Патологическая анатомия врожденных обструктивных уропатий у детей (15.06.2009)

Автор: Леонова Людмила Васильевна

Гиперплазия стромы со склерозом всех слоев стенки мочеточника – 12 мочеточников.

Морфологические проявления хронического уретерита выявлены у 35% больных с нерефлюксирующим мегауретером.

Таким образом, ведущим признаком дисплазии мочеточника у детей с обструктивными уропатиями было превалирование соединительнотканных элементов над мышечными на уровне лоханочно-мочеточникового или пузырно-мочеточникового сегмента. Иммуногистохимическое исследование с антисыворотками к таким мезенхимальным маркерам, как ?-SMA, коллаген Ш и фибронектин выявило положительную реакцию в измененных участках мочеточников.

При электронномикроскопическом исследовании резецированных участков измененных мочеточников нами были выявлены дезорганизация и дезориентация гладкомышечных волокон как во внутреннем, так и в наружном мышечных слоях, неравномерное их расположение, присутствие большого количества коллагеновых волокон. Сосуды часто располагались группами, имели широкий просвет, повышенную извилистость, в артерииях значительно утолщена мышечная оболочка. В некоторых биоптатах определялись лишь единичные мышечные волокна, вкрапленные в поля грубых коллагеновых волокон, что приводило с разрыву контактов между мышечными клетками и нарушению динамики мышечных сокращений мочеточника.`

Изучение пункционных и инцизионных биоптатов почек детей с различными видами обструктивных уропатий показало наличие широкого спектра врожденных и приобретенных почечных изменений, патогенетически связанных с врожденной обструкцией мочевого тракта.

Найденные изменения не только в мочеточнике паренхимы почек в большинстве случаев сводились к морфологическим признакам той или иной степени дисплазии или гипоплазии.

У больных с врожденным гидронефрозом дисплазия почек светооптически выявлена в 20% биоптатов и во всех удаленных почках. Общим для всех видов дисплазии почек при гидронефрозе являлось уменьшение количества гломерул вплоть до выраженной олигонефронии, когда количество генераций гломерул составляло от 1-го до 4 слоев. Самым частым видом дисплазии почек при гидронефрозе у детей была простая и кистозная дисплазия кортикальной и кортико-медуллярной локализации. Кистозная дисплазия представлена кортикальной кистозной дисплазией. В 4-х удаленных почках выявлена сегментарная кортико-медуллярная дисплазия по типу почки Аск-Упмарка.

У больных с пузырно-мочеточниковым рефлюксом дисплазия почечной ткани на светооптическом уровне выявлена в 15% биоптатов. Наибольший удельный вес имела кортикальная кистозная дисплазия и гипоплазия с дисплазией. Во всех удаленных почках, в том числе с рентгенологической картиной гипоплазии, выявлены различные варианты тяжелой дисплазии – гипопластический вариант простой тотальной дисплазии, простая сегментарная дисплазия по типу почки Аск-Упмарка, простая кортикальная дисплазия.

У больных с первичным нерефлюксирующим мегауретером на светооптическом уровне в 20% биоптатов выявлена различная степень нарушения формирования почек – от гипопластической дисплазии до простой тотальной кортико-медуллярной дисплазии. В удаленных почках картина апластического и гипопластического вариантов простой тотальной дисплазии, кистозной дисплазии, сегментарной дисплазии по типу почки Аск-Упмарка, порока развития внутриорганных сосудов, гипоплазии почки и гидронефротической трансформации.

Следует отметить, что наиболее тяжелые виды дисплазии почек

были при дистальной обструкции – при ПМР и нерефлюксирующем

мегауретере, и особенно при сочетании дистальной обструкции с

гидронефрозом, удвоением почек или сегмента почки, гипоплазией

почки.

При исследовании характера дисплазии почек в возрастном аспекте, как правило, выявлялась прямая коррелятивная зависимость тяжести дисплазии почек с возрастом ребенка. Самая тяжелая степень дисплазии почек наблюдалась у детей первых дней и месяцев жизни и выявлялась нередко антенатально при ультразвуковом исследовании, что служило поводом для проведения хирургической коррекции уродинамики у детей раннего возраста. Поэтому не случайно в нашем материале преобладали операционные биопсии у детей раннего возраста. Дети в возрасте до 5 лет составили 60%, а в возрасте до 1 года – 20% всех больных с обструктивными уропатиями.

При всех изученных врожденных уропатиях были выявлены признаки гипопластической дисплазии, которая относится к бескистозному типу нарушения развития почек (Клембовский А.И., 1978; 1982; Севергина Э.С., Пальцев М.А.,1989). Морфологические признаки гипопластической дисплазии отчетливо выявлялись в биоптатах почек на светооптическом уровне и при прицельном ультраструктурном исследовании.

Ведущими признаками гипопластической дисплазии были изменения гломерулярного аппарата почек. При светооптическом исследовании отмечалось неравномерное распределение гломерул, их гроздевидное расположение в корковом вуществе в сочетании с участками агломерулярности, неправильная форма клубочков в гломерулах, малое количество капиллярных петель в клубочке, фрагменты нефроцитов проксимальных канальцев в экстракапиллярном пространстве гломерул, наличие недифференцированных канальцев.

Прицельное ультраструктурное исследование позволило детализировать найденные изменения при гипопластической дисплазии. Подоциты малодифференцированные, с большим эухроматиновым ядром, узким ободком цитоплазмы, в которой определяются лишь единичные мелкие органеллы. В части биоптатов подоциты лишены малых отростков, распластаны на гломерулярной базальной мембране. Изменения подоцитов, очевидно, приводят к снижению их синтетической и катаболической активности, результатом чего является нарушение формирования ГБМ, которая приобретает неровные контуры, неравномерную толщину, наличие участков истончения и узловатых утолщений, участков разрежения и уплотнения, дупликатуры.

Нами установлена вариабельность толщины ГБМ при различных видах обструктивных уропатий. Так, средние показатели вариабельности толщины ГБМ при врожденном гидронефрозе: min - 202,3 nm, max - 549,5 nm; при ПМР: min - 128,1 nm, max – 325 nm; нерефлюксирующем мегауретере: min – 87,3 nm, max – 253,9 nm. В норме у детей толщина ГБМ от 200 nm до 280 nm. Таким образом, при врожденных обструктивных уропатиях выявлены дефекты формирования фильтрационного барьера почек, что является основой развития обструктивно индуцированного гломерулосклероза с ранним снижением клубочковой фильтрации.

Диаграмма 3.

Вариабельность толщины ГБМ (в nm).

На этом фоне были выявлены отдельные правильно сформированные, но незрелые гломерулы преимущественно в субкортикальных отделах почек у детей раннего возраста. По нашим данным именно незрелые почки более чувствительны к повреждающему воздействию обструкции мочевых путей, что также показано рядом исследователей на экспериментальном и операционном материале (Сhevalier RL, 2000; Manucha W., 2007).

В большинстве биоптатов было выявлено вариабельное количество гломерулярных и канальцевых микрокист, что объясняется внутриутробной обструкцией мочевого тракта плода и задержкой пассажа мочи в функционирующих нефронах, приводящей к формированию кист в зоне нефроногенеза с нарушением экспрессии ростовых и транскрипционных факторов, что способствует развитию фетопатии.

Ультраструктурное исследование позволило отметить типичные морфологические признаками тубулярной дисплазии: нефроциты кубической формы, уменьшение складок базального лабиринта в клетках проксимальных канальцев, уменьшение числа органелл в нефроцитах, расположение мелких митохондрий овальной или гантелеобразной формы перпендикулярно тубулярной мембране, наличие недифференцированных тубулярных структур, вокруг которых нередко определялись соединительнотканные муфты.

По мере прогрессирования основного заболевания и присоединения интерстициального воспалительного процесса в гломерулах отмечались такие изменения, как интракапиллярная пролиферация чаще диффузного характера, спавшиеся, облитерированные капиллярные петли, явления солидификации, лапчатость клубочков, сегментарный и тотальный склероз. Эти изменения мы расценили как вторичные, приобретенные. На этом фоне при изучении послойных срезов биоптатов почек (особенно у детей с гидронефрозом) определялись мелкие гломерулы с типичным строением, компактным расположением капиллярных петель и подоцитов. Эти гломерулы, очевидно, можно рассматривать как «нефункционирующие» гломерулы, потенциально резервные и от их количества, скорее всего, может зависеть исход коррегирующих операций. Интракпиллярная пролиферация, вероятно, является компенсаторной реакцией в ответ на гиперфильтрацию в сохранившихся функционирующих нефронах при наличии гломерул с сегментарным и тотальным склерозом. В дальнейшем при прогрессировании обструктивного поражения почек такие гломерулы также подвергаются склерозированию, что проявляется значительным снижением клубочковой фильтрации.

Значительные изменения, связанные с прогрессированием мочевой обструкции, отмечены в тубулярном аппарате почек. Эти изменения имели альтеративный характер разной степени выраженности – нефроциты преимущественно извитых канальцев с зернистой или вакуолизированной цитоплазмой, десквамацией апикальных отделов клеток и отдельных безъядерных нефроцитов в просвет. Имелись группы нефроцитов с выраженными атрофическими изменениями. Просвет канальцев, как правило, расширен, заполнен десквамированными клетками и клеточным детритом. По мнению большинства исследователей главным механизмом, который ведет к тубулярной атрофии при врожденной унилатеральной уретеральной обструкции, является апоптоз (Manucha W.,2007).

В литературе имеются достаточно убедительные данные участия апоптоза как в развитии дисплазии почек, в том числе тубулярной дисплазии, так и при альтерации тубулярного аппарата почек, связанной с действием обструктивного фактора в постнатальной жизни при прогрессировании обструкции (Chevalier RL.,1998;2000; Manucha W.,2007). Нами отмечено подавление экспрессии ингибитора апоптоза Bcl-2 в эпителии канальцев в биоптатах почек у больных с врожденными обструктивными уропатиями.. Кроме того, в качестве одной из причин локально-почечного повышения экспрессии TGF?1 и TNF?, а также повышения уровня мочевого TGF? в наших исследованиях у детей с обструктивными уропатиями также может рассматриваться обструктивно-индуцированный клеточный апоптоз и связанный с ним интерстициальный фиброз.

Сосудистое русло почек при врожденных обструктивных уропатиях претерпевает глубокие изменения как врожденного, так и приобретенного характера. В наших наблюдениях в корковом и мозговом веществе почек в части пункционных и инцизионных биоптатов наблюдались проявления сосудистой мальформации в виде ангиодисплазии, которая проявлялась наличием резко расширенных тонкостенных сосудов синусоидного типа, единичных извилистых артерий или групп сосудов с утолщенными стенками, окруженных соединительнотканной муфтой. Ангиодисплазия сочеталась с простой или бескистозной дисплазией, и в основном выявлялась в удаленных почках. В удаленных почках при ангиодисплазии внутрипочечные артерии и вены сближены, извиты, что напоминало картину их гиперплазии. Стенки сосудов, особенно артерий, утолщены, с явлениями эластофиброза, с расширенным или суженным просветом и выраженным периваскулярным склерозом. В мозговом веществе и юкстамедуллярной зоне встречались группы крупных артериальных и венозных сосудов, заключенных в соединительнотканные муфты. Степень изменений сосудов коррелировала не только с выраженностью атрофии почечной ткани и нефросклероза, но и с выраженностью врожденной дисплазии почки. При иммуногистохимическом исследовании в случаях сосудистой дисплазии выявлена слабая реакция VEGF на эндотелиальных клетках сосудов и положительная реакция CD34 на эндотелии перитубулярных капилляров. Следует полагать, что при ангиодисплазии нарушение кровотока в магистральных сосудах приводит к гипоксии и нарушению капиллярного кровообращения, в том числе на уровне клубочков, что определяет развитие нефросклероза. Характер морфологических изменений сосудистого русла и иммуногистохимических реакций при врожденной обструкции мочевых путей коррелируют с данными исследования у больных почечного кровотока методом энергетического допплеровского картирования (Гуревич А.И.,2006).

Таким образом, были определены изменения трех составных частей развивающейся почки при врожденных обструктивных уропатиях: мочеточника, метанефрогенной бластемы и сосудов.

Сопоставления изменений в мочеточнике и нарушения формирования почечной ткани предполагают наличие прямой коррелятивной зависимости между этими явлениями. Однако, это только видимость процесса, так как нами анализируется совокупность найденных изменений в биоптатах больных, в индивидуальном плане все гораздо сложнее: патология формирования мочеточника может сопровождаться нормальным развитием гломерул или дисплазией со снижением их числа, сегментарным дизгенезом вплоть до дизэмбриогенеза всей паренхимы. В то же время известно, что у многих больных с дисплазией или гипоплазией почек нижний мочевой тракт проходимый и, следовательно, в этих случаях физическая обструкция не вовлечена в патогенез нарушения почечного развития.

Таким образом, в настоящее время становится очевидным, что обструкция мочевого тракта и пороки развития почек являются результатом более фундаментальной проблемы, такой, как повреждение активности генов, экспрессируемых в верхнем и нижнем мочевом тракте в течение развития органов мочевой системы (А.S.Woolf and P.J.D.Winyard, 2001).

В диспластических почках ренальная экспрессия различных цитокинов и факторов роста дисрегулирована. Известно, что реакция метанефроса небезразлична к воздействию факторов роста, которыми он богат и которые модулируют клеточное выживание, пролиферацию, дифференцировку и морфогенез. Взаимодействие совокупности большого количества этих факторов определяет формирование органов и тканей в течение эмбриогенеза, в частности нефрогенеза (Hammerman MR, 1995).

Нарушение синтеза, активности многих или одного из членов этого сообщества, изменения временно/пространственной экспрессии генов, контролирующих нормальный нефрогенез, может стать причиной аберрантного метанефрогенеза. Особое внимание отводится суперсемейству трансформирующего фактора роста бета 1 (TGF?1).

TGF?1 обладает полипотентным действием: курирует эпителиально-мезенхимальные взаимодействия, контролирует клеточную миграцию, усиливает дифференцировку и снижает пролиферацию клеток, поддерживает незрелый фенотип тубулярных клеток, стимулирует синтез и ингибирует деградацию экстрацеллюлярного матрикса, стимулирует апоптоз. Поэтому усиление его экспрессии приводит к нарушению нефрогенеза. В наших наблюдениях экспрессия TGF? и его рецепторов – R1 и R2 была повышена в обструктивных почках, локализовалась в основном в нефроцитах проксимальных, дистальных извитых канальцев, петли Генле. Наряду с этим выявлена суперэкспрессия TGF?1 и его рецепторов в диспластичных тубулах и вокруг них, что подтвердило данные других исследователей (Chung K.H. et al., 1996; Fukuda A. Et al., 2001; Zhou Y. et al., 2002).

Ренальный кортикальный TGF?1, являющийся дериватом интерстициальных макрофагов, способствующий интерстициальному фиброзу и отвечающий за ренальные нарушения (Diamond J.R. et al.,1995) обнаруживался у детей с выраженными склеротическими изменениями почки при всех изученных вариантах обструктивных уропатий.

При иммуногистохимическом исследовании нами была обнаружила экспрессия TGF?1 и его рецепторов на гипоплазированных гладкомышечных клетках прилоханочного отдела мочеточника и лоханки при врожденном гидронефрозе, на гипоплазированных и дезориентированных гладкомышечных клетках в дистальных отделах мочеточников у пациентов с первичным рефлюксирующем и нерефлюксирующем мегауретером, что подтверждает роль TGF?1 как фактора, ингибирующего дифференцировку миобластов ( Romeo G. et al.,1995; Moustakas A. еt al., 2002;).

В наших наблюдениях у больных с обструктивными уропатиями в биоптатах с морфологическими признаками дисплазии почек выявлена выраженная экспрессия фактора некроза опухоли альфа (TNF?) в эндотелии и в стенках не только крупных артерий, но и сосудов мелкого калибра, включая микроциркуляторное русло. Кроме того, экспрессия TNF? определялась в эпителии недифференцированных канальцев, вокруг незрелых гломерул, в эпителии микрокист, в гломерулах не только в эндотелии капилляров клубочков, но в подоцитах и париетальном эпителии, в недифференцированных клетках интерстиция мозгового слоя, в интерстициальных макрофагах. Особенно широкая экспрессия TNF? была в диспластичных почках у детей грудного возраста Таким образом, полученные нами иммуногистохимические данные свидетельствуют о том, что экспрессия ингибирующего нефрогенез TNF? также, как и TGF?1, является маркером дисплазии почек при врожденных обструктивных уропатиях.

Среди факторов, оказывающих позитивное влияние на нефрогенез, особую роль играет васкулярный эндотелиальный фактор роста (VEGF). Нами обнаружена в биоптатах почек у детей первого года жизни выраженная экспрессия VEGF на нефроцитах проксимальных канальцев, что свидетельствует об участии VEGF в пролиферации тубулярного эпителия. Учитывая, что VEGF контролирует ангиогенез в течение эмбрионального развития, играет критическую роль в развитии почки, принимая участие в дифференцировке эндотелиальных клеток, формировании капилляров, аномальная его экспрессия также свидетельствует о ренальных гломерулярных и сосудистых изменениях. В наших наблюдениях дефект сосудистого компонента почек сопровождался, как правило, слабой экспрессией VEGF, что положительно коррелировало с нарушением нефроногенеза.

Из других факторов с позитивным влиянием на нефрогенез следует отметить C-met – рецептор гепатоцитарного фактора роста (HGF), обеспечивающий его плейотропное действие (Laping N.J.,1999). Выявленная в наших наблюдениях выраженная экспрессия С-met в диспластичных почках у детей грудного возраста на эпителии канальцев с псевдокистозной дилатацией, является прямым свидетельством участия C-met в процессах нарушения тубулогенеза.

Одним из признаков нарушенного нефрогенеза является увеличение в интерстиции мезенхимальных клеток и клеток мышечного фенотипа, окружающих примитивные канальцы, с расширенной экспрессией альфа-гладмышечного актина (?-SMA), что постоянно выявлялось в наших наблюдениях.


загрузка...