В процессе эмбриогенеза нарушение формирования органов мочеполовой системы встречается достаточно часто - пороки развития мочевого тракта, приводящие к урологическим заболеваниям в детском возрасте, составляют 10-35%, при этом 35-40% приходится на долю врожденного гидронефроза (ВГ) с гипоплазией почечной ткани [1].

Васкулогенез является одним из ключевых процессов, ответственных за формирование органов половой системы, становится необходимой составляющей эмбриогенеза. Адекватная регуляция этого процесса, в частности посредством VEGF (васкулярный эндотелиальный фактор роста), чрезвычайно важна для формирования полноценно функционирующей сосудистой системы в ходе эмбриогенеза и в раннем постнатальном периоде: эксперименты на мышах показали, что целенаправленное повреждение одной или двух аллелей гена VEGF приводит к гибели эмбриона, а его инактивация в период раннего постнатального развития также ведет к летальному исходу [2]. Наиболее значима роль васкулогенеза именно в процессе нефрогенеза: поскольку сосуды почки формируются из почечной артерии, их ветви принимают активное участие в развитии обоих источников паренхимы почки - как нефрогенной ткани (почечные канальцы), так и метанефрогенной мезенхимы, берущей начало из промежуточной мезодермы. Почечные канальцы, образованные из нефрогенной ткани, контактируют с капиллярами, которые развиваются как путем ангиогенеза (врастание капилляров), так и васкулогенеза (образование капилляров in situ). Поскольку дифференцировка каждого нефрона начинается с мезенхимальных клеток, агрегированных вокруг конца уретеральной почки, то и первые капилляры появляются вокруг столбиков уретеральной почки. Позже они появляются в гломерулярной щели S-образного тельца, затем формируется сложная классическая схема кровоснабжения почки с появлением гломерулярной капиллярной сети. С другой стороны, процесс формирования сосудов контролируется целым комплексом проангиогенных факторов, выработку которых осуществляют гломерулярный и тубулярный эпителий, клетки мезенхимы. Таким образом, прослеживается тесная связь процессов нефро- и васкулогенеза.

С целью ультраструктурного подтверждения роли сосудистой мальформации при ВГ и более детального изучения проявлений дизнефро- и ангиогенеза было предпринято настоящее исследование.

Исследован материал от 34 детей с ВГ, находившихся на лечении в хирургических отделениях ДГКБ №13 им. Н.Ф. Филатова Москвы; их возраст колебался от 3 дней (один больной) до 7 лет включительно. У 13 детей была произведена нефрэктомия по поводу нефункционирующей почки, у 21 ребенка - инцизионная биопсия ткани почки во время органосохраняющей пластики лоханочно-мочеточникового сегмента по методике Хайнес-Андерсен-Кучера.

Среди клинических методов обследования (по данным историй болезни) наибольшее внимание было уделено полипозиционному УЗИ, которое позволяет провести подробную оценку состояния всех почечных структур: размеров органа, толщины паренхимы, ее дифференцировки на корковый и мозговой слои, размеров лоханки и чашечек, толщины стенки лоханки. Также было проведено цветовое допплеровское картирование (ЦДК) сосудов почки в В-режиме с оценкой гемодинамики: спектра допплеровских кривых, показателей линейной скорости кровотока и уголнезависимых показателей, из которых наиболее значимым является индекс резистентности (ИР) - он измерялся и оценивался с помощью импульсной волновой допплерометрии. В качестве критерия неизмененного кровотока рассматривали хорошо контурирующееся сосудистое дерево на всех уровнях, включая и мелкие сосуды почки, которые прослеживались на периферии вплоть до капсулы.

Для подготовки биоптатов к электронно-микроскопическому (ЭМ) исследованию образцы фиксировали в 1% растворе осмиевой кислоты на фосфатном буфере в течение 2 ч, затем заключали в смесь эпона-аралдита. Из полученного материала готовили полутонкие срезы толщиной 1-2 мкм; их окрашивали метиленовым синим азуром 2-фуксином. В ходе исследования была проведена оценка состояния стенок сосудов различного диаметра, а также и компонентов паренхимы почек - гломерул и канальцев. ЭМ-исследование проводили на базе лаборатории электронной микроскопии при кафедре патологической анатомии им. акад. А.И. Струкова Первого МГМУ им. И.М. Сеченова совместно с ведущим научным сотрудником, д-ром мед. наук Э.С. Севергиной.

В зависимости от степени нарушения гемодинамических показателей почки, критерием чего выступил ИР, было выделено 3 группы: с незначительным (17 детей), умеренным (12 детей) и выраженным (15 детей) повышением ИР в магистральной почечной артерии. Учитывая возрастные изменения нормальных значений ИР, в каждой группе было выделено 3 подгруппы: дети первого года жизни, от 1 года до 3 лет и от 3 до 7 лет.

Первая группа (17 детей). По данным УЗИ в В-режиме дифференцировка паренхимы и ее эхогенность не нарушены. Кровоток прослеживается до капсулы почки, рисунок сосудистого дерева сохранен, расстояние между междолевыми ветвями несколько увеличено.

Показатели гемодинамики: на магистральной артерии, сегментарных и междолевых ветвях незначительно повышены относительно возрастной нормы. На уровне дуговых артерий ИР снижен, на мелких междольковых артериях его показатели соответствуют нормальным значениям (табл. 1)

По данным ЭМ-исследования у детей этой группы обнаружены признаки сосудистой мальформации, однако часть сосудов сохраняет нормальное строение. Выявлено нарушение строения стенок артериол - часто базальная мембрана имеет неравномерную толщину; гладкомышечные клетки (ГМК) мышечного слоя располагаются хаотично (рис. 1)

Вторая группа (12 детей). По данным УЗИ эхогенность паренхимы повышена, дифференцировка ее частично снижена, паренхима истончена до 3-10 мм. Лоханка в переднезаднем размере расширена до 15-30 мм. При проведении ЦДК обнаружено значительно обеднение кровотока с нарушением сосудистого рисунка сосудистого дерева, который до капсулы почки не прослеживается. Значения ИР на уровне магистральной почечной артерии и ее крупных ветвей во всех возрастных группах выше нормальных; на сегментарных и междолевых артериях отмечено наиболее выраженное повышение ИР, однако на уровне дуговых артерий он несколько снижается (табл. 2)

При ЭМ-исследовании, как и в первой группе, обнаружены признаки сосудистой мальформации. В некоторых артериолах эндотелиальная выстилка представлена крупными округлыми незрелыми эндотелиальными клетками, ГМК также имеют признаки незрелости - узкий ободок цитоплазмы, очень крупные ядра округлой формы (рис. 4)

Третья группа (5 детей). Количественная оценка гемодинамики выявила значительное повышение ИР как на уровне магистральной артерии, так и ее ветвей всех калибров - его значения достигали 0,82-0,86; по данным ЦДК сосуды практически не визуализировались. Толщина паренхимы составила 0-2 мм, она недифференцирована, имеет повышенную эхогенность. Лоханка в переднезаднем размере расширена более чем на 30 мм, чашечки более 20 мм.

По данным ЭМ-исследования артерия в одном из наблюдений (нефункционирующая почка у ребенка 3 дней) представлена тремя тесно расположенными срезами одного диаметра, т.е. имеет извитой ход - «кинкинг» (рис. 8)

Как известно, ЦДК с определением ИР дает представление о состоянии интрапаренхиматозных сосудов почек; ИР как физиологический параметр косвенно отражает степень сопротивления, т.е. резистентности внутрипочечных сосудов [3]. В нашем исследовании сравнение значений ИР в различных группах пациентов в зависимости как от выраженности морфологических изменений, так и от их возраста выявило тенденцию к его повышению при нарастании степени тяжести морфологических изменений.

Как в нормальной почке, так и при ее гидронефротической трансформации показатели ИР на центральных артериях несколько выше, чем на интрапаренхиматозных; величина его определяется толщиной стенки сосуда [4, 5]. Повышение значений ИР у детей раннего возраста практически на всех ветвях почечной артерии и во всех группах доказывает, что это является выражением процесса дизангиогенеза, который может проявляться извилистостью хода артерий всех калибров, нарушением их ветвления, а также врожденными нарушениями строения их стенок. Кроме того, можно сделать заключение о том, что у детей первых лет жизни изменения в сосудах носят исключительно врожденный характер, без наслоившихся позднее проявлений адаптивных процессов, прежде всего гипертрофии ГМК и склероза стенок, приводящего к их утолщению, повышению резистентности и усилению ригидности.

Важным является тот факт, что у детей всех возрастов из первой и второй группы отмечен «хаос» в распределении данных по ИР, когда его значения на более мелких ветвях почечной артерии превышали показатели на артериях более крупного калибра. Полученные результаты также указывают на наличие признаков дизангиогенеза - нарушение топографии, ветвления, патологическая извилистость почечных сосудов в гидронефротических почках. Что же касается детей третьей группы, то значительное повышение у них ИР на артериях всех калибров, в том числе и мелких (дуговых и междольковых), в сочетании с резким истончением паренхимы и нарушением ее дифференцировки - тяжелыми гипопластическими изменениями - обусловлено прежде всего значительными нарушениями гемодинамики в паренхиме почки, в том числе и внутриклубочковой гипертензией.

Анализируя данные ЭМ-исследования, можно сделать вывод о том, что на ультраструктурном уровне у детей всех групп присутствуют различные признаки дизангиогенеза, которые затрагивают артерии всех калибров. Также во всех биоптатах почек детей независимо от возраста и группы исследования, т.е. от степени «сохранности» почечной паренхимы и значений ИР, нами найдены признаки гипоплазии компонентов почечной паренхимы. Однако количество незрелых гломерул и канальцев варьировало как по количеству измененных структур, так и по степени тяжести их проявлений; морфологические признаки дизнефрогенеза были максимально выражены у детей третьей группы.

Таким образом, характерные ультраструктурные проявления мальформации интрапаренхиматозных сосудов и гипоплазии почечной паренхимы присутствовали у детей всех трех групп независимо от тяжести клинических проявлений гидронефроза. Однако выраженность сосудистой мальформации положительно коррелировала со степенью гипоплазии почечной ткани, особенно с нарушениями строения гломерул, количеством недифференцированных канальцев. Наиболее тяжелые врожденные изменения в виде дизангио- и дизнефрогенеза наблюдаются у детей третьей группы, особенно первых дней и месяцев жизни, когда требовалось срочное оперативное вмешательство по поводу нефункционирующей почки.

По нашему мнению, наиболее значимыми ультраструктурными признаками, демонстрирующими тесную связь между процессами дизангио- и дизнефрогенеза являются: однотипность нарушения строения базальной мембраны гломерул и артериол, что проявляется неравномерностью ее толщины и стертостью слоев; незрелость эндотелиальных клеток как капилляров гломерул, так и артериол, когда они имеют крупный размер и округлую форму, становятся высокими и значительно выстоят в просвет.

Также важным фактором, подтверждающим их взаимосвязь, является прямая корреляция между повышением значений ИР на всех ветвях почечной артерии по мере нарастания тяжести гипопластических изменений в паренхиме гидронефротически измененных почек.

Конфликт интересов отсутствует.

Участие авторов:

Концепция и дизайн: С.Л.О.

Исследование, сбор и обработка материала: Г.С.И., С.Л.О.

Написание текста и редактирование: С.Л.О.