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 : 324

Загрузок : 6

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.
Protsenko EV, Vasil'eva ME, Peretiatko LP, Nazarov SB, Malyshkina AI. Structural changes in the germinal matrix of the brain of fetuses and neonatal infants with ventriculomegaly and congenital hydrocephalus. Arkhiv Patologii. 2014;76(3):9‑12. (In Russ.).

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