Порто-венозный градиент - морфологический эквивалент печеночной дольки

Биология ва тиббиёт муаммолари 2018, №4 (104) 175

УДК: 615.244.

616-007.7

ПОРТО-ВЕНОЗНЫЙ ГРАДИЕНТ - МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ ПЕЧЕНОЧНОЙ

ДОЛЬКИ

А.Ф. САДРИДДИНОВ

1

, М.И. КАМАЛОВА

2

1 – Ташкентский педиатрический медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Ташкент

2 – Самаркандский Государственный медицинский институт, Республика Узбекистан, г. Самарканд

ПОРТО-ВЕНОЗ ГРАДИЕНТ – ЖИГАР БУЛАГИНИНГ МОРФОФУНКЦИОНАЛ

ЭКВИВАЛЕНТИ

A.Ф. САДРИДДИНОВ

1

, М.И. КАМАЛОВА

2

1 - Тошкент Педиатрия Тиббиёт институти, Ўзбекистон Республикаси, Тошкент ш.

2 – Самарқанд Давлат медицина институти, Ўзбекистон Республикаси, Самарқанд ш.

PORTO-VENOUS GRADIENT- MORFHOLOGICAL EQUVALENT OF THE HEPATIC LOBULE

A.F. SADRIDDINOV

1

, M.I.KAMALOVA

2

1 - Tashkent Pediatric Medical Institute, Republic of Uzbekistan, Tashkent

2 - Samarkand State Medical Institute, Republic of Uzbekistan, Samarkand

Етук қуёнлар жигари текширилди. Енгил эфирли наркоз билан, декапитация йўли билан

қуёнларга таъсир ўтказилган. Жигар тўқималарнинг қисмлари анъанавий морфологик ва электрон

микроскопик усуллар билан текширилди. Текширув натижалари: Ўтказилган тадқиқотлар

портовенозли градиентнинг мавжудлигини, перипортал қисмида, ҳужайралар марказий венага қараб

ҳаракатланиши натижасида кўпайиб кетган хужайралар бўлинишини ва улар орасида фарқлар

бўлишини кўрсатади.

Калит сўзлар:

жигар, морфология, апоптоз, гепатоцитлар экструзияси.

Material was the liver of mature rabbits (n=36),that , after common morphological treatment was ana-

lyzed under light N 4800 M(x100immersion )and electron microscope JEM-100S. Results: the conducted stud-

ies indicate the existense of the porto-venous gradient, in the periportal part, the differentiated cells undergo

division as the cells move towards the central vein, their differentiation. Summary: in the liver there is a por-

tovenous gradient, in its periportal part it multiplies by mitosis, and in the intermediate and perivenous are as

it under goes apoptic death or extrusion.

Keywords:

liver, morphology, apoptosis, extrusion hepatocytes.

Как известно, главной особенностью эпите-

лиальной ткани является его хорошая регенера-

торная способность. Данная особенность эпите-

лия выражена в разной степени, в одних она про-

исходит интенсивно (кожа, кишечник), в других

значительно медленно (печень, почки, поджелу-

дочная железа и т.д.) Соответственно, в этих ор-

ганах различают базально-покровную и крипто-

ворсинчатую систему, функциональное значение

которых заключается в поддержание постоянства

клеточной популяции. В камбиальных зонах,

клетки размножаются митотическим путем, а в

верхних слоях после дифференцировки подвер-

гаются экструзии или апоптотической гибели.

Причем, между числом делящихся и погибающих

клеток существует определенное равновесие и его

нарушение приводит к патологическим состояни-

ям. Печень, также относится к эпителиальным

органам и структурно-функциональной её едини-

цей является печеночная долька, в пределах кото-

рой можно судить о клеточном обновлении. Од-

нако топографическое расположение камбиаль-

ных клеток, а также места и способы гибели пе-

ченочных клеток не конкретизированы. На наш

взгляд для суждения о клеточном обновлении в

печени наиболее удобным является фрагмент пе-

ченочной дольки - порто-венозный градиент, в

пределах которого, происходит пролиферация,

миграция и отторжение (экструзия) гепатоцитов.

Хотя в некоторых работах (9,10), упоминается

порто-венозный градиент, однако в них не обос-

новывается взаимосвязь обновление клеток с его

функциональным значением. Следовательно, пор-

то-венозный градиент это участок печеночной

дольки, составляющий печеночные пластинки,

находящиеся между портальным трактом и цен-

тральной веной. Критериями градиента являются,

обособленные участки дольки, где происходят

деление клеток, а также их естественная гибель,

путем апоптоза или экструзии. Исходя из этого,

целью настоящей работы явилось топографиче-

ский анализ порто-венозного градиента печени,

описание динамики естественной гибели и спосо-

бы элиминации печеночных клеток в пределах

градиента.

Материалы и методы исследования.

Ис-

следовали печень половозрелых кроликов (n=36)

обоего пола, массой 2,5-3 кг, содержавшихся в

обычных условиях вивария. Животные с соблю-

дением этических норм, забивались под легким

эфирным наркозом путем декапитации. Кусочки

ткани печени, для гистологических исследований

после фиксации и обработки, заливали в парафин.

Срезы для светооптических исследований окра-

Порто-венозный градиент - морфологический эквивалент печеночной дольки

176 2018, №4 (104) Проблемы биологии и медицины

шивали гематоксилин-эозином и затем просмат-

ривали под иммерсионным объективом (х100)

микроскопа DN-300M, с цифровой фотонасадкой.

Для электронно-микроскопических исследований

ткань печени после соответствующей обработки

просматривали под микроскопом JEM-100S.

Результаты исследования.

Печеночная

долька кроликов, как и других млекопитающих,

состоит из печеночных пластинок и синусоидных

капилляров, ограниченное с одной стороны цен-

тральной веной, с другой-портальным трактом.

Радиально ориентированный фрагмент дольки

образует порто-венозный градиент. Основным

функциональным элементом градиента являются

гепатоциты, которые формируют печеночные

пластинки. В пластинке каждый гепатоцит омы-

вается протекаемой кровью через пространство

Диссе. Морфологический анализ позволил уста-

новить, что делящихся и гибнущих клеток в доль-

ке немного. Редко встречается митотическое де-

ление, в наших исследованиях оно составило

1:2500 и были выявлены в основном, в перипор-

тальных участках градиента (рис. 1а), что позво-

ляет предположить о существование менее диф-

ференцированных клеток в этой части. В проти-

воположность этому, экструзируемые и апопто-

тически погибающие клетки выявлялись в пери-

венозных, изредка в промежуточных участках

градиента. Подсчет гепатоцитов образующих

порто-венозный градиент составляет от 15 до 24

клеток. Изучение структурной организации и ана-

лиз состояния клеток градиента позволил устано-

вить, что экструзии подвергаются клетки, из чис-

ла терминально расположенных последних 3-х

рядов, тогда как апоптотическая гибель обнару-

живается в клетках до 8-10-ой позиции от периве-

нозных, в порто-венозном градиенте. Апоптозу

подвергаются единичные гепатоциты, резко отли-

чающиеся от окружающих светлой цитоплазмой

(рис.1б). Причем, начальная стадия характеризу-

ется появлением 2-3-х крупных вакуолей, количе-

ство которых постепенно увеличивается, занимая

всю цитоплазму, в ядре исчезает ядрышко, хрома-

тин концентрируется в глыбки и его объем

уменьшается, происходит пикноз. В начале

апоптотическая клетка набухает, приобретает

округлую форму и по объему немного превышает

соседних клеток, тем не менее, межклеточные

контакты с окружающими клетками сохранены

(рис.1в). На следующем этапе ядро клетки еще

сморщивается, а крупные вакуоли цитоплазмы

превращаются в мелкие светлые пузырьки, точнее

везикулы (рис 1в,г).

Следует отметить, что в некоторых случаях,

наряду с просветлением цитоплазмы нами обна-

ружены уплотнение цитоплазмы, в виде темно-

розовой окраски, очевидно характеризующий

иное течение апоптоза. Если в первом случае

апоптоза ядро клетки подвергался пикнозу, а ци-

топлазма вакуолизиации, то в втором случае от-

мечался распад ядра на крупные глыбки с гомоге-

низацией цитоплазмы в мелкозернистый материал

(рис.2а). О том, что эти оба вида апоптоза имеет

место в печени наглядно демонстрирует (рис.26),

где одна клетка со светлой цитоплазмой, другая с

глыбчатым распадом ядра и темной цитоплазмой.

При первом типе апоптоза в дальнейшем, про-

светление цитоплазмы сменяется распадом вези-

кул на нежные нитчатые структуры, а ядро смор-

щиваясь превращается в небольшой конгломерат

и клетка начинает отделяться от соседних

(рис.2в). Апоптозу могут подвергаться как одно-

ядерные, так и двуядерные клетки, в случаях

апоптоза двуядерной клетки оба ядра сливаются,

формируя крупный конгломерат. При втором ти-

пе апоптоза происходит образование плотных и

бесформенных конденсатов ядра, что хорошо

видно на (рис.2г). Следовательно, в обеих случаях

апоптоза полной дезорганизации подвергются

ядро и цитоплазма гепатоцита. Если при первом

типе апоптоза ядро приобретает вид уплотненной

массы и цитоплазма начинает разрыхляться в

нитчатые или зернистые структуры, то втором

типе апоптоза происходит уплотнение цитоплаз-

мы и глыбчатый распад ядра. В конечной стадии

обеих типов апоптоза, клеточная оболочка разры-

вается и содержимое клетки вымывается в про-

свет синусоида (рис.2в,г). Целостность цитоархи-

тектоники печеночной пластинки восстанавлива-

ется за счет смещения соседних клеток. Наши

светооптические данные подтверждаются при

электронно-микроскопическом

исследовании.

Начальная стадии апоптоза характеризуется рез-

ким набуханием и округлением цитоплазмы,

вследствие чего клетка кажется «гипертрофиро-

ванной» (рис.3).

Субклеточные элементы клетки разрыхле-

ны и фрагментированы на мелковезикулярные

структуры. В результате дезинтеграции и фраг-

ментации органелл формируются апоптотические

тела, состоящие из еле заметных митохондрии,

канальцев эндоплазматической сети, комплекса

Гольджи, а также лизосом и фагосом. Остатки

ядер клетки выявляются в виде глыбок хроматина

между апоптотическими телами, а вклинившиеся

между ними фрагменты эритроцитов, свидетель-

ствуют о разрыве клеточной оболочки и вымыва-

нии апоптотических тел в просвет синусоида.

Следует подчеркнуть, что наряду с апопто-

тической гибелью, нами обнаружены явления

экструзии гепатоцитов из состава печеночных

пластинок в просвет синусоида или центральной

вены. При светооптическом исследовании экстру-

зируемая клетка чаще всего занимает терминаль-

ное положение порто-венозного градиента, либо

находится на непосредственной близости от пе-

А.Ф. Садриддинов, М.И. Камалова

Биология ва тиббиёт муаммолари 2018, №4 (104) 177

ривенозных участков дольки. Для экструзии ха-

рактерно нарушение контакта клетки с окружаю-

щими и перемещение её в просвет сосуда. При

светооптическом исследовании такая клетка сво-

бодно лежит в просвете синусоида. Более того, её

границы расплывчаты, а ядро выявляется в виде

слабой тени, по-видимому, клетка «выползает» в

просвет центральной вены.

Рис. 1.

Морфологические картины митотического

деления и первого типа апоптоза в портовенозном

градиенте печени. Здесь и далее (рис.2,3,4) печень

кролика. Окраска гематоксилин-эозином. Иммер-

сия (х100), ок.15. а. митотическое деление гепато-

цита в перипортальной части градиента, б. про-

светление цитоплазмы гепатоцита ( апоптоз перво-

го типа), в. «кипящая цитоплазма», апоптоз перво-

го типа (АПТ), г. везикуляция цитоплазмы и пик-

ноз ядра (АПТ).

Рис. 2.

Морфологическая картина первого и вто-

рого типа апоптоза. а. Гомогенизация цитоплазмы

и фрагментация ядра (апоптоз второго типа), б.

цитологическая картина первого и второго типа

апоптоза, в. завершающиеся стадии АВТ и эли-

минация апоптотической клетки в просвет сину-

соида, г. конечная стадия АПТ, разрыв мембраны

вымывание клетки в просвет синусоида

Более отчетливо выявляется морфологиче-

ская картина экструзии при электронно-

микроскопическом исследовании. Отделившиеся

клетка имеет неправильную форму, содержит хо-

рошо сохраненные субклеточные элементы, и

легко различаются её полюсы. Билиарный полюс

характеризуется сохранением остатков десмосом,

а также наличием многочисленных секреторных

гранул, а синусоидальный полюс содержанием

коротких микроворсинок и большим числом ме-

нее измененных органелл (рис.4).

В отличие от апоптоза, при экструзии ядро

клетки набухшая, конденсаты хроматина отсут-

ствуют, однако резко изменена структура ядры-

шек, которые имеют небольшие размеры и вместо

гранулярно- фибриллярных элементов, представ-

лена плотными нитчатыми структурами. И нако-

нец, конкретный признак экструзии, это прямой

контакт данной клетки с интраваскулярно распо-

ложенными эритроцитами и отсутствие эндотели-

альной выстилки.

Обсуждение полученных результатов Мор-

фологический анализ порто- венозного градиента

позволил вывить единичные фигуры митотиче-

ского деления клеток, в основном в перипорталь-

ных зонах печеночной дольки. Эти результаты

согласуются с исследованиями [6], которые пока-

зали, что при введении Н3-тимидина менее диф-

ференцированные гепатоциты локализованы в

пределах 200 мкм от портальных трактов. Веро-

ятно, в этой зоне формируется пролиферон, кото-

рый дифференцируясь, перемещается в сторону

центральной вены. Топографический анализ гепа-

тоцитов показывает, что апоптозу подвергаются

клетки отчасти промежуточной и в основном,

центральной зоны печеночной дольки. Получен-

Порто-венозный градиент - морфологический эквивалент печеночной дольки

178 2018, №4 (104) Проблемы биологии и медицины

ные данные подтверждают исследования [7,8],

которые также описали апоптоз самых последних

2-х рядов гепатоцитов, расположенных вокруг

терминальной печеночной венулы и изредка меж-

ду 3-5 рядами. В развитии апоптоза нами выделе-

ны два его типа: просветление цитоплазмы и

сморщивание ядра, сменяющиеся везикуляцией

цитоплазмы и пикнозом ядра(первый классиче-

ский признак апоптоза), и уплотнение цитоплаз-

мы и деструкция ядра, в обеих случаях с после-

дующим элиминацией клеточного детрита в про-

свет сосуда. Первые признаки как апоптоза, так и

экструзии являются изменения ядрышка. Если

при апоптозе ядрышко сразу же исчезает среди

остатков хроматина ядер, то при экструзии его

структура претерпевает глубокие изменения, а

именно гранулярно-фибриллярные элементы пре-

вращаются в уплотненные нитеобразные структу-

ры. Очевидно, первичные изменения гепатоцита

при апоптозе связаны с изменением структуры

ядра, быстро приводящий к его уплотнению, ве-

роятно , в основе которого лежит протеолитиче-

ское действие каспазы [9]. К сморщиванию ядра

присоединяется просветление цитоплазмы, пере-

ходящий к везикулярному её распаду. При втором

типе апоптоза нами отмечено уплотнение цито-

плазмы, с одновременным глыбчатым распадом

ядра(второй классический признак апопто-

за),однако некоторые авторы относят его к при-

знакам некроза [2].

Рис. 3.

Ультраструктура апоптотически распадающегося гепатоцита. В центре «гипертрофированный»

апоптозом гепатоцит, начало везикуляции цитоплазмы (АПТ). Ув. 5600; Г-гепатоциты; АПТ-апоптоз

первого типа; М-митохондрии; ЗЭС-зернистая эндоплазматическая сеть.

Рис. 4.

Электронно-микроскопическое исследование печени кролика. Обозначение: Я-ядро; Э-

эритроциты; СГ-секреторные гранулы; ПЦ-просвет центральной вены; М-митохондрии; БП-

билиарный полюс; СП-синусоидальный полюс гепатоцита; Б-экструзированный гепатоцит и контакти-

рующие с ним эритроциты (объяснение в тексте)

А.Ф. Садриддинов, М.И. Камалова

Биология ва тиббиёт муаммолари 2018, №4 (104) 179

Предполагается, что просветление цито-

плазмы при апоптозе, обусловлено нарушением

осмотического давления, возникающий вслед-

ствие изменения концентрации ионов кальция

[2,6]. Результаты наших светооптических и элек-

тронно- микроскопических исследований под-

тверждают существование порто- венозного гра-

диента в печени, в пределах которого происходит

новообразование молодых, и гибель старых гепа-

тоцитов. При этом гепатоциты вместе с стромаль-

ными элементами постоянно перемещаются из

перипортальных зон в перивенозные, достигнув

конечной цели, а именно терминальных печеноч-

ных венул, подвергаются экструзии или запро-

граммированной гибели. Если взять за основу

среднее количество клеток, составляющих длину

порто-венозного градиента, то оно равно17-18

клеткам, средний диаметр отдельного гепатоцита

составляет 22-25 мкм, следовательно, общая дли-

на порто- венозного градиента составляет

18x25=450 мкм, то для перемещение клетки необ-

ходимо 450:1,44=312,5 суток. Следовательно, для

полного обновление клеток градиента требуется

около года (312,5суток). Исходя из этого можно

заключить, что печень является медленно обнов-

ляющимся органом, а её клетки относительно

«долгожителями».

Таким образом, проведенные исследования

указывают на существование порто-венозного

градиента, в перипортальной части малодиффе-

ренцированные клетки подвергаются делению, по

ходу перемещения клеток в сторону центральной

вены, осуществляется их дифференцировка и спе-

циализация. Затем по истечении определенного

времени по мере старения клеток, они подверга-

ются апоптотической гибели. Более стойкие дол-

гожители, доходя до перивенозных участков, вы-

нуждено отрываться от «жизни» путем экструзии.

Выводы:

- в печени существует порто-

венозный градиент, в его перипортальной части

клетки размножаются путем митоза, а в промежу-

точной и перивенозных участках подвергаются

апоптотической гибели, либо экструзии; -гибель

клеток происходит апоптотическим путем, обна-

ружены два его типа: первое- везикуляция цито-

плазмы и пикноз ядра, а второе- уплотнение ци-

топлазмы и глыбчатый распад ядра с последую-

щей элиминацией клеточного детрита в просвет

синусоида; -установлено, что печень относится к

медленно обновляющимся органам, клеточный

цикл гепатоцитов составляет около одного года

(312,5 суток); -наряду апоптозом в печени в пери-

венозных зонах отмечены явления экструзии ге-

патоцитов - «долгожителей» в просвет синусоида

или центральной вены.

Литература:

1.

Аруин Л.И. Апоптоз и патология печени.//

Российский журнал. Гастроэнтрологии, гепатоло-

гии, колопроктологии,- 2008. - № 2. -6-10 с.

2.

Белушкина И.И. Молекулярные основы пато-

логии апоптоза. // Архив патологии 2001,- т.63.№.

1,- 51-60 с.

3.

Виноградов А.А. Влияние доксирубицина на

процессы апоптоза в клетках печени в экспери-

менте // Украинский журнал экспериментальной

медицины 2008, Т.9, № 4, - 59-61 с.

4.

Залесский В.Н., Великая Н.В. Механизмы

апоптоза при заболеваниях печени // Современ-

ные проблемы токсикологии. -2002. -№ 4.-27-32 с.

5.

Шамирзаев Н.Х. Апоптоз. Медицинский жур-

нал Узбекистана, 2002, № 2-3, - С. 92-98.7.Arber

N., Zajicek G., Arnicl J. The streaming liver // Liver -

2008. -80-87 p.

6.

Benedetti A.,Jezugel A.M.,Oriondi F. Preferential

distribution of apoptotic bodies in acinar zone 3 of

normal human and rat liver // J. Hepatol.- 2012. - 7. -

319-324 p.

7.

Cande C., Cecconi F., Dessen P. Apoptosis-

inducing factor: key to the conserved caspase-

independent pathways of cell death? // Cell Sci. 2002.

- V.115 - 4727-4734 p.

8.

Kerr J.F.R., Willie A.H., Carrie A.R. Apoptosis: a

basic biological phenomen with wid-ringing

implications tissue kinetics // Brit. J. Cancer- 2012,-

26. - 239-257 p.

9.

Natozi S. Hepatocyte apoptosis is a pathologic

feature of human alcoholic hepatitis // J. Hepatol.

2001. - V.34.- 248-258 p.

ПОРТО-ВЕНОЗНЫЙ ГРАДИЕНТ -

МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ ЭКВИВАЛЕНТ

ПЕЧЕНОЧНОЙ ДОЛЬКИ

А.Ф. САДРИДДИНОВ

1

, М.И. КАМАЛОВА

2

Материалом стала печень половозрелых

кроликов (n=36) обоего пола, массой 2,5-3кг, за-

битых под легким эфирным наркозом. Кусочки

ткани печени обрабатывались общепринятыми

морфологическими и электронно- микроскопиче-

скими методами. Результаты: Проведенные ис-

следования указывают на существование порто-

венозного градиента, в перипортальной части,

маллодифференцированные клетки подвергаются

делению по ходу перемещения клеток в сторону

центральной вены, осуществляется их дифферен-

цировка . На конечных стадиях клетки подверга-

ются апоптической гибели более стойкие доходя

до перивенозных участков,погибают путем экс-

трузии. Выводы: в печени существует порто-

венозный градиент, в его перипортальной части

клетки размножаются путем митоза, а в промежу-

точной и перивенозных участках подвергаются

апоптической гибели, либо экструзии.

Ключевые слова:

печень, морфология,

апоптоз, экструзия гепатоцитов.