистохимического маркера а-Бша, который является маркером гладкой мышечной ткани и накапливается в средней прослойке сосудов, не только дало возможность определить основные этапы васкулогенеза, но и позволило отследить дифференцирование первичных сосудов сердца и сосудов третичных ворсин хориона, которые развиваются в процессе развития плаценты и кардиогенеза.

В результате активных процессов адгезии и миграции как составляющих процессов формирования первичных сосудов были использованы лектиногистохимические методы с использованием маркеров миграции (БКЛ) — коры бузины чёрной и маркеров адгезии — коры золотого дождя (ЬЛБЛ) и зародышей пшеницы ^ОЛ). Все иммуногистохимические реакции проводили на парафиновых срезах плацент и сердец эмбрионов и плодов человека с использованием соответствующих первичных антител (БЛСО) и системы визуализации ЬБЛВ (ЬаЬаПеё 81хер1ау1ёт-Бю1;т). Имуногистохимические исследования проводились в диагностическом центре ДДМА в участке иммуноморфологии опухолей. Лектиногистохимические методы исследования с использованием новых лектинов, меченых пероксидазой и коллоидным золотом, полученых из растительного и животного сырья Карпатского региона, проводились в лаборатории «Лектинотест» Львовского национального медицинского университета имени Данила Галицкого с помощью световой и электронной микроскопии. Работа является фрагментом научных разработок кафедры анатомии человека Днеропетровской государственной медицинской академии по темам: «Развитие и становление сердца, его сосудов, папиллярно­трабекулярного и клапанного апарата в онто- и филогенезе» (номер государственной регистрации 010Ш000777) и «Морфогенез сердца и сосудов после экспериментальных вмешательств» (номер государственной регистрации 0106ЦШ2193).

Так как процесс образования новых сосудов состоит из процессов пролиферации, миграции эндотелиальных клеток и формирования трубки, то в результате мы и рассмотрели эти процессы в эмбриогенезе человека. Одной из наиболее показательных характеристик клеток является склонность к адгезии, миграции, пролиферации. Без этих процессов невозможно представить те изменения, которые возникают при дифференцировании клеток в эмбриональном сердце и являются гарантами нормального развития органа. Процессы образования первичных сосудов как в ранней плаценте, так и в эмбриональном сердце происходят в первые 8 недель гестации. В основе васкулогенеза лежат процессы         эпителиально-мезенхимально-соединительнотканных

превращений, протекающие благодаря пролиферативным, адгезивным и миграционным процессам, без которых клетка не способна к размножению, прилипанию и движению (рис. 1).

В результате этих процессов в норме в плаценте первичные капилляры возникают в стадии третичных ворсин на 4 — 5-й неделях развития, а в стенке камер сердца на 6 — 7-й неделях гестации при формировании плаценты в норме (рис. 2).

В микрососудах, лишённых гладкомышечного слоя в стенке, основные взаимодействия происходят между эндотелиоцитами и внеклеточным матриксом. Активированные эндотелиоциты образуют новые кровеносные сосуды двумя путями: они распространяются вдоль существующих сосудов в новом направлении и прорастают внутрь существующих сосудов, образуя развилки. Сигнальным механизмом к миграционным процессам, посредством которых эндотелиоциты общаются между собой и определяют собственную судьбу, являются интегрины — молекулы адгезии, которые расположены на клеточной мембране, и увеличение их количества и интенсивности накопления,

определяемых лектинов является показателем активности гистогенетических процессов в васкулогенезе. Поэтому в зависимости от склонности в этот период к дальнейшей миграции происходит интенсивное накопление рецепторами лектинов адгезии.

 

При нарушении формирования плаценты именно в эмбриональный период сигнальные механизмы к пролиферативным процессам, то есть к митотически делящимся клеткам, усиливаются, что проявляется в увеличении количества капилляров, а также, что немаловажно, в увеличении диаметра капилляров в один и тот же период гестации, в сравнении с нормой, как результат компенсаторного механизма на возникшую тканевую гипоксию, сопровождаемую отсутствием возможности утилизировать кислород крови или в связи с

При этом происходит нарушение формирования межклеточных контактов между клетками и замедление процессов адгезии и миграции, то есть снижение интенсивности накопления маркеров лектинов, которые происходят при участии надмембранного клеточного комплекса — гликокаликса, в состав которого входят углеводные компоненты, маркерами которых являются вышеупомянутые лектины.

Підпис: уменьшением эффективности биологического окисления и фосфорилирования (рис. 3).Таким образом, исследование процессов пролиферации (использование маркера Кь67), свидетельствуют о наивысшей активности морфогенетических превращений в клапанном аппарате и межжелудочковой перегородке сердца на 5 — 7-й неделях эмбриогенеза. Наивысшая пролиферативная активность в структурах ранней плаценты приходится на 3 — 5-ю неделю. При нарушении развития плаценты происходило выраженное снижение пролиферации в структурах сердца. Исследование процессов васкулогенеза (маркер сосудистого эндотелия СБ-34) выявило увеличение диаметра и количества действующих капилляров в ворсинах хориона на 5-й неделе эмбриогенеза при нарушении ее формирования. Исследование с помощью лектиногистохимических маркеров продемонстрировало, что на 4 — 8-й неделях развития происходит перераспределение углеводных молекул и рецепторов лектинов на поверхности клеток, что объясняет гетерогенность связывания лектинов миграции БКЛ, адгезии WGA и ЬЛБЛ в тканях плаценты и сердца человека. При нарушении формирования плаценты накопление лектинов в этих участках происходило значительно медленнее.

Таким образом, в наших исследованиях мы показали, что процессы образования первичных сосудов в ранней плаценте и сердце человека происходят в эмбриональный период развития. Так как в основе васкулогенеза как в ранней плаценте, так и в сердце лежат процессы пролиферации, миграции, адгезии, то нарушение одного из этих процессов может явиться причиной нарушения формирования сосудистой микроциркуляции. Нарушения формирования сосудов, в первую очередь, связаны с нарушениями преобразовательных процессов нормального хода эмбриогенеза плаценты и сердца человека.

В дальнейшем будут рассмотрены дополнительные методы исследований строения и развития плаценты и сердца: иммуногистохимические для рассмотрения процессов апоптоза и некроза, в сравнении с пролиферацией.

Литература

1. Петренко В. М. Основы эмбриологии. Вопросы развития в анатомии человека / В. М. Петренко. — СПб. : СПбГМА, Изд-во ДЕАН, 2004. — 400 с. 2. Горєлова Н. І. Васкулогенез у міжшлуночковій перегородці на етапах раннього кардіогенезу людини / Н. І. Горєлова // Гістологія на сучасному етапі розвитку : тези доп. наук.-практ. конф. — Тернопіль, 2004. — С. 18 — 19. 3. Гениевская М. Г. Антитела к фосфолипидам и невынашивание / М. Г. Гениевская, А. Д. Макацария // Вестн. Рос. ассоциации акушеров-гинекологов. — 2000. — № 1. — С. 44 — 49. 4. Анатомические особенности аномальных клапанов аорты и легочного ствола в сочетании с пороками камер сердца / В. Н. Антипов, Г. С. Кирьякулов, Н. В. Антипов и др. // Вісн. проблем морфології і медицини. — 2006. — Вип. 2. — С. 172 — 174. 5. Мутафьян О. А. Пороки и малые аномалии сердца у детей и подростков / О. А. Мутафьян. — СПб. : Издат. дом СПбМАПО, 2005. — 480 с. 6. Давиденко І. С. Використання теорії інформації для оцінки структурної організації різних типів хоріальних ворсин плаценти при фізіологічній вагітності / І. С. Давиденко // Вісн. морфології. — 2005. — Т. 11, № 1. — С. 5 — 10. 7. Милованов А. П. Внутриутробное развитие человека / А. П. Милованов, С. В. Савельев. — М., 2006. — 383 с. 8. Дацун І. Г. Судинне русло плаценти у вагітних жінок із герпес-вірусною інфекцією / І. Г. Дацун, Г. Б. Матейко, М. А. Лизин // Biomedical and biosocial anthropology. — 2004. — № 2. — С. 138 — 141. 9. Милованов А. П. Внутриутробное развитие человека / А. П. Милованов, С. В. Савельев. — М., 2006. — 383 с. 10. Benirschke K. Pathology of the human placenta / K. Benirschke, P. Kaufmann. — New York : Springer, Verlag, 1990. — 685 p.

Абдул-Огли Л. В., Дем’яненко И. А. Процеси васкулогенезу й ангіогенезу в кардіогенезі людини

Дослідження проводилося на 20 ембріонах, плодах та плацентах людини віком з 8-го по 12-ий тиждень пренатального онтогенезу. Вивчено джерела утворення й формування судин з використанням морфологічних й ембріональних методик. Протягом ембріонального періоду онтогенезу нами були визначені закономірності структурної організації судин у нормі. Для вивчення вуглеводної специфічності клітинних мембран клітин судин у плаценті й серці ембріонів вивчали розподіл рецепторів до лектинів міграції SNA, адгезії WGA і LABA, які інтенсивно накопичуються на 4 — 8-му тижнях розвитку. Найвища проліферативна активність у структурах ранньої плаценти припадає на 3 — 5-ий тиждні. При порушенні розвитку плаценти відбувалося виражене зниження проліферації в структурах серця.

Ключові слова: ембріогенез, вагітність, морфологічні зміни хоріона, ворсинки хоріона, судинне русло хоріона та серця.

Абдул-Оглы Л. В., Демьяненко И. А. Процессы васкулогенеза и ангиогенеза в кардиогенезе человека

Исследования проводились на 20 эмбрионах, плодах и плацентах человека с 8-й по 12-ю неделю пренатального онтогенеза. Изучены источники закладки и формирования сосудов с использованием морфологических и эмбриональных методик. На протяжении эмбрионального периода онтогенеза нами были изучены закономерности структурной организации сосудов в норме. Для изучения углеводной специфичности клеточных мембран клеток сосудов в плаценте и сердце эмбрионов изучали распределение рецепторов к лектинам миграции SNA, адгезии WGA и LABA, которые интенсивно накапливаются на 4 — 8-ой неделях развития. Наивысшая пролиферативная активность в структурах ранней плаценты приходится на 3 — 5-ю недели. При нарушении развития плаценты происходило выраженное снижение пролиферации в структурах сердца.

Ключевые слова: эмбриогенез, беременность, морфологические изменения хориона, ворсинки хориона, сосудистое русло хориона и сердца.

Abdul-Ogly L. V., Demyanenko I. A. The processes of vasculogenesis and angiogenesis in human kardiogeneze

Research was conducted on 20 embryos of man from 8 to 12 weeks of prenatal ontogenesis. We stadied the formation and development of the vessels by the morfological and embryological methods. Or the duration of the embryonic period of ontogenesis, we determined laws governing the structural organization of the vessels within the standard. To study the carbohydrate specificity of cellular membranes of cells of blood vessels in the placenta and the heart of the embryos studied the distribution of receptors for migration lectins SNA, WGA adhesion and LABA, which have been intensively collected in 4 — 8th week of development. High proliferative activity in the structures of the early placenta accounts for 3 — 5 weeks. In case of violation of the placenta occurred marked reduction in cell proliferation in the structures of the heart.

Key words: embryogenesis, pregnancy, morphological changes in the chorion, fiber of chorion, the vascular channel of chorion and heart.



Source: bo0k.net


Добавить комментарий