Роль направляющей связки яичка в его перемещении

Автор: Кузьменков А.Ю., Буньков К.В., Доросевич А.Е.

Журнал: Саратовский научно-медицинский журнал @ssmj

Рубрика: Макро- и микроморфология

Статья в выпуске: 1 т.9, 2013 года.

Бесплатный доступ

Представлен исторический анализ теорий, описывающих процесс опускания яичка, и роли в данном процессе направляющей связки яичка. Рассмотрены имеющиеся сведения о строении направляющей связки яичка. Выделены ключевые компоненты, участвующие в механизмах, связанных с процессом опускания яичка, показана структурно-функциональная значимость направляющей связки яичка в данном процессе. Особое внимание отводится нейрогуморальной регуляции.

Направляющая связка яичка, нейрогуморальная регуляция, перемещение яичка

Короткий адрес: https://sciup.org/14917681

IDR: 14917681

Текст научной статьи Роль направляющей связки яичка в его перемещении

1Историческая справка. Яичко опускается с места своей закладки. Это сложный анатомо-физиологический процесс, который обусловлен взаимодействием определенных механизмов, детерминированных генетически. За 251 год, прошедший после первого упоминания об опускании яичка, сформулировано множество различных и часто противоречащих теорий, пытавшихся объяснить данный механизм. В основном суть их сводится к тому, что яичко либо «вытаскивается» или «выталкивается» из брюшной полости в мошонку, либо достигает своего местоположения за счет комбинаций процессов роста и инволюции. Одной из ведущих структур, определяющих процесс опускания яичка, является направляющая связка яичка. Джон Гюнтер в 1762 г. впервые опубликовал описание структуры, которая «соединяет яички с мошонкой и управляет направлением их спуска». Он обозначил эту структуру термином «губернаку-люм» [1]. Латинское слово «gubernaculum» означает руль или рулевое колесо, а не рулевой, как полагают некоторые авторы [2, 3]. В настоящее время данная анатомическая структура называется направляющей связкой яичка. О вовлеченности в процесс опускания яичка его направляющей связки свидетельствуют так называемые «тяговые теории» [4]. Авторы данных теорий предполагают, что сокращение поперечнополосатых или гладких мышечных волокон и контракции соединительной ткани внутри и вокруг направляющей связки яичка способствует тому, чтобы яичко опустилось [5, 6]. Указывается, что у направляющей связки яичка есть краниальный и каудальный концы, которые вовлечены в динамику опускания яичка [7]. Интересна мысль, которая допускает, что перемещение направляющей связки яичка по паховому каналу зависит от ритмичного изменения конфигурации ткани направляющей связки яичка по аналогии пересыпания песка в песочных часах. Сокращение же мышечных волокон вокруг интраабдоминальной части направляющей связки яичка является механическим подталкиванием яичка к мошонке [8]. По мнению других авторов, направляющая связка яичка представляется своеобразным баллоном, дно которого дилатируется, расширяя паховый канал и таким образом притягивая яичко [9]. Расширение пахового канала происходит за счет накопления в межклеточном веществе направляющей связки яичка гиалуроновой кислоты, которая связывает воду и тем самым увеличивает его в объеме [1].

В соответствии же с теориями инволюции дистро фия, атрофия клеток или сжатие тканей направляю-

Адрес: 214036, а/я 107, Смоленск, ул. Петра Алексеева, д. 16.

Тел.: 89517064329

щей связки яичка заставляют яичко опускаться к своему естественному ложу [8, 10, 11]. Отдельные этапы в процессе опускания яичка — гормонозависимые с одновременным изменением морфологии анатомических структур направляющей связки яичка [12, 13].

В настоящее время широко и углубленно изучается действие различных гуморальных и нервных факторов, а также их рецепторных полей на процесс опускания яичка [15, 16, 17]. Таким образом, одной из важных структур, определяющих процесс опускания яичка, является направляющая связка яичка.

В процессе опускания яичка, помимо направляющей связки яичка, участвуют многие другие структуры и механизмы. Так, ряд авторов считает, что яички опускаются за счет повышения внутрибрюшного давления, что может быть результатом сокращения мышц брюшной стенки [18], растяжения кишечника меконием [7], роста печени и других органов [13]. Имеется предположение, что повышение внутри-брюшного давления приводит к образованию грыжевого мешка, содержимым которого являются направляющая связка яичка и яичко, в свою очередь его выпячивание происходит через наиболее слабое место в брюшной стенке — паховый канал [19]. Кроме повышения внутрибрюшного давления существуют и другие факторы, способствующие тому, чтобы яичко опустилось, один из которых обозначается как «специфические межмышечные перистальтические силы», действующие в паховом канале [4], другой представляет собой закрытие глубокого пахового кольца, что способствует выталкиванию яичка через приобретающий воронкообразную форму паховый канал [12]. Помимо этого, предполагается, что процесс опускания яичка является результатом различной скорости роста поясничного отдела позвоночника, таза и брюшной стенки. При этом направляющая связка яичка играет лишь роль якоря, направляющего яички к глубокому паховому кольцу [6]. Существуют теории, указывающие на участие влагалищного отростка брюшины за счет его роста и оказываемого им давления на процесс опускания яичка [8]. В некоторых работах сила тяжести яичка учитывается как один из способствующих факторов [18]. Предполагается, что перистальтика и секреторная активность придатка яичка изменяют его центр тяжести, а это, в свою очередь, вызывает его опущение, увлекая за собой яичко [20]. Ряд авторов считает, что процесс опускания яичка также связан с ростом семенного канатика и мошонки [10, 12, 21].

Морфология. В процессе развития гонад брюшина формирует складки. Одна из них тянется в краниальном направлении и именуется диафрагмальной связкой мезонефроса, другая идет к каудальному концу, приобретает фиброзное строение и называет- ся паховой связкой мезонефроса. В процессе развития семенника мезонефрос регрессирует, и после его окончательной инволюции паховая связка мезонефроса именуется связкой семенника, которая образует краниальную часть направляющей связки яичка. Одновременно начинается выпячивание брюшины, из наружного соединительнотканного слоя которой по направлению к коже мошонки формируется фиброзный тяж — связка мошонки. Данная связка является продолжением связки семенника, вместе они формируют структуру, называемую направляющей связкой яичка [22, 23].

Таким образом, направляющая связка яичка — цилиндрический тяж, идущий от нижнего полюса яичка через паховый канал ко дну мошонки. В направляющей связке яичка выделяют краниальную и каудальную части, которые изменяют свои формы и размеры, что играет одну из ключевых ролей в процессе опущения яичка [24]. При световой микроскопии направляющая связка яичка представлена недифференцированными веретенообразными мезенхимальными клетками и богатым экстрацеллюлярным матриксом [25]. Гладкие и поперечнополосатые мышечные волокна присутствуют в незначительном количестве среди общей массы мезенхимальных клеток и в большей части выявляются на периферии губернакулюма. Мезенхимальная ткань окончательно замещается соединительной тканью к моменту полного опускания яичка на дно мошонки [26].

Функциональная значимость. В настоящее время отдается предпочтение двухстадийной модели процесса опускания яичка на дно мошонки. Данная модель, предложенная Hutson J. M. (1985), включает абдоминальную и ингвоскротальную стадии. Следует отметить, что Heyns J. M. (1987) описал процесс опускания яичка на дно мошонки как трехстадийный, включающий абдоминальную, ингуинальную (кана-ликулярную) и скротальную стадии. И тем не менее, несмотря на множество мнений, существующих на сегодняшний день, нет единой теории, которая могла бы в полной мере объяснить механизм опускания яичка на дно мошонки. Данные литературы за последние 5–10 лет описывают процесс опускания яичка в естественное ложе — мошонку — с помощью нейрогуморальных механизмов. Двухстадийная модель, предложенная Hutson J. M. (1985), помогает в большей мере понять морфологические изменения направляющей связки яичка, развивающиеся в ответ на действие нейрогуморальных факторов.

Абдоминальная стадия соответствует 8–15 неделям внутриутробного развития. Ранний этап абдоминальной стадии перемещения недифференцированных гонад происходит у обоих полов. В процессе перемещения гонады дифференцируются, что играет ключевую роль в дальнейшем опускании яичка. Данный этап гормононезависимый и тесно связан с давлением, создаваемым диафрагмой, а также с различной скоростью роста поясничного отдела позвоночника, таза и брюшной стенки [14, 25]. Абдоминальная стадия характеризуется удлинением каудальной части направляющей связки яичка и укорочением краниальной части [26].

Последующие этапы абдоминальной стадии гормонозависимые. Это обусловлено дифференцировкой гонад и приобретением ими гормональной активности. Начиная с 3–4-го месяца внутриутробного развития, интерстиций гонад представлен типичными мезенхимальными клетками, фибробластами, а также клетками Лейдига [27, 28, 29]. По данным других ав- торов, интерстициальные клетки появляются в конце девятой недели и представлены стероидпродуцирую-щими клетками Лейдига [22]. В свою очередь клетки Лейдига продуцируют инсулиноподобный фактор роста insulin-like 3 (Leydig cell) (INSL3), выработка которого контролируется хорионическим гонадотропином человека human chorionic gonadotropin (HСG) и лютеинизирующим гормоном luteinizing hormone (LH) [30, 31, 32]. Имеются сведения, что INSL3 представлен в амниотической жидкости человека в период гестационного развития, соответствующий росту направляющей связки яичка [33]. Данный фактор способствует пролиферации мезенхимальных клеток, действуя через релаксин/инсулиноподобный пептид семейства рецепторов 2 relaxin/insulin-like family peptide receptor 2 (RXFP2) [34, 35]. Это приводит к увеличению диаметра краниальной части направляющей связки яичка, что способствует более тесному прилеганию направляющей связки яичка к стенкам пахового канала, в области его глубокого кольца. Кроме того, расширяясь, направляющая связка яичка притягивает к себе яичко, и оно располагается около глубокого кольца пахового канала [14]. Каудальная часть направляющей связки яичка расширяет сам паховый канал, предопределяя процесс опускания яичка по нему [16]. Расширение в диаметре направляющей связки яичка микроскопически выражается в клеточной пролиферации, увеличении количества связанной воды, гликозаминогликанов, гиалуроновой кислоты [1, 24, 25]. Таким образом, приближение яичка к паховому каналу, расширение глубокого и поверхностного пахового кольца и самого пахового канала предваряет следующую стадию процесса опускания яичка на дно мошонки. У мышей, лишенных RXFP2 увеличения направляющей связки яичка не наблюдается [36]. В свою очередь, под действием инсулиноподобного фактора роста происходит удлинение влагалищного отростока брюшины [34]. И все же роль инсулиноподобного фактора роста остается малоизученной. Перед открытием роли инсулиноподобного фактора роста предполагали, что большой вклад в развитие крипторхизма вносит недостаточность пептидного антимюллерова гормона anti-Mullerian hormone (AMH), называемого также фактором регрессии мюллерова канала Mullerian inhibiting substance (MIS), который вырабатывается клетками Сертоли [37, 38]. Действительно, синдром персистенции парамезонефральных протоков сопровождается генитальными пороками развития, которые проявляются совместно с неопущением яичка. Но это представление, видимо, ошибочно, так как неопущение вторично: пороки развития сопровождаются анатомической обструкцией путей, по которым яичко должно опуститься в мошонку [39].

Следующая стадия процесса опускания яичка на дно мошонки именуется как ингвоскротальная. Она начинается с момента входа яичек в глубокое паховое кольцо и заканчивается достижением яичками дна мошонки. Это соответствует 25-й неделе эмбрионального развития и до момента рождения. Яички и эпидидимидис расположены на внутреннем паховом кольце на 22–25-й неделе внутриутробного развития, прикрепленные или погруженные в расширенную направляющую связку яичка [14, 40]. После того как яичко опустилось через паховый канал (в этом процессе важную роль также играет интраабдоминальное давление), направляющая связка яичка подвергается сжатию, становится более фиброзной, подвергается инволюции, что позволяет думать о данных явлениях как о вспомогательных механизмах в процессе, об- легчающем в дальнейшем достижение яичком дна мошонки. В свою очередь, выход яичка за пределы поверхностного пахового кольца начинается с 35-й недели [41]. В этот временной интервал (с 25-й недели до момента рождения) ткани направляющей связки яичка испытывают действие других нейро-гуморальных факторов, таких, как тестостерон и кокальцигенин (пептид, связанный с геном кальцитонина) calcitonin gene-related peptide (GСRP) [16, 42, 43].

Синдром нечувствительности к андрогенам сопровождается у мужчин расположением яичек в паховом канале или выходящими из поверхностного пахового кольца [44, 45]. Это говорит о вовлечении тестостерона как в этап, соответствующий тому моменту, когда яичко опускается через паховый канал, так и в финальный этап, соответствующий тому моменту, когда яичко выходит из поверхностного кольца и достигает дна мошонки (данные этапы включает в себя ингвоскротальная стадия). Важно отметить, что пролиферация клеток направляющей связки яичка, результатом которой является расположение яичек на глубоком паховом кольце, не зависит от тестостерона [44, 45, 46]. Подтверждением этому явились и экспериментальные работы, которые проведены на грызунах (крысах): блокада тестостероновых рецепторов не влияла на процесс опускания яичка в абдоминальной стадии [47]. Влияние тестостерона на ингвоскротальную стадию связано с действием на андрогенсвязывающие рецепторы androgen receptor (AR) в губернакулюме [48]. На крысах было установлено, что так же тестостерон действует на андрогенс-вязывающие рецепторы (AR), экспрессирующиеся на генитофеморальном нерве, который иннервирует дно мошонки. В ответ на это генитофеморальный нерв выделяет GСRP, что способствует росту направляющей связки яичка в сторону секреции GСRP [16]. Мутации в гене кодирующего СGRP могут являться одной из причин развития неопущения яичка [49].

Гистологические данные иллюстрируют, что отсутствие RXFP2 у мышей ведет к усилению апоптоза клеток, имеющих рецептор к андрогенам, расположенных в краниальной части направляющей связки яичка, а это, в свою очередь, отражается в ограничении увеличения её диаметра [36]. Эксперименты, проведенные на мышах, с блокированными рецепторами к лютеинизирующему гормону показывают, что тестостероновое лечение приводит к опосредованному увеличению экспрессии RXFP2 в направляющей связке яичка и m.cremaster в андрогенчувстви-тельных клетках [17]. Помимо этого, тестостероновое лечение у мышей стимулирует наступление ингво-скротальной стадии при блокированных RXFP2 рецепторах и выработку инсулиноподобного фактора роста клетками Лейдига [17, 50].

В доступной литературе отсутствуют данные, описывающие структуры направляющей связки яичка с позиций иммуногистохимического и электроноскопического исследования, позволяющие более углубленно рассмотреть её строение. Лишь полное многогранное исследование позволит объективно сделать выводы и дополнить уже имеющиеся данные о структурно-функциональной организации и значимости в репродуктивной системе направляющей связки яичка.

Список литературы Роль направляющей связки яичка в его перемещении

  • Backhouse К. М. The gubernaculum testis Hunteri: testicular descent and maldescent//R. Coll. Surg. Engl. 1964. Vol.35. P. 15-33
  • Peters B.A. A morphological study of testicular descent in man//Thesis. New Haven: Yale University School of Medicine, 1979. P. 1-78
  • Elder J.S., Isaacs J.T., Walsh PC. Androgenic sensitivity of the gubernaculum testis: evidence for hormonal/mechanical interactions in testicular descent//J. of Urol. 1982. Vol. 127. P. 170-176
  • Sonneland S. G. Undescended testicle//Surg., Gynec. and Obst. 1925. Vol. 40. P. 535-545
  • Curling J.B. Observations on the structure of the gubernaculum and on the descent of the testis in the foetus//Lancet. 1840. Vol. 2. P. 70-74
  • Lockwood C.B. Development and transition of the testis, normal and abnormal//J. of Anat. and Phys. 1888. Vol. 22. P. 505-541
  • Hunter R.H. The etiology of congenital inguinal hernia and abnormally placed testes//Br. J. of Surg. 1926. Vol. 15. P. 125-130
  • Cleland J. The mechanism of the gubernaculum testis//Thesis. Edinburgh: Maclachlan & Stewart, 1856. P. 6-40
  • Wensing C.J. G. Testicular descent in some domestic mammals. I. Anatomical aspect of testicular descent//Proceedings. K. Nederlandse Akademie Van Wetenschappen, Series С 71. 1968. P. 423-434
  • Hart D.B. The nature and cause of the physiological descent of the testes//J. of Anat. and Phys. 1910. Vol. 44. P. 4-26.
  • Rajfer J., Walsh PC. Testicular descent//Birth Defects: Original Article Series. Vol. 13. P. 107-122
  • Engle E.T Experimentally induced descent of the testis in the macaque monkey by hormones from the anterior pituitary and pregnancy urine//Endocrinology. 1932. Vol. 16. P. 513-520
  • Wells L. J. Descent of the testis: anatomical and hormonal considerations//Surgery. 1943. Vol. 14. P. 436-472
  • Barteczko K.J., Jacob M.I. The testicular descent in human. Origin, development and fate of the gubernaculum Hunteri, processus vaginalis peritonei, and gonadal ligaments//Adv. Anat. Embryol. Cell Biol. 2000. Vol. 156. P. 1-98
  • Disorders linked to insufficient androgen action in male children/С Sultan, F. Paris, B. Terouann [et al.]//Hum. Reprod. Update. 2001. Vol. 7. P. 31-322
  • Calcitonin gene-related peptide stimulates mitosis in the tip of the rat gubernaculum in vitro and provides the chemotactic signals to control gubernacular migration during testicular descent/E.X. Yong, J. Haynb, P. Farmer [et al.]//J. Pediatr. Surg. 2008. Vol. 43. P. 1533-1539
  • The role of RXFP2 in mediating androgen-induced inguinoscrotal testis descent in LH-receptor knockout mice/F. P. Yuan, X. Li, О Schwabe [et al.]//Reproduction. 2010. Vol. 139. P. 759-769
  • Hunter J.A. A description of the situation of the testis in the foetus, with its descent into the scrotum: A Treatise on the Animal economy. New Orleans: Haswell, 1841. P. 41-57
  • Shrock P. The processus vaginalis and gubernaculums: their raison d»etre redefined//Surgical Clinics of North America. 1971. Vol.51. P. 1263-1268
  • Hadziselimovic F. Embryology of testicular descent and maldescent//Cryptorchidism/ed. F. Hadziselimovic. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag, 1983. P. 11-34
  • Keith A. On the origin and nature of hernia//Br. J. of Surg. 1924. Vol. 11. P. 455-475
  • Фалин Л. И. Эмбриология человека. М.: Медицина, 1976.544 с.
  • Development and descent of the testis in relation to cryptorchidism/H.E. Virtanen, D. Cortes, E.R. Meyts [et al.]//Acta Paediatrica. 2007. Vol. 96, № 5. P. 622-627
  • The glycosaminoglycans of the gubernaculum during testicular descent in the fetus/OF. Heyns, H.J. Human, C.J.Werely [etal.]//J. Urol. 1990. Vol. 143. P. 612-617
  • Heyns О F. The gubernaculum during testicular descent in the human fetus//J. Anat. 1987. Vol. 153. P. 93-112
  • Hutson J.M., Hasthorpe S. Abnormalities of testicular descent//Cell Tissue Res. 2005. Vol. 322, № 1. P. 155-158
  • Волкова О. В., Пекарский М.И. Эмбриогенез и возрастная гистология внутренних органов человека. М.: Медицина, 1976. 416 с.
  • Пузик В. И. Возрастная морфология желез внутренней секреции. М.-Л.: Медгиз, 1948. 232 с.
  • Хэм А., Кормак Д. Гистология. М.: Мир, 1983. Т. 5. 294 с.
  • Hughes I.A., Acerini C.L. Factors controlling testis descent///Endocrinol. 2008. Vol. 159, № 1. P. 75-82
  • Leydig insulin-like hormone, gubernacular development and testicular descent/Y. Kubota, S. Nef, P. J. Farmer [et al.]//J. Urol. 2001. Vol. 165, №5. P. 1673-1675
  • Targeted disruption of the Insl3 gene causes bilateral cryptorchidism/S. Zimmermann, G. Steding, J.M. Emmen [et al.]//Mol. Endocrinol. 1999. Vol. 13, №5. P. 681-691
  • Transabdominal testicular descent is disrupted in mice with deletion of insulin-like factor 3 receptor/H. Tomiyama, J.M. Hutson, A. Truong [et al.]//J. Pediatr. Surg. 2003. Vol. 38. P. 1793-1798
  • INSL3/Leydig insulin-like peptide activates the LGR8 receptor important in testis descent/J. Kumagai, S. Y. Hsy, H. Matsumi [et al.]//J. Biol. Chem. 2002. Vol. 277 (35). P. 31283-31286
  • Nef S., Parada L.F. Cryptorchidism in mice mutant for INSL3//Nat. Genet 1999. Vol. 22. P. 295-299
  • Kaftanovskaya E.M. Suppression of Insulin-like3 receptor reveals the role of beta-catenin and Notch signaling in gubernaculum development//Mol. Endocrinol. 2011. Vol. 25. P. 170-183
  • Mullerian inhibiting substance in human testes after birth/P. K. Donahoe, Y. Ito, Y Morikawa [et al.]//J. of Pediatr. Surg. 1977. Vol. 12. P. 323-330
  • Developmental and hormonal regulation of murine scavenger receptor, class B, type 1/G. Cao, L. Zhao, H. Stangl [etal.]//Mol. Endocrinol. 1999. Vol. 13, №9. P. 1460-1473
  • Josso N., Belville C, Picard J.Y АМН and АМН receptor defects in persistent Mullerian duct syndrome//Hum. Reprod. Update. 2005. Vol. 11. P. 351-356
  • Testicular migration: remodeling of connective tissue and muscle cells in human gubernaculum testis/W. S. Costa, F.J. Sampaio, L.A. Favorito [et al.]//J. Urol. 2002. Vol. 167. P. 2171-2176
  • Prenatal measurement of testicular diameter by ultrasonography: development of fetal male gender and evaluation of testicular descent/M. Rotondi, F. Valenzano, E. Bilancioni [et al.]//Prenat. Diagn. 2001. Vol. 21. P. 112-115
  • Steroidogenic factor 1 and Dax-1 colocalize in multiple cell lineages: potential links in endocrine development/Y Ikeda, A. Swain, T.J. Weber [et al.]//Mol. Endocrinol. 1996. Vol. 10. P. 1261-1272
  • Cell-specific knockout of steroidogenic factor 1 reveals its essential roles in gonadal function/P. Jeyasuria, Y Ikeda, S. P. Jamin [et al.]//Mol. Endocrinol. 2004. Vol. 18, № 7. P. 1610-1619
  • Phenotypic features, androgen receptor binding, and mutational analysis in 278 clinical cases reported as androgen insensitivity syndrome/S. F. Ahmed, A. Cheng, L. Dovey [et al.]//J. Clin. Endocrinol. Metab. 2000. Vol. 85. P. 658-665
  • Testicular development in the complete androgen insensitivity syndrome/S. E. Hannema, I.S. Scott, E. Rajpert-De Meyts [et al.]//J. Pathol. 2006. Vol. 208. P. 518-527
  • Hormonal control of testicular descent and the cause of cryptorchidism/J.M. Hutson, M. Baker, M. Terada [et al.]//Reprod. Fertil. Dev. 1994. Vol. 6. P. 151-156
  • Scanning electron microscopy shows inhibited gubernacular development in relation to undescended testes in estrogen-treated mice II. Shono, J.M. Hutson, L. Watts [et al.]//Int.J.Androl. 1996. Vol. 19. P. 263-270
  • Hosie S., Wessel L, Waag K. L. Could testicular descent in humans be promoted by direct androgen stimulation of the gubernaculum testis//Eur. J. Pediatr. Surg. 1999. Vol. 9. P. 37-41
  • Preliminary data suggest that mutations in the CGRP pathway are not involved in human sporadic cryptorchidism/D. Zuccarello, E. Morini, S. Douzgou [et al.]//J. Endocrinol. Invest. 2004. Vol. 27. P. 760-764
  • Lague E., Tremblay J.J. Antagonistic effects of testosterone and the endocrine disruptor mono-(2-ethylhexyl) phthalate on INSL3 transcription in Leydig cells//Endocrinology. 2008. Vol. 149. P. 688-694.
Еще
Статья научная