Важным методом изучения состояния почечной ткани при патологии и прогнозировании течения заболевания является морфологическое исследование биоптатов почек. Анализ структурных и ультраструктурных закономерных изменений различных отделов нефронов при экспериментальном моделировании заболеваний является одной из важнейших проблем современной нефрологии. В настоящее время в доступной литературе мы не встретили единой концепции оценки нормальных морфометрических показателей почек лабораторных (нелинейных) белых крыс, чаще всего используемых в эксперименте. При моделировании почечной патологии авторы используют для оценки макроскопические, функциональные, биохимические показатели, лишь немногие в своих работах оценивают морфометрические изменения параметров нефрона [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7].
Целью нашей работы стало изучение морфометрических показателей структур почечной паренхимы здоровых (нелинейных) лабораторных животных - белых крыс.
Материалы и методы исследования
Для проведения исследований были использованы лабораторные белые беспородные крысы: 14 особей мужского и 20 особей женского пола, четырехмесячного возраста, средняя масса которых составляла 165,6 ± 15,2 г. Животные содержались в стандартных условиях вивария в пластиковых клетках с мелкой древесной стружкой, не более 10 особей в клетке. Рацион и питьевой режим вивария - стандартный. Исследования проведены в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. № 755) и «Европейской конвенцией о защите позвоночных животных, используемых для экспериментов или в иных научных целях» от 18 марта 1986 г. Животным проводили эвтаназию под эфирным наркозом в соответствии с требованиями Европейской конвенции по защите экспериментальных животных 86/609 ЕЕС, осуществляли забор внутренних органов (почек) для дальнейшего гистологического и морфометрического исследования. Материал фиксировали в 10 %-ном нейтральном формалине, подвергали обезвоживанию в спиртах возрастающей крепости, заливали в парафин. Последовательные серийные гистологические срезы толщиной 2-3 мкм получали на ротационном микротоме. Препараты готовили, используя стандартные гистологические методики, окрашивали гематоксилином и эозином пикрофуксином по ван Гизону и нитратом серебра по Футу. Микроскопию препаратов в проходящем свете проводили с использованием светового микроскопа Micros (Австрия) при увеличении микроскопа ×60, ×150, ×600, ×1500. Захват гистологических изображений осуществляли при помощи камеры для микроскопа CAM V200 Micros «Handelsgesellschaft m.b.H.» (Австрия). Анализ полученных изображений проводили, используя специализированное программное обеспечение для медицины и биологии BioVision 4.0 (Австрия). Для обеспечения достоверности данных при определении каждого параметра использовали серию дублирующих измерений. Выполняя статистическую обработку результатов, вычисляли выборочное среднее и стандартное отклонение.
Результаты и обсуждение
При гистологическом исследовании в препаратах четко определялась капсула, корковое вещество с почечными тельцами и извитыми канальцами, мозговое вещество почки. Хорошо выявлялся сосочек и почечная лоханка, выстланная переходным эпителием. Сосудистые клубочки были не изменены, капсула не утолщена. Между почечными тельцами выявлялись проксимальные и дистальные почечные канальцы с типичной структурой. Прямые канальцы в мозговом веществе и собирательные трубочки - без особенностей.
При морфометрическом исследовании проанализированы: ширина коркового и мозгового вещества, длина сосочка пирамиды; диаметр, периметр, площадь поперечного сечения, площадь просвета междольковых артерий, количество рядов клеток в средней оболочке артерии, толщина внутренней и средней оболочек, толщина адвентициальной оболочки; диаметр, площадь просвета, периметр междольковых вен; диаметр, периметр и площадь просвета перитубулярных капилляров; площадь клубочка с капсулой, капиллярных петель с интерстициальным пространством клубочка, мочевого пространства; диаметр, периметр и площадь просвета капилляров клубочка; диаметр и периметр поперечного сечения, площадь просвета проксимальных канальцев и дистальных канальцев. Установлено, что ширина коркового слоя почки крысы составила 2,14 ± 0,44 мм, ширина мозгового слоя - 1,42 ± 0,39 мм, длина сосочка пирамиды - 2,6 ± 0,69 мм. На гистологических срезах в корковом лабиринте визуализировались почечные тельца, поперечные срезы проксимальных и дистальных извитых канальцев и области плотных пятен дистальных канальцев. Почечные тельца представлены капиллярными клубочками, расположенными между ними мезангиальными клетками, париетальным и висцеральным листками капсулы Шумлянского-Боумена и мочевым пространством. В области мочевого полюса мочевое (боуменово) пространство переходит в проксимальный извитой каналец, выстланный однослойным кубическим эпителием со щеточной каемкой. Между проксимальными канальцами выявлялись в значительно меньшем количестве поперечные срезы дистальных извитых канальцев. Эти структурные элементы имели следующие морфометрические параметры (табл. 1).
Таблица 1
Морфометрические показатели почечного тельца, проксимального и дистального канальца почки лабораторной (нелинейной) белой крысы
|
Структура |
Показатель |
Значения (M ± m) |
|
Почечное |
Толщина париетального листка капсулы |
0,437 ± 0,088 |
|
Площадь клубочка с капсулой Шумлянского-Боумена, мкм2 |
5 394,8 ± 839,3 |
|
|
Площадь мочевого пространства в почечном тельце, мкм2 |
1 565,6 ± 344,1 |
|
|
Площадь капиллярных петель клубочка, мкм2 |
3 872,1 ± 584 |
|
|
Проксимальный |
Диаметр, мкм |
35,53 ± 6,43 |
|
Диаметр просвета, мкм |
18,26 ± 6,51 |
|
|
Периметр, мкм |
130,61 ± 38,27 |
|
|
Площадь, мкм2 |
213,14 ± 98,8 |
|
|
Дистальный извитой каналец |
Диаметр, мкм |
21,52 ± 3,19 |
|
Диаметр просвета, мкм |
12,72 ± 2,02 |
|
|
Периметр, мкм |
80,8 ± 9,46 |
|
|
Площадь, мкм2 |
397,91 ± 67,6 |
Мозговое вещество было представлено почечными пирамидами, ограниченными кортикальными столбами. Почечные пирамиды образованы собирательными трубочками и прямыми участками нефронов, в которых визуализировались единичные тонкие сегменты петли Генле. В мозговом веществе оценивали морфометрические критерии собирательных трубочек и тонких сегментов почек крыс (табл. 2).
Таблица 2
Морфометрические показатели собирательных трубочек и тонких сегментов
петли Генле почки лабораторной (нелинейной) белой крысы
|
Структура |
Показатель |
Значения (M ± m) |
|
Собирательные трубочки |
Диаметр, мкм |
22,53 ± 22 |
|
Диаметр просвета, мкм |
13,96 ± 2,83 |
|
|
Периметр, мкм |
99,09 ± 8,84 |
|
|
Площадь, мкм2 |
599,6 ± 105,8 |
|
|
Тонкий сегмент петли Генле |
Диаметр, мкм |
13,72 ± 1,86 |
|
Диаметр просвета, мкм |
9,31 ± 0,72 |
|
|
Периметр, мкм |
53,51 ± 12,6 |
|
|
Площадь, мкм2 |
179,35 ± 77,1 |
На границе между корковым и мозговым веществом определялись поперечные срезы дуговых артерий, междольковые артерии и вены, от которых отходили приносящие (внутридольковые) артериолы, в свою очередь, распадающиеся на капилляры клубочка. Капилляры клубочка собирались в выносящие артериолы, дающие начало первичной перитубулярной сети. Оценивая сосудистую систему почки крысы, характеризовали междольковые сосуды (артерию и вену), перитубулярные капилляры и капилляры клубочка (табл. 3).
Таблица 3
Морфометрические показатели сосудистой системы почки
лабораторной белой крысы
|
Структура |
Показатель |
Значения (M ± m) |
|
Междольковая артерия |
Диаметр, мкм |
125,1 ± 21,7 |
|
Площадь, мкм2 |
3 301,2 ± 676,6 |
|
|
Площадь просвета, мкм2 |
1 163,4 ± 283,6 |
|
|
Периметр, мкм |
333,2 ± 74,6 |
|
|
Толщина эндотелия, мкм |
1,56 ± 0,26 |
|
|
Толщина средней оболочки, мкм |
17,06 ± 1,30 |
|
|
Междольковая вена |
Диаметр, мкм |
89,28 ± 14,17 |
|
Периметр, мкм |
341,9 ± 68,9 |
|
|
Площадь поперечного сечения, мкм2 |
5 627,0 ± 169,2 |
|
|
Перитубулярный капилляр |
Диаметр, мкм |
7,72 ± 2,19 |
|
Периметр, мкм |
29,0 ± 6,16 |
|
|
Площадь поперечного сечения, мкм2 |
47,76 ± 22,2 |
|
|
Капилляр клубочка |
Диаметр, мкм |
5,01 ± 0,76 |
|
Периметр, мкм |
17,40 ± 1,13 |
|
|
Площадь поперечного сечения, мкм2 |
17,17 ± 1,50 |
Таким образом, полученные данные можно рекомендовать использовать в качестве нормативных показателей при проведении экспериментальных работ по патологии почки. Предлагаемые показатели позволяют провести количественный анализ гистологических структур почки крысы, в том числе детально описать некоторые отделы нефрона.
Список литературы
- Баринов Э.Ф. Роль eNOS в патоморфозе сосудистых клубочков почек крыс при сахарном диабете / Э.Ф. Баринов, Х.В. Григорян, О.Н. Сулаева // Морфологiя. - 2008. - Т. II, №1 - С. 29-32.
- Веселова М.В. Антиоксидантная активность полифенолов из дальневосточного растения тиса остроконечного / М.В. Веселова, С.А. Федореев, Н.А. Василевская, В.А. Денисенко, А.В. Герасименко // Химико-фармацевтический журнал. - 2007. - Т. 41, №2. - С. 29-34.
- Захарова С.Г. Особенности нефропротективного действия фуросемида и некоторых митохондриальных субстратов при поражении почек ртути дихлоридом: Автореф. дис. канд. мед. наук. - Уфа, 2008. - 22 с.
- Киреева Е.П. Связь начального поражения почек с экологически обусловленной токсической нагрузкой организма свинцом и кадмием и его профилактика (эпидемиологическое и экспериментальное исследование): Автореф. дис. канд. мед. наук. - Екатеринбург, 2007. - 24 с.
- Кропачев А.Ю. Разработка модели и морфологическая характеристика почек при неполной (варьирующей) окклюзии мочевыводящих путей / А.Ю. Кропачев, Д.А. Соснин, Г.А. Скляренко, В.В. Новочадов // Бюлл. Волгоградского научного центра РАМН. - 2008. - №1. - С.24‒26.
- Соснин Д.А. Разработка модели и морфологическая характеристика почек при неполной (варьирующей) окклюзии мочевыводящих путей // Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. Морфология. Патология. - 2008. - Т. I. - С. 24‒26.
- Черешнев В.А. Морфологические и гематологические критерии эффективности лечения экспериментального пиелонефрита комплексом природных цитокинов и антибактериальных пептидов / В.А. Черешнев, П.В. Косарева, Н.И. Аверьянова, Н.А. Зимушкина, Е.И. Самоделкин, И.А. Логинова // Пермский медицинский журнал. - 2008. - №2. - С. 5‒13.