Проценко Е.В.

Васильева М.Е.

Лаборатория патоморфологии и электронной микроскопии ФГБУ "Ивановский НИИ материнства и детства им. В.Н. Городкова" Минздрава России

Перетятко Л.П.

ФГБУ "Ивановский НИИ материнства и детства им. В.Н. Городкова" Минздрава России

Назаров С.Б.

ФГБУ "Ивановский научно-исследовательский институт материнства и детства им. В.Н. Городкова" Минздрава России

Малышкина А.И.

ФГБУ "Ивановский НИИ материнства и детства им. В.Н. Городкова" Минздрава России

Структурные изменения герминативного матрикса головного мозга у плодов и новорожденных с вентрикуломегалией и врожденной гидроцефалией

Журнал: Архив патологии. 2014;76(3): 9-12

Просмотров : 16

Загрузок : 2

Как цитировать

Проценко Е. В., Васильева М. Е., Перетятко Л. П., Назаров С. Б., Малышкина А. И. Структурные изменения герминативного матрикса головного мозга у плодов и новорожденных с вентрикуломегалией и врожденной гидроцефалией. Архив патологии. 2014;76(3):9-12.

Авторы:

Проценко Е.В.

Все авторы (5)

По данным литературы [1], аутопсийная диагностика врожденных пороков развития центральной нервной системы (ЦНС) превышает прижизненную на 18,6%. Качество диагностики обеспечивают изученность морфологического субстрата аномалий и обоснованный алгоритм исследования ЦНС.

При внутриутробном формировании внутренней гидроцефалии (ГЦ) повышение внутричерепного давления вносит определенные коррективы в генетически запрограммированные онтогенетические преобразования герминативного матрикса (ГМ), учитывая его пограничное с ликвором расположение.

ГМ, или вентрикулярная герминативная зона [2], у плодов представлен первичными клетками, являющимися источником всех клеток ЦНС, за исключением микроглии. Глиобласты ГМ дифференцируются в элементы макроглии - астроциты и олигодендроциты, а нейробласты -

в нейроны неокортекса. Миграция клеток из вентрикулярной герминативной зоны в участки постоянного расположения начинается с 8-й недели внутриутробного развития плода [3].

В зарубежной литературе [4] представлены 4 типа клеток вентрикулярной герминативной зоны, идентифицируемые иммуногистохимическими методами. Первый тип - эпендимоциты Е, выстилающие полости желудочков, стимулирующие синтез и циркуляцию цереброспинальной жидкости; второй - нейробласты А, пролиферирующие и участвующие в миграции; третий - медленно пролиферирующие клетки типа В, формирующие глиальные трубки, внутри которых происходит миграция нейробластов А; четвертый - активно пролиферирующие клетки С, образующие скопления между мигрирующими цепочками клеток А.

Несмотря на важную роль матричной зоны в формировании неокортекса и белого вещества больших полушарий, в доступной литературе крайне мало сведений о влиянии внешних факторов на преобразования ГМ и значении онтогенетических структурных перестроек вентрикулярной герминативной зоны в формировании врожденных пороков развития ЦНС [5-8]. Не известны механизмы формирования аномалий ЦНС, знание которых позволит в перспективе разработать эффективные лечебно-профилактические мероприятия.

Морфологические преобразования ГМ у плодов, обусловленные гипертензией спинномозговой жидкости в вентрикулярной системе головного мозга, в отечественной и доступной зарубежной литературе не освещены. Отсутствуют сведения о структурных различиях между вентрикуломегалией (ВМ) и внутриутробно приобретенной внутренней ГЦ, являющихся различными (компенсированной и декомпенсированной) стадиями единого патологического процесса [9] и предполагающих различную акушерскую тактику по отношению к ведению беременности.

Целью настоящего исследования явилось изучение структурных изменений ГМ у плодов на 22-40-й неделе гестации при ВМ и ГЦ, характеризующихся различной степенью дилатации вентрикулярной системы больших полушарий головного мозга.

Материал и методы

Структуру ГМ плодов и новорожденных изучали на гистологических препаратах, изготовленных из кусочков паренхимы головного мозга согласно отработанной методике [10]. Материал иссекали в зоне проекции передних, задних рогов и центральных отделов боковых желудочков (БЖ) на конвекситальную поверхность обоих полушарий большого мозга [8, 10, 11]. Обработка гистологического материала предусматривала предварительную фиксацию образцов в нейтральном формалине с последующей проводкой и заливкой в парафин. Тканевые срезы толщиной 4 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, а также тионином по методу Ниссля. ГМ от плодов и новорожденных с визуально не измененной вентрикулярной системой головного мозга составил группу сравнения (30 наблюдений). Умеренная от 0,6 до 1 см включительно дилатация задних рогов и тел БЖ без увеличения размера головы и истончения мозговой паренхимы послужила критерием отбора в группу с ВМ (30 наблюдений). Плоды с равномерно выраженной дилатацией БЖ более 1 см, сопровождающейся увеличением размера головы и истончением мозговой паренхимы, составили группу с ГЦ (20 наблюдений). Каждую группу в зависимости от гестационного возраста исследуемых плодов разделили на подгруппы: 22-27, 28-32, 33-37 и 38-40-я неделя. Толщину ГМ, площади поперечного сечения сосудов и ядер глиобластов ГМ вычисляли с помощью системы анализа изображений ВидеоТест-МастерМорфология-4,0. Статистическую обработку данных проводили с использованием программного обеспечения Statistica 6.0, вычисляя непараметрический критерий Манна-Уитни.

Результаты и обсуждение

На основании изучения морфологических особенностей ГМ плодов группы сравнения выделены следующие 4 этапа его структурной перестройки. В сроки гестации 22-27-я неделя ГМ представлен клетками с гипер- и эухромными ядрами, находящимися в равном количественном соотношении и формирующими перивентрикулярную зону с высокой плотностью распределения клеточных элементов. Толщина ГМ составляет 495,18±17,08 мкм, среднее значение площади поперечного сечения ядер глиобластов - 72,08±9,78 мкм2. Тонкостенные сосуды, средняя площадь поперечного сечения которых равна 482,65±113,31 мкм2, располагаются в основном субэпендимально.

В последующие 28-32 нед гестации отмечаются равномерная васкуляризация зоны ГМ и доминирование клеток с гиперхромными ядрами. Особенность васкуляризации, очевидно, обусловлена развивающейся облитерацией просвета либо спазмом субэпендимально расположенных сосудов и новообразованием сосудистых коллекторов в глубине матричной зоны. При визуализации ГМ создается впечатление «смещения» сосудов из субэпендимальной зоны в кортикальном направлении. Толщина ГМ уменьшается в 1,5 раза и составляет 326,72±14,07 мкм. Средние значения площади поперечного сечения ядер глиобластов и сосудов по сравнению с предыдущим этапом онтогенеза (22-27-я неделя) имеют недостоверную тенденцию к уменьшению.

В области задних рогов клетки с гипер- и эухромными ядрами количественно уравновешивают друг друга, а толщина ГМ достоверно не отличается от аналогичного параметра на 22-27-й неделе гестации.

К структурным особенностям вентрикулярной герминативной зоны с 33-й по 37-ю неделю следует отнести зональное расположение клеток с гипер- и эухромными ядрами в виде прерывистых слоев или периваскулярных муфт и максимальную васкуляризацию дистальных участков матричной зоны на границе с белым веществом. Дислокации глиобластов и нейробластов, вероятно, связана с миграцией клеток в зоны постоянной локализации [3].

Толщина ГМ и площадь поперечного сечения ядер глиобластов уменьшаются по сравнению с одноименными показателями предшествующего этапа развития соответственно в 4,7 и 1,5 раза, составляя при этом 104,05±12,44 мкм и 47,88±8,22 мкм2. Уменьшение размеров ядер можно объяснить продолжающейся дифференцировкой и созреванием клеток-предшественников.

Сосуды ГМ в области передних рогов и центральных отделов БЖ локализуются преимущественно в дистально расположенных участках матричной зоны. Сосудистые коллекторы задних рогов равномерно кровоснабжают всю толщу ГМ, в том числе и субэпендимальные отделы. Средняя площадь поперечного сечения сосудов по сравнению с 22-32-й неделей внутриутробного развития достоверно не изменяется независимо от принадлежности к различным отделам вентрикулярной системы.

В сроки гестации 37-40 нед ГМ практически редуцирован. Вентрикулярная герминативная зона содержит малочисленные клетки с гипер- и эухромными ядрами, образующие мелкоочаговые преимущественно периваскулярные скопления в белом веществе перивентрикулярной зоны. Средняя площадь поперечного сечения сосудов достоверно не отличается от аналогичных параметров предыдущих сроков развития.

Согласно проведенному исследованию, структурная перестройка ГМ с 22-й по 40-ю неделю пренатального онтогенеза у плодов осуществляется путем его редукции, сопровождающейся постепенным уменьшением толщины матричного слоя вплоть до исчезновения последнего на этапе 37-40 нед. Редукция ГМ осуществляется асинхронно, т.е. в области передних рогов и центральных отделов БЖ на 5 нед опережает аналогичный процесс в зоне задних рогов.

В ГМ плодов и новорожденных с ВМ зональное расположение клеток с гипер- и эухромными ядрами в виде слоев либо периваскулярных муфт определяется с 22-й недели гестации (см. рисунок, а).

Рисунок 1. Регрессия герминативного матрикса в перивентрикулярной зоне плодов и новорожденных с вентрикуломегалией и врожденной гидроцефалией. а - зональное расположение клеточных элементов в ГМ плода на 27-й неделе гестации с вентрикуломегалией. Здесь и далее: окраска гематоксилином и эозином. ×100.
В период с 22-й по 27-ю неделю толщина ГМ в зонах передних рогов и тел БЖ в среднем составляет 255,37±49,25 мкм, что в 1,9 раз меньше, чем в группе сравнения. Среднее значение площади поперечного сечения ядер клеток матричной зоны в 1,4 раза меньше, чем в группе сравнения, что составляет 52,68±9,22 мкм2. Сосуды, не отличаясь достоверно размерами от аналогов группы сравнения, располагаются в толще ГМ, и лишь единичные из них - субэпендимально.

С 28-й по 33-ю неделю внутриутробного развития ГМ плодов и новорожденных с ВМ сохраняет аналогичную с предыдущим этапом развития (22-27-я неделя) структуру, продолжая при этом уменьшаться. Толщина герминативной зоны в среднем достигает 192,30±25,86 мкм, что в 1,7 раза меньше, чем в группе сравнения и у плодов с ВМ в 22-27 нед гестации.

Дальнейшие преобразования ГМ связаны с редукцией матричной зоны. Начиная с 34-й недели вентрикулярная герминативная зона представлена мелкоочаговыми периваскулярными скоплениями клеток в основном с гиперхромными ядрами (см. рисунок, б).

Рисунок 1. Регрессия герминативного матрикса в перивентрикулярной зоне плодов и новорожденных с вентрикуломегалией и врожденной гидроцефалией. б - мелкоочаговые периваскулярные скопления клеток в перивентрикулярной зоне плода на 35-й неделе гестации при вентрикуломегалии.

С 35-й недели гестации ГМ микроскопически не визуализируется.

Учитывая раннее, на 22-27-й неделе, зональное распределение клеточных элементов в ГМ, «смещение» сосудов из субэпендимальной зоны в кортикальном направлении, уменьшение толщины матричной зоны почти в

2 раза по сравнению с аналогичным показателем того же срока группы сравнения, а также полную редукцию герминативной зоны к 35-й неделе внутриутробного развития плода, считаем, что перечисленные структурные изменения могут быть расценены как ускоренная редукция ГМ. Последнюю следует рассматривать как приспособительную реакцию ЦНС в ответ на повышение давления ликвора в боковых желудочках головного мозга при вентрикуломегалии.

У плодов и новорожденных с внутриутробно приобретенной внутренней ГЦ в изучаемые сроки развития ГМ не претерпевает каких-либо изменений на протяжении 22-40 нед гестации. Независимо от срока внутриутробного развития плода матричная зона представлена совокупностью плотно расположенных клеточных элементов с гипер- и эухромными ядрами и многочисленных широких тонкостенных сосудов, локализующихся субэпендимально (см. рисунок, в).

Рисунок 1. Регрессия герминативного матрикса в перивентрикулярной зоне плодов и новорожденных с вентрикуломегалией и врожденной гидроцефалией. в - плотно расположенные клеточные элементы с гипер- и эухромными ядрами, многочисленные широкие тонкостенные сосуды, широкий ГМ без признаков регрессии у плода на 36-й неделе гестации с врожденной гидроцефалией.
Во всех отделах вентрикулярной системы в ГМ выражен перицеллюлярный и периваскулярный отек. Толщина ГМ составляет 635,02±152,28 мкм, что в среднем в 2,9 раза превышает аналогичный показатель при вентрикуломегалии (p<0,01), превосходит показатель группы сравнения в 1,9 раза с 28-й по 33-ю неделю развития (p<0,001) и в 6 раз с 34-й по 40-ю неделю гестации (p<0,001). Площадь поперечного сечения сосудов составляет 6203±259,25 мкм2, что в 12 раз превышает подобные показатели групп сравнения и ВМ (p<0,001).

Вероятно, одним из факторов, приводящих к нарушению редукции матричной зоны у плодов с ГЦ, является выраженный отек ткани головного мозга, препятствующий перемещению глио- и нейробластов в кортикальном направлении вдоль сосудистых коллекторов мозговой паренхимы.

Заключение

Таким образом, структурные изменения матричной зоны передних рогов и тел боковых желудочков у плодов с 22-й по 40-ю неделю внутриутробного развития при неосложненном течении беременности (группа сравнения) можно представить в виде следующих этапов физиологической редукции ГМ: субэпендимальной васкуляризации и количественного равновесия клеток с гипер- и эухромными ядрами (22-27-я неделя); равномерной васкуляризации герминативной зоны и доминирования клеток с гиперхромными ядрами (28-32-я неделя); зонализации глио- и нейробластов на фоне максимальной васкуляризации дистальных отделов ГМ (33-37-я неделя) и завершения редукции (38-40-я неделя). Необходимо отметить, что структурные преобразования ГМ задних рогов «отстают» во времени в среднем на 5 нед от аналогичных изменений в матричной зоне передних рогов и центральных отделов боковых желудочков.

Морфологические изменения матричной зоны у плодов с ВМ соответствуют ускоренной регрессии ГМ, которая характеризуется ранним, с 22-й недели гестации, зональным расположением глио- и нейробластов и полным завершением редукции к 35-й неделе внутриутробного развития.

Для внутриутробно приобретенной внутренней ГЦ характерно отсутствие каких-либо регрессивных изменений матричной зоны с 22-й по 40-ю неделю гестации во всех отделах вентрикулярной системы ГМ.

Выявленные структурные изменения могут быть использованы в патоморфологии в качестве диагностических критериев ВМ и ГЦ, а также в целях уточнения гестационного возраста плодов в судебно-медицинской практике. Кроме того, структурные особенности ГМ необходимо учитывать при проведении лечебно-профилактических мероприятий детям, родившимся с внутренней ГЦ.

Участие авторов:

Сбор и обработка материала: Е.В.П., М.Е.В.

Статистическая обработка: Е.В.П., С.Б.Н.

Написание текста: Е.В.П.

Курация НИР: А.И.М.

Редактирование: Л.П.П.

Конфликт интересов отсутствует.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail