Регенераторные компетенции гладкой мышечной ткани органов репродуктивной системы и их реализация при различных способах повреждения

УДК 611.018.6:618.16:616.64

О.В. ШУРЫГИНА, А.Н. УЛАНОВ, О.В. КУЛАКОВА, Ю.В. ГРИГОРЬЕВА

Самарский государственный медицинский университет МЗ РФ

Регенераторные компетенции гладкой мышечной ткани органов репродуктивной системы и их реализация при различных способах повреждения

Контактная информация:

Шурыгина Оксана Викторовна - доктор медицинских наук, доцент кафедры гистологии и эмбриологии Адрес: 443001, г. Самара, ул. Чапаевская, д. 89, тел. (846) 333-36-84

Цель работы - комплексный гистологический анализ морфологических проявлений репаративной регенерации гладкой мышечной ткани стенки влагалища.

Материал и методы. Для выявления особенностей механизмов репаративной регенерации проведены две серии эксперимента: дозированное растяжение и рассечение тканей стенки влагалища. С помощью комплекса гистологических методик изучены особенности клеточной и внутриклеточной регенерации мышечной ткани.

Результаты. В зависимости от способа повреждения тканей стенки влагалища заместительная способность соединительной ткани органов отличается. При моделировании экспериментального растяжения эта способность менее выражена, что обусловлено, вероятнее всего, широким диапазоном изменчивости гладкой мышечной ткани, который детерминирован и закреплен в ходе эволюционных процессов органогенеза влагалища, поскольку растяжение органа при родовой деятельности имеет регулярный характер. При рассечении становится более активной заместительная роль соединительной ткани, собственных потенций лейомиоцитов при данном способе повреждения недостаточно.

Заключение. Степень проявления заместительной регенерации мышечной ткани стенки влагалища за счет соединительной определяется качеством повреждающего фактором. Для дефинитивной мышечной ткани выявлена уникальная особенность - смена клеточных фенотипов и компенсаторное проявление синтетической активности гладких миоцитов.

Ключевые слова: влагалище, шейка матки, гладкая мышечная ткань, регенерация.

DOI: 10.32000/2072-1757-2019-1-95-97

O.V. SHURYGINA, A.N. ULANOV, O.V. KULAKOVA, Yu.V. GRIGORJEVA

Samara State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Regenerative competence of smooth muscle tissue of the reproductive system organs and their implementation in various methods of damage

Contact details:

Shurygina O.V. - D.Sc. (medicine), Professor, Associate Professor of the Department of Histology and Embryology Address: 89 Chapaevskaya St., Samara, Russian Federation, 443001, tel. (846) 333-36-84

96 ПРАКТИЧЕСКАЯ МЕДИЦИНА

Том 17, №1. 2019

The aim of the work is a complex histological analysis of morphological manifestations of reparative regeneration of smooth muscle tissue of the vaginal wall.

Material and methods. To identify the features of the mechanisms of reparative regeneration, two series of experiments were carried out: metered stretching and dissection of the tissues of the vaginal wall. With the help of a complex of histological techniques, the features of cellular and intracellular regeneration of muscle tissue were studied.

Results. Depending on the method of damage to the tissues of the vaginal wall, the replacement ability of the connective tissue of the organs differs. In the simulation of experimental stretching, this ability is less pronounced, which is most likely due to the wide range of variability of smooth muscle tissue, which is determined and fixed during the evolutionary processes of vaginal organogenesis, since the stretching of the organ during labor is regular. When dissection becomes more active the substitutionary role of the connective tissue, their own potencies of leiomyocytuses with this method of damage is not enough.

Conclusion. The degree of replacement regeneration of the muscle tissue of the vaginal wall due to the connective tissue is determined by the quality of the disturbing factor. A unique feature was revealed for the definitive muscle tissue - change of cell phenotypes and compensatory manifestation of the synthetic activity of smooth myocytes.

Key words: vagina, cervix of uterus, smooth muscle tissue, regeneration.

Наиболее частое повреждение органов репродуктивного тракта (влагалища, шейки матки) происходит в родах, при прохождении плода по родовым путям. В статистике акушерского травматизма разрыв промежности, в том числе влагалища, по разным данным составляет 7-15% у родивших, причем, у первородящих в 2-3 раза чаще, чем у повторнородящих. Рассечение стенки шейки матки (трахелотомия) является нечастой операцией в акушерско-гинекологической практике, которая проводится для расширения цервикального канала. Травмы влагалища возникают также в результате падения, ожогов, ранения предметами и др. В связи с чем, актуальность исследования регенераторных компетенций мышечной ткани, входящей в состав стенки влагалища и являющейся основным компонентом шейки матки, очевидна. Для определения репаративных возможностей и универсальности механизмов посттравматической регенерации выполнено несколько серий эксперимента: растяжение, рассечение, диатермокоагуляция стенки влагалища, а также растяжение тканей шейки матки половозрелых беспородных белых крыс. Материал забирали на 1, 3, 5, 7, 10, 15, 30 сутки эксперимента. Проведено комплексное гистологическое исследование гладкой мышечной ткани.

Для проведения светового исследования использовали фиксацию материала в 10% нейтральном формалине на фосфатном буфере (рН-7,4), заливку в парафин, после чего готовили фронтальные, сагиттальные и поперечные срезы толщиной 5-6 мкм, окрашивали гематоксилином и эозином, мышечные ткани дифференцировали с помощью окраски по Ван-Гизон.

Для получения изолированных клеток использован метод щелочной диссоциации тканей по В.Я. Бродскому. Фрагменты влагалища фиксировали в холодном 10% нейтральном формалине на фосфатном буфере (рН-7,0), затем промывали проточной водой и измельченные кусочки органа переносили в 50% раствор КОН на 12 час. Далее материал помещали в холодную дистиллированную воду на 1 сутки. После двухчасовой экспозиции при комнатной температуре, воду заменяли на свежую и с помощью магнитной мешалки производили окончательное разделение клеток.

Для электронной микроскопии использовали стандартный протокол: префиксацию в 2,5% глутаральдегиде на 0,2 М ка-кодилатном буфере (рН 7,4), фиксацию в 1% 0s04 и заливали в арал-дит. После контрастирования срезов в 2,5% растворе уранилацетата на 50% этиловом спирте и 0,3% растворе цитрата свинца по E.S. Reynolds, срезы просматривали в электронном микроскопе Hitachi-HU-12.

Иммуногистохимическое исследование проводили в соответствии со стандартными протоколами. Использовали систему визуализации Ultra Vision ONE c применением моноклональных антител: PCNA, ki-67, bcl-2. После депарафинизации и реги-дратации срезов осуществляли демаскировку антигенов кипячением образцов в 10 мМ цитратном буфере на водяной бане. Визуализацию результатов после иммуногистохимической реакции с монокло-нальными антителами проводили с помощью непрямой стрептавидинбиотиновой пероксидазной реакции. Контролем чувствительности и специфичности реакции служили неиммунизированные кроличьи и мышиные сыворотки, а также срезы контрольных тканей.

Для морфометрического исследования использовали мазки изолированных гладких моцитов. Измерение линейных размеров лейомиоцитов и их ядер производили в двух взаимноперпендикуляр-ных направлениях с помощью программы обработки и анализа изображений Image Tool версии 3.0. В соответствии с полученными цифровыми данными вычисляли объемы гладких миоцитов и их ядер (Хесин Я.Е., 1967). Расчеты производили, используя формулу эллипсоида: V = 1/6 pa2b, где (a -малый диаметр, b - большой диаметр измеряемого объекта). По вычисленным объемам рассчитывали показатели ядерно-цитоплазменного отношения (ЯЦО) по формуле: ЯЦО = Vядра/(Vклетки-Vядра).

Гладкая мышечная ткань висцерального типа образует мышечную оболочку средней и верхней трети влагалища у половозрелых животных. Постепенно увеличивая удельный вес, она образует в верхней трети влагалища 3 слоя. Дефинитивная ткань представлена, в основном, сократительными миоцитами. Проведенный морфологический анализ мазков изолированных клеток показал, что гладкие

Рисунок 1.

Ультраструктура синтетического миоцита, формирующего контакт с малодифференци-рованным миоцитом прираневой зоны. 20-е сутки эксперимента. Ув. 10000. Fig. 1.

Ultrastructure of a synthetic myocyte that forms contact with a low-differentiated myocyte of the wounded area. The 20th day of the experiment. Increased by 10,000.

миоциты значимо (p<0,05) различаются по размерам. Средний объем гладкомышечных клеток у половозрелой крысы составляет 3602,60±275,22 мкм3. Причем, в дистальном отделе влагалища средний объем клеток составляет 2278±133,26 мкм3, в среднем отделе - 2716,82±175,34 мкм3, в проксимальном отделе - 4879,31±234,48 мкм3, т. е. имеет место нарастание средних объемов клеток от дистального к проксимального отделу. По данным электронной микроскопии, популяция гладкой мышечной ткани не является однородной. Обнаруживаются светлые и темные клетки, отличающиеся своим функциональным состоянием. Помимо сократительных лейомиоцитов, идентифицируются клетки, имеющие помимо сократительных мио-филаментов, еще и достаточно хорошо развитый синтетический аппарат - синтетический фенотип. Промежуточный фенотип (сократительно-синтетический) является переходным, в пределах которого возможна смена фенотипа клеток. Именно этот феномен в пределах дефинитивно организованной ткани и является одним из основных инструментов репаративной регенерации при моделировании различного рода повреждений.

При дозированном растяжении влагалища в месте повреждения в мышечной оболочке проксимального и среднего отдела влагалища находятся беспорядочно расположенные пучки гладких мио-цитов. Особенностями репаративной регенерации гладкой мышечной ткани влагалища являются невысокая пролиферативная активность мышечных клеток, исследованная при помощи маркеров пролиферации PCNA, ki-67. При электронно-микроскопическом исследовании установлен факт смены фенотипов гладких миоцитов.

По результатам проведенных исследований при рассечении тканей стенки влагалища в месте повреждения к концу эксперимента образуется соединительно-тканный рубец. Т. е. регенерация идет на органном уровне по заместительному типу,

Рисунок 2.

Участок стенки шейки матки на границе центральной и прираневой зоны) на 3 сутки после рассечения. Световая микроскопия. Окраска: гематоксилином и эозином. Увел. 200Х. Fig. 2.

Section of the wall of the cervix at the border of the central and near-wound zones) on the 3rd day 3 after dissection. Light microscopy. Color: hematoxylin and eosin. Increased by 200X.

поскольку собственных регенераторных потенций недостаточно. Восстановление гладких миоцитов мышечной оболочки при данном виде повреждения происходит, в основном, за счет внутриклеточного механизма, а именно - вынужденной клеточной смены фенотипа и процесса специфической диф-ференцировки малодифференцированных предшественников (рис. 1).

Посттравматическая регенерация после рассечения стенки шейки матки не приводит в полной мере к восстановлению первоначальной архитектоники миометрия. Процесс регенерации идет по заместительному типу из-за недостатка собственных регенераторных потенций и, вероятно, высокой степени дифференцировки гладких миоцитов (рис. 2).

После локальной диатермокоагуляции тканей стенки влагалища гладкая мышечная ткань демонстрирует закономерную смену последовательности базисных процессов гистогенеза. Основной механизм восполнения дефекта - это повышение синтетической функции гладких миоцитов, что является ярким проявлением пластичности зрелой мышечной ткани в условиях эксперимента, а также миграции фибробластов и усиления их коллагенообразующей способности.

Таким образом, проведенные эксперименты показали универсальную реакцию гладкой мышечной ткани с привлечением заместительной способности соединительной ткани для восполнения дефекта в ответ на повреждение при рассечении стенки влагалища и шейки матки. Дозированное растяжение и диатермокоагуляция индуцируют усиление синтетической активности лейомиоцитов и вынужденную смену клеточных фенотипов гладкой мышечной ткани.

Шурыгина О.В. - ОЯСЮ Ю: 0000-0002-3903-4350 Уланов А.Н. - ОЯСЮ Ю: 0000-0002-2111-1549 Кулакова О.В. - ОЯСЮ Ю: 0000-0002-8318-0355 Григорьева Ю.В. - ОЯСЮ Ю: 0000-0002-7228-1003