Динамические изменения миоцитов миометрия шейки матки крыс при беременности и родах

Матка млекопитающих, в том числе и человека – уникальный орган, адаптированный к значительным морфофункциональным изменениям [1,2,11]. Наиболее спорным в строении и функционировании матки остается ее нижний сегмент, в том числе и шейка [4]. Это обусловлено, прежде всего, функциональной значимостью данной части органа. Установлено, что шейка матки служит преградой для распространения восходящей инфекции [10,13]. При рубцовой деформации шейки матки имеет место нарушение ее анатомической целостности с изменением формы цервикального канала и потерей слизистой пробки, выполняющей барьерную функцию, что создает условия для воздействия инфекционных факторов с исходом в хроническое воспаление. Также шейка матки является своеобразным сфинктером, обеспечивающим удерживание плода в полости матки во время беременности; в период родов – индикатором, отражающим синхронную готовность организма матери к изгнанию плода, т.е. является биомеханической основой процесса цервикальной дилатации [7,8,10]. Реализация основных функций матки, как известно, осуществляется за счет деятельности миоцитов миометрия [3,6,9], который все еще остается малоизученным.

Однако стенка матки, где происходят основные метаморфозы, остается практически недоступной для визуальной оценки из-за этико-медицинских проблем получения материала для исследования. В этой связи в экспериментальной морфологии предопределена необходимость моделирования клинических ситуаций на лабораторных животных с хирургическим или иным воздействием на стенку матки [6].

Таким образом, фундаментальные гистофункциональные характеристики миоцитов шейки матки крыс при беременности и в период родов могут явиться основой решения важнейших проблем родовспоможения, а именно, длительности течения родов, величины кровопотери, исхода родов для матери и новорожденного.

Учитывая вышесказанное, целью исследования явилось изучение динамических изменений миоцитов миометрия шейки матки у крыс на 21 сутки беременности и в период родов при естественном родоразрешении.

Для достижения поставленной цели был определен ряд задач :

• 1.    Изучить структурные изменения в тканях нижнего сегмента матки к концу беременности и при родах.

• 2.    Выяснить морфологические особенности миоцитов, возникающие при «созревании» шейки матки в момент физиологически протекающего родового акта.

Материал и методы исследования.

Объектом исследования служили матки половозрелых крыс в период родов при есте-стенном родоразрешении. Работа выполнена на 25 крысах, в соответствии с «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных».

В работе были использованы методы световой микроскопии, фазово-контрастной микроскопии и электронной микроскопии. Забор материала производился на 21 сутки беременности и в период родов. Контролем служил материал от интактных половозрелых самок. Материал фиксировали в забуференном формалине, проводку осуществляли в гистологическом процессоре замкнутого типа с вакуумом Leica ASP 300. Заливали материал в парафин «Histomix» фирмы Bio Optica. Фронтальные, сагиттальные и поперечные срезы готовили на роторном микротоме толщиной 6–7 мкм. Готовые срезы окрашивали гематоксилином и эозином и по Массону. Для иммуногистохимического исследования были использованы моноклональные антитела к гладкомышечному актину, типирование проводили с использованием антител фирмы DACO. Постановку иммуногистохимической реакции проводили с одношаговой системой визуализации BioGenex (QD 630-XAK) Super Sensitive one-step Polymer – HRP Kit/DAB. Также в работе были использованы методы фазово-контрастной и электронной микроскопии. Для этого материал подвергали фиксации в 2,5 % глутаровом альдегиде на 0,1М фосфатном буфере с рН -7,4. Затем материал помещали в 1 % раствор тетраокиси осмия. После чего материал промывали раствором фосфатного буфера, и обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации и заливали в эпон-аралдитовую смесь. Контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца, а далее готовили полутонкие срезы толщиной 1–2 мкм и ультратонкие срезы толщиной 200–500 нм. Просматривали материал и фотографировали на электронном микроскопе JEOL JEM-1400 PLUS.

В результате исследования установлено , что при родах у крыс стенка шейки матки подвергается резкому размягчению и утолщению в отличие от тела и рогов матки, которые наоборот истончаются. Такие реактивные изменения в составе данной части органа обусловлены динамическими изменениями мышечной ткани, как функционально значимой. Популяция лейомиоцитов полиморфна по своим линейным параметрам и характеру электронной плотности цитоплазмы.

Выраженные отличия по размерам в популяции миоциов выявляются при беременности и достигают максимума к моменту родов.

Миоциты миометрия нижнего сегмента матки при обычном функциональном состоянии имеют преимущественно веретеновидную форму с длиной клеток 19,79±4,62 мкм, шириной 3,75±1,27 мкм.

При беременности размеры клеток увеличиваются. Преобладающей популяцией в наружном слое миометрия шейки матки являются миоциты с размерами по длине 143,09±26,26 мкм и шириной 10,12±3,30 мкм. В структуре этого слоя также определяются миоциты с длиной 29,48±4,23 мкм и шириной 9,69±2,74 мкм. На сегодняшний день такие преобразования миоцитов в матке расцениваются, как вариант физиологической регенерации, которая реализуется в условиях повышенных функциональных нагрузок. Безусловно, такая адаптационно-приспособительная реакция осуществляется не столько на тканевом, сколько на клеточном и субклеточном уровнях.

Цитоплазма лейомиоцитов становится просветленной, содержит продольно ориентированные миофиламенты. Ядра содержат незначительное количество конденсированного хроматина и 1–2 ядрышка (рис. 1).

Рис. 1. Стенка тела матки на 20 сутки беременности. Окраска: по Массону. Увел. 200Х. Мышечные волокна с небольшим количеством миофибрилл, окруженные разрыхленной соединительной тканью

Методом электронной микроскопии в шейке матки половозрелой нерожавшей крысы определяются темные и светлые гладкие миоциты, интегрированные в единую систему. Клетки контактируют друг с другом при помощи простых неспециализированных контактов, десмосом и щелевидных контактов.

При родах в шейке со стороны внутреннего слоя миометрия на уровне сфинктера наблюдается резко противоположная реакция. Миоциты округляются и обособляются, происходит разобщение гладких миоцитов (рис. 3,4).

Рис. 2. Миометрий шейки матки крысы в родах. Проявления клазмацитоза. Электронная микроскопия. Увел. 2000Х

Диаметр миоцитов соответствует 9,51±1,46 мкм. Уменьшается количество органоидов специального назначения. Внешняя мембрана клеток образует складки – цитоплазматические выпячивания (клазматозы) с последующим отрывом части цитоплазмы от клетки – клазмацитозом.

Каналы и цистерны эндоплазматической сети значительно набухают и располагаются, в основном, в перинуклеарной зоне. Но белоксинтезирующий аппарат миоцитов, представленный многочисленными собранными в розетки рибосомами, также определяется и по периферии клеток в составе клазматоз. Пузырьки в примембранной зоне распадаются. Межклеточные пространства заполняются белковыми массами, которые приобретают фибриллярное строение.

Такие изменения приводят не только к восстановлению исходных размеров клеток, но и качественного и количественного состава межклеточного вещества (рис. 3).

Рис. 3. Стенка тела матки на 20 сутки беременности. Разобщение миоцитов и разрыхление межклеточного вещества соединительной ткани вокруг миоцитов. Окраска: по Массону. Увел. 200Х

Использование моноклональных антител к гладкомышечному актину позволяет достоверно идентифицировать лейомициты и высказаться об изменении состава интерстициального матрикса (рис. 4). Также следует отметить, что вышеописанным изменениям подвергаются миоциты, которые расцениваются, как малые. Последние по данным литературы являются малодифференцированными [2].

Рис. 4. Шейка матки крысы на 21 сутки беременности. Положительная экспрессия гладкомышечного актина в миоцитах. ИГХ. Увел. 100Х

По данным А.И. Струкова к усилению микроклазмацитоза и клазмацитоза ведут различные воздействия на клетку (антигены, иммунные комплексы, гипоксия). В.А. Шкурупий оценивает данное состояние, как переход миоцитов в состояние дистрофии с последующей массивной их гибелью путем апоптоза, пусковым механизмом которого является гипоксия.

Однако по результатам наших исследований не все клетки в дальнейшем подвергаются гибели. При родах признаков некробиоза клеток не наблюдается.

Таким образом, морфологические преобразования можно расценивать, как вариант дифференцировки и специализации клеток.

Полученные нами данные свидетельствуют о высоком уровне дифференцировки гладких миоцитов в шейке матки, призванных выполнить функцию синтеза межклеточного матрикса. Изменения межклеточного вещества в родах являются одним из морфологических аспектов «созревания» шейки матки. Отмечается клазмацитоз, что может характеризовать два синхронно протекающих процесса

Комплексное морфологическое исследование лейомиоцитов на уровне сфинктера шейки матки крыс при беременности и родах позволило выявить динамичные изменения среди популяций миоцитов миометрия. Установлено, что во время беременности миоциты подвергаются гипертрофии во всех слоях миометрия шейки матки. Накануне родов и в период естественного родоразрешения миоциты внутреннего слоя характеризуются уменьшением количества органоидов специального назначения и развитостью белоксинтезирующего аппарата. Отмечается клазмацитоз, что может характеризовать два синхронно протекающих процесса: секреция компонентов межклеточного вещества и начала инволюторных изменений. Изменения межклеточного вещества в родах являются одним из морфологических аспектов «созревания» шейки матки.