Введение к работе
Актуальность проблемы. В последние годы паголопіческая анатомия толпилась новым разделом - пренатальної"! патологией, в структуре ко-гай видное место занимает пренатальная тератология (Т.Е.Иванов-ія, 1989, Г.ИЛазгок, 1989, А.П.Милованов с соавт., 1991, Б.Д.Черствой :оавт., 199), J.S.\Vigglesworth,1991). Актуальность изучения данной эблемы связана с рядом обстоятельств. Прежде всего, это успехи доро-іоіі диагностики и необходимость морфологической верификации диа-ізов, установленных пренатально (K.M.Laurence, 1989). И если совсем іавно могла идти речь лишь о патологоанатомической экспертизе пло-I 2-го трнместрадо продемонстрированная в настоящее время реальная можность выявления многих пороков развития (ПР) зародыша при уль звуковом исследовании в 1-м триместре беременности (J.C.Hobbins, О, I.n.Timor-Tritsch, S.Rottem,1991) потребует включения энбрпопа-огин в сферу деятельности детских патологоанатомов. Другая причина - расширение границ жизнеспособности плодов, в ре-ьтате чего не только антропометрия, но п вскрытие маловесных пло-в полном объеме становится обязанностью патологоанатома(А.П.Ми-анов, 1990).
Третий заказчик - медико-генетические консультации, поскольку жеп-[1Ы, у зародышей которых был обнаружен порок, точно так же пужда-:я в меднко-генетическом консультировании, как и родившие аномаль-t детей, поэтому организация системы массового исследования спон-ных и искусственных абортусов в определенной мере расширяет воз-кности медико-гепетическоіі помощи.
Четвертое обстоятельство связано с влиянием усугубившегося в поение годы загрязнения окружающей среды на генофонд человека и воз-новепием т.н. экопатолопш, к которой, в первую очередь, относят ПР ашекас Р.С.Пташекас Ю.Р.,1992). В этой связи перспективными пред зляются различные системы слежения за частотой наследственных за-еваний (Ю.Е.Вельтищев,Л.З.Казанцева, 1992). В отличие от других )М мониторинга, исследование абортивного материала позволяет произ ги срочную оценку состояния потомства в экстремальных ситуациях, ратчайпше сроки после воздействия терато- и мутагенного фактора, ример, в зонах радиационного загрязнения.
Актуальность исследований в области пренатальної"! тератолопш не ерпывается прикладными аспектами. В настоящее время, по мнению
-4-В.В.Серова(198б),"перспективным в патолошческон анатомии становится изучениенне морфогенеза...как структурной основы патогенеза и как общебиологической категорни"(стр.20). Что касается морфогенеза ПР, то существующие представления получены, главным образом, путем сопоставления дефинитивных состояний пороков со стадиями нормального развития соответствующих органов, т.е. основаны на аналогии. Другой источник сведений - данные экспериментальной тератологии (А.П.Дыбап, В.С.Баранов,1978, Б.В.Конюхов, 1980,1986,), Перенесение которых на развитие человека не может являться безоговорочным. В пашей стране исследование патогенеза ПР успешно проводилось В.П.Кулажснко(1976) на материале спонтанных абортусов, однако в этой группе зародышей встречаются, главным образом, нарушения развнтия.нодверженные пренатальної! элиминации (K.Shiota,1993). Имеющиеся в литературе спорадические публикации (K.Osaka е.а.,1978, J.Puerta Fonolla,1980, F.Muller, R.O'Rahilly, 1984), о ПР у эмбрионов человека, полученных при искусственном прерывании беременности, не репрезентатнвны.поскольку не позволяют составить представление, насколько типичен тот или Иной путь возникновения ПР. В отдельных систематических исследованиях (H.Nishimura, 1970, T.Tanimura,1977, E.Matslinaga, K.Shlota,1980) изучались лишь структуры зародыша, видимые при наружном осмотре. В этой связи выявление и комплексное морфо-питої енетическос исследование аномальных зародышей н безвыборочпоп груїіие эмбрионов человека, полученных При искусственном аборте, представляет собой перспективный путь изучения морфогенеза ПР.
Учитывая изложенное, целью настоящего исследования явилась разработка комплексной программы изучения ПР в Пренатальном онтогенезе человека н использование полученных данных для создания представлений о патогенезе некоторых ПР и ул\чшеиия их профилактики.
Для достижения этой цели представлялось необходимым решить следующие частные задачи:
-
разработать критерии диагностики ПР у зародышей человека;
-
изучить фенотннические проявлення ПР, наиболее часто встречающихся у зародышей человека;
-
обосновать принципиальные подходы к изучению патогенеза ПР в пренатальном онтогенезе человека;
-
апробировать данные подходы на примере изучений морфогенеза ПР почек у эмбрионов и плодов человека;
-
определить возможности использования полученных данных для
- 5 -. пренаталыюй диагностики и верификации пренатальных диагнозов ПР;
6. произвести оценку частоты ПР у зародышей человека в зонах, подвергшихся радиационному загрязнению.
Выполнение диссертационной работы осуществлялось в рамках научных исследований, проводимых НИИ наследственных и врожденных за -болеваний МЗ Беларуси по выполнению Государственной программы "Здоровье",Национальной программы по преодолению генетических по-следствнй.обусловленных катастрофой па Чернобыльской АЭС, а также Международной программы "Геном человека", как одни из разделов научно-исследовательских тем: "Фенотнпнческие проявления множественных врожденных пороков развития человека в онтогенезе" (N гос. регистрации 01823007384),"Изучение закономерностей морфогенеза врожденных пороков развития человека" (N гос.рептстрацин 01860026317).
Шучнал новизна проведенного исследования заключается в принципиально новом подходе к проблеме изучения патогенеза ПР у человека, включающем комплексное общегистологическое, ультраструктурное, нм-муногнстохимическое исследование аномальных органов в пренаталыюм онтогенезе, что дает возможность создать представление обо всей иерархии нарушений морфогенеза при том плц ином ПР и подойти к молекулярному уровню понимания механизмов формирования ПР. Новыми являются критерии диагностики ПР в раннем онтогенезе человека. Впервые н мировой литературе описаны некоторые ПР у эмбрионов человека (кистозная дисплазия почек, атрезня двенадцатиперстной кишки). Уточнена и детализирована морфологическая характеристика ряда ПР пищеварительной и выделительной систем. Впервые произведено мор-фометрическое исследование аномальных почек эмбрионов человека. Новыми являются исследования белкового спектра нормальных и аномальных почек в онтогенезе человека, позволившие впервые установить наличие морфо-биохимнческнх корреляции в развитии почки и выявить маркеры аномального формирования этого органа. Путем нммуноптстохими-ческого исследования впервые выявлены нарушения в системе внеклеточного матрнкса при дисплазнях почек у эмбрионов человека и произведена оценка их роли в патоі«незе этих ПР.
Практическая значимость результатов исследования заключается в разработке и внедрении пригодных для целей массового скрининга заро-пышсй человека методов диагностики ПР, которые могут применяться ііпя зксіреппоіі оценки повреждающего действия факторов внешней ере-
ды, б частности, ионизирующего излучения, на организм человека, та используется в настоящее время для определения генетических последст вий аварии на Чернобыльской АЭС. В результате морфологического ис следования зародышей человека выделены признаки, позволяющие визуа лизировать некоторые ПР при ультразвуковом исследовании в 1 триместре, и определены оптимальные сроки беременности, в которые следует проводить пренатальную диагностику этих ПР. Разработаны подходы к сличению пренатальних и патологоанатомических диагнозов ПР у плодов, абортированных после дородовой диагностики.
Полученные данные используются при верификации диагнозов у плодов, абортированных по генетическим показаниям. Сведения о морфологических проявлениях ПР и сроках их возможной визуализации учитываются при ультразвуковой диагностике ПР в 1 триместре. Частота пороков у эмбрионов человека служит одним из официальных критериев оценки экологической обстановки в районах, подвершшхея радиоактивному загрязнению после аварии на Чернобыльской АЭС.
На защиту выноситси следующие положения:
1.Инструментом изучения патогенеза ПР у человека может быть комплексное исследование аномальных зародышей человека, включающее об щешетологическин, ультраструктурный, иммуногистохнмическнн подходы, подкрепленное данными морфометрни » анализом карнотнпа.
2.Наличие кистозной диенлазии почек у эмбрионов человека свидетельствует о том, что этот порок возникает не в результате ретенции мочи в проксимальных отделах нефр'оиа вследствие несоедипення собирательных трубочек и почечных канальцев либо птрезни мочевьшодящих путей, а в результате первичного аномального формирования ампулярного отде- ла мочеточника и собирательных трубочек с нарушением индукции метанефрогешюй ткани.
3.Основными звеньями патогенеза кистозной дисилазнн почек по данным исследования эмбрионов и плодов человека являются нарушения в системе внеклеточного матрнкса, проявляющиеся персисшроианнем пн-терепщиальных типов коллагена, нарушением распределения фнбронек-тина и генарансульфат-ирогеоглнкана, а также изменения ультраструктур эшиелиальных клеток зачатка почки с образованием миелппонодобных телец, чіо можег повлечь за собой нарушение ряда клеточных функций.
-7-4.У зародышей человека существуют и могут обнаруживаться морфоло-іческнми методами различные типы пороков двенадцатиперстной киш-л, которые известны у новорожденных, при этом морфологические притки кишечной непроходимости имеются уже в период раннего онто-неза, что может быть использовано как для дифференциальной диа-гостики физиологической и патологической атрезин, так и для нрена-1ЛЫЮГ0 выявления последнеіі посредством ультразвукового исследова-ія в 1 триместре беременности.
Апробация работы. Материалы диссертации докладывались и обсуж-лись на: 1. 2-й Всесоюзной конференции "Актуальные проблемы раз-[тия человека и млекопитающих" (Симферополь,1983); 2-3. Первом и ором съездах анатомов, гистологов и эмбриологов Белоруссии (Минск, 84,1991); 4. 2-м съезде анатомов, птстологов и эмбриологов Украины !олтава,1985); 5. X Всесоюзном съезде анатомов, гистологов и эмбрио-ігов (Винница, 1986); 6-7. I и II Всероссийских съездах анатомов, ги-ологов и эмбриологов (Оренбург,!982 и Ленинград, 1988); 8. XIII гесоюзном совещании эмбриологов (Ленинград, 1986); 9. 2-й Республн-нской конференции "Применение электронной микроскопии в науке и хшгке" (Минск,1987); 10. 1-м съезде патологоанатомов и судебных ме-ков Белоруссии (Витебск, 1990); 11. 2-м Всесоюзном съезде мед.генети-в (Алма-Ата, 1990); 12. 9-м Европейском анатомическом конгрессе раков, 1992); .13. 4-м съезде немецкого общества генетики человека 1айнц,1992); 14. 25-м съезде Европейского общества генетики человека арселона,1993).
Публикации. Основные положения и выводы диссертации изложены 78 печатных работах (в том числе 21 статье), опубликованных в оте-:твенных и зарубежных изданиях. Прикладное значение полученных тных отражено в 1 методических рекомендациях и 1 зарешетрирован-м изобретении.
Объем и структура работы. Работа ішожена на 276 страницах ма-інописного текста, иллюстрирована 35 таблицами и 48 рисунками (из х 46 фотомонтажей) и состоит из введения, 7 глав, заключения, выво-з, указателя литературы, включающего 287 источников (из них 92 оте-:твенных и 195 иностранных) и приложения, содержащего акты внед-іия результатов исследования.