Глава 2 Источники и механизмы развития первичных микрососудов

2.1. УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМЫ ДОСОСУДИСТОЙ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ

На ранних этапах органо- и гистогенеза, когда количество развивающихся клеток еще не велико, их питание обеспечивается ультрациркуляцией интерстициальной жидкости, которая движется по межклеточным каналам и щелям.

В структурной организации системы дососудистой микроциркуляции можно выделить два компонента: 1) интерстициальные отсеки различной величины, которые отграничены контактирующими между собой отростками клеток мезенхимы; 2) межклеточные каналы и щели между специфическими рабочими клетками органа. Данный вид ультрациркуляции сохраняется в течение всего онтогенеза. Таким образом, уже на ранних этапах эмбрионального развития наблюдается принцип компартментализации в структурной организации путей дососудистой микроциркуляции (И. И. Бобрик и соавт., 1986).

Ведущую роль в структурной организации путей дососудистой микроциркуляции играет мезенхима. На 4—5-й неделе внутриутробного развития человека мезенхима (рис. 1) представлена полиморфными отростчатыми клетками, среди которых можно выделить звездчатые и веретенообразные (М. В. Морин, 1985; И. И. Бобрик и соавт., 1986).

Звездчатые мезенхимные клетки содержат округлые или овальные ядра. Хроматин равномерно распределен по всему объему кариоплазмы. Ядро окружено относительно узким ободком цитоплазмы, в которой располагаются органеллы. Митохондрии небольших размеров; зернистая эндоплазматическая сеть представлена узкими канальцами, заполненными электроннопрозрачным содержимым. Пластинчатый комплекс развит слабо. Встречаются единичные лизосомы. Рибосомы формируют полисомальные комплексы. Элементы цитоскелета представлены одиночными микротрубочками и микрофиламентами. В цитоплазме определяются единичные липидные капли и гранулы гликогена, а также мелкие везикулы, которые иногда сливаются в мультивезикулярные комплексы. В данных клетках выявляются различной формы и величины отростки, которые могут отходить от тела клетки на значительное расстояние. При помощи отростков клетки контактируют между собой. Для звездчатых мезенхимных клеток характерно диффузное расположение.

Рис. 1. Мезенхимные клетки тонкой кишки эмбриона человека 4—5 нед внутриутробного развития. Ув. 3000

Веретенообразные клетки имеют удлиненную форму, они более крупные по сравнению со звездчатыми мезенхимными. Овальной формы ядро ориентировано вдоль длинной оси клетки. Отмечается маргинальная конденсация хроматина. Ядрышко располагается эксцентрично. Ядро окружено узким ободком цитоплазмы, в которой располагаются органеллы. В веретенообразных клетках численность органелл синтетического аппарата несколько ниже, а суммарная площадь митохондрий и фрагментов зернистой эндоплазматической сети выше, чем в звездчатых. В цитоплазме веретенообразных клеток определяются крупные митохондрии, хорошо развитая зернистая эндоплазматическая сеть, представленная системой расширенных канальцев, заполненных содержимым средней электронной плотности. Пластинчатый комплекс представлен мелкими пузырьками и узкими пластинами. Рибосомы расположены диффузно по всему объему цитоплазмы. Микротрубочки и микрофиламенты ориентированы вдоль оси клетки. В цитоплазме определяются гранулы гликогена, которые склонны к образованию крупных конгломератов. Встречаются немногочисленные пиноцитозные везикулы и липидные капли. Веретенообразные клетки имеют отростки различной формы и величины, при помощи которых клетки контактируют между собой. Некоторые отростки заканчиваются булавовидными расширениями, в которых часто определяются микропузырьки и мультивезикулярные комплексы. В широких цитоплазматических отростках отмечаются отдельные митохондрии, фрагменты зернистой эндоплазматической сети, элементы цитоскелета. Среди описанных типов клеток встречаются и переходные формы (Н. Enzan, H. Нага, 1986). Веретенообразным клеткам свойственна тенденция к агрегации с образованием неправильной формы клеточных тяжей. По данным сканирующей электронной микроскопии (СЭМ), эти скопления клеток мезенхимы имеют вид уплощенных канатиков и шнуров(R.Hiruma и соавт., 1981, 1982).

В клетках мезенхимы часто обнаруживаются фигуры митоза (см. рис. 1).

В период дососудистой микроциркуляции наблюдается предпочтительный ток интерстициальной жидкости в определенном направлении, которое обусловлено главным образом метаболическим градиентом, возникающим между отдельными регионами развивающегося органа, а также анизотропностью интерстициального геля и гетерохронией формирования волокнистых структур (J.P.Thiery и соавт., 1982; С.G.Caro и соавт., 1985).

Значение тканевой ультрациркуляции сохраняется в полной мере и в последующие периоды пре- и постнатального развития организма — формируется система интерстициального транспорта, обеспечивающая непосредственно доставку различных субстратов структурным компонентам органа (В. В. Куприянов и соавт., 1983,1986).

2.2. ВОЗНИКНОВЕНИЕ ПЕРВИЧНЫХ МИКРОСОСУДОВ ТИПА ПРОТОКАПИЛЛЯРОВ

На определенном этапе эмбриогенеза система дососудистой микроциркуляции уже не может обеспечить все возрастающие потребности развивающихся органов в пластических и энергетических субстратах (В.В.Куприянов, 1969, 1978). По-видимому, метаболический фактор, воздействуя на генный аппарат, индуцирует возникновение первичных микрососудов (В.В.Куприянов, 1969; J. Staoibesand, 1961).

Рис. 2. Мезенхима брыжейки тонкой кишки эмбриона человека 5—6 нед внутриутробногоразвития: ПрФП — просвет формирующегося протокапилляра;ЯМК~- ядро мезенхимной клетки. Ув. 7000

Первичные кровеносные микрососуды типа протокапилляров впервые возникают внеэмбрионально в стенке желточного мешка. Несколько позже аналогичные образования появляются во внутризародышевой мезенхиме. Механизмы первичного ангиогенеза, т.е. образования вне- и внутризародышевых первичных микрососудов, принципиально сходны (О.В.Волкова, М.И.Пекарский, 1976; I.Dardick и соавт., 1978; Т.Doetschman и соавт., 1985). Согласно данным трансмиссионной электронной микроскопии и СЭМ, формирование первичных кровеносных микрососудов осуществляется в зонах агрегации мезенхимных клеток (И.И.Бобрик и соавт., 1986; R.Hirakow и соавт., 1983). Формирование первичных микрососудов типа протокапилляров происходит в результате канализации межклеточных щелей, выстланных клетками мезенхимы (рис. 2). Канализация, по-видимому, происходит за счет расширения уже имеющихся в зонах агрегации мезенхимы интерстициальных пространств (И.И.Бобрик и соавт., 1985; В.F.King, 1987). Важную роль в этом процессе играют распластывание и удлинение клеток, «захватывающих» дополнительные пространства (R. Hirakow, Т. Hiruma, 1983). Наряду с межклеточным способом, возможен внутриклеточный способ формирования просвета протокапилляра за счет образования и последующего слияния крупных вакуолей в цитоплазме мезенхимных клеток.

Рис. 3. Первичный кровеносный сосуд типа протокапилляра в брыжейке тонкой кишки эмбриона человека 5—6нед внутриутробного развития: ЯЭР — ядро эритробласта. Ув. 8000

Некоторые ветвящиеся, ограниченные мезенхимными клетками каналы содержат в просвете развивающиеся клетки эритроидного ряда (рис. 3), что придает им на несерийных срезах вид отдельных «кровяных» островков, описанных на светооптическом уровне. Канализация мезенхимы идет параллельно процессу формирования аморфного вещества и волокнистых структур развивающейся in situ соединительной ткани. Поэтому на ранних стадиях васкулогенеза развивающиеся первичные микрососуды, даже не содержащие в просвете гемопоэтических клеток, можно отличить от межклеточных пространств, заполненных нежноволокнистыми структурами.

Существует мнение о том, что процессы ангио- и гематогенеза протекают параллельно только во внезародышевой мезенхиме.

Рис.4. Эритробласт, свободно лежащий между мезенхимными клетками брыжейки, эмбриона человека 5—6 нед внутриутробного развития:-ЯЭР — ядро эритробласта; ЯМК — ядро мезенхимной клетки. Ув. 8000

Формирующиеся внутризародышевые кровеносные сосуды свободны от форменных элементов крови (Ю. Н. Шаповалов, 1956; О. В. Волкова, М. И. Пекарский, 1976). Этой точке зрения противостоят многие наблюдения, доказывающие гематогенные потенции внутризародышевой мезенхимы (Н. Н. Аничков, 1940; Г. А. Константиновский, 1958; Н. М. Куликова, 1974; И. Б. Багменский, 1983; С. Stypulkowski, 1972; F. Dieterlen-Lievre, 1985). Развивающиеся клетки крови наблюдаются не только в просвете интерстициальных каналов и щелей, но и между мезенхимными клетками (рис. 4).

Согласно современным представлениям, в органах эпителиальной природы первичные микрососуды типа протокапилляров возникают во внеорганной мезенхиме, окружающей закладку органа. Дальнейшая васкуляризация тканевых органных комплексов осуществляется, вероятно, путем врастания протокапилляров, проникающих в орган по ходу соединительнотканных тяжей. В органах, закладка которых содержит мезенхиму, образование внутриорганных первичных микрососудов типа протокапилляров осуществляется in situ в результате канализации интерстициальных каналов и щелей в мезенхиме.

Магистральные кровеносные сосуды (например, дорсальная аорта, кардинальная вена) возникают в зонах агрегации клеток внутризародышевой мезенхимы. Ультраструктурные аспекты их формирования соответствуют общим закономерностям первичного ангиогенеза (R. Hirarov, Т. Н. Hiruma, 1981; D. M. Noden, 1987).

Следовательно, в результате первичного ангиогенеза возникают первичные микрососуды типа протокапилляров, которые являются родоначальниками компонентов внутризародышевой сосудистой системы. Источники и механизмы формирования, вне- и внутризародышевых первичных кровеносных сосудов сходны, что подтверждается общими ультраструктурными закономерностями их развития.

2.3. УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ СТЕНКИ ПЕРВИЧНЫХ МИКРОСОСУДОВ ТИПА ПРОТОКАПИЛЛЯРОВ В ПРЕДЦИРКУЛЯЦИОННУЮ ФАЗУ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ

На ранних этапах эмбрионального развития наблюдается качественная перестройка внутриорганнои системы транспортных коммуникаций: ведущую роль в обеспечении нормального метаболизма развивающихся тканевых структур - берет на себя формирующееся диффузное протокапиллярное русло. Таким образом, смена дососудистой микроциркуляции презумптивным нутриоргянным первичным кровеносным руслом является важным и обязательным этапом органогенеза (В. В. Куприянов, 1969, 1978; И. И. Бобрик и соавт., 1983; В. В. Куприянов и соавт., 1983).

На ранних этапах эмбриогенеза интерстициальные каналы и щели, развивающиеся в первичные микрососуды типа протокапилляров, выстланы клетками мезенхимной природы, так называемыми береговыми, или краевыми, клетками. Данные термины были предложены А. А. Максимовым (1927) для обозначения мезенхимных клетрк, располагающихся по периферии «кровяных островков».

Генез и степень детерминации клеточных форм мезенхимы до сих пор недостаточно выяснены. Не решен вопрос, все ли мезенхимные клетки компетентны и могут при воздействии определенных, еще не изученных факторов развиваться в клетки рыхлой соединительной ткани, форменные элементы крови, зндотелиоциты, гладкомышечные клетки или же определенная часть клеток, мигрирующая в мезенхиму, уже комитирована (детерминирована) в направлении образования эндотелиоцитов. В настоящее время практически невозможно установить генез мезенхимных клеток, которые участвуют в процессах первичного васкулогенеза. По-видимому, решение вопроса о степени детерминации мезенхимных клеток лежит в области экспериментальной эмбриологии.

Изучение мезенхимы куриных эмбрионов на стадии первых сомитов методами трансмиссионной электронной микроскопии и СЭМ не позволило идентифицировать «ангиобласты», от других мезенхимных клеток. до начала первичного васкулогенеза (R. Hirakov и соавт., 1983). Установлено, что протокапилляры появляются в зонах агрегации мезенхимных клеток. Согласно современным воззрениям, возникновение протокапилляров, вероятно, обусловлено реализацией потенций развивающихся мезенхимных клеток («береговых» клеток) к самоагрегации с последующим образованием трубчатых структур (A. I. Caplan, 1985; D. I. Wilson 1986). По нашим наблюдениям, способностью к агрегации обладают веретенообразные мезенхимные клетки (И. И. Бобрик и соавт., 1986). Это согласуется с данными N. Ashton (1966), который, изучая развитие сосудов сетчатой оболочки глазного яблока, показал, что веретенообразные мезенхимные клетки являются предшественниками капилляров. Поэтому, говоря о мезенхимной природе «береговых» клеток, мы имеем в виду их происхождение от неких «обобщенных» веретенообразных мезенхимных клеток.

При сравнительном анализе субмикроскопического строения мезенхимных и «береговых» клеток выявляются некоторые общие черты строения (рис. 5).

Рис. 5.Первичный кровеносный микрососуд типа протокапилляра в скелетной мышце эмбриона человека 5—6нед внутриутробного развития: ЯЭР — ядро эритробласта;ЯЭ — ядро эндотелиоцита; ЯМК — ядро мезеихимной клетки Ув. 6(100

Определенное морфологическое сходство выражается в отростчатости их цитоплазмы, близкой ее электронной плотности, внешнем виде ядра(М. В. Морин, 1985). Однако цитоплазма «береговых» клеток отличается большей насыщенностью органеллами (Л. В. Дебеленко, 1986). На люминальной поверхности «береговых» клеток определяются многочисленные тонкие цитоплазматические отростки, которые соприкасаются с эритробластами (М. Obrucnik и соавт., 1972). Одним из ранних ультраструктурных признаков формирования стенки протокапилляра является соединение мезенхимных клеток при помощи плотных контактов, которые представляют собой средство информационной и метаболической связи клеток друг с другом (С. Riddle, 1986). Как правило, контакты устанавливаются между отростками клеток или же отростки вступают в связь с телом клетки. Вероятно, процессы интеграции, объединяющие отдельные мезенхимные клетки, отграничивающие интерстициальные каналы в функционально единый клеточный пласт, представляют собой наиболее ранний этап цитодифференцировки «береговых» клеток. Однако на ранних этапах первичного васкулогенеза «береговые» клетки не образуют сплошной клеточный пласт, вследствие чего стенка первичных микрососудов в отдельных местах не замкнута и их просвет сообщается интерстициальным пространством (И. И. Бобрик и соавт.,1986).

В цитоплазме «береговых» клеток наблюдается образование групп мелких вакуолей, которые отшнуровываются как в просвет развивающегося сосуда, так и за его пределы. В первом случае за счет наличия замкнутого пространства между соединенными при помощи специализированных контактов «береговыми» клетками происходит накопление продукта секреции и как следствие — расширение просвета щели или канала. Это согласуется с мнением F.Gonsales-Crussi (1971) об образовании просвета первичных сосудов в результате секреции белков и поступления воды осмотическим путем из окружающей мезенхимы.

Рост протокапилляров в длину осуществляется за счет митоза «береговых» клеток. Развивающиеся протокапилляры широко анастомозируют между собой, формируя незамкнутое внутриорганное протокапиллярное русло.

2.3.1. Ультраструктурная характеристика примордиальных эндотелиоцитов

На ранних этапах эмбриогенеза Возникающие первичные микрососуды типа протокапилляров выстланы «береговыми», или «краевыми», клетками, которые постепенно дифференцируются в примордиальные эндотелиоциты. Факторы, индуцирующие трансформацию «береговых» клеток в примордиальные эндотелиоциты до сих пор не выяснены. Вероятно, инициатором структурных перестроек, возникающих в «береговых» клетках, является метаболический фактор, определяющий все возрастающие потребности развивающихся тканевых структур в энергетических и пластических субстратах. Стратегическое расположение «береговых» клеток на границе раздела «интерстициальная жидкость — рабочие элементы органа» индуцирует процессы ихцитодифференцировки, направленные на обеспечение функционирования гематоцеллюлярного барьера.

Процессы цитодифференцировки «береговых» клеток в примордиальные эндотелиоциты сопровождаются значительным уплощением клеток, которые вытягиваются в длину и соединяются между собой при помощи плотных контактов. Люминальная поверхность клеток, обращенная в просвет интерстициального канала, становится более гладкой. Иногда встречаются цитоплазматические отростки, которые могут перекрывать просвет сосуда (В. A. Warren, 1966). На аблюминальной поверхности определяются немногочисленные отростки различной длины. Зональность клетки выражена слабо (рис. 6). Наиболее четко определяется ядросодержащая зона, которая нередко выступает в просвет сосуда. На поперечных срезах безъядерных профилей протокапилляров средняя толщина примордиальных эндотелиоцитов колеблется незначительно. Ядра примордиальных эндотелиоцитов неправильной округлой формы с фестончатыми контурами. Хроматин в виде мелких глыбок располагается по всему ядерному объему и у внутренней поверхности ка-риолеммы. Крупные ядрышки, одно или два, как-яравило, размещаются эксцентрично, прилегая к областям инвагинаций ядерной оболочки. Для ядрышек характерно сетчатое строение (М. Sasaki, М. Kendall, 1985). В цитоплазме примордиальных эндотелиоцитов определяется небольшое количество органелл, которые равномерно распределены по всему клеточному объему. В цитоплазме располагаются единичные фрагменты зернистой и незернистой эндоплазматической сети, канальцы которой заполнены гомогенным содержимым средней электронной плотности. Характерно преобладание канальцев незернистой эндоплазматической сети (I. Simone-Santoге и соавт., 1971). Многочисленные рибосомы располагаются дискретно, однако наблюдается тенденция к образованию полисомаль-ных розеток. Пластинчатый комплекс развит слабо и представлен скоплением мелких пузырьков и сильно уплощенных цистерн. Митохондрии мелкие, содержат плотно упакованные кристы, погруженные в электроннопрозрачный матрикс. В цитоплазме встречаются единичные крупные микр.опиноцитозные везикулы, склонные к слиянию с образованием мультивезикулярных комплексов, гранулы гликогена, иногда липидные капли.

Рис. 6. Первичный кровеносный микрососуд типа протокапилляра гипофиза плода человека 5—6 нед внутриутробного развития: ЯЭР—ядро эритробласта; ЦЭ — цитоплазма эндотелиоцита; Ф —фенестра; МЭК — межэндотелиальный контакт; ХТМ — хлопьевидный тонковолокнистый материал; ЦМК — цитоплазма мезенхимной клетки. Ув. 10 000 (Препарат М. В. Морина)

Для примордиальных эндотелиоцитов характерно наличие плотных контактов, чаще по типу zonula occludens (I. Klepacek и соавт., 1986).

Соединительные элементы в основном представлены в желобках на Е-поверхности скола, соответствующие Р-поверхности сколотого плотного контакта содержат мостики (С. Riddle и соавт., 1986). Некоторые авторы описывают контакты по типу десмосом между примордиальными эндотелиоцитами (Л. В. Дебеленко, 1986; М. Oerucnik, 1972).

При помощи ультраструктурной морфометрии установлены количественные различия между примордиальными эндотелиоцитами, отграничивающими просвет первичных микрососудов, и окружающими клетками мезенхимы. Площадь профиля примордиальных эндотелиоцитов, их диаметр, площадь ядра превышают таковые клеток мезенхимы. Суммарная длина профиля зернистой эндоплаз-матической сети, количество митохондрий, относительная площадь микропиноцитозных везикул и вакуолей больше в эндотелиальных клетках, чем в мезенхимных. Фактор формы клетки и отношение площади к периметру ниже у мезенхимных клеток, что характеризует значительную отростчатость последних (И. И. Бобрик и соавт., 1985; М. В. Морин, 1985).

По сравнению с мезенхимными клетками в примордиальных эндотелиоцитах определяется более высокое содержание в ядрах ДНК; в цитоплазме отмечается прогрессирующее накопление гликогена. Активность щелочной фосфатазы в примордиальных эндотелиоцитах выше, чем в окружающих мезенхимных клетках (И. М. Яровая, 1968). В примордиальных зндотелиоцитах наблюдаются фигуры митоза.

Таким образом, примордиальные эндотелиоциты по ультраструктурным признакам строения относятся к эндотелиоцитам непрерывного типа. Сроки появления и развития первичных микрососудов типа протокапилляров, выстланных примордиальными эндотелиоцитами, соответствуют предциркуляционной фазе в развитии системы микроциркуляции (И. И. Бобрик и соавт., 1985).

2.3.2. Возникновение и развитие базальной мембраны

На ранних стадиях васкулогенеза первичные микрососуды лишены базальной мембраны (И.И.Бобрик и соавт., 1985, 1986; Т. Bar, J. R. Wolff, 1972; К- Welt и соавт., 1972; S. Roy и соавт., 1974; R. С. Wagner, 1980; A. J. Milici и соавт., 1981; L. Roncali, D. Ribatti, 1983; L. Roncali и соавт., 1985; I. Klepacek и соавт., 1986). Однако в отдельных работах встречается описание базальной мембраны кровеносных микрососудов на ранних стадиях эмбриогенеза — на 4—6-й неделе внутриутробного развития человека (М. Obrucnik и соавт., 1972).

Вопрос о генезе базальных мембран до сих пор остается дискуссионным. Существует точка зрения, согласно которой базальная мембрана является результатом синтетической активности эндотелиоцитов. Об этом свидетельствует способность эндотелиоцитов в культуре тканей синтезировать все компоненты базальной мембраны (С. R. Birdwell и соавт., 1978; Е. J. Масагак и соавт., 1978; Е. A. Jaffe, D. F. Mosher, 1978; О. Tokuji, 1986; С. Chouchkov и соавт., 1987). Согласно альтернативной точке зрения, - базальная мембрана представляет собой продукт синтетической деятельности клеток соединительной ткани. Это подтверждается общностью биохимического и морфологического строения внеклеточного матрикса соединительной ткани и базальной мембраны. Большинство ученых склоняются к компромиссной концепции, согласно которой базальная мембрана является производным совместной биосинтетической активности эндотелиоцитов, перицитов, миоцитов и клеток паравазальной соединительной ткани. Кроме того, в состав базальной мембраны включаются вещества, которые фильтруются из крови и диффундируют из окружающей ткани (В. В. Куприянов и соавт., 1985).

В процессе образования базальной мембраны можно выделить два периода: внутриклеточный и внеклеточный. Внутриклеточный период характеризуется интенсивным синтезом веществ белково-полисахаридной природы на «экспорт». В эндотелиоцитах определяется хорошо развитый синтетический аппарат. В ходе внутриклеточного периода вещества белково-полисахаридной природы образуются в эндоплазматической сети, затем транспортируются в пластинчатый комплекс. При внутриклеточном транспорте синтезируемые продукты подвергаются посттрансляционной модификации (G. E. Palade, 1975). Секретируемые вещества выделяются из клетки путем экзоцитоза. В качестве транспортных везикул может выступать определенный класс микропиноцитозных везикул (В. В. Куприянов и соавт., 1985). При окраске таниновой кислотой в данных везикулах отмечаются зоны субмембранного уплотнения (Н. J. Merker и соавт., 1981). При помощи радионуклидных методов исследования доказано участие первичных эндотелиоцитов в образовании базальной мембраны. Меченые аминокислоты и сахара скапливались в эндотелиоцитах, а затем определялись в фрагментах развивающейся базальной мембраны (М. Е. Murphy, 1976).

Первым морфологическим признаком внеклеточного периода образования базальной мембраны является возникновение на аблюминальной поверхности примордиальных эндотелиоцитов нерегулярно расположенных скоплений хлопьевидного и тонкофибриллярного материала, концентрирующегося у плазмолеммы клетки (см. рис. 6). Чаще всего первые глыбки формирующейся базальной мембраны появляются на базальной поверхности зоны перикариона. По данным К. Welt и соавторов (1972), эти образования имеют гранулярный вид. При окраске таниновой кислотой установлено, что данные скопления образованы гранулярным и тонкофибриллярным материалом (В. В. Куприянов и соавт., 1985). Гранулы состоят из частиц диаметром 25 нм fR. Herken, H. J. Barrach, 1985). По мнению В. И. Алтуховой (1986), при образовании базальнои мембраны первыми возникают фибриллярные структуры.

Иммуногистохимическим методом установлено, что уже на ранних стадиях эмбрионального развития базальная мембрана содержит коллаген IV типа, ламинин и фибронектин (I. Ken-Ichi и соавт., 1985). Биохимические компоненты базальнои мембраны в ходе эмбриогенеза появляются -асинхронно: первым определяется ламинин, затем коллаген IV типа и после этого — гепарансульфат-протеогликаны. «Сборка» базальнои мембраны начинается при неполном наборе всех ее биохимических компонентов (Т. G. Kitten и соавт., 1987)..

Таким образом, первым этапом морфологического формирования базальнои мембраны первичных кровеносных микрососудов типа протокапилляров является возникновение хлопьевидных скоплений электронноплотного материала на аблюминальной поверхности эндотелиоцитов, который представляет собой результат синтетической активности эндотелиоцитов и окружающих клеток мезенхимы.

2.4. УЛЬТРАСТРУКТУРНЫЕ ОСОБЕННОСТИ СТРОЕНИЯ СТЕНКИ ПРОТОКАПИЛЛЯРОВ В ЦИРКУЛЯЦИОННУЮ ФАЗУ РАЗВИТИЯ СИСТЕМЫ МИКРОЦИРКУЛЯЦИИ

Следующая стадия в развитии системы микроциркуляции — это подключение внутриорганных первичных микрососудов типа протокапилляров, возникающих in situ, посредством магистральных сосудов к общему сосудистому руслу плода. Данный процесс носит асинхронный характер и определяется темпами и особенностями органогенеза.

Процессы дифференцировки первичной протокапиллярной сети на отводящие и приводящие отделы, вероятно, начинаются с момента циркуляции в них крови и, следовательно, являются первыми структурно-функциональными признаками, определяющими начало циркуляционной фазы в развитии системы микроциркуляции. На более поздних этапах внутриутробного развития гемодинамические условия, возникающие в различных отделах протокапиллярной сети, способствуют тому, что из приводящих микрососудов начинают дифференцироваться артериолы, а из отводящих — венулы. Степень развития обменного звена внутриорганного кровеносного русла определяется метаболическим градиентом, возникающим в различных регионах развивающегося органа. В связи с усилением метаболической и функциональной активности развивающегося органа происходит разделение дренажной функции сосудистого русла, в результате чего наряду с венозными микрососу-дами появляются лимфатические.

2.4.1. Ультраструктурные закономерности цитодифференцировки эндотелиоцитов, выстилающих протокапилляры

В начальные периоды циркуляционной фазы в системе микроциркуляции в эндотелиоцитах, выстилающих протокапилляры, углубляются процессы цитодифференцировки. Данный процесс носи асинхронный характер. Поэтому на определенном этапе внутриутробного развития одновременно в протокапиллярах можно выявить эндотелиоциты на различных этапах цитодифференцировки.

Для эндотелиоцитов, которые вступили на путь цитодифференцировки, характерна полигональная форма. В данных клетках ядра округлой или овальной формы, ориентированы вдоль длинной оси сосуда. Наблюдается постепенная конденсация хроматина у внутреннего листка кариолеммы; ядрышко в кариоплазме размещено эксцентрично. Отмечается значительное развитие органёлл синтетического аппарата (И. , И. Бобрик и соавт., 1985, 1986; J. L. Haar, G. A. Ackerman, 1971; I. Simone-Santoro и соавт., 1971; Е. W. Parry, D. R. Abramovich, 1972; D. H. Ausprunk и соавт., 1974; R. S. Hannah, E. J. Nathniel, 1974; R. Wagner, 1980). Свободные рибосомы размещаются или одиночно в цитоплазме, или объединяются в комплексы — полисомальные розетки. Обилие свободных рибосом указывает на активный биосинтез белка, необходимого для цитоплазматического матрикса, особенно в период роста клетки зернистая эндоплазматическая сеть представлена многочисленными канальцами, некоторые из них, расширяясь, формируют цистерны. Значительное развитие зернистой эндоплазматической сети свидетельствует об активном биосинтезе белковых веществ на «экспорт». В цитоплазме встречаются фрагменты незернистой эндоплазматической сети. На мембранах незернистой эндоплазматической сети локализуются многочисленные ферменты, участвующие в метаболизме гликогена, липидов (С.P.Swanson, P.L.Webster, 1980).

Пластинчатый комплекс образован системой уплощенных цистерн, а также мешочков, крупных и мелких везикул, которые заполнены материалом умеренной электронной плотности. В стопке уплощенных цистерн можно выделить три функционально различных компартмента, каждый из них содержит определенный набор ферментов, необходимых для того или иного этапа модификации белка (J.Roth, J.M.Lucoca, 1985; D.E.Rotman, 1985). Белки, синтезирующиеся в зернистой эндоплазматической сети, перемещаясь в транспортных везикулах, поступают в цис-цистерны пластинчатого комплекса. Из цис-компартментов белки при помощи везикул транспортируются в цистерны срединного компартмента. По мере продвижения через стопку каждый белок модифицируется в соответствии со своим назначением. В транс-компартменте осуществляется «упоковка» и дальнейшая транспортировка белка — или в депо клетки, или в лизосомы, или для построения и обновления мембран, а также гликокалекса, или путем «экзоцитоза» — за пределы клетки. Биохимическими методами установлено, что в цистернах пластинчатого комплекса наблюдается процессинг (созревание) белков. Ферменты, расположенные на мембранах различных компартментов пластинчатого комплекса, присоединяют или отщепляют молекулы сахаров, а также присоединяют к белкам фосфатные и сульфатные группы и жирные кислоты. Причём каждый компартмент осуществляет определенную функцию. В цискомпартменте находятся ферметы, присоединяющие фосфатные группы. В срединном компартменте локализованы N-ацилглюкозаминотрансферазы. Для транс-компартмента характерны ферменты, присоединяющие галактозу и сиаловую кислоту (D.E.Rotman, 1985). Существует две концепции, объясняющие передвижение гликопротеидов через стопки пластинчатого комплекса. Согласно модели везикулярного транспорта, белки переносятся от компартмента к компартменту при помощи везикул, которые отпочковываются от цистерн. Существует и другая модель, согласно которой на цис-стороне стопки путем слияния везикул образуются новые цистерны, которые движутся вдоль стопки. На транс-стороне стопки цистерны распадаются на везикулы, в которых транспортируются созревшие белки. Процессинг белка наблюдается внутри одной и той же цистерны, по мере продвижения которой сменяются биохимические реакции. Таким образом, в пластинчатом комплексе происходят процессинг и сортировка белков на группы в соответствии с их функцией и назначением, а также последующие «упоковка», транспортировка и выделение путем экзоцитоза или эндоцитоза. Отмечается тесная связь фрагментов зернистой эндоплазм этической сети и мембранных структур пластинчатого комплекса (L.G.Caro, 1961). Это объясняется, во-первых, тем, что в канальцах зернистой эндоплазматической сети синтезируются мембраны пластинчатого комплекса, обеспечивая его развитие и обновление, а, во-вторых, тем, что: в компартментах пластинчатого комплекса происходит процессинг белков, поступающих из эндоплазматической сети.

Митохондрии распределяются по всему объему цитоплазмы; кристы плотно прилежат друг к другу, погружены в электронно-плотный матрикс. Большое количество митохондрий обеспечивает энергетические потребности клетки. Вероятно, численность митохондрий возрастает вследствие прямого деления предшествующих митохондрий (A. W. Ham, D. H. Cormack, 1982). Таким образом, хорошо развитый синтетический аппарат обеспечивает высокий уровень неспецифических биосинтетических процессов, необходимых для интенсивного роста и пролиферации развивающихся эндотелиоцитов, а также для построения собственной базальной мембраны. Столь высокое развитие органелл синтетического аппарата в развивающихся эндотелиоцитах позволило V. N. Vankov, S. D. Nikolov (1985) выдвинуть положение о формировании своеобразного секреторного центра, который включает также микротрубочки, участвующие вэкзоцитозепродуктов синтеза.

Популяция микропиноцитозных везикул характеризуется значительным полиморфизмом: наряду с крупными микропиноцитозными везикулами размером свыше 100 нм встречаются и более мелкие. Средний диаметр микропиноцитозных везикул составляет 85 нм (A. J. Milici, P. W. Bankson, 1981), 24 % везикул имеют размеры 100—140 мм, 38 % —по диаметру меньше 90 нм. По мере цитодифференцировки количество микропиноцитозных везикул возрастает, их популяция становится более однородной за счет уменьшения численности крупных везикул (И. И. Бобрик и соавт., 1985, 1986; A. J. Milici, 1978). Наряду с гладкоконтурными встречаются и единичные окаймленные везикулы размером 100—250 нм (R. С. Wagner, 1980; A. J. Milici, P. W. Bankston, 1981).

Элементы цитоскелета представлены отдельными микротрубочками, микрофиламентами и микротрабекулярной решеткой.

Микротрубочки преимущественно располагаются вдоль длинной оси клетки (Я. Л. Караганов и соавт., 1981; И. И. Бобрик и соавт., 1983, 1986; Е. W. Parry, 1972). Они выполняют опорную функцию, участвуют в контролировании формы клетки, им присущи контрактильные свойства. Микротрубочки во многом обеспечивают внутриклеточную компартментализацию и формируют пути предпочтительного перемещения клеточных органелл, микропиноцитозных везикул, а также крупных макромолекул, воды и электролитов (Я.Л.Караганов и соавт., 1981, 1983; S.Sabesin, 1981; A. W. Ham, D. H. Cormack, 1982). Микротрубочки очень динамичные структуры, и их количество в цитоплазме определяется функциональным состоянием клетки; в процессе подготовки клетки.к митозу они исчезают (A. Fulton, 1987).

Среди микрофиламентов выделяют тонкие (актиновые) —диаметром 4,9—9 нм, толстые (миозиновые) —диаметром 9—18 нм и промежуточные. Для эндотелиоцитов характерно, что промежуточные микрофиламенты построены исключительно из виментина (M.Osborn, 1982; A. Fulton и соавт., 1987). Это является косвенным подтверждением мезенхимного происхождения эндотелиоцитов, так как наблюдается тканевая специфичность белков промежуточных микрофиламентов, а виментин характерен только для клеток, дифференцирующихся из мезенхимы (В. Lane, В. Anderton, 1982). Микрофиламенты участвуют в реализации опорной и сократительной функций. Данные органеллы обеспечивают миграцию эндотелиоцитов, а также адгезию к подлежащему субстрату (Я. Л. Караганов и соавт., 1981, 1983). Существует мнение, что в раннем эмбриогенезе полисомы могут связывать миозин и взаимодействовать с актинсодержащими микрофиламентами, причем это приводит к усилению сократительной функции микрофиламентов (В. Н. Мещеряков и соавт., 1982). В развивающихся эндотелиоцитах микрофиламенты не имеют четкой внутриклеточной ориентации (Я. Л. Караганов и соавт., 1981; И. И. Бобрик и соавт., 1982, 1986; Е. W. Parry, 1972). Относительно слабое развитие элементов цитоскелета во многом определяет значительный полиморфизм формы и размеров, свойственный эндотелиоцитам протокапилляров.

Люминальная и базальная поверхности эндотелиоцитов характеризуются выраженной подвижностью: формируются многочисленные микровыросты, впячивания и т. д. Клеточная поверхность эндотелиоцитов покрыта гликокалексом, который при окраске рутениевым красным приобретает гранулярный вид (W. Fuchs, 1971). На люминальной поверхности эндотелиоцитов в состав гликока-лекса входит в основном подокалицин (сиалопротеин), для которого характерно локусное распределение (R. Horwart и соавт., 1986). Процесс образования гликокалекса в эндотелиоцитах не описан.

Тельца Вейбель — Паладе (внутриклеточное депо гистамина) появляются в эндотелиоцитах на ранних стадиях эмбриогенеза (D. H. Ausprunk и соавт., 1974), но их численность невелика (Е. R. Weibel, G. E. Palade, 1964; R. Wagner, 1980). В некоторых случаях указанные структуры локализуются в терминальных мешочках пластинчатого комплекса (A. Sengel, P. Stockner, 1970), в связи с чем высказано предположение, что возникновение телец Вейбель — Паладе связано с элементами пластинчатого комплекса, однако это мнение разделяют не все исследователи (Е. W. Parry, 1972).

Процессы, дальнейшей цитодифференцировки сопровождаются постепенным становлением зональности цитоплазмы эндотелиоцитов. Наиболее демонстративен этот процесс в эндотелиоцитах обменных микрососудов. Наблюдается четко выраженная ядросодержащая зона; периферические участки цитоплазмы становятся более длинными и плоскими. Происходит перераспределение органелл: основное количество органелл, преимущественно компонентов синтетического аппарата, концентрируется в области ядра, формируя так называемую зону органелл. В периферических отделах цитоплазмы располагаются отдельные митохондрии, свободные рибосомы, микропиноцитозные везикулы и элементы цитоскелета. Формируются также околоконтактные зоны. Их становление связано со структурными трансформациями прилежащих клеточных мембран и перераспределением элементов цитоскелета (Я-Л. Караганови соавт., 1982).

Для эндотелиоцитов развивающихся микрососудов характерна низкая адгезивность в пределах клеточного пласта (К. Matsaihashi, 1961; R. Wagner, 1980). Отмечен временный характер межэндотелиальных связей, который можно объяснить высокой динамичностью эндотелиоцитов и нестабильностью клеточного монослоя (Ю. Р. Арвеладзе, 1983; R. Wagner, 1980). По мере цитодифференцировки эндотелиоцитов увеличивается адгезивность их межклеточных контактов (R. Wagner,1980). При трансмиссионной электронной микроскопии обнаруживается значительный полиморфизм межэндотелиальных контактов в стенке развивающихся протокапилляров (И.И.Бобрик и соавт., 1986). Уплощенные края соседних эндотелиоцитов могут соприкасаться на различном расстоянии или черепицеобразно наползать друг на друга. Иногда встречаются интердигитирующие соединения, когда выпячивание одной клетки комплементарно углублению соседней. Отмечается вариабельность протяженности и ширины межклеточных пространств, а также характера взаимодействия контактирующих мембран. Наблюдаются открытые контакты, ширина межклеточных щелей достигает 0,1 мкм (А. V. Albertini, 1960; D. W. Caley, D. S. Maxwell,1970). Встречаются контакты по типу зон слипания (zonul adherens) с шириной межклеточного канала 20 нм (P. Dubois, 1971) Иногда обнаруживается более близкое соприкосновение контактирующих мембран с формированием щели до 6 мн — communicating junctions (К. Welt и соавт., 1982). Образование подобных межклеточных соединений во многом определяется подлежащим внеклеточным матриксом.(V. Weber и соавт., 1984). Появление ком муникационныхконтактовмежду соседнимиэндотелиоцитам свидетельствует о формировании метаболической кооперации клеток, способствующей не только структурному, но и функционально му объединению эндотелиоцитов в единую клеточную систем (С. V. Lo, 1982; J. P. Revel, 1986). В зоне щелевых контактов фор мируютсягидрофильныеканалы, непосредственно соединяющи цитоплазму соседних клеток, они проницаемы для ионов и молеку-с массой до 1 кД (К. Fujimoto и соавт., 1984; S. E. Fraser, 1985). Путем изменения численности щелевых контактов можно регулировать взаимодействие клеток (J. P. Revel, 1986). Данный тип контактов во многом определяет пролиферативную активность развивающихся эндотелиоцитов (L. G. Spagnoli и соавт., 1982; W. J. Larsen, 1983), регулирует их рост (W. R. Loewenstein, 1979). Встречаются также плотные контакты (occluding junctions) в виде пятен облитерации образующихся путем слияния мембран контактирующих эндотелиоцитов. Пятна облитерации чаще наблюдаются у базальной по верхности эндотелиоцитов(Е. W. Parry, D. R. Abramovich, 1974) Присутствие плотных контактов свидетельствует о развитии селек тивной проницаемости и становлении барьерных функций эндотелиального пласта. В некоторых протокапиллярах эндотелиоциты соединены между собой при помощи десмосом (Л. В. Дебеленко 1985). По мере углубления процессов цитодифференцировки интер целлюлярные пространства удлиняются, приобретают более сложную конфигурацию, увеличивается число плотных контактов в виде пятен и зон облитерации (Е. А. Шевченко, 1982; И. И. Бобрик и соавт., 1983, 1986; D. W. Caley, D. S. Maxwell, 1970; P. Delorme 1972; С. H. Phelps, 1972; R. S. Hannah, E. J. Nathaniel, 1974; S. Donahue, G. D. Pappas, 1975). Постепенное усложнение и совершенствование межэндотелиальных контактов является одним из основных признаков цитодифференцировки эмбрионального эндотелия (R. Wagner, 1980). Многие авторы вариабельность конфигурации и протяженности межэндотелиальных стыков, высокую степень активности базальной и люминальной поверхностей развивающихся эндотелиоцитов объясняют выраженной подвижностью клеток, что присуще растущим микрососудам (V. Smith и соавт., 1971; S. Fujimoto и соавт., 1975; М. Е. Murphy, E. С. Carlson, 1978). Постоянное движение эндотелиоцитов относительно друг друга может привести к нарушению адгезии и последовательности расположения эндотелиоцитов в ранних микрососудах (М. Сагго, 1961).

Для эндотелиоцитов развивающихся микрососудов характерна высокая пролиферативная активность, обеспечивающая прогрессирующее возрастание клеточной популяции. Митотический индекс эмбрионального эндотелия может достигать 23 % (D. H. Ausprunk и соавт., 1974; R. Wagner, 1980). В эндотелии протокапилляров наблюдается высокое содержание меченного ³Н-тимидина, присутствие которого указывает на репликацию ДНК в s-фазе клеточного цикла. Столь высокая пролиферация эндотелиоцитов обеспечивает формирование новых микрососудов (см. главу 4), а также, вероятно, удлинение уже существующих протокапилляров. По мере развития эндотелиоцитов снижается синтез ДНК, удлиняется митотический цикл, что совпадает с интенсивными процессами их цитодифференцировки (R. Wagner, 1980). Одним из косвенных показателей снижения метаболической активности эндотелиоцитов является возникновение на их поверхности единичных ресничек (V. N. Vankov, S. D. Nikolov, 1985).

По мере углубления процессов цитодифференцировки эндотелиоцитов происходит редукция органелл синтетического аппарата; параллельно отмечается становление системы микропиноцитозных везикул и ее производных, определяющих процессы трансэндоте-лиального транспорта веществ. Взаимосвязь данных явлений, наблюдающихся в ходе цитодифференцировки эндотелиоцитов, можно объяснить с позиций концепции регуляции деятельности конститутивных и индуцибельных генов эукариотических клеток в процессе развития (J. В. Gurdon, 1977). Экспрессия индуцибельных генов, определяющих дифференцировку клеток, по типу обратной связи репрессирует конститутивные гены, отвечающие за биосинтетические процессы, необходимые для пролиферации. Таким образом, по мере цитодифференцировки, в ходе которой клетки приобретают ультраструктурные особенности организации, свойственной дефинитивным эндотелиоцитам, отмечается регрессия органелл общего назначения, что сопровождается снижением пролиферативной и биосинтетической активности клеток (И. И. Бобрик и соавт., 1985, 1986; R. Wagner, 1980).

По мере цитодифференцировки наблюдается тенденция к уменьшению основных морфометрических показателей, отражающих геометрические трансформации эндотелиоцитов: длины контура люминальной и базальной поверхностей эндотелйальной выстилки, площадей профиля ядра и эндотелиального слоя, длины контура зоны перикариона (И. И. Бобрик и соавт., 1982, 1986; Е. А. Шевченко, 1982; К. Mollgard, N. R. Satmdess, 1975; Т. Bar, J. R. Wolff, 1976; L. Roncali и соавт., 1985).

Хемодифференцировка эндотелиоцитов отстает от морфологической цитодифференцировки (Z. Loida и соавт., 1985). В эндотелиоцитах протокапилляров основной источник поступления макроэргетических соединений типа АТФ связан с гликолитическим путем окисления (И. И. Бобрик и соавт., 1982, 1986; Е. А. Шевченко, 1982; А. И. Парахин, 1983).

Развивающиеся эндотелиоциты в период цитодифференцировки выполняют ряд функций, которые как в качественном, так и в количественном отношении во многом отличаются от функций дефинитивного эндотелия (J. L. Haar, G. A. Ackerman, 1971; Е. W. Parry, D. R. Abramovich, 1972; D. Н. AuspHunk и соавт., 1974; R. S. Hannah, E. J. Nathaniel, 1974). Значительное развитие синтетического аппарата обеспечивает высокий уровень метаболических неспецифических процессов. Эндотелиоциты протокапилляров активно продуцируют вещества белковой и полисахаридной природы на «экспорт», в частности,для формирования гликокалекса и собственной базальной мембраны (S. L. Kaufmann и соавт., 1972; D. Shepro, 1972; С. Rauterbery, 1975; М. Е. Murphy, 1976; Д. Е. Моsher и соавт., 1982). Эндотелиоциты продуцируют компоненты коллагенов I, III, IV и V типов (В. В. Vo и соавт., 1978), фибронектин, ламинин, тромбоспондин (Л. И. Слуцкий, 1984; R. A. Clark и соавт., 1982, 1986; G. L. Hahn и соавт., 1984; R. H. Kramer и соавт., 1985; A. Greets и соавт., 1986). В период интенсивной пролиферации эндотелиоциты активно синтезируют гликопротеиды; в последующие сроки дифференцировки темпы синтеза гликопротеидов снижаются, но значительно возрастает образование сульфати-рованных гликозаминогликанов (D. H. Ausprunk, 1981). Синтезируемые гликозаминогликаны характеризуются высоким содержанием гепаринсульфата и гепарина (R.S. Bar и соавт., 1985). Сульфатированные гликозаминогликаны участвуют в построении базальной мембраны (J. R. Couchman, 1984). Кроме того, протеогликаны, синтезируемые эндотелиоцитами приводящих сосудов и выделяющиеся в экстравазальное пространство, образуют высокополимерные эластические сети, участвующие в оегуляции величины пульсовой волны (Н.Hartmut, l983). Развитие протокапиллярной сети по времени совпадает с периодом становления функциональной активности органа. В связи с этим в эндотелиоцитах протокапилляров параллельно углублению процессов цитодифференцировки появляются ультраструктурные признаки специализации, во многом определяющие выполнение органоспецифичных функций. Данный процесс наиболее демонстративен вэндотелиоцитах обменного звена внутриорганного русла.

В эндотелиоцитах обменных микрососудов тех органов, для функционирования которых .необходим массивный транссосудистый транспорт веществ, в истонченных отделах цитоплазмы появляются единичные фенестры. Этот процесс наблюдается в микрососудах эндокринных органов (И. И. Бобрик и соавт., 1982, 1985, 1986; S. Kalman, 1983), печени (В. К. Верин, 1981; И. И. Бобрик и соавт., 1987; R. M. Pino, P. W. Bankston, 1979; S. Nakabe, P. M. Motta, 1980; A. J. Milici, P. W. Bankston, 1981), тонкой кишки (И. И. Бобрик и соавт., 1984, 1986; A. L. Milici, 1978; A. J. Milici, P. W. Bank ston, 1981). В эндотелиоцитах тех органов, для которых характерно строгое поддержание параметров тканевого гомеостаза, совершенствуется система микропиноцитозного транспорта. Описан этот процесс в эндотелиоцитах микрососудов вилочковой железы (В. Г. Черкасов, 1979), яичников (О. В. Волкова и соавт., 1975; О. В. Волкова, М. И. Пекарский, 1976; Е. А. Шевченко, 1982), скелетной мышцы (К. Welt и соавт., 1972).

Таким образом, в начальные периоды циркуляционной фазы в развитии системы микроциркуляции в эндотелиоцитах протокапилляров возникают ультраструктурные признаки специализации, которые сопровождаются дальнейшим становлением зональности эндотелиоцитов, развитием и совершенствованием системы микропиноцитозного транспорта и ее производных. Более подробно общие закономерности развития специализированных форм эндотелиоцитов, а также ультраструктурная характеристика каждого типа эндотелиоцитов будут изложены в главе 4.

2.4.2. Ультраструктурные и биохимические аспекты становления и совершенствования базальной мембраны

В развивающихся протокапиллярах на аблюминальной поверхности эндотелиоцитов происходит постепенное накопление хлопьевидного и тонкофибриллярного материала (И. И. Бобрик и соавт., 1982, 1986; В. В. Куприянов и соавт, 1985; A. J. Milici, P. W. Bankston, 1981). Фрагменты развивающейся базальной мембраны увеличиваются в диаметре и за счет латерального роста связываются между собой, формируя более крупные непрерывные участки. Латеральная агрегация коротких сегментов формирующейся базальной мембраны в основном осуществляется путем самосборки (W. Csato, 1983). Образующийся слой фиксируется к аблюминальной поверхности эндотелиоцитов и служит своеобразной матрицей для дальнейшего роста базальной мембраны (В. В. Куприянов и соавт., 1985; W.Csato,H.-J.Merker, 1983).

В развивающихся протокапиллярах толщина базальной мембраны сильно варьирует; отмечаются локусы истончения, местами фрагменты базальной мембраны полностью исчезают (R. С. Johnson, 1974).

Наблюдается органоспецифичность в степени созревания базальной мембраны развивающихся микрососудов. На стадии протокапилляров базальная мембрана может быть представлена сплошным тонким гомогенным слоем, может быть прерывистой, а иногда и вообще отсутствовать и появляться позднее (R. Wagner, 1980). Например, в протокапиллярах миокарда куриных эмбрионов базальная мембрана прерывистая и становится сплошной к моменту вылупливания из яйца (R. С. Johnson, 1974). В развивающихся протокапиллярах головного мозга базальная мембрана возникает рано (Е. D. Robertis, Н. М. Gershenfeld, 1961; D. W. Caley, D. S. Waxwell, 1970; S. Roy и соавт., 1974). В тонкой кишке наблюдается постепенное становление базальной мембраны путем слияния отдельных ее фрагментов с образовании тонкого гомогенного слоя (A. J. Milici, P. W. Bankston, 1981).

По мере становления компонентов сосудистой стенки происходит морфологическое и биохимическое созревание мембраны: обнаруживается постепенное ее утолщение, она становится более однородной. Базальная мембрана сплошным кольцом окружает эндотелиоциты; отмечается постепенное повышение ее электронной плотности (S. Donahue G. D Pappas, 1961; D. W. Caley, D. Maxwell, 1970; J. R. Wolff, T. Bar, 1972; R. Wagner, 1980). По мере дифференцировки отделов протокапиллярного русла наблюдается становление звеньев и органоспецифичных черт в организации базальной мембраны, которые присущи тому или иному микрососуду (И. И. Бобрик и соавт., 1986).

Ультраструктурное строение базальной мембраны во многом определяется способом фиксации, видом заливочных смол и методами контрастирования (Я. Л. Караганов и соавт., 1969; В. А. Шахламов, 1971; В. В. Куприянов и соавт., 1983, 1985; W. Csato, 1983; S. В. Spooner, A. Paulson, 1986). Классически в базальной мембране выделяют три слоя: осмиофильный — lamina densa и два осмиофобных — lamina rara interna, lamina rara externa. Некоторые авторы считают, что базальная мембрана имеет гомогенную структуру и ее подразделение на слои представляет собой артефакт фиксации(М. Goldberg, F. Escaig-Haye, 1986).

На ранних этапах внутриутробного развития базальная мембрана является результатом синтетической активности эндотелиоцитов протокапилляров и развивающихся клеток окружающей мезенхимы. По мере дифференцировки клеточных компонентов сосудистой стенки в процесс синтеза базальной мембраны включаются перициты и гладкомышечные.клетки.

В состав базальной мембраны входят следующие основные компоненты: коллаген IV и V типа, фибронектин, ламинин, энтактин, тромбоспондин, протеогликаны. Остановимся кратко на биохимических свойствах и роли этих веществ в организации и функции базальной мембраны.

Коллаген IV типа называют еще коллагеном базальных мембран (М. Klaus, 1981; R. Garrone, 1986). Он является обязательным компонентом всех базальных мембран, в том числе базальной мембраны сосудистого эндотелия (R. Herken и соавт., 1985; R. H. Kramer и соавт., 1985; P. S. Amenta, 1986; A. Bohner и соавт., 1986; S. Hishida и соавт., 1986). Коллаген IV типа представлен cci- и аг-цепями (P. Bornstein, H. Sage, 1980; P. G. Gehron-Robey, G. R. Martin, 1981). а-цепи коллагена IV типа длиннее, чем таковые коллагена I типа (Е. J. Milles, P. В. Robertson, 1973), за счет расположения на концах молекул полипептидных ветвей. Присутствие полипептидных ветвей препятствует формированию коллагена IV типа в исчерченные волокна (A. Martinez-Hernandez, P. S. Amenda, 1983). Коллаген IV типа содержит уникальный домен— T-S-домен, связывающий между собой молекулы коллагена (J, Risteli и соавт., 1980; R. Timpl и соавт., 1982), а также NC-S-домен (R. W. Glanville и соавт., 1987). При взаимодействии молекул коллагена IV типа формируется трехмерная объемная сеть, которая является основой базальной мембраны и на которой располагаются остальные ее компонента (В. В. Куприянов и соавт., 1985; Т. Ichimura и соавт., 1983; G. Arnold, 1985). Сетевидный характер расположения молекул коллагена во многом обусловливает селективную проницаемость базальной мембраны, регулирует размеры компартментов, заполненных протеогликанами (Н. Wayland, 1980). При обработке сосудистой стенки коллагеназой значительно возрастает порозность (G. Godeau,, A. M. Robert, 1977).

С помощью иммуноцитохимических исследований установлено, что коллаген IV типа локализуется в lamina rara и lamina densa (F. J. Roll и соавт., 1980; J. Sano и соавт., 1981; M. G. Farquhar и соавт., 1982); по данным ряда авторов (S. P. Amenta, 1986; R. Herken, Н. J. Barach, 1985),— только в lamina densa. Коллаген опосредует адгезию клеток к подлежащему субстрату путем взаимодействия с молекулами ламинина и фибронектина (G. W. Laurie и соавт., 1986). В культуре тканей отложение коллагена IV типа должно предшествовать распластыванию клетки и обеспечивать последующую ее адгезию (М. P. Marinkovich, V. Rocha, 1986). Коллаген IV типа ограничивает миграцию клеток (R. A. Clark и соавт., 1982). В пренатальный период морфогенеза постепенно увеличивается содержание коллагена IV типа в базальной мембране. Однако в развивающемся микрососуде, особенно на вершине ростовой почки, количество коллагена IV типа значительно уменьшается (R. A. Clark и соавт., 1982). Таким образом, биологическое значение коллагена IV типа заключается в создании остова ба-зальной мембраны, становлении селективной проницаемости, регуляции миграции клеток и их адгезии к подлежащему субстрату.

Коллаген V типа относится к группе перицеллюлярных коллагенов (S. Gay и соавт., 1980). Он состоит из трех а-цепей (Y. Hashimoto и соавт., 1986). щ- и аг-цепи коллагена .V типа -могут образовывать различные трехмерные комбинации, физиологическое значение которых еще неизвестно. Значительные неколлагено-вые пептидные звенья в молекуле коллагена V типа обусловливают его взаимодействие с другими коллагенами внеклеточного мат- рикса (J. H. Fessler и соавт., 1987). Коллаген V типа присутствует также в базальной мембране, экстрацеллюлярном матриксе соединительной ткани, в том числе в периваскулярной (М. Klaus и соавт., 1982; D. Sqhuppan и.соавт., 1986; Т. L. Smith и соавт., 1986). В интерстициальной ткани плодов определяется 6—8 % коллагена V типа (L. Т. Smith и соавт., 1986). Некоторые авторы отрицают присутствие коллагена V типа в базальной мембране (J. Sano и соавт., 1981; A. Martinez-Hernandez и соавт., 1982).

Коллаген V типа продуцируется развивающимися фибробластами (М. A. Haralson и соавт., 1980; С. A. Kumamoto, J. H. P. Fessler, 1980). В стенке сосуда его продуцентами являются глад-комышечные клетки и перициты (Н. Sage и соавт., 1980, 1981). Особый интерес вызывает синтез коллагена V типа эндотелиоци-тами. Существует мнение, что коллаген V типа, покрывая равномерным слоем поверхность эндотелиоцита, обусловливает атромбо--г-е-нные—свойства-эндотелиального пласта (J. A. Madri, rT. Furth-mayr, 1979; J. A. Madri и соавт., 1980). Методом электронной цитохимии установлена локализация колагена V типа на люмина-льной поверхности эндотелиоцита, в области выростов цитоплазмы и вблизи межэндотелиальных контактов (Т. Kerenyi и соавт., 1982). Как правило, коллаген V типа определяется на поверхности клеток или образует молекулярное сито вокруг них. Коллаген V типа формирует для клеток механическую опору в экстрацеллюляр-ном матриксе — своеобразный экзоскелет (Л. И. Слуцкий, 1984). Коллаген V типа, располагаясь в интерстиции вокруг сосудов, способствует их фиксации в соединительной ткани (В. В. Куприянов и соавт., 1985; A. Martinez-Hernandez и соавт., 1982).

Выделяют еще коллаген VIII типа — так называемый эндотелиальный коллаген (R. Garrone, 1986; Е. R. Маупе и соавт., 1987). Он является элементом внеклеточного матрикса, базальной мембраны и, возможно, клеточной поверхности (Н. Sage и соавт., 1987). В культуре эндотелиоцитов коллаген VIII типа способствует сохранению устойчивости дифференцированного фенотипа; прекращение его синтеза связано с повреждением эндотелиоцитов или утратой ими дифференцировки, например при ангиогенезе. Химическая структура коллагена VIII типа еще до конца не расшифрована. Установлено, что он состоит из спирали доменов с молекулярной массой 50 кД (Н. Sage и соавт., 1987).

Присутствие фибронектина в базальной мембране до сих пор спорно. Большинство авторов придерживаются мнения, что фибронектин определяется как в базальной мембране, так и в интерсти-циальном матриксе (R. A. Clark и соавт., 1982; М. Cheignon и соавт., 1987; A. Mayger и соавт., 1984; A. Colombat и соавт., 1985; R. H. Kramer, 1985; J. A. Clark и соавт., 1986). Некоторые авторы отрицают присутствие фибронектина в базальной мембране (P. Amenta и соавт., 1986). Высказано_ категоричное утверждение о том, что фибронектин является обязательным компонентом базальной мембраны, необходимым для их нормального развития (R. Timpl, 1980; A. G. Brownell и соавт., 1981; Y. Thessleff и соавт., 1981). Отмечены методические трудности обнаружения фибронектина в базальной мембране. Фибронектин способен специфически взаимодействовать с гиалуроновой кислотой с образованием гиа-луронектина. Это приводит к относительному снижению количества определяемого фибронектина (F. Harrison и соавт., 1985). Методом непрямой иммуннофлюоресценции установлено,_ что фибронектин в базальной мембране располагается в виде отдельных локусов (P. J. Courtoy, J. Boyles, 1983).

Наиболее распространено мнение о том, что фибронектин в базальной мембране синтезируется эндотелиоцитами и представляет собой тканевый фибронектин (RJ A. Clark и соавт., 1982; R. О. Hynes, К- М. Gamada, 1982). Некоторые авторы считают, что фибронектин в базальной мембране является плазменным, проникающим в нее из крови. Другие авторы отрицают проникновение плазменного фибронектина в базальную . мембрану (R. A. Clark и соавт., 1982).

При исследованиях в культуре тканей эндотелиоцитов крупных кровеносных сосудов (пупочных вен) и эндотелиоцитов сосудов гемомикроциркуляторного русла отмечено различие в степени синтеза ими фибронектина (R. A. Clark и соавт., 1986). Эндотелиоциты пупочной вены продуцируют достаточное количество фибронектина, а эндотелиоциты сосудов гемомикроциркуляторного русла нуждаются в добавочном его синтезе другими клетками сосудистой стенки. Однако полученные данные можно интерпретировать и по-другому. Количественные характеристики синтеза фибронектина определяются степенью дифференцировки сосудистой стенки. В развивающихся сосудах, особенно пролифериру-ющих, содержание фибронектина увеличивается (F. Piovella, 1985), а по мере созревания сосуда—-уменьшается.

Фибронектин активно участвует в межклеточных взаимодействиях, адгезии клеток к подлежащему субстрату и процессах миграции. Подробно биохимическое строение фибронектина и молекулярные основы взаимодействия его с клеточными мембранами и подлежащим субстратом будут рассмотрены в разделе 2. 4. 3.

Следующий обязательный компонент базальной мембраны — ламинин. Впервые ламинин был выделен из базальной мембраны саркоматозной опухоли мыши (R. TimpI и соавт., 1979). В последующих исследованиях показано присутствие ламинина во всех базальных мембранах (A. ColombatJ и соавт., 1985; D. J. Donaldson и соавт., 1985; Т. Darribere и соавт., 1986; R. Tuckett и соавт., 1986).

Ламинин представляет собой гликопротеид. Молекула ламинина имеет жесткую конструкцию (J. Engel и соавт., 1981), пространственная организация которой до сих пор точно не установлена. По данным Н. П. Королева (1984), молекула ламинина состоит из двух гликолизированных полипептидных цепей. Другие авторы (Л. И. Слуцкий, 1984; J. D. Termine и соавт., 1981) описывают молекулу ламинина в виде креста, образованного одной длинной и тремя короткими цепями размером около 2 нм. На концах цепей расположены глобулярные образования диаметром 5—7 нм. Эти цепи удерживаются друг с другом при помощи ди-сульфидных связей.

Ламинин является адгезивным белком и главным образом участвует в прикреплении клеток к подлежащему субстрату (A. Colombat и соавт., 1985; D. J. Donaldson и соавт., 1985; Т. Darribere и соавт., 1986; G. M. Morris-Kay, 1986; J. Sternberg,, J. S. Kimber, 1986; V. P. Teranova и соавт., 1986; F. Tuccet и соавт., 1986). Для ламинина характерна избирательная адгезивная активность (V. P. Terranova и соавт., 1980). Он связывается с молекулами коллагена IV типа (V. P. Terranova и соавт., 1982), а также с определенными гликозаминогликанами (S. Sakashita, Е. Ruoslahti, 1980).

Основное количество ламинина определяется в lamina rara (J. A. Foidart и соавт., 1980; J. A. Madri и соавт., 1980; М. G. Far-quhar и соавт., 1982). В lamina densa также локализуется ламинин (R. Herken, H-I. Barrach и соавт., 1985). М. Cheignon и соавторы (1987) отметили, что ламинин обнаруживается по всей базальной мембране. По мнению R. Herken и соавторов (1987), локализация ламинина определяется методом фиксации ткани.

Молекулярные основы взаимодействия ламинина с клеточными мембранами и подлежащим субстратом мало изучены. Установлено, что рецепторы ламинина располагаются на поверхности базальной мембраны, обращенной к клетке, а рецепторы фибронектина обнаруживаются только на интерстициальной поверхности базальной мембраны (Т. Osawa, 1986). По-видимому, биологическое значение ламинина заключается, а обеспечении адгезии клеток к подлежащему субстрату, т. е. в стабилизации клеточного пласта. Количество ламинина резко уменьшается и даже исчезает в базальных мембранах пролиферирующих микрососудов (R. A. Clark и .соавт., 1982) и вновь восстанавливается после завершения процессов роста.

Из базальной мембраны эмбриональной карциномы РСС 4-F был выделен еще один гликопротеид — энтактин (В. Carlin и соавт., 1981): Он был выявлен также в других базальных мембранах (В. L. Bender и соавт., 1981; J. Sternberg, S. J. Kimber, 1986; F. Тис-kett, G. M. Morris-Kay, 1986), в том числе в базальной мембране сосудистого эндотелия (В. В. Куприянов и соавт., 1985; Е. D. Av-ner и соавт., 1983). Энтактин синтезируется эндотелиоцитами (D. E. Mosher и соавт., 1982). Молекулярная масса энтактина свыше 150 000 Д. Установлена связь энтактина и ламинина (F. Tnckett, G. M. Morris-Kay, 1986). Биохимическое строение и функциональная роль энтактина еще не изучены. Предполагают активное участие энтактина в процесах адгезии клеток к подлежащему субстрату, а также во взаимодействии эндотелиоцитов между собой (D. E. Mosher и соавт., 1982).

При культивировании эндотелиоцитов обнаружено, что они синтезируют тромбоспондин, который является непременным компонентом базальной мембраны и подлежащего матрикса (R. H. Kramer и соавт., 1985). Биохимическое строение и функциональное значение тромбоспондина базальной мембраны еще не изучены.

В базальной мембране определяются протеогликаны, содержащие гепаринсульфат и хондроитинсульфат. Протеогликаны базальной мембраны синтезируются эндотелиоцитами и клетками периваскулярной соединительной ткани. Протеогликаны, продуцирующиеся в эндотелиоцитах, отличаются повышенным количеством гепаринсульфата (R. S. Ваг и соавт., 1985). Богатый гепаринсуль-фатом протеогликан носит название «ВМ-1» (D. Т. Woodley, 1987). Содержание протеогликанов в базальной мембране во многом определяет выполнение ее барьерных функций.

Характер распределения гликозаминогликанов зависит от вида красителя (Е. Reale и соавт., 1982). При использовании рутениевого красного молекулы гликозаминогликанов обнаруживаются в виде скоплений диаметром 20 нм на расстоянии 60 нм по обе стороны от lamina densa (R. Schrempf и соавт., 1986). При окраске альци-ановым синим определяются электронноплотные гранулы, которые соединяются между собой нитями, образуя сети. Гликозаминогли-каны, окрашенные таниновой кислотой, выявляются в виде мелких гранул,  равномерно распределенных по; базальной мембране (К. OShea и соавт., 1987). При использовании сафранина О молекулы протеогликанов имеют вид триад с длиной 12 нм. Триады при помощи боковых ветвей соединяются между собой с образованием правильной сети. Следовательно, сетеобразное расположение молекул протеогликанов во многом определяет выполнение барьерных функций, присущих базальной мембране.

В lamina rara в основном наблюдается кластерный характер расположения протеогликанов (L. A. Mynder и соавт., 1983). Обнаруживается также случайное распределение гранул протеогликанов (A. J. Charonis и соавт., 1983). Причем кластерное расположение совпадает с локализацией анионных зон базальной мембраны (В. В. Куприянов и соавт., 1985). Гепаринсульфат является главным компонентом анионных мест. На тангенциальных срезах базальной мембраны в распределении анионных локусов определяются элементы гексагональной симметрии (С. A. Vaccaro, J. S. Bro-dy, 198J; N. Simionesku и соавт., 1987). Плотность анионных мест на базальной мембране составляет 1—7 на 1 нм (С. A. Vaccaro, J. С Brody, 1981). В lamina rara externa плотность отрицательно заряженных доменов выше и распределяются они более регулярно, чем в остальных слоях базальной мембраны (В. Т. Ferrara и соавт., 1985). Таким образом, протеогликаны формируют электростатический фильтр, определяющий селективную проницаемость базальной мембраны для отрицательно заряженных молекул. Кроме того, протеогликаны обладают осмотической активностью, которая также регулирует проницаемость базальной мембраны (Н. Haljamae, 1978; Z. Skrzydlewski и соавт., 1981).

Роль протеогликанов в базальной мембране не ограничивается процессами избирательной проницаемости. Протеогликаны участвуют в регуляции адгезии клеток к подлежащему субстрату, в частности к коллагеновым фибриллам. Протеогликаны, богатые гепаринсульфатом, локализуются на клеточной поверхности путем: соединения его активного домена с мембранным рецептором, связанным с цитоскелетом клетки (М. Bernfield и соавт., 1985). Кроме того, отмечаются связи гепаринсульфата с фибронектином (L. A. Culp и соавт., 1979; J. Laterra и соавт., 1980).

В процессе пренатального развития в базальных мембранах кровеносных микрососудов и в окружающей периваскулярной соединительной ткани увеличивается количество протеогликанов (А. В. Мельниченко, В. Д. Мельниченко, 1968; И. И. Бобрик и соавт., 1982; Е. А. Шевченко, 1982; А. И. Парахин, 1983). Это свидетельствует о постепенном повышении селективной проницаемости базальной мембраны, необходимой для обеспечения нормального развития рабочих элементов органа.

На протяжении внутриутробного периода развития базальные мембраны во многом определяют регуляцию морфогенеза и диффе-ренцировку эмбриональных тканей. Формирование базальной мембраны является одним из определяющих факторов дифференциров-ки клеток сосудистой стенки (М. Е. Murphy, E. С. Carlson, 1978), в том числе эндотелиоцитов (В. В. Куприянов и соавт., 1985; И. И. Бобрик и соавт., 1986). В базальной мембране содержите «ирующий дифференцировку фактор (экстрацеллюлярный енетический фактор — ЭМБ), который регулирует дифференцировку клеток, располагающихся на базальной мембране (О. К- Хоперская, 1983). В процессе эмбрионального развития базальные мембраны выполняют формообразовательную функцию, участвуя в организации и поддержании архитектоники клеточных композиций (Е. J. Sanders, 1983). Базальная мембрана способствует концентрации клеточных элементов, определяя характер их межклеточных взаимодействий, способствуя адгезии к подлежащему субстрату (L. L. Brinkley, 1986; D. Т. Woodley, 1987). Базальные мембраны играют роль ориентирующего матрикса при пролиферации и ветвлении развивающихся микрососудов; они выполняют опорную функцию, обеспечивая стабилизацию клеточного пласта (A. Martinez-Hernandez, D. С. Pease, I960; P. J. Amenda, 1983). Созревающий гель базальной мембраны, образованный гликозаминогликанами, создает молекулярный и электростатический фильтр, обеспечивающий селективную проницаемость. Все это позволяет рассматривать базальные мембраны в качестве своеобразного монитора, регулирующего параметры гомеостаза тканевого микрорегиона (В. В. Куприянов и соавт., 1985; G. L. Schoefl, 1980).

2.4.3. Развитие периваскулярной соединительной ткани

На ранних стадиях эмбриогенеза вокруг формирующихся первичных микрососудов располагаются развивающиеся мезенхимные клетки, которые по ультраструктурным признакам не отличаются от окружающих мезенхимных клеток (И. И. Бобрик и соавт., 1985, 1986; P. Dubois, 1971; J. Kocova, 1978; R. Hirakow, Т. Hiruma, 1981; В. A. Fraser, 1986). Указанные клетки размещены на различном расстоянии друг от друга и от эндотелиальной выстилки сосудов; их расположение носит случайный характер. По мере дифферен-цировки отделов протокапиллярного русла происходит становление и созревание основных слоев стенки сосуда, а также клеточных и неклеточных компонентов паравазальной соединительной ткани, которая является частью соединительной ткани органа.

Развивающиеся мезенхимные клетки, располагаясь в непосредственной близости от эндотелиальной выстилки сосуда, начинают дифференцироваться в миоциты и перициты в зависимости от типа сосуда, обусловленного характером гемодинамики и метаболического профиля данного микрорегиона органа (И. М. Яровая, 1968; В. В. Куприянов, 1969, 1978; И. И. Бобрик и соавт., 1986; В. В. Куприянов и соавт., 1986; F„ Sabin, 1920; J.--J. Hauw и соавт., 1975; J. Kocova и соавт., 1979; Е. Jenlzzch, 1979; Z. Tesar, 1979; G. Schoefl, 1982). Количество клеточных слоев вокруг эндотелиальной трубки определяется типом развивающегося сосуда (J. Kocova, 1978). Постепенно происходит концентрация клеточных элементов вокруг стенки развивающегося микрососуда (D. J. Wilson, 1986). Мезенхимные клетки тесно соприкасаются друг с другом, а также ближе прилежат к стенке сосуда. Одним из наиболее ранних признаков дифференцировки развивающихся клеток паравазальной соединительной ткани является изменение их ориентации вдоль длинной оси сосуда. Если данный микрососуд развивается по типу артериолы, то указанные клетки перемещаются из продольного положения в вертикальное. В будущих капиллярах, посткапиллярных и собирательных венулах развивающиеся мезенхимные клетки сохраняют свою продольную ориентацию вдоль длинной оси сосуда (И. И. Бобрик и соавт., 1983, 1986; Н. Blatt, 1973). Более подробно сведения об ультраструктурных закономерностях развития перицидов и миоцитов будут изложены в главе 4.

Мезенхимные клетки постепенно дифференцируются в фибробласты — основной клеточный компонент соединительной ткани, в том числе периваскулярной. В процессе пренатального онтогенеза можно выделить следующие клеточные формы: мезенхимные клетки, малодифференцированные, дифференцирующиеся, юные (умеренно синтезирующие фибробласты) и зрелые (интенсивно синтезирующие фибробласты) (А. И. Радостина, 1985).

Впервые фибробласты были описаны L.Ranvie (1874—1877). Синтетическая активность фибробластов не вызывает сомнений. Они являются основными продуцентами неклеточного компонента соединительной ткани.

В периваскулярной соединительной ткани обнаруживаются также макрофаги, лаброциты, встречаются и нейтрофйльные гранулоциты.

Макрофаги путем фагоцитоза обеспечивают выполнение защитных функций гематоцеллюлярного барьера. Макрофаги являются также секреторными клетками. В широком спектре продуцируемых ими веществ можно выделить факторы, индуцирующие рост фибробластов и продукцию коллагена. Нейтрофильные гранулоциты, мигрирующие в паравазальную соединительную ткань из периферической крови, также участвуют в защитных функциях. Это проявляется в способности неитрофильных гранулоцитов к фагоцитозу и выделении ими ряда протеолитических ферментов. Лаброциты, являющиеся депо биологически активных веществ (гепарин, серотонин, допамин, гистамин и различные ферменты), активно регулируют процессы транссосудистого транспорта и обеспечивают регионарный гомеостаз.

Неклеточный компонент периваскулярной соединительной ткани представлен основным веществом (внеклеточным матриксом) и волокнами (коллагеновыми и эластическими). Установлены общие закономерности в развитии и созревании внеклеточного компонента периваскулярной соединительной ткани и соединительной ткани органа в целом.

В эмбриогенезе первым возникает основное вещество, которое является результатом синтетической активности мезенхимных клеток (Р. В. Armstrong, 1985; J. W. Catt и соавт., 1985; М. Abed и соавт., 1986; S. Komazaki, 1986; Н. Ajrrechedera и соавт., 1987).

На ранних стадиях развития при окраске препаратов альциановым синим, внеклеточный матрикс представлен в виде четырех форм; маленькими пузырьками, аморфным веществом, электронноплотными гранулами и короткими филаментами промежуточной плотности (М. Abed и соавт., 1986).

Внеклеточный матрикс играет большую роль в эмбриогенезе. Он регулирует дифференцировку развивающихся тканей (J. W. Catt, F. J. Harrison, 1985; R. Montesano, 1986; S. B. Spooner и соавт., 1986; E. L. Edward и соавт., 1987). Начало дифференцировки клеток определяется сигналами из внеклеточного матрикса, но конкретные компоненты и механизмы действия внеклеточного матрикса в этом процессе не установлены (R. P. Mecham, 1987). Внеклеточный матрикс может влиять на реализацию генетической программы клеток (J. P. Thiery и соавт., 1983; G. M. Edelman и соавт., 1987; R. Perris, 1987); особенно велико его значение в процессах пролиферации, миграции и адгезии (D. L. Brower и соавт., 1987; I. M. Herman, 1987).

Выдвинута оригинальная концепция о роли мезенхимных клеток и внеклеточного матрикса в координации морфогенетического движения (G. F. Oster и соавт., 1983). По мнению авторов, естественными сигналами для миграции клеток являются механические взаимодействия. Каждая мезенхимная клетка обладает кон-трактильной активностью, вследствие чего происходит натяжение межклеточного матрикса, который представляет собой пути миграции клеток. Натяжение матрикса способствует локальному увеличению его плотности, что определяет преимущественное направление миграции клеток. Клетки, мигрирующие в зону повышения контрактильной активности, ориентируются вдоль линий натяжения. Согласно физическим законам, продольное растяжение материала способствует его поперечному сжатию, и это приводит к дальнейшей концентрации клеток в зоне линий натяжения.

Ведущую роль в формировании внеклеточного матрикса развивающейся соединительной ткани, в том числе периваскулярной, играют фибронектин, ламинин, витронектин, цитотаксин, коллагены I, II и III типов, а также гиалуроновая кислота и сульфатированные гликозаминогликаны (N. Girard и соавт., 1986; J. P. Thiery и соавт., 1986; R. Маупе, 1987). На ранних стадиях эмбрионального развития обнаружены адгезивные белки — увоморулин и фетомодулин (D. Westweber и соавт., 1987; М. Imada и соавт., 1987). В межклеточном матриксе определяются еще энтактин и нидоген (P. Ек beom и соавт., 1986).

В настоящее время наиболее изучен фибронектин. Он играет главную роль в процессе миграции клеток и последующей их адгезии к подлежащему субстрату (М. Kjrkinen и соавт., 1979; R. E. Weiss и соавт., 1981; J. С. Boucaut и соавт., 1982; R. A. Clark и соавт., 1982; D. Ostrovsky и соавт., 1983; А. Р. Swan и соавт., 1983; G. G. Ahumada и соавт., 1984; С. Parmigiani и соавт., 1984; К. Е. Johnson, 1985; Е. J. OKeefe и соавт., 1985; R. A. Clark и соавт., 1986; F. G. Giancotti, 1986; N. Nakatsuji, 1986; G. R. Stewart и соавт., 1987).

Тканевый фибронектин, локализующийся во внеклеточном матриксе соединительной,ткани, продуцируется в начальные сроки эмбриогенеза мезенхимными клетками, в последующем основными его продуцентами становятся развивающиеся фибробласты (Е. Ruoslahti и соавт., 1979; Н. Sariola и соавт., 1984; Р. В. Armstrong 1985;К- Hurmerintaисоавт., 1986;F.Mounierисоавт., 1986 R. Tuckett и соавт., 1986; J. M. Snyder и соавт., 1987). Для пара вазальной соединительной ткани фибронектин продуцируется ещё и эндотелиоцитами (В. A. Sensen и соавт., 1983; Н. Sariola и соавт. 1984; J. Icardo, 1985; R. H. Kramer и соавт., 1985).

Фибронектин выполняет функцию адгезивного белка, осуществляющего связывание клеток с коллагеном, другими элементам подлежащего субстрата и клеток друг с другом (F. Piovalla, 1985) В брганизме в нормальных условиях фибронектин присутствует виде двух форм — плазменного и тканевого фибронектина. Эти дв формы отличаются между собой по углеводному . компонент (Е. Crouch и соавт., 1978), а также степенью образования межце почечных дисульфидных связей (В.Atherton,R.Hynes,1981) Плазменный фибронектин является растворимым димером, а тканевый— нераствбримым мультимером (F. Piovalla, 1985).

Плазменный фибронектин был открыт Е. Morrison и соавторами (1948) и назван нерастворимым на холоде глобулином. Чере 25 лет был открыт фибронектин на поверхности фибробластов (Е. Ruoslahti и соавт., 1971). Долгое время данный гликопротеид описывали под различными названиями: «фактор клеточной адгезии», «опсонический а2-5В-гликопротеид», «поверхностный антиген фибробластов», «клеточный фактор миграции» и т. д. В настоящее время используется единый термин «фибронектин» (fibra — волокно; nectere — связывать) для обозначения всех форм этого белка — тканевого и плазменного. Данный термин был предложен P. Kuuse1а и соавторами (1976).

В результате биохимических исследований создана молекулярная модель фибронектина, в которой его функциональные свойства соотнесены со структурой (С. М. Бычков, 1983; Н. П. Королев, 1984; Л. И. Слуцкий, 1984; г. Grinell, I978; С. Lloyd, 1979; M. W. Mosesson, A. L. Amrani, 1980; E. Pearlstein и соавт., 1980; R. О. Hynes, 1981; E. Ruoslahti и соавт., 1981; К. Akiyama и соавт., 1981; J.-P. Thiery и соавт., 1987). Молекула фибронектина является димером, который состоит из двух сходных между собой субъединиц. Каждая субъединица образована полипептидной цепью с молекулярной массой 250 000 Д. Одним из своих концов субъединицы соединены друг с другом дисульфидными связями. Каждая субъединица представляет собой структуру длиной 60—70 нм и толщиной 2—3 нм и состоит из ряда небольших доменов. Молекула фибронектина образована многократно повторяемыми тремя различными типами последовательно расположенных аминокислот. Каждый структурный или функциональный домен молекулы содержит один или несколько таких повторов. Каждый домен отвечает лишь за одну из функций, присущих фибронектину. Биохимически идентифицированы домены, связывающие молекулу фибронектина с коллагеном (К. Е. Hooper и соавт., 1976; Е. Engvall, Е. Rouslahti, 1977; F. Jilek, Н. Hormann, 1978; М. Hayashi, К. М. Yamada, 1982), гепарином (М. Hayashi, К. М. Yamada, 1982; L. J. Gold, 1983), гиалуроновой кислотой (С. Kielda и соавт., 1978; М. Ysemnra и соавт., 1981), фибрином (L. Lorand и соавт., 1972; D. С. Неепе, F. R. Matthias, 1973; Н. Homan и соавт., 1976), клеточной поверхностью (L. J. Gold и соавт., 1979; J. A. McDonald и соавт., 1981; М. D. Pierschbacher и соавт., 1981). Таким образом, различные гликозаминогликаны, гликолипиды и гликопротеиды являются рецепторными молекулами, связывающимися с доменами фибронектина (Н. П. Королев, 1984; L. A. Culp, 1978; В. J. Rollins, L. A. Culp, 1979; М. Е. Perkins и соавт., 1979; S. P. Surgue и соавт., 1986; J.-P. Thiery и соавт., 1987).

В настоящее время создана модель молекулярных взаимодействий фибронектина с поверхностью клетки в процессе адгезии ее . J к подлежащему субстрату (J. С. Boucaut и соавт., 1986; R. О. Hynes, 1986). В молекуле фибронектина существует домен, состоящий из 108 аминокислот, который связывается с рецепторным комплексом клеточной мембраны. Активный центр домена состоит всего из четырех аминокислот: аргинина, глицина, аспарагиновой кислоты и серина. В мембране клетки располагается клеточный рецептор — так называемый комплекс 140 К, состоящий из трех гликопротеи-дов (J. L. Duband, 1986; R. О. Hynes и соавт., 1986; S. Rocher и соавт., 1986). Подробно природа комплекса 140 К не расшифрована.

В процессе адгезии молекула фибронектина одним своим доменом (содержащим активный центр из 4 аминокислот) связывается с мембранным рецептором — комплексом 140 К, а другим доменом соединяется с соответствующими центрами на молекулах внеклеточного матрикса, например на коллагене. Для взаимодействия фибронектина с клеточной поверхностью необходимы ионы магния и марганца (В. В. Bauvois и соавт., 1987).

Установлена тесная связь фибронектина с цитоскелетом клетки (J. Wartiovaara и соавт., 1974; М. Н. Heggeness и сОавт., 1978; R. О. Hynes, 1979; J. J. Singer, 1979; Т. Irimura и соавт., 1981; Н. Yamada и соавт., 1982; В. Andersson и соавт., 1983). Тканевый фибронектин, полимеризуясь, образует вокруг клеток длинные нити, диаметром в несколько нанометров. Иммуннофлюоресцентными методами показано совпадение локализации отдельных нитей фибронектина и внутриклеточных актиновых микрофиламен-тов (М. Н. Heggeness и соавт., 1978; R. О. Hynes и соавт., 1978). Наиболее тесные связи между фибронектином и кортикальным слоем цитоскелета наблюдаются в области контакта клетки с подлежащим субстратом. Эти области получили название «адгезивных бляшек», или фокальных контактов (С. S. Izzard, L. R. Lochner, 1976, 1980; L. Laterna и соавт., 1983; J. F. Goetschy и соавт., 1987). Вероятно, существует связь между актинсодержащими микрофил-аментами цитоскелета и молекулами фибронектина, расположенными на поверхности клетки (S. Rocher и соавт., 1986; F. R. Nicosia и соавт., 1987). По-видимому, в этом процессе важную роль играет трансмембранный комплекс 140 К. Одним своим концом, обращенным внутрь клетки, данный рецептор связан с актиновыми филаментами, а другим, выступающим на наружной поверхности клетки,— с доменом фибронектина (J.L.Duband,1986;R. О. Hynes,1986).

Фибронектин играет значительную роль в обеспечении миграции клеток, причем характерно, что молекулярные механизмы его взаимодействия с клеточной поверхностью те же, что лежат в основе адгезии клетки к подлежащему субстрату. Это на первый взгляд кажущееся противоречие объясняется активной ролью цитоскелета клеток, который через рецепторно-цитоскелетическии комплекс обеспечивает различное функциональное состояние клетки, необходимое для адгезии или миграции.

Для подвижности клеток на субстрате, т.е. в процессе миграции, необходимо их взаимодействие с субстратом. В процессе миграции в клетках образуются ламеллоподии, которые вступают в кратковременный контакт с экстрацеллюлярным матриксом. Таким образом, у мигрирующих клеток непрерывно появляются и исчезают лабильные контакты. Поэтому элементы цитоскелета, прикрепляющиеся к клеточной мембране, находятся у стимулированных клеток в постоянном «динамическом потоке» — их ассоциации с мембраной разрушаются и формируются вновь (Н. П. Королев, 1984; С. S. Izzard, L. R. Locher, 1980). В процессе миграции клеток происходит матрикс - направленная реорганизация цитоскелета в соответствии с распределением фибриллярного каркаса, образующего пути миграции (W. S. Krawczyk, 1977; Е. М. Bilozur и соавт., 1988). Траектория направленной подвижности во многом определяется уровнем фибронектина — его хемотаксической активностью (В. Croft, D. Tarin, 1970).

Химическая природа и биологическое значение витронектина, цитотаксина, увоморулина, фетомодулина еще не изучены (К. L. Crossin, 1986; J.-L. Duband й соавт., 1986; М. Imada и соавт., 1987; D. Vestweber и соавт., 1987).

В состав внеклеточного матрикса также входят гиалуроновая кислота и протеогликаны (соединения сульфатированных гликозаминогликанов с белком). Гиалуроновая кислота была впервые выделена из стекловидного тела (греч. hyaloid — стекловидный) К- Meyer и соавторами (1934). В настоящее время гиалуроновой кислоте отводится значительное место в процессах эмбриогенеза (В. В. Португалова, К- А. Ерзинкян, 1985). Гиалуроновая кислота — обязательный компонент внеклеточного матрикса, по которому мигрируют и пролиферируют мезенхимные клетки. Она является одним из регуляторов клеточной дифференцировки. Гиалуроновую кислоту рассматривают как неспецифический фактор, индуцирующий агрегацию клеток. Гиалуроновая кислота участвует в регуляции степени васкуляризации тканей — в местах с повышенным содержанием ее развиваются и аваскулярные зоны (D. С. Beebe, 1983; R. F. Drushel и соавт., 1985; D. H. Ausprunk, 1986; R. N. Feinberg и соавт., 1986).

У эмбрионов человека гиалуроновая кислота впервые появляется на 39—40-й день развития, в последующем она определяется во внеклеточном матриксе всех органов (Ю. Н. Шаповалов, А. И. Брусиловский, 1970; N. Girard и соавт., 1986).

Основными продуцентами гиалуроновой кислоты являются развивающиеся мезенхимные клетки, а в последующие сроки развития — фибробласты. Для периваскулярной соединительной ткани характерно высокое содержание гиалуроновой кислоты, которая синтезируется эндотелиоцитами и миоцитами (Н. Larjava и соавт., 1980; W. J. Bartholomew, J. С. Apderson, 1983; R. Arumugham, J. C.Anderson, 1984).

В периваскулярной соединительной ткани также определяются сульфатированные гликозаминогликаны: гепаринсульфат и хондроитинсульфаты. Гликозаминогликаны являются компонентами экстрацеллюлярного матрикса и.поверхности клеток и участвуют в адгезии клеток к субстрату, в межклеточных взаимодействиях, а также в цитодифференцировке. Установлены тесные связи между элементами цитоскелета и молекулами гепаринсульфатпротеогликанов, хотя природа этих взаимосвязей еще не ясна (A. Rapraeger и соавт., 1987). При помощи рутениевого красного были визуализированы гликозаминогликаны (Н. J. Merker, T. Gunther, 1973). Гиалуроновая кислота определяется в виде многочисленных гранул диаметром 40—60 нм, от которых отходят тонкие нити длиной до 200 нм. Хондроитинсульфатыпоявляются раньшеколлагеновых фибрилл и впоследствии с ними пространственно не связаны. Хондроитинсульфаты имеют вид коротких цепей.

Установлена динамика содержания гиалуроновой кислоты и сульфатированных гликозаминогликанов периваскулярной соединительной ткани в процессе пренатального развития (И.И. Бобрик и соавт., 1982; Е.А. Шевченко, 1982; D.H. Auspriunk и соавт. 1986). С увеличением возраста плода возрастает содержание гиалуроновой кислоты и сульфатированных гликозаминогликанов в периваскулярной соединительной ткани, причем наиболее интенсивно этот процесс на 5—6-м месяце внутриутробного периода развития. Это свидетельствует о постепенном гистохимическом созревании основного вещества периваскулярной соединительной ткани. Формирующийся гель образует вокруг сосудов своеобразный фильтр, через который избирательно проникают макромолекулы. Таким образом, в процессе развития микрососудов происходит становление селективной проницаемости основного вещества периваскулярной соединительной ткани, что приводит к повышению барьерных функций гематоцеллюлярного барьера.

Волокнистый каркас периваскулярной соединительной ткани представлен коллагеновыми и эластическими фибриллами. Причем количество фибриллярного компонента постепенно возрастает на протяжении пренатального онтогенеза.

Первые сведения о развитии пучков соединительной ткани представил Т. Schwann (1839), по мнению которого соединительнотканные клетки удлиняются и на концах превращаются в волокна. Эту теорию долгое время поддерживали многие европейские ученые. L. Ranvie (1874—1877) выдвинул положение о том, что пучки волокон развиваются вне клеток. В настоящее время при помощи современных биохимических и морфологических методов исследования подробно изучен биосинтез коллагеновых фибрилл. Этот вопрос изложен в монографии В. В. Серова, А. Б. Шехтера «Соединительная ткань» (1984), а также в ряде обзорных работ (В. Н. Никитин и соавт., 1977; J. H. Fessler и соавт., 1978; D. E. Birk и соавт 1985).

Синтез коллагена — многоступенчатый процесс, который начинается в фибробластах и продолжается в специфически организованных компартментах соединительной ткани. В рибосомах фибробластов, располагающихся на мембранах гранулярной эндоплазматической сети, синтезируюся про-а-цепи коллагена. В цистернах гранулярной эндоплазматической сети к этим цепям присоединяются остатки галактозы и глюкозы (Т. Nemetschek, 1981). Синтезированный белок поступает в пластинчатый комплекс, в везикулах которого возможна частичная полимеризация коллагеновых молекул (М. I. Cho, P. R. Garant, 1985). После транспорта через пластинчатый комплекс стабилизированные водородными связями трехспиральныемолекулыпроколлагена выделяются из клетки. Некоторые авторы считают возможным выделение молекул проколлагена непосредственно из цистерн гранулярной эндоплазматической сети. Имеется точка зрения о существовании двух независимых механизмов секреции проколлагена — через пластинчатый комплекс и из цистерн эндоплазматической сети (М. К. Васильцев, А. П. Радостина, 1977; К- Kajikawa и соавт., 1974). После выделения проколлагена из фибробластов во внеклеточное пространство происходят дальнейшие этапы модификации коллагена. Проколлагены содержат неспиральные дополнительные цепи в области концевых аминов. Эти цепи удаляются вскоре после экскреции проколлагена из клетки (R. L. Trelstadh, 1974). Таким образом, в процессе биохимических трансформаций образуется коллаген, молекулы которого способны к полимеризации. Небольшое количество неспиральных пептидов остается и в зрелом коллагене, обеспечивая межмолекулярные связи. В последующем молекулы коллагена агрегируют в фибриллы, которые являются первичной формой надмолекулярной организации коллагена. Молекулярные механизмы и морфогенетические основы фибриллогенеза in vivo изучены слабо. Установлено, что фибробласты участвуют в регуляции процессов агрегации молекул коллагена и упорядочении фибрилл (В. В. Серов, А. Б. Шехтер, 1984; В. Goldberg, 1974; Е. D. Birk и соавт., 1985). Сложно устроенная поверхность фибробластов обеспечивает компартментализацию внеклеточного матрикса и перпендикулярную ориентацию его структур. Начальные этапы формирования микрофибрилл в матриксе протекают в отсеках, образованных углублениями поверхности фибробластов. В данных пространствах находится 5—12 микрофибрилл коллагена. В дальнейшем отростки цитоплазмы, разделяющие соседние углубления, втягиваются, что приводит к формированию более крупных компартмен-тов, содержащих 50—100 микрофибрилл. Заключительным этапом компартментализации внеклеточного матрикса является формирование больших зон, в которых располагаются крупные пучки коллагеновых фибрилл (D. E. Birk, R. L. Trestad, 1984). Фибриллооб-разование происходит с участием гликозаминогликанов, протеогликанов и гликопротеидов (В. В. Серов, А. Б. Шехтер, 1984).

В пренатальном онтогенезе созревание волокнистого каркаса происходит постепенно. В начальных стадиях между дифференцирующимися мезенхимными клетками определяется хлопьевидный материал, в котором беспорядочно располагаются микрофибриллы и тонкие коллагеновые волокна с нечеткой периодичностью. В внеклеточном матриксе обнаружено большое количество гликозаминогликанов. Постепенно происходит накопление тонких коллагеновых фибрилл и появление более толстых волокон с четкой периодичностью. В последующие сроки внутриутробного развития преобладают зрелые коллагеновые фибриллы, которые приобретают определенную ориентацию (В. В. Серов, А. Б. Шехтер, 1984). Незрелые коллагеновые фибриллы характеризуются более однородным диаметром (Г. А. Мягкая, В. А. Лазарев, 1970; G. Arnold, 1985).

В последние годы установлена гетерогенность коллагена. Выделено 4 типа коллагена, которые генетически отличаются друг от друга (В. В. Серов, А. Б. Шехтер, 1984; L. R. Trelstad, 1974; S. Gay и соавт., 1975—1978; R. Timpl и соавт., 1978), и еще несколько, типов коллагена (Y. Nogai, 1983; R. Garrone, 1986). Таким образом, в настоящее время различают: фибриллярные коллагены — I, II, III, V типы; коллаген базальных мембран — IV тип; микрофибриллярные коллагены — VI и VII типы; «малые» (эндотелиаль-ный коллаген) —VIII типа; хрящевые — IX и X типы (R. Garrone, 1986; J. Rauterberg и соавт., 1986; R. E. Burgeson, 1987; R. E. Burgeson и соавт.,- 1987; D. W. Еуеге и соавт., 1987; D.R. Кеепе и соавт., 1987; К. Kuhn, 1987; М. Rest, 1987; Т. М. Schmidt и соавт., 1987; R. Timpl и соавт., 1987). Долгое время, среди волокон соединительной ткани выделяли ретикулиновые. В настоящее время показано, что они образованы коллагеном III типа и гликопротеидами (G. Scheuner, 1981; К. W. Walton и соавт., 1982).

В периваскулярной соединительной ткани определяется коллаген III и V типов (К.A.Holbrook, A.J.Madri, 1986; D.Schuppan и соавт., 1986).

При исследовании в сканирующем электронном микроскопе установлено, что коллаген III типа связан с коллагеновыми фибриллами, а V типа — наблюдается на поверхности клеток (A. Rugged и соавт., 1981; К. A. Holbrook, A. J. Madri, 1986).

В развивающихся тканях преимущественно накапливается коллаген III типа (A.J.Bailey и соавт., 1975; S. Bazin и соавт., 1976; J. N. Clore-и соавт., 1979), который синтезируется незрелыми фибробластами. Преобладание коллагена III типа свидетельствует о пластичности сосудистой стенки (А. N. Mills и соавт., 1987). Синтез коллагена I типа происходит медленно, так как он образуется более зрелыми фибробластами (S. Gay и соавт., 1978; J. Е. Grass-man и соавт., 1980). По мере созревания соединительной ткани увеличивается содержание коллагена I типа. В плодный период в соединительной ткани определяется 70—75 % коллагена I типа и 18—21 % коллагена III типа (К- Т. Smith и соавт.,. 1986). В последующем коллаген I типа является основным структурным компонентом внеклеточного матрикса, он образует периодически исчерченные фибриллы диаметром 30—35 н.м, нередко организованные в пучки. Коллаген III типа представлен в виде четок размером 10—15 нм, формирующих сеть. Нередко эта сеть оплетает фибриллы коллагена I типа(P. S. Amenta и соавт., 1986).

Развитие упругих, по современной терминологии — эластических, волокон долгое время являлось предметом дискуссий. По мнению J. Henle (1843), эти волокна образуются за счет ядра клетки. В связи с этим автор назвал эти волокна «ядренными». В. Donders и соавторы (1851) предполагали, что упругие волокна возникают из островков соединительнотканных клеток. В настоящее время при помощи современных биохимических и морфологических методов исследования подробно изучен генез эластических волокон (W. Н. Fahrenbach и соавт., 1966; R. Ross, P. Born-stein, 1970; Е. N. Albert, 1972; A. W. Ham, D. H. Cormack, 1983; R. I. Pasquali и соавт., 1983; A. Jadues, A. Serafini-Fracassini, 1985; J. M. Davidson, 1986). В соединительной ткани, в том числе в пе-риваскулярной, эластические волокна продуцируют фибробласты. В фибробластах синтезируется проэластин, который в экстрацел-люлярном матриксе превращается в тропоэластин путем отщепления концевых отделов. Молекулы проэластина располагаются параллельно длинной оси фибробластов. Фибробласты синтезируют также другой компонент эластических волокон — микрофибриллярный белок. Из этого белка строится вблизи фибробластов микрофибриллярный каркас, являющийся основой для образования эластических фибрилл. В межклеточном веществе под воздействием фермента лизилоксидазы соединяются лизиновые группы четырех тропоэластиновых молекул, что приводит к образованию десмозина, который поперечно сшивает тропоэластиновые молекулы, при этом образуется эластин (J. M. Davidson и соавт., 1987).

Волокнистый компонент развивающейся соединительной ткани активно участвует в процессах эмбриогенеза. Особого внимания заслуживают коллагеновые фибриллы. Постепенно накапливаются данные о морфогенетическом влиянии коллагена на цитодифференцировку тканей (Д. А. Лебедев, 1979; S. Shoshan, F. Gross,. 1974; А. Н. Reddy, 1976). Механизм влияния коллагена на клетки не совсем ясен. Некоторые авторы полагают, что физико-химические свойства коллагена, прежде всего его пьезоэлектрические свойства, изменяют заряд на клеточных мембранах. Коллаген может также воздействовать на клетку путем активации рецепторов клеточной мембраны. Коллагеновые волокна во многом обеспечивают миграцию клеток (М. A. England, 1982; J. P. Thiery, 1983). Они образуют своеобразные «рельсы», по которым движутся клетки. Контакт между коллагеновыми волокнами и клеточной поверхностью осуществляется при помощи лигандов, одним из них является фибронектин. Коллагеновые волокна обеспечивают пространственную организацию путей миграции клеток. Развивающийся волокнистый компонент формирует «низкорезистивные» пути транспорта веществ в периваскулярной соединительной ткани (М. Witte, 1965). Проницаемость и селективность фиброзного мат-рикса регулируются пространственно-временными перестройками его волокон (F. R. Curry, 1985).

Таким образом, в первой половине внутриутробного развития происходит формирование, становление и постепенное созревание наравазальной соединительной ткани — неотъемлемой составной части соединительной ткани органа. Паравазальная соединительная ткань выполняет каркасную роль для развивающихся сосудов; ее волокнистый компонент формирует пути миграции для пролиферирующих первичных микрососудов. Созревание внеклеточного матрикса обеспечивает становление селективной проницаемости сосудистой стенки, что является одним из важных моментов в поддержании параметров тканевого гомеостаза.

2.5. ОБЩИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ РАЗВИТИЯ МИКРОСОСУДОВ ВНУТРИОРГАННОГО РУСЛА

На ранних этапах эмбриогенеза первичные микрососуды возникают путем канализации интерстициальных каналов и щелей в зонах агрегации мезенхимных клеток. Первые микрососуды типа протокапилляров появляются внеэмбрионально — в желточном мешке. Несколько позднее первичные микрососуды формируются и в теле эмбриона — из внутризародышевой мезенхимы. Источники возникновения и механизмы формирования одинаковы как для крупных магистральных сосудов, так и для внутриорганных микрососудов. На самых ранних стадиях эмбриогенеза, например, аорта, нижняя полая вена представляют собой протокапилляры, стенки которых состоят из слоя развивающихся эндотелиоцитов, окруженных недифференцированными мезенхимными клетками (R. Hirakow, T. Hiruma, 1983). Таким образом, стадия протокапилляров является обязательным этапом развития и магистральных сосудов и микрососудов внутриорганного русла. Ветви дочерних магистральных сосудов возникают путем почкования от материнского ствола (см. главы 3 и 4).

Внутриорганное русло возникает in situ из внутриорганной мезенхимы или, если орган эпителиальной природы, из окружающей закладку органа мезенхимы. Развитие первичного внутриорганного русла в закладке органа предшествует врастанию магистральных сосудов (В. Ф. Парфентьева и соавт., 1971; И. И. Бобрик и соавт., 1982, 1986; И. Б. Багрянский, 1983; В. В. Куприянов и соавт., 1986). Установлены следующие стадии взаимоотношений между вне- и внутриорганными сосудами (Н. В. Попова-Латкина и соавт., 1976): экстра - и интраорганные сосуды развиваются независимо друг от друга; экстраорганные сосуды достигают органа, но еще не вступают в связь с его интраорганными сосудами; соединение интраорганных сосудов с внутриорганным сосудистым руслом. Связь между интра - и экстраорганными сосудами устанавливается на стадии 16,5—17 мм длины эмбриона (В. А. Малишев-ская, 1971). Таким образом, на определенном этапе развития происходит соединение магистральных органных сосудов с внутриорганными кровеносными сосудами, вследствие чего органы «подключаются» к общему кровотоку плода.

В каждом органе возникновение и последующее развитие внутриорганного первичного протокапиллярного русла протекают асинхронно. По-видимому, это определяется гетерохронией возникновения закладок органов, а также особенностями органо - и гистогенеза (М. Б. Новиков, 1971; И. И. Бобрик и соавт., 1986). В пределах органа также наблюдается асинхронность в темпах дифференцировки протокапилляров. Более интенсивно развиваются отделы протокапиллярного русла, расположенные в зоне повышенной метаболической активности. Отмечается также градиент дифференцировки — от периферии органа к центру.

В развитии внутриорганного русла можно выделить следующие этапы (И. И. Бобрик и соавт., 1985, 1986).

I. Этап дососудистой микроциркуляции — ультрациркуляция интерстициальной жидкости по межклеточным каналам и щелям.

II. Этап сосудистой циркуляции.

1. Предциркуляционная фаза — формирование из интерстициальных каналов и щелей, выстланных «береговыми» клетками мезенхимной природы первичных протокапилляров. На ранних стадиях развития просвет некоторых протокапилляров не замкнут. Кроме того, участки протокапиллярной сети возникают фрагментарно и формируют незамкнутое протокапиллярное русло. Стенка первичных микрососудов типа протокапилляров образована при-мордиальными эндотелиоцитами, которые по ультраструктурным особенностям строения относятся к эндотелиоцитам непрерывного типа. На данной стадии развития возникающие протокапилляры лишены базальной мембраны. В последующем развивающиеся протокапилляры, широко анастомозируя между собой, формируют замкнутое диффузное протокапиллярное русло. Таким образом, смена дососудистой микроциркуляции презумптивным внутриорганным протокапиллярным руслом является важным этапом органогенеза. На данном этапе развития в системе микроциркуляции можно выделить только два компартмента: сосудистый и интерстициальный.

2. Циркуляционная фаза.

А. Стадия постепенной структурной и функциональной дифференцировки отделов протокапиллярного русла. Происходит подключение диффузного протокапиллярного русла посредством магистральных сосудов к общему кровотоку плода. Условия вну-триогранной гемодинамики способствуют выделению в диффузном протокапиллярной русле приводящих и отводящих сосудов. Метаболический фактор определяет развитие обменных микрососудов. Стенка протокапилляров представлена эндотелиоцитами на различных стадиях цитодифференцировки и формирующейся базальной мембраной. Протокапилляры окружены клетками развивающейся паравазальной соединительной ткани.

Процессы развития первичного протокапиллярного русла по времени совпадают со становлением функциональной активности органов. Гемодинамичёские условия, возникающие в различных отделах протокапиллярной сети, способствуют появлению признаков структурной дифференцировки стенок протокапилляров, прежде всего звеньеспецифичных черт организации эндотелиоцитов. Подробно ультраструктурные признаки звеньеспецифичности эндотелиоцитов будут рассмотрены в главе 4. Претерпевают соответствующие структурные изменения и клетки паравазальной соединительной ткани. Метаболическая активность и особенности функционирования каждого органа или его определенного тканевого региона обусловливают органоспецифическую особенность строения эндотелиоцитов, которые наиболее четко демонстрируются в обменном звене протокапиллярного русла. В эндотелиоцитах обменного звена внутриорганного русла параллельно процессам цитодифференцировки протекают процессы специализации, структурным проявлением которой служит различная организация путей трансэндотелиального транспорта.

Б. Смена первичного внутриорганного протокапиллярного русла вторичным органоспецифичным гемомикроциркуляторным руслом. В эндотелиоцитах процессы специализации приводят к тонким перестройкам системы трансэндотелиального транспорта, обеспечивая постепенное превращение эндотелиоцитов непрерывного типа в другие специализированные типы сосудистого эндотелия (эндотелий соматического и фенестрированного типов, синусоидныи и синусный эндотелий, высокий эндотелий посткапиллярных венул), выстилающие звенья вторичного гемомикроциркуляторного русла.

Дифференцировка первично протокапиллярной сети во вторичное органоспецифичное гемомикроциркуляторное русло определяет качественно новую ступень в процессе цитодифференцировки эндотелиоцитов — появление звенье- и органоспецифичных черт их структурной организации. Таким образом, смена первичного протокапиллярного русла вторичным органоспецифичным является важным и обязательным этапом в развитии каждого органа. На этой стадии органогенеза в системе микроциркуляции уже можно выделить три компартмента: кровеносный, формирующий гемомикроциркуляторное русло, лимфоносный, формирующий лимфомикроциркуляторное русло, и интерстициальный, образующий пути интерстициального транспорта. Явления тканевой ультрациркуляции, наблюдающиеся в интерстиции, определяют функциональную взаимосвязь между кровеносным и лимфоносным отсеками системы микроциркуляции и рабочими элементами органа в пределах тканевого микрорегиона.

В. дальнейшее развитие и совершенствование внутриорганного вторичного микроциркуляторного русла.

На последующих этапах пре- и постнатального онтогенеза наблюдаются структурные перестройки системы микроциркуляции, адекватные функциональным и метаболическим потребностям данного органа. Этапы выраженных структурных перестроек развивающегося внутриорганного русла на протяжении пренатального онтогенеза указывают на высокую чувствительность, а следовательно, и уязвимость не только развивающихся сосудов, но и органов в целом (В. Г. Черкасов, 1979; Н. В. Кобозева, 1981; И.И.Бобрик и соавт., 1982; Е.А.Шевченко, 1982). Согласно взглядам П.Г.Светлова (1960), периоды выраженной дифференцировки и повышенной функциональной активности являются наиболее чувствительными к действию неблагоприятных факторов, так как на протяжении относительно короткого (критического) времени наблюдается ввод в действие определенной части генетического аппарата. В пренатальный период онтогенеза система микроциркуляции во многом обеспечивает нормальный органо- и гистогенез. Это определяется тем, что даже минимальное снижение поступления энергетических и пластических субстратов к развивающимся органам, а также нарушения гуморальной регуляции приводят к возникновению дегенеративных процессов, различных аномалий и пороков развития, иногда не совместимых с жизнью плода.

Развитие кровеносных и лимфатических сосудов / Бобрик И.И., Шевченко Е.А., Черкасов В.Г. - К.: Здоровья, 1991. - 206с.   Глава 1. Изучение кровеносных и лимфатических сосудов как важнейший фактор развития медицины;   Глава 2. Источники и механизмы развития первичных микрососудов;   Глава 3. Развитие артерий;   Глава 4. Развитие сосудов гемомикроциркуляторного русла;   Глава 5. Развитие магистральных вен;   Глава 6. Развитие лимфоносных сосудов;     Заключение.