Доктор
медицины
Артур Коэн
Профессор
морфологии и
медицины
Медицинский
факультет
Калифорийского
Университета
в г. Лос
Анжелес
(шт.
Калифорния)
ОБЗОР
СТРУКТУРЫ
КЛУБОЧКА,
ОСНОВНЫЕ
МОРФОЛОГИЧЕСКИ
ПРОЦЕССЫ
И МЕТОДЫ
ВЫНЕСЕНИЯ
ОЦЕНКИ
РЕЗУЛЬТАТОВ
БИОПСИИ
ПОЧКИ
ВСТУПЛЕНИЕ
Почки –
спаренные
бобообразные
органы расположенные
в
ретроперитониальном
(забрюшинном)
пространстве,
анатомически
сложные,
представляющие
широкий
диапазон
морфологических
процессов,
механизмов,
микроспочиских
морфологий,
проявлений.
Предлагаемая
вниманию
читателя
статья
позволит ознакомиться
с некоторыми
из наиболее
важных
морфологических
процессов.
В
нормальном
организме
взрослого
человека,
каждая почка
весит
приблизительно
150 г (диапазон у
мужчины
: от 125 до 175
г; диапазон у
женщины: от 115
до 155 г). Обе
почки вместе
взятые
составляют 1/240
(0,4%) от общего
веса организма.
В каждую
почку
поступает
кровь через
одну
почечную
артерию,
берущую
начало от
брюшной
аорты.
Почечная
артерия
разветвляется,
образуя переднюю
и заднюю
ветвь у ворот
(hilus).
Разветвление
артерии
продолжается
дальше и ее
ответвления
проникают
через все почечное
вещество, в
виде
междолевых
артерий
расположенных
между долями
почки.
Междолевые
артерии
доходят до
места содинения
коркового и
мозгового
вещества
почки. Здесь
они
переходят в дугообразные
артерии
соединяющие
мозговой и
корковый
слой аркой
при таком
изгибе, что
их
расположение
уже почти
перпендикулярно
по отношению
к
расположению
междолевых
артерий. От
дугообразных
артерий в свою
очередь
ответвляются
междольковые
артерии, расположенные
перпендикулярно
к дугообразным,
и
простирающиеся
через
корковый
слой до самой
поверхности
оболочки
(капсулы). Афферентные
(приносящие)
артериолы
являются ответвлениями
от
междольковых
артерий. От
этих афферентных
артериол
возникают
клубочковые
капилляры.
Клубочки
представляют
из себя сферический
мешочек
капиллярных
петелек уложенных
в виде
нескольких
долек; капилляры
сливаются,
покидая
клубочек уже
в виде эфферентных
(уносящих)
артериол,
которые разветвляются
в
поверхностных
нефронах,
формируя
новый
капиллярный
слой в
промежутке
окружающем
корковые
канальцы.
Капилляры
эти известны
как
перитубулярные
или
интерстициальные
капилляры.
Эфферентные
артериолы
простираются
от околомозговых
клубочов в
мозговой
слой в виде
прямых
сосудов,
питающих
наружний и внутренний
мозговой
слой. Эти
прямые сосуды
и
перитубулярные
капилляры
сливаются, образуя
междольковые
вены. Вены
повторяют артерии
по своему
распределению,
объему и расположению,
покидая
почки уже в
виде почечных
вен,
впадающих в
полую вену.
Почки
состоят в
основном из
трех видов
тканей:
кортикальное
(корковое)
вещество,
медуллярное
(мозговое)
вещество и
собирательная
система. Если
посмотреть
на частицу
почечной
ткани в
разрезе, то
корковым
слоем является
бледноватая
наружная
часть,
примерно 1,5 см
толщиной. Из-за
наличия
клубочков и
извилистых
канальцев,
эта часть
отличается
на взгляд
своим
шероховато-рябоватым
видом.
Мозговой слой
представляет
из себя
образования
конического
вида,
называемые
пирамидами, с
закругленными
верхушечными
сосочками. В
нормальном
организме
почечных
пирамид
бывает от 8 до 18.
Из-за
параллельного
расположения
этих
трубчатообразных
структур,
мозговой слой
на взгляд
выглядит
полосатым,
исчерченным.
Основанием
своим
почечные
пирамиды упираются
в место
соприкосновения
коркового
слоя с мозговым,
а их
закругленные
верхушки
(почечные
сосочки)
выступают в
собирательную
систему.
Корковая
паренхима
проникает в
промежутки
между
пирамидами –
эта часть
коркового
вещества
называется
почечными
столбами или
столбами
Бертена.
Почечной
долей
принято
считать
мозговую пирамиду
вместе с
окружающей
ее корковой паренхимой,
включающей в
себя как
столбы Бертена
так и
подкапсульное
корковое
вещество.
Собирательная
система
состоит из почечной
лоханки,
соответствующей
расширенной
верхней
части
мочеточника,
более или
менее
похожей на
воронку.
Каждая почечная
лоханка
имеет два или
три крупных ответвления,
называемых
большими
почечными
чашечками.
Каждая
большая
чашечка далее
разбивается
на три или
четыре малых
чашечки. Как
правило в
каждой из
этих чашечек
встречается
по одному
мозговому
сосочку.
Каждая
почка
содержит
примерно
один миллион
нефронов,
являющихся
индивидуальными
функционирующими
единицами,
состоящими
из клубочков
и канальцев.
Каждый
клубочек
представляет
из себя
шарообразный
узелок
взаимосвязанных
капилляров,
расплоложенных
в пространстве
(в т.н.
пространстве
Боумана)
выстеленном
плоским
париетальным
эпителием.
Пространство
Боумана
плавно
переходит в
трубочки
(канальцы) и
является по
отношению к
ним смежноприлегающим.
Отверстие
проксимальной
трубочки
(канальца)
как правило
находится у
противоположного
конца от
клубочковых
ворот, к которым
подведены и
от которых
выходят (соответственно)
афферентные
и
эфферентные
артериолы.
Внешняя
сторона
клубочковых
капилляров покрыта
слоем
висцеральных
эпителиальных
клеток, т.н.
подоцитов.
Каждая из
этих клеток
располагает
достаточно
крупным тельцем,
содержащим
ядро; затем
удлиненными
цитоплазменными
конечностями,
разветвляющимися
таким
образом, что
из них
образуются
небольшие перстообразные
отростки,
переплетающиеся
и
соприкасающиеся
с другими
откростками
произрастающими
от
аналогических
конечностей
соседних
клеток. Этими
отростками
покрыты
капилляры.
Эти
переплетающиеся
и
соприкасающиеся
отростки
называются «ножками»
(pedicel) или
стопообразными
отростками
еще и потому,
что при
использовании
электронного
микроскопа,
они
распознаются
внешне по
своему
сходству со
стопой или
ножкой.
Пространство
между
смежными
стопообразными
отростками
назвается
щелью
фильтрации, а
сами смежные
отростки
соединены
тонкой
перепонкой.
Это – т.н.
щелепористая
диафрагма.
Базальная
мембрана
клубочковых
капилляров
покрыта эпителиальными
клетками. Эта
базальная
мембрана
представляет
из себя
трехслойное
образование,
при
несколько
более
электронно-плотном
утолщенном
центральном
слое (т.н. «lamina densa») и
электронно-прозрачными
слоями
потоньше,
расположенными
под
дэпителиальными
и эндотелиальными
клетками
(соответственно,
т.н. «lamina rara externa» и «lamina rara interna»).
Пучочки
капилляров
поддерживаются
мезангием,
представляющим
из себя
межклубочковое
продолжение
артериолярных
стенок.
Мезангий
формируется
из двух
составных
частей. Внеклеточная
матрица
обладает
целым рядом
свойств
относящихся
к самой
структуре
целого, по
аналогии с базальной
мембраной. Сами
же клетки мезангия,
т.н.
мезингиевы
клетки,
делятся на
два разряда:
во-первых
гладкомышечные
клетки (при
некоторых
особенностях)
составляют
более чем 95% от
общего числа
клеток;
во-вторых,
клетки
происшедшие
от клеток
костного
мозга,
составляющие
все остальное.
Клетки
мезангия
обеспечивают
различные
функции:
сокращение,
выработку внеклеточной
матрицы,
выделение
воспалительных
медиаторов,
фагоцитоз, а
также миграцию
от
центральной
зоны, в
которой они
обычно
пребывают.
Поверхность
клубочковой
базальной мембран
(КБМ) несет
отрицательный
заряд (-), равно
как и
поверхности
эпителиальных
и эндотелиальных
клеток.
Отрицательный
заряд этих
двух
образований
обеспечивает
таким образом
зарядоселективный
барьер при осуществлении
фильтрации
содержимого
клубочка. (1-3).
Остальную
часть
нефрона
можно
разделить на
три части.
Это –
проксимальные,
т.е. ближние
трубочки
(канальцы),
зачастую
извилистные;
петля Генле;
дистальный
(дальный)
каналец.
Ближние
трубочки
состоят из
клеток с сильно
развитыми
просветными
поверхностями
(микроворсинами).
Это – т.н.
щеточная
каемка. Клетки
эти
относительно
крупнее, чем
клетки
дистальных
трубочек,
оснащенных
соответственно
меньшим
количеством
микроворсин.
Каждая
трубочка
полностью
окружена отдельной
базальной
мембраной. В
срезах ткани
наблюдается,
что соседние
базаьлные
мембраны трубочек
находятся
почти в
прямом
соприкосновении
друг с другом
и отделены
друг от друга
соединительной
промежуточной
тканью (interstitium),
содержащей
капилляры
питающие
трубочки (перитубулярные
капилляры).
В
области
сосудистного
конца
клубочка и на
месте примыкания
афферентной
артериолы,
клетки
артериолярной
стенки
подвергаются
видоизменению,
превращаясь
в
выделительные
клетки, т.н.
юкстагломерулярные
клетки. Эти клетки
вырабатывают
и выделяют
ренин в гранулах.
Часть
дистальной
трубочки
(канальца) у
ворот клубочка,
т.н. macula densa,
характеризуется
более
уплотненными
и при этом
более
мелкими
клетками
дистального
канальца,
соприкасающимися
с юкстагломерулярными
клетками.
Макула дэнза
и афферентные
артериолы
окружены
клетками «lacis» –
клетками
мезенхимы,
похожими на
клетки мезангия.
Подготовка
к
обследованию
почечных
гистологических
препаратов
нередко
отличается
от
подготовки к
обследованию
иных тканей,
т.к. и виды, и
проявления
заболеваний,
и сами части
тканей и их
аномалии при
данных
заболеваниях
достаточно
отличаются
от иных
тканей. В
особенности
анализ повреждений
клубочка
требует
применение
довольно
обширного
количества
различных гистохимическиз
окрасок. При
этом необходимо
брать более
тонкие срезы
препаратов,
чем при
обследовании
других
тканей. Из
фиксаторов,
предпочтение
отдается
алкогольному
раствору Буина
(Дюбоск-Барсиль)(Bouin’s solution, Duboscq-Barsil).
Чтобы
распознать
структуру
клубочка и его
морфологию,
необходимо,
чтобы компоненты
внеклеточной
матрицы
(базальная
мембрана,
матрица
мезангия)
подверглись элективной
окраске, т.н.
«окраске по
восприимчивости
или
предпочтению».
Если срез
залит
парафином,
гематоксилиновая
и эозиновая
окраска («Н & E») как
правило не
позволяет
различить
разницы
между
экстрацеллюлярной
матрицей и
цитоплазмой.
Зато
периодно-кислотная
окраска
Шиффа («РАS»),
периодно-кислотная
менетамино-серебряная
окраска
Джоунса и
трихроматичные
окраски
Массона все
обеспечивают
превосходное,
четкое
очерчение
экстрацеллюлярного
вещества [Periodic Acid Schiff (PAS); Periodic Acid Methenamine Silver (Jones); Masson’s Trichrome]. (См. Ниже
Таблицу 1).
Каждому
красителю и
окраске
свойственны
свои
преимущества
и недостатки.
Как правило,
следует
использовать
все
имеющиеся виды
окрасок при
осуществлении
обследования
почечных
тканей и в
особенности
при биопсии.
ТАБЛИЦА 1 |
|||
|
Характерные
проявления
различных
участков
почечной
ткани при
окраске |
|||
|
УЧАСТОК
ТКАНИ НАИМЕНОВАНИЕ
И ОТТЕНОК
ОКРАСКИ |
|||
|
Базальны
мембраны
клубочка и
трубочек Гематоксилин
и эозин (Н & E) Периодно-кислотная
Шифф (РAS) Периодно-кислотная
метенаминово-серебряная
Джоунс (Jones) Розово-красный Ало-лиловый черный |
|||
|
Мезенгиальная
матрица |
Розово-красный |
Ало-лиловый |
черный |
|
Коллаген
интерстициальный |
Розово-красный |
Бледно
розовый |
серый |
|
Цитоплазма:
эндотелиальная,
мезангиальная,
гладко-мышечная,
эпителиальная |
Розово
крупинчатый |
Бело-розовый |
Серо-розовый |
|
Вещество
напоминающее
белок
(отложения) |
Розовый или
ярко
красный |
Однообразно
бледный
либо ярко
розовый (как
правило
негативное
контрастирование) |
Однообразно
розовый или
красный
(негативное
контрастирование) |
|
фибрин |
Розовый или
ярко
красный |
Слегка
позитивное
или
негативное |
Розовое или
негативное |
|
ядра |
Темно синий |
Темно синий |
Темной
синий |
Реактив
PAS
окрашивает
КБМ,
мезангиальную
матрицу и
базальные
мембаны
трубочек в
красный цвет
(позитивный
результат, +), в
то время, как
периодно-кислотные
метенаминово-серебряные
красители
окрашивают
те же участки
в черный
цвет. Таким образом
обеспечивается
четкий
контраст между
позитивно и
негативно
контрастирующими
структурами.
Мы
предпочитаем
трихроматический
краситель
Массона, с
применением
аналиново-синего.
При этом
экстрацеллюлярная
клубочковая
матрица и
базальные
мембраны
трубочек
окрашиваются
в синий цвет
и становятся
четко
различимыми
от клеток и
аномального
вещества,
накопляющегося
при
паталогии [4].
Там где
указано,
следует
употреблять
конго-красный
краситель,
эластичную
ткань и иные
виды окрасок.
Толщина
среза во всех
случаях, кроме
как при
применении
конго-красной
окраски
должна не
превышать 2
или 3 мкм, т.к.
чтобы различить
виды
клубочковой
патологии, в
особенности
в том, что
касается
насыщенности
клетками,
целиком
зависит от
исользования
срезов
данной
тонкости.
Каждому красителю и окраске свойственны свои преимущества и недостатки. Как правило, следует использовать все имеющиеся виды окрасок при осуществении обследования почечных тканей и в особенности при биопсии.
Иммуногистохимия
необходима
для экспертизы
почечных
тканей – в
особенности
при заболеваниях
клубочка. Большинство
лабораторий
пользуется
иммунофлюоресценцией
(ИФ) для
выявления и
локализации
иммуноглобулинов,
комплемента
«С», фибрина и
иных
иммунных
веществ. Но это
средство
дорогое и
обычно
недоступно в
России.
Электронная
микроскопия
(ЭМ)
используется
для
локализации
отложений
при наличии
заболеваний
клубочка, для
выявления
чрезвычайно
мелких
отложений и
для
документального
подтверждения
хода
развития
изменений в
структуре
клетки.
Помимо того,
ИФ и ЭМ часто
играют
незаменимую
роль при
диагнозировании
канальцевых,
интерстициальных
и сосудистых
повреждений.
Ниже
изложены
основные
аномалии
характерные
для почечных
структур.
Затем
следует описание
различных
почечных
заболеваний.
ТАБЛИЦА
2
|
||
|
РАСПРЕДЕЛНИЕ
ПОВРЕЖДЕНИЙ
КЛУБОЧКА |
||
|
ПОРАЖЕНЫ
ВСЕ
ИМЕЮЩИЕСЯ
КЛУБОЧКИ |
1.
повреждения
сосредоточены
в
определенном
участке или
участках 2.
повреждения
рассеяны по
всей
площади |
Аномалия
охватывает
часть
(обычно
менее чем 50%) от
общего
числа
клубочков Аномалия
распространяется
на все или
почти на все
клубочки |
|
ПОРАЖЕН ТОЛЬКО ОДИН
КЛУБОЧЕК |
1.
сегментальное
повреждение 2. глобальное
повреждение |
Аномалия
проявляется
на части
капиллярного
пучка Аномалия
распространяется
на весь
капиллярный
пучок |