Морфологическая оценка динамики развития коркового вещества почки в детском возрасте

Введение. Изучение морфологии ткани почек в настоящий момент сохраняет свою актуальность [1] в связи с вовлеченностью почечных механизмов в развитие артериальной гипертензии и ростом числа больных гипертонией [2, 3]. Особенно тревожна современная тенденция к росту числа больных с артериальной гипертензией среди пациентов детского возраста [4]. Отмечается, что у пациентов детского возраста с меньшим врожденным количеством нефронов выше вероятность развития данного заболевания в будущем [5]. Артериальная гипертензия, по данным экспертов ВОЗ, признана ведущим фактором, определяющим высокую смертность населения в современном обществе [6]. У больных артериальной гипертензией в 7 раз чаще возникает инсульт и в 3–4 раза чаще развивается ишемическая болезнь сердца [6] по сравнению с общей популяцией. Исследование, проведенное в США (2012), показало, что у 69 % больных, впервые перенесших инфаркт миокарда, 77 % имеющих сердечную недостаточность и 77 % пациентов с инсультом в анамнезе присутствовала неконтролируемая артериальная гипертензия [7].

С другой стороны, в последние десятилетия наблюдается омоложение дебюта артериальной гипертензии, что значительно ухудшает качество жизни пациентов, приводит к ранней инвалидизации и росту смертности [8]. Так, по данным клинических рекомендаций «Артериальная гипертензия у детей» (пересмотр 2016 г.), среди хронических заболеваний детства распространенность артериальной гипертензии у детей и подростков в настоящее время уступает только распространенности астмы и ожирения [8]. Итоги многочисленных исследований показали высокую частоту встречаемости артериальной гипертензии среди детей и подростков, которая варьирует в пределах от 1 до 18 % обследованных. По данным Министерства здравоохранения Российской Федерации, в последнее время отмечен рост числа детей с повышенным АД, их количество в 2005 г. составляло 335,6 тыс. чел. (6,8 %) [8].

Одним из ведущих факторов развития и прогрессирования артериальной гипертензии является повышение активности ренин-ангио-тензин-альдостероновой системы, в т.ч. весомым является ее вклад в формирование эндотелиальной дисфункции [9]. Исходя из вышеизложенных фактов предполагается актуальным исследование возрастных особенностей строения субкортикальных и околомозговых нефронов с целью выявления морфофункциональных особенностей в различных возрастных группах и оценки вклада различных морфологических типов нефронов в процесс синтеза и секреции ренина.

Цель исследования. Изучить возрастные особенности строения коркового вещества почки у детей в различных возрастных группах, в частности изменение количества и площади сосудистых клубочков и почечных телец субкортикальных и околомозговых нефронов в ходе онтогенеза.

Материалы и методы. Исследование выполнено на аутопсийном материале почек, полученных от умерших пациентов в возрасте от 2 месяцев до 10 лет, не имевших каких-либо выявленных сосудистых и ренопаренхима-тозных заболеваний. Аутопсийный материал был распределен на шесть возрастных групп без половой привязки: 2 месяца, 6 месяцев, 10–12 месяцев, 3 года, 6 лет, 10 лет. В каждой возрастной группе было исследовано по 10 аутоптатов.

Исследуемый материал фиксировался в нейтральном формалине, готовились парафиновые микропрепараты по стандартной гистологической методике и окрашивались гематоксилином и эозином, что позволяло визуализировать все структуры коркового и мозгового вещества для морфометрического исследования. Морфометрия проводилась с использованием исследовательского микроскопа Le-venhuk, микрофотонасадки и комплекса программного обеспечения Levenhuk.

В ходе исследования проводился подсчет количества тел субкортикальных нефронов и количества околомозговых нефронов на единицу площади. За единицу площади было взято поле зрения при увеличении ×10. Подсчитывались все тела нефронов, попавшие в поле зрения. Всего было взято 20 полей зрения в каждом препарате: 10 полей зрения для подкапсулярной зоны и 10 полей зрения для око-ломозговой зоны коркового вещества. Определялось общее количество тел нефронов на препарат и общее количество тел нефронов в зонах коркового вещества по отдельности. Проводилось измерение площадей клубочков и площадей тел субкортикальных и околомоз-говых нефронов с помощью стандартных инструментов программного обеспечения Le-venhuk, а также вычислялась площадь мочевого пространства в телах нефронов в зависимости от их типа (площадь капсулы Боумена – Шумлянского) и возраста ребенка.

Статистическая обработка полученных результатов проводилась при помощи программы Statistica 8.0. Все результаты были проверены на соответствие закону о нормальном распределении (критерий Шапиро – Уилка). Для показателей с нормальным распределением использовался критерий Стьюдента, для показателей, распределение которых не соответствовало нормальному, – критерий Манна – Уитни. Данные представлены в виде среднего арифметического значения и стандартной ошибки среднего (М±m). Значимыми считались отличия при р<0,05.

Результаты и обсуждение. При проведении макроскопического морфологического исследования и дальнейшего микроскопического изучения гистологических препаратов в ткани почек отсутствовали видимые повреждения и признаки патологии. Почки различ- ных возрастных групп имели типичное строение для соответствующего детского возраста [9–16].

При анализе плотности расположения тел нефронов в подкапсулярной зоне коркового вещества и околомозговой зоне были выявлены некоторые особенности динамики в зависимости от возрастной группы (рис. 1, табл. 1).

Рис. 1. Плотность расположения тел нефронов в подкапсулярной и околомозговой зоне коркового вещества почек в зависимости от возраста

Fig. 1. Number of renal corpuscles in subcortical and perimedullary zones of the renal cortex depending on age

Таблица 1

Table 1

Среднее количество тел нефронов в ткани почек на единицу площади

Average number of renal corpuscles in kidney tissue per unit area

Показатель	2 месяца 2 months old	6 месяцев 6 months old	10–12 месяцев 10–12 months old	3 года 3 years old	6 лет 6 years old	10 лет 10 years old
Среднее количество субкортикальных нефронов Average number of subcortical nephrons	11,25±0,2	8,38±0,23	6,75±0,22	8,12±0,21	2,63±0,19	5,25±0,21
Среднее количество околомозговых нефронов Average number of perimedullary nephrons	9,81±0,24*	6,81±0,25*	7,62±0,21*	8,37±0,23	3,01±0,21	5,25±0,22

Примечание. * – достоверность различий данных при сравнении количества тел нефронов в субкортикальной и околомозговой зонах (р≤0,05).

Note. * – the difference is significant when comparing the number of renal corpuscles in the subcortical and perimedullary zones (p≤0.05).

Соотношение количества тел нефронов в подкапсулярной и околомозговой зонах коркового вещества почек у детей в возрастных группах 2 и 6 месяцев схоже: количество тел субкортикальных нефронов превышает количество тел околомозговых нефронов (рис. 1, табл. 1). В то же время количество тел нефронов в поле зрения как для подкапсулярной, так и для околомозговой зоны в возрасте 6 месяцев меньше, чем в возрасте 2 месяцев. Данный факт можно объяснить тем, что в этот период идет активное развитие канальцевого аппарата и стромы почки, количество же тел нефронов остается постоянным, что обусловливает снижение плотности расположения собственно тел нефронов в корковом веществе. Таким образом, часть тел нефронов может просто выпадать из поля зрения, «заменяясь» прочими структурами почки.

В возрасте 10–12 месяцев количество тел нефронов в поле зрения в околомозговой зоне возрастает относительно их количества в подкапсулярной зоне, а количество тел нефронов в подкапсулярной зоне продолжает относительно равномерно снижаться, как это было в возрастных группах 2 и 6 месяцев. Таким образом, в возрастной группе 10–12 месяцев наблюдается смена соотношения плотности расположения субкортикальных и околомоз-говых нефронов в сторону околомозговых нефронов. К трехлетнему возрасту плотность расположения околомозговых нефронов остается практически без изменений.

В возрастной группе 6 лет плотность расположения тел субкортикальных и околомоз-говых нефронов снижается при сохранении соотношения количества тел субкортикальных и околомозговых нефронов. Это свидетельствует о практически равномерном развитии канальцевого аппарата в период с 3 до 6 лет.

Плотность расположения тел субкортикальных и околомозговых нефронов стабилизируется к 10 годам жизни и достоверно не отличается (p≤0,05) от аналогичного показателя в возрастной группе 6 лет. Таким образом, с 10–12 месяцев, когда происходит скачек количества тел околомозговых нефронов, и во всех последующих возрастных группах вплоть до 10 лет идет постепенное выравнивание соот- ношения количества тел нефронов в подкапсулярной и околомозговой зонах коркового вещества.

На основании вышеописанных изменений можно сделать заключение о нелинейном развитии коркового вещества почек в возрасте от 2 месяцев до 10 лет со следующими тенденциями: в возрасте до полугода происходит преимущественное развитие стромы и канальцевого аппарата почек; до трех лет развитие стромы и канальцевого аппарата идет медленнее в субкортикальной зоне, в результате чего соотношение тел субкортикальных и около-мозговых нефронов сближается с сохранением лидерства за мозговыми нефронами; до 6 лет соотношение тел субкортикальных и околомозговых нефронов остается без изменений, но усиливается формирование стромы и канальцевого аппарата почек; к 10 годам соотношение количества тел субкортикальных и мозговых нейронов выравнивается.

Результаты гистологического исследования площади тел нефронов, их клубочков и капсул в ткани почек представлены на рис. 2–4.

При анализе площади тел нефронов и их клубочков можно увидеть следующее: с 2 до 6 месяцев идет достаточно равномерный рост размеров тела нефрона и клубочка, при этом площадь тел околомозговых нефронов и площадь их клубочков чуть больше площади субкортикальных.

В возрастной группе 10–12 месяцев площадь тел околомозговых нефронов и их клубочков заметно уменьшается и становится меньше площади субкортикальных, что можно объяснить усиленным развитием субкортикальных нефронов в связи с их более активным вовлечением в процесс мочеобразования.

Аналогичная картина наблюдается и в возрасте 3 лет: тела мозговых нефронов и их клубочки по-прежнему имеют меньшую площадь в сравнении с корковыми, но большую в сравнении с анализируемыми параметрами в возрастной группе 10–12 месяцев.

В 6 и 10 лет соотношение площадей тел околомозговых и субкортикальных нефронов и соотношение площадей клубочков сформировало картину, аналогичную наблюдаемой в 2 и 6 месяцев.

Рис. 2. Средняя площадь тел субкортикальных и околомозговых нефронов

Fig. 2. Average area of cortical and perimedull4ary nephrons

Площадь клубочков субкортикальных нефронов     Площадь клубочков околомозговых нефронов

Glomeruli area of subcortical nephrons                  Glomeruli area of perimedullary nephrons

Рис. 3. Средняя площадь клубочков субкортикальных и околомозговых нефронов

Fig. 3. Average glomeruli area of subcortical and perimedullary nephrons

Площадь капсулы субкортикального нефрона Subcortical nephron capsule area

Площадь капсулы околомозгового нефрона Perimedullary nephron capsule area

Рис. 4. Средняя площадь капсул субкортикальных и околомозговых нефронов

Fig. 4. Average capsule area of subcortical and perimedullary nephrons

В 2 месяца площадь капсулы околомозго-вых нефронов незначительно меньше площади капсулы субкортикальных. Но к 6 месяцам эта разница становится более очевидной, при этом площади капсул и субкортикальных, и околомозговых нефронов уменьшаются. Это можно объяснить тем, что клубочек в данном возрастном периоде растет чуть быстрее, нежели капсула.

В возрастных периодах 10–12 месяцев и 3 лет соотношение площадей тел субкортикальных и околомозговых нефронов не меняется, а сами площади капсул увеличиваются в соответствии с ростом нефронов. В возрасте 6 лет разница площадей капсул корковых и мозговых нефронов становится заметной. Меньшую площадь капсулы околомозговых нефронов помогают объяснить гистограммы площадей клубочков и нефронов: площадь клубочка околомозговых нефронов увеличилась больше, чем площадь клубочков субкортикальных нефронов, а площади тел нефронов в этот возрастной период отличаются не столь сильно.

Таким образом, в ходе постнатального онтогенеза происходит неравномерное, нелинейное созревание коркового вещества почек. Нефроны его субкапсулярной зоны развиваются быстрее с преимущественным ростом извитых канальцев на начальных этапах постнатального развития. Плотность расположения тел нефронов в околомозговой зоне с момента рождения ниже, чем в субкапсулярной. Активный рост канальцев и элементов стромы наблюдается только с возраста 3 лет. К 10-летнему возрасту плотность расположения тел корковых и околомозговых нефронов становится практически одинаковой, что, вероятно, свидетельствует о выравнивании процессов развития канальцевого аппарата почек на различных уровнях залегания.

С момента рождения и до 10 лет тела око-ломозговых нефронов и их сосудистые клубочки имеют большие размеры, чем тела и клубочки нефронов в субкапсулярной зоне. И в течение изученного промежутка времени происходит прогрессивное увеличение данных параметров. При анализе размеров моче-

вого пространства разных типов нефронов выявлена обратная тенденция: мочевое пространство (капсула Боумена – Шумлянского) имеет большую площадь в субкапсулярных нефронах, что свидетельствует о более раннем и значительном вовлечении корковых нефронов в процесс мочеобразования. В то же время значительное развитие сосудистых клубочков околомозговых нефронов может указывать на преимущественную вовлеченность этой части нефронов в процессы регуляции мочеобразо-вания и артериального давления путем синтеза ренина эндокриноцитами, содержащимися в стенках приносящих, выносящих арте-

риол и интерстиции между петлями сосудистого клубочка.

Выводы:

• 1.    В течение постнатального онтогенеза нефроны субкапсулярной зоны дифференцируются раньше околомозговых нефронов.

• 2.    В возрастном периоде 0–10 лет размеры тел околомозговых нефронов превышают размеры тел субкапсулярных нефронов.

• 3.    Преимущественное развитие сосудистых клубочков околомозговых нефронов свидетельствует о вовлеченности этих нефронов в процессы регуляции мочеобразования и артериального давления.