МОРФОЛОГИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА КОНТРЛАТЕРАЛЬНОЙ ПОЧКИ В ДИНАМИКЕ РАЗВИТИЯ ОБСТРУКТИВНОЙ УРОПАТИИ (ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ)

MORPHOLOGICAL CHARACTERISTIC OF THE CONTROLLER KIDNEY IN THE DYNAMICS OF DEVELOPMENT OF OBSTRUCTIVE UROPATHY (EXPERIMENTAL STUDY)

Marina Akimenko

post-graduate student of the Department of Medical Biology and Genetics, Rostov State Medical University,

Russia, Rostov-on-Don

Sergey Todorov

doctor of Science., Head of the morphological department of the Rostov State Medical University

Russia, Rostov-on-Don

Tatiana Kolmakova

candidate of Biological Sciences, Head of the Department of Medical Biology and Genetics, Associate Professor of Rostov State Medical University,

Russia, Rostov-on-Don

Vladimir Potapov

post-graduate student of the Department of Pathological Anatomy, Rostov State Medical University,

Russia, Rostov-on-Don

АННОТАЦИЯ

Целью нашего исследования является сравнение в динамике морфологических изменений в контралатеральной почке в различные сроки механической обструкции. Экспериментальная модель воспро­изводилась на восемнадцати взрослых кроликах самцах, разделенных на три группы по 6 животных в каждой: первая группа – механическая обструкция сроком 7 дней, вторая группа –14 дней, третья группа 21 день. Морфологическое исследование полученных гистологических препаратов, показало, что в контрлатеральной почке происходят процессы поэтапного развития компенсаторной гипертрофии органа.

ABSTRACT

The purpose of our study is to compare the dynamics of morphological changes in the contralateral kidney at different times of mechanical obstruction. The experimental model was reproduced on eighteen adult rabbits in males divided into three groups of 6 animals each: the first group - mechanical obstruction for 7 days, the second group-14 days, the third group 21 days. Morphological study of the obtained histological preparations showed that in the contralateral kidney there are processes of phased development of compensatory hypertrophy of the organ.

Ключевые слова: обструктивная уропатия; экспериментальные животные; контрлатеральная почка; компенсаторные механизмы.

Keywords: obstructive uropathy; experimental animals; contralateral kidney; compensatory mechanisms.

Введение. Болезни почек и мочевыводящих путей играют все возрастающую роль в структуре общей заболеваемости и смертности населения [4]. Основная проблема обструктивных уропатий (ОУ) – длительный бессимптомный период и, как следствие, запоздалое лечение, что в свою очередь приводит к необратимым повреждениям почки [1]. Согласно данным ВОЗ, в структуре смертности населения экономически развитых стран болезни мочевыводящих органов занимают 7-е место и составляют 2,5–3 % всех причин смертности. В связи с этим актуальным является изучение данной патологии в эксперименте на животных [3, 5]. В научных статьях активно обсуждаются механизмы и закономерности развития компенсаторных процессов при поражении одного из парных органов, в частности почки. Если по какой-то причине одна из почек человека перестаёт выполнять свою функцию, всю нагрузку берёт на себя вторая почка. Это патологическое изменение носит название заместительная или викарная гипертрофия почки. В этом процессе активное участие принимают комплексные гумо­ральные и рефлекторные механизмы, что активно изучается и чему посвящены как экспериментальные [7.9, 10, 11, 12], так и клинические научные работы [6]. Однако данные разных авторов порой носят противоречивый характер, что привело к необходимости провести экспериментальное изучение адаптации контрлатеральной почки к обструктивной нефропатии.

Целью нашего исследования явилось изучение динамики морфологических изменений в контрлатеральной почке в различные сроки механической обструкции на экспериментальной модели.

Материалы и методы. Работа выполнялась на базе отдела молекулярно-биологических и оптических методов исследования ФГБОУ ВО РостГМУ. Содержание, питание, уход за животными и выведение из эксперимента осуществлялось в соответствии с требо­ваниями «Хельсинской декларации» (2000) и «Директивы 2010/63/EU Европейского парламента о совете Европейского союза по охране животных, используемых в научных целях» (2010). Исследования разрешены локальным независимым этическим комитетом ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России, (№21/15 от 10.12.2015 года). Экспериментальная модель ОУ на кроликах самцах была сделана по методике Giamarellors-Bourbalis E. с соавторами (2004) [8]. Исследуемые животные содержались в исходных условиях: температура (20-23˚С), двенадцатичасовой цикл смены дня и ночи. Животные имели свободный доступ к пище и воде. Для адаптации кроликов к новым условиям было отведено семь дней до начала активной фазы эксперимента. После периода адаптации животные подверглись седации раствором золетила внутримышечно (15 мг/кг), в ушную краевую вену вводилась 1 % водная эмульсия пропофола (дипривана) (5,0-7,5 мг/кг). Брюшная полость вскрывалась через верхнесрединный абдоминальный разрез длиной 4,0 см. Кишечник перемещался вправо. Левый мочеточник на 2,5 см дистальнее лоханки захватывался нитью (3/0) и подтягивался к передней брюшной стенке. Оба конца нити проводились через переднюю брюшную стенку наружу и фиксировались на коже.

Экспериментальная модель механической обструкции воспро­изводилась на восемнадцати взрослых кроликах (самцы в возрасте 3,5 месяца, весом 2,4-2,75 кг), разделенных на три группы по 6 животных в каждой: первая группа – механическая обструкция сроком 7 дней, вторая группа – механическая обструкция сроком 14 дней, третья группа – механическая обструкция сроком 21 день. Обструкция левого мочеточника сохранялась в течение указанных сроков эксперимента. По протоколу экспериментального исследования животных умерщвляли на 7, 14 и 21 сутки соответственно. Вскрытие проводили в операционной в асептических условиях. Полученные образцы контрлатеральных почек фиксировались в 10 % забуференном растворе формалина (10 % NBF) с дальнейшей гистологической проводкой, заключением в парафиновые блоки, микротомией и окраской препаратов по общепринятым методикам. Серийные срезы тканевых образцов окрашивались гематоксилином-эозином по классическому протоколу.

Результаты. Ранее нами было показано, что в обструктивной почке развиваются нарушения, требующие адаптивно-компенсаторных изменений со стороны контрлатеральной почки [2]. В данной части эксперимента было отмечено увеличение размера контрлатеральной почки в границах физиологической нормы, однако, увеличение нагрузки на почку привело к морфологическим изменениям в паренхиме, которые отражают динамику комплексных приспособительных реакций к ОУ.

На седьмые сутки развития ОУ были обнаружены изменения в паренхиме контрлатеральной почки, по большей части в канальцевой системе (рис. 1). В проксимальных канальцах и петлях Генле отмечалось селективное расширение просветов с развитием гидропической дистрофии, острого набухания эпителиоцитов. В отдельных клеточных структурах извитых канальцев встречались явления гиалиново-капельной дистрофии. Однако грубых повреждений клеток, некроти­ческих процессов, а также патологических изменений со стороны клубочкового аппарата, сосудов и стромы почек выявлено не было.

Рисунок 1. В проксимальных канальцах нефрона селективное расширение просветов с развитием гидропической дистрофии, острого набухания эпителиоцитов (контрлатеральная почка на седьмые сутки). Окраска гематоксилином-эозином х 200

На четырнадцатые сутки развития ОУ в компенсаторный процесс были вовлечены сосуды артериолярного типа и капилляры клубочков, имеющие признаки отека и набухания стенок. Признаки отека указы­вают на формирование гипоксии в клетках паренхимы, нарушения фильтрации в клубочках и снижения скорости прохождения мочи по канальцам.

Так же следует отметить развитие сетчатого фиброза в мозговом веществе почечной паренхимы с неравномерным сдавлением отдельных канальцевых структур (рис. 2).

Рисунок 2. Очаги сетчатого фиброза в мозговом веществе почечной паренхимы с неравномерным сдавлением отдельных канальцевых структур (контрлатеральная почка на четырнадцатые сутки). Окраска гематоксилином-эозином х 100

Увеличение срока дополнительной нагрузки на контрлатеральную почку привело к патологическим изменениям в ней. На двадцать первые сутки в мозговом веществе контрлатеральной почки между собирательными канальцами отмечалось развитие рыхлой соедини­тельной ткани, богатой новообразованными тонкостенными сосудами капиллярного типа. Эндотелий капилляров был представлен крупными светлыми элементами и содержал гиперхромные ядра, что указывало на явления его повышенной пролиферативной активности. Эпителий дистальных канальцев имел признаки гидропической дистрофии и регенерации клеток (рис. 3).

Рисунок 3. Эпителий дистальных канальцев с признаками гидропической дистрофии и регенерации клеток (контрлатеральная почка на двадцать первые сутки). Окраска гематоксилином-эозином х 200

Обсуждение. Морфологическое исследование гистологических препаратов показало, что в контрлатеральной почке происходят процессы поэтапного развития компенсаторной гипертрофии органа. Полученные данные могут расширить представление о масштабах повреждения, развитии фиброза и неоангиогенеза почечной паренхимы, а также степени их выраженности на ранних сроках обструкции (14-21 сутки) мочевыводящих путей.

Список литературы:

1. Акименко М.А., Синельник Е.А., Потапов Е.В. Морфологические особен­ности экспериментальной обструктивной уропатии // 3-я итоговая научная сессия молодых учёных РостГМУ. – 2016. – № 3. – С. 77-79.
2. Акименко М.А., Тодоров С., Колмакова Т.С. Динамика морфологических адаптационно-компенсаторных изменений в ткани почки при обструкции мочеточников в эксперименте // Нефрология. – 2017. – № 5. – С. 71-75.
3. Аносова Ю.А., Золотухин О.В., Кузьменко В.В. Морфологические изменения в ткани почки при остром гнойном пиелонефрите в эксперименте на животных // Вестник новых медицинских технологий. – 2010. – Т. ХVII, № 2. – С. 16-18.
4. Иногамова В.В., Гиясова З.Х. Факторы риска заболеваний почек и мочевыводящих путей в современных условиях // Молодой учёный. – 2016. – № 10 (114). – С. 487-490.
5. Онопко В.Ф., Гольдберг О.А., Лепехова С.А. Морфологическое состояние почек при экспериментальном гидронефрозе // Бюллетень ВСНЦ СО РАН. – 2010. – № 3 (73). – С. 249-252.
6. Choi K.H., Yoon Y.E., Kim K.H. Contralateral kidney volume change as a consequence of ipsilateral parenchymal atrophy promotes overall renal function recovery after partial nephrectomy// Int Urol Nephrol. – 2015. Vol. 47. № 1. – P. 25-32.
7. Galarreta C.I. The Fate of Nephrons in Congenital Obstructive Nephropathy: Adult Recovery is Limited by Nephron Number despite Early Release of Obstruction/ B.A. Thornhill, M.S. Forbes, R.L. Chevalier // J Urol. – 2015. Vol. 194. №5. – P. 1463-1472.
8. Giamarellos-Bourboulis E.J. Immunomodulatory clarithromycin treatment of experimental sepsis and acute pyelonephritis caused by multidrug-resistant Pseudomonas aeruginosa / T. Adamis, G. Laoutaris, L. Sabracos, V. Koussoulas, M. Mouktaroudi, D. Perrea, P.E. Karayannacos // Antimicrobial Agents and Chemotherapy. – 2004. Vol. 48. № 1. – P. 93-99.
9. Kairemo K.J., Taari K., Salo J.O. Renal function remains after unilateral total and contralateral partial nephrectomy: an experimental study in pigs using 99mTc-DTPA // Urol Res. –1996. Vol. 24. № 3. – P. 161-166.
10. Peters C.A., Gaertner R.C., Carr M.C. Fetal compensatory renal growth due to unilateral ureteral obstruction // J Urol. – 1993. Vol. 150. № 2. – P. 597-600.
11. Schmiedt C.W. Unilateral Renal Ischemia as a Model of Acute Kidney Injury and Renal Fibrosis in Cats/ B.M. Brainard, W. Hinson, S.A. Brown, C.A. Brown // Vet Pathol. – 2016. Vol. 53. № 1. – P. 87-101.
12. Springer A. A fetal sheep model for studying compensatory mechanisms in the healthy contralateral kidney after unilateral ureteral obstruction/ K. Kratochwill, H. Bergmeister, D. Csaicsich, J. Huber, B. Mayer, I. Mühlberger, J. Stahlschmidt, R. Subramaniam, C. Aufricht // J Pediatr Urol. – 2015. Vol. 11. № 6. – P. 352-357.