Гістогенетичні перетворення провідної системи серця на етапах кардіогенезу

Ступінь, терміни реалізації, розповсюдженість та спрямованість адгезії оцінювалися нами завдяки використанню лектина PNA, який є специфічним до термінальних залишків в-D-галактози. Ми виявили зв'язок між експресією в-D-галактозильних залишків у кардіоміоцитах та їхньою проліферативною активністю. При аналізі динаміки показників відносного об'єму PNA-позитивних ділянок серед структурних елементів провідної системи було встановлено, що вони прямо пропорційно пов'язані з рівнем їх проліферативної активності. Наприклад, у СПВ відбувалося зниження кількісних характеристик накопичення лектина арахісу в структурі провідних кардіоміоцитів, починаючи з 8 тижня гестації, що супроводжувалося зменшенням кількості мітотично активних клітин (r_s= 0,53, p<0,05). Наші дані про тісний зв'язок між двома явищами (r₊₊= 0,60, p<0,05) підтверджуються даними іншого дослідження (Тумановська Л.В. та ін., 2004), в яких йдеться про зв'язок високої експресії в-галактозідази, яка відщеплює галактозу від олігосахаридів, із виходом клітин із мітотичного циклу. Можливо, саме цей процес і призводить до зміни завдання кардіоміоцитів - зменшення проліферативної активності та початок активного диференціювання, що віддзеркалювалося в зменшенні кількості PNA-позитивних клітин при вивченні всіх ланок ПСС.

Кінцева ланка провідної системи в складі шлуночків серця людини реалізувала проліферативний потенціал наприкінці ембріонального - початку плодового періоду, що в щура відповідало періоду перед народженням, впродовж якого спостерігалася найбільш активна динаміка зростання кількості зон злипання. Однак, саме в цей термін пренатального розвитку людини відбувалося різке зниження відносного об'єму PNA-позитивних клітин (r_s= -0,12, p<0,05), що свідчить, однак, не про відсутність зв'язку між процесом утворення зон злипання та присутністю в-D-галактокон'югатів у клітинах Пуркіньє, а, на нашу думку, пов'язано з тим, що в серці щура відсутні типові волокна Пуркіньє, які можна спостерігати в міокарді людини, тому розвиток цієї ланки в щура відбувається з залученням інших компонентів мембран кардіоміоцитів за схожим із скоротливими міоцитами механізмом.

Дещо інші паралелі спостерігалися в передсердному кінцевому відділі - висока проліферативна активність клітин стінки передсердь серця людини співпадала зі зростанням кількості PNA-позитивних клітин та відповідала за строками позитивній динаміці кількісних параметрів десмосомних контактів у серці щура (r_s= 0,41, p<0,05; r₊₊= 0,28, p<0,05), а також чисельності зон злипання (r_s= 0,45, p<0,05; r₊₊= 0,37, p<0,05), що свідчить про підтвердження припущень щодо участі в-D-галактокон'югатів у формуванні адгезійних типів контакту.

Клітинна загибель. Протягом всього досліджуваного терміну апоптозні клітини були малочисельними не тільки в ділянках розвитку структурних елементів провідної системи, але й у міокарді взагалі. Апоптозний індекс складав не більше 7,6±0,9% (р<0,05). Характерною була топологія розподілу маркерів: СD95⁺ кардіоміоцити спостерігалися тільки в ранньому серці людини на стадії появи перших ендотеліальних клітин у субепікардіальному шарі міокарда шлуночків, передсердь та ланок ПСС; bах⁺ клітини містилися в ділянках активної проліферації, однак теж у незначній кількості.

При розвитку СПВ на 6 тижні розвитку спостерігалися bах⁺ та CD95⁺ клітини; інші зникали вже на 8 тижні гестації. Провідний стовбур, який є джерелом розвитку передсердно-шлуночкових вузла та пучка, не містив клітин на стадії апоптозу. Після сепарації його на окремі вузловий та пучковий примордії навіть у термін появи судин, CD95⁺ клітин тут ми не виявили; кількість же bах⁺ клітин була незначною (не більше 3-4 на 100 клітин) на всіх етапах розвитку структур. Провідні кардіоміоцити шлуночкової частини ПШП взагалі не маркувалися маркерами апоптозу, а тільки передсердна його ділянка на 6 тижні мала незначний рівень апоптозного індекса - 3,7±0,5% (р<0,05), дещо збільшуючись (до 5,4-7,1%, р<0,05) на 8-9 тижнях та знижуючись паралельно зменшенню проліферативної активності. Передсердний та шлуночковий кінцеві відділи ПСС мали низький апоптозний індекс при дослідженні розподілу bах та не мітилися маркером CD95.

Таким чином, процеси апоптозу не мають значного впливу на розвиток ПСС, оскільки кількість клітин на стадії апоптозної загибелі протягом усього періоду дослідження в складі всіх ланок ПСС була незначною і навіть не відображала рівня проліферативної активності. На наш погляд, це пов'язано з тим, що апоптоз - це не основний і не єдиний спосіб регуляції гістогенетичних процесів у провідній системі, що розвивається, та в міокарді в цілому. Підтвердженням цього є дані багатьох досліджень (Сторожаков Г.И., Утешев Д.Б., 2000; Залесский В.Н., Гавриленко Т.И., 2002; Стеченко Л.О. та ін., 2006; Clark E. et al., 2000), які свідчать про більшу роль апоптозу в розвитку патологічних станів серця.

Диференціювання. Динаміку та гетерогенність диференціювання провідних клітин серця людини ми оцінювали за результатами використання м'язово-специфічного актину (MSA) та аналізуючи зміни гістоструктурних особливостей кардіоміоцитів протягом 4-14 тижня пренатального онтогенезу. Так, клітини СПВ поділялися на 2 групи: MSA^- та MSA⁺. Перші складалися з клітин нем'язового диферону, а також вузлових м'язових клітин першого типу, які мали незначну кількість невпорядкованих міофіламентів (визначено в серці щура), що зберігалася протягом всього досліджуваного строку. Інші відносилися до вузлових клітин другого типу та містили більшу кількість впорядкованих міофіламентів із формуванням міофібрил довжиною в декілька саркомерів. Вони мали тенденцію до зростання інтенсивності реакції із MSA, яка збільшувалася на початковому етапі розвитку СПВ, після чого зберігалася до максимального дослідженого строку. На нашу думку, це є свідченням того, що провідні клітини СПВ набувають ознак кінцевої стадії диференціювання дуже рано порівняно з іншими клітинами міокарда.

У кардіоміоцитах ПШВ та передсердної частини одноіменного пучка визначалися схожі темпи диференціювання. Накопичення MSA відбувалося в клітинах на ранніх етапах розвитку вузла зі зростанням інтенсивності реакції, рівень якої потім був стабільний протягом всього терміну дослідження. Дещо з затримкою відбувалося формування і, відповідно, диференціювання клітин шлуночкової частини ПШП - вони поступово накопичували MSA протягом 6-10-го тижнів гестації людини.

Кінцевий відділ ПСС у міокарді передсердь містив кардіоміоцити, які експресували MSA на високому рівні вже на 5-му тижні гестації людини, що було вище рівня в скоротливих кардіоміоцитах. Ранні MSA-позитивні кардіоміоцити зберігали рівень інтенсивності реакції протягом досліджуваного періоду, який пізніше спостерігався і в скоротливих кардіоміоцитах. Отже, процеси міофібрилогенезу відбувалися в клітинах ПСС швидше, порівняно із скоротливими кардіоміоцитами, що може свідчити про більш високі темпи набуття загальної зрілості провідними кардіоміоцитами. Клітини шлуночкового кінцевого відділу набували ознак диференційованих пізніше за інші ланки провідної системи, що пов'язано з їх появою в останню чергу. Накопичення MSA відбувалося в них повільно, не досягаючи рівня скоротливих кардіоміоцитів шлуночків.

Таким чином, загальною тенденцією процесу диференціювання в клітинах ПСС людини є набуття ними гістоструктурних ознак зрілих клітин впродовж ембріонального та раннього плодового періоду, що, однак, не свідчить про завершення процесу на ультраструктурному рівні. Найшвидше диференціювання відбувається в клітинах вузлової частини ПСС; клітини шлуночкового кінцевого відділу набувають ознак дефінітивних останніми.

Формування системи міжклітинних контактів провідними кардіоміоцитами. Одним із важливих процесів щодо реалізації кардіоміоцитами гістогенетичної програми є формування системи спеціалізованих міжклітинних контактів. Дослідження якісних та кількісних характеристик і параметрів міжклітинних з'єднань, які утворюють провідні кардіоміоцити між собою та зі скоротливими клітинами, було проведено на щурах, однак схожість процесів диференціювання системи міжклітинних контактів кардіоміоцитами в серці щурів та людини, підтверджені даними інших досліджень (Румянцев П.П., 1982; Salameh A. et al., 2004), дозволяють провести екстраполяцію результатів на серце людини.

Так, клітини СПВ формували три різновиди контактів: зони злипання, десмосоми та, найбільш численні, щілинні контакти. Важливими періодами становлення системи міжклітинних з'єднань у клітинах СПВ був початковий етап розвитку вузла, а також період перед та одразу після народження щурят, коли відбувалося стрімке зростання загальної та індивідуальної кількості спеціалізованих контактів (рис. 2).

А

Б

В

Г

Д

Рис. 2. Кількісні характеристики системи спеціалізованих міжклітинних контактів у СПВ (А), ПШВ (Б), ПШП (В), передсердному (Г) та шлуночковому (Д) кінцевих відділах серця щура на етапах кардіогенезу

У ранньому періоді кардіоміоцити активніше формували адгезійні зони з'єднання, що було поєднано з процесом високої мітотичної активності. Ми припускаємо, що цей процес відбувається за участю галактозовмісних глікокон'югатів у складі мембран, оскільки на початку гістогенезу СПВ у людини кардіоміоцити активно накопичували лектин арахісу. Уповільнення темпів збільшення площі зон злипання з паралельним падінням мітотичної активності супроводжувалося ростом кількісних характеристик нексусів та десмосом, а також зниженням кількості PNA-позитивних клітин.

У ПШВ спостерігалися схожі тенденції поєднаності процесів утворення зон злипання та мітотичної активності. При цьому, крива показника кількості нексусів у період після народження мала більш стрімкий характер, порівняно з пренатальним онтогенезом. Чисельність десмосомних контактів збільшувалася протягом досліджуваного періоду неоднорідно, маючи чотири складові динамічної кривої: повільну - на початковому етапі, стрімку - в термін перед народженням та протягом першого тижня життя, майже плато - протягом другого та третього тижня життя і повторний період активного збільшення.

Крива зростання квантифікаційних характеристик зон злипання мала дуже повільний характер, що було пов'язано з іншим принципом їх утворення - не шляхом збільшення чисельності, а шляхом "нарощення" індивідуальної площі.

Процес утворення зон злипання та десмосом у ПШП не мав виразних сплесків активності, а перебігав досить рівномірно протягом всього терміну його формування; утворення нексусів, як найбільш чисельного виду контакту між провідними клітинами в складі пучка, активно відбувалося в термін, наближений до народження, а також після народження, що може бути пов'язано зі зростанням активності серцевого м'яза загалом. Створення системи спеціалізованих контактів між кардіоміоцитами в складі передсердного та шлуночкового кінцевих відділів ПСС мало схожі ознаки кількісних та якісних змін, перебіг яких проходив нерівномірно: чисельність нексусів найбільш активно зростала в ранньому періоді розвитку цієї ланки системи, змінюючись у подальшому на більш повільний характер кривої динаміки; десмосомні контакти та зони злипання мали пік зростання параметра в період, наближений до народження; кількісні характеристики в період після народження уповільнювалися, компенсуючись швидкими темпами диференціювання структури контактів, які мали зрілий вигляд вже до кінця 3 тижня життя щурів.

Таким чином, процеси гістогенетичних перетворень, які відбуваються шляхом реалізації міграційного, адгезійного, проліферативного потенціалів за участю механізмів апоптозної та інших видів регуляції чисельності клітинної популяції, утворення системи спеціалізованих міжклітинних контактів перебігають у різних ланках провідної системи асинхронно та характеризуються схожими алгоритмами при порівнянні між собою процесів формування структури вузлів, а також при проведенні паралелей між іншими структурними компонентами ПСС зі збереженням при цьому індивідуальних особливостей гістогенезу кожної (рис. 3).

ВИСНОВКИ

У дисертації викладено теоретичне узагальнення та нове вирішення актуальної наукової проблеми, що полягає у встановленні морфологічної основи алгоритмів і характеристик гістогенетичних перетворень усіх ланок провідної системи серця (ПСС) на етапах кардіогенезу, що можна взяти в якості теоретичного підгрунтя для подальшого вивчення впливу тератогенних факторів на її розвиток, для прогнозування виникнення аритмій у пацієнтів із вродженими вадами серця та органічною патологією його клапанного апарату.

Кардіоміоцити стінок передсердь та трабекул шлуночків ембріонального серця людини експресують антигенні детермінанти, які є специфічними для клітин дефінітивної провідної системи - NF та б-SMA, створюючи шляхи проведення імпульсів для скорочення в умовах відсутності дефінітивної ПСС. Регресія протеїнів відбувається по мірі формування дефінітивної провідної системи, залишаючись тільки в кардіоміоцитах її передсердного кінцевого відділу. Останні зберігають гістохімічні ембріональні властивості й у зрілому серці.

Терміном початку утворення дефінітивної провідної системи є 5-ий тиждень пренатального онтогенезу людини, коли відбувається закладка СПВ і починає диференціюватися передсердний кінцевий відділ ПСС; передсердно-шлуночковий вузол та передсердна частина однойменного пучка закладаються як єдина структура, а, починаючи з 6-го тижня, розвиваються окремо; шлуночкова частина ПШП має індивідуальне джерело розвитку і починає розвиватися з 6-го тижня гестації людини; формування шлуночкового кінцевого відділу відбувається з кінця 7-го тижня гестації. Термін, коли провідна система має вигляд цілісної структури, припадає на 11-й тиждень пренатального онтогенезу людини.

Розвиток усіх ланок провідної системи, за винятком кінцевих передсердного та шлуночкового її відділів, тісно пов'язаний із гістогенезом нервової системи, оскільки зростання відносного об'єму нервових волокон у структурних компонентах системи прямо корелює як зі ступенем ущільнення клітин вузлів та пучка, так і зі швидкістю їх диференціювання.

Провідні кардіоміоцити СПВ диференціюються з загального міогенного пулу ділянки примордію з формуванням центральної і периферійної ділянок, які відрізняються градієнтом проліферативної та апоптозної активності, і містять два імуногістохімічні види клітин: б-SMA^-/MSA^- і б-SMA⁺/MSA⁺. Апоптоз клітин СПВ реалізується за мітохондріально-залежним механізмом, апоптозний індекс складає 7,6±0,9%. Завершений вигляд структура вузла має на 9-му тижні гестації, однак диференціювання клітин продовжується й після 12-го тижня розвитку.

Розвиток ПШВ відбувається з утворенням центральної та периферійної частин; перша формується шляхом проліферації, а друга - шляхом міграції клітин провідної осі; кардіоміоцити центральної частини є б-SMA^-/MSA^- та, переважно, б-SMA⁺/MSA⁺, не мають на поверхні сіалоглікокон'югатів; периферійна частина складається з сіалонасичених у ембріональний період б-SMA⁺/MSA⁺ кардіоміоцитів; частини ПШВ мають різну швидкість гістогенетичних процесів: повільну - у центральній та відносно стрімку - у периферійній. Загибель клітин відбувається за bах-залежним механізмом апоптозу. Апоптозний індекс не перевищує 8,5%. Кінцеве анатомічне положення вузол займає до 12-го тижня гестації, але процеси гістогенезу до цього періоду ще не є завершеними.

Формування частин ПШП відбувається з різних джерел: передсердної - зі спільного з ПШВ зачатка, а шлуночкової - з клітин МШП, які структурно пов'язані з провідними шляхами в складі перегородкових стулок передсердно-шлуночкових клапанів. Цілісний пучок утворюється на 7-му тижні пренатального розвитку людини, складаючись із б-SMA⁺/MSA⁺/NF⁺ сіалонасичених у ембріональний період кардіоміоцитів. Перебіг гістогенезу в шлуночковій частині ПШП відбувається швидше, порівняно з передсердною. Латеральні розгалуження шлуночкової частини пучка формують праву та ліву його ніжки, а медіальні кущоподібні не мають продовження вглиб МШП внаслідок низької нейронасиченості мікрорегіону; ліва ніжка ПШП за темпами формування випереджає праву. Апоптоз у клітинах пучка відбувається за мітохондріальним (протягом кардіогенезу) та Fas-рецепторним (на ранніх етапах) механізмами. На 11-му тижні ембріонального розвитку пучок має оформлений вигляд, процеси диференціювання клітин продовжуються й після цього терміну.

Передсердний кінцевий відділ формується з загального пулу б-SMA⁺/MSA⁺/NF⁺ кардіоміоцитів стінок передсердь шляхом збереження ембріональних властивостей експресії специфічних антигенних детермінант, характеризуючись більш тривалим диференціюванням із плавними коливаннями кількісних характеристик. Процеси апоптозу малочисельні.

Формування кінцевого шлуночкового відділу ПСС відбувається пізніше за всі її ланки, починаючи з 7-го тижня гестації, шляхом заселення б-SMA^-/MSA⁺/NF⁺ клітин у субендокардіальний шар міокарда шлуночків; процес реалізації гістогенетичної програми відбувається стрімко, характеризуючись швидким набуттям кардіоміоцитами дефінітивних ознак. Ініціація клітинної загибелі відбувається за мітохондріальним та Fas-рецепторним механізмами, спрямованими в першому випадку - на контроль популяції провідних кардіоміоцитів, а в другому - на процеси заселення васкулогенних клітин на територію структурних компонентів системи.

Найбільш важливим періодом становлення системи міжклітинних з'єднань у клітинах ПСС є період перед та одразу після народження, коли відбувається стрімке зростання кількості контактів. У складі клітин ПСС щура найчисленнішими є щілинні контакти, локалізовані, у більшості, на їх бічних поверхнях. У СПВ, ПШВ, ПШП, передсердному та шлуночковому кінцевих відділах містяться в середньому 14,5; 22,1; 24,3; 13,7 та 14,9 нексусів на одну клітину відповідно. Процес утворення зон злипання та десмосом у провідних кардіоміоцитах перебігає відносно рівномірно; утворення нексусів між кардіоміоцитами в усіх ланках ПСС активно відбувається в терміни, наближені до народження, а також одразу після народження, за винятком шлуночкового кінцевого відділу, де активна динаміка спостерігається в перші декілька діб розвитку, змінюючись у подальшому на більш повільну.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Результати дослідження гістогенетичних перетворень ПСС дозволяють сформувати уявлення про гістогенетичні реакції, які реалізують провідні кардіоміоцити в процесі кардіогенезу, а також про якісно-кількісні характеристики гістогенезу структурних ланок ПСС. Ці дані можуть бути впроваджені в навчальний та науковий процеси на кафедрах гістології, ембріології, в роботу науково-дослідних лабораторій, які займаються питаннями кардіогенезу, а також можуть бути використані в ембріологічних дослідженнях.

2. Дані щодо специфіки експресії та регресії антигенних детермінант у провідних кардіоміоцитах ембріонального серця людини можуть слугувати еталоном при вивченні впливу патогенних чинників на розвиток ПСС та в дослідженнях причин і механізмів формування додаткових провідних шляхів.

3. Дані роботи щодо зв'язку формування провідної та нервової систем у серці можуть бути використані в дослідженнях впливу нейротоксичних речовин на ембріон та прогнозуванні розвитку дизембріогеній ПСС.

4. Положення дисертації, які стосуються зв'язку гістогенезу провідної системи та процесів септації серця, можуть бути використані в перинатальній та неонатальній педіатрії в якості критерію вірогідності виникнення порушень серцевого ритму при формуванні ВВС.

5. Положення дисертації щодо зв'язку провідних шляхів у складі ПШП та стулках передсердно-шлуночкових клапанів може слугувати якісним критерієм вірогідності виникнення порушень серцевого ритму при перебігу захворювань клапанного апарату серця.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

Сілкіна Ю. В. Формування структурних компонентів міокарда як результат реалізації пошукових реакцій клітин-мігрантів / Ю. В. Сілкіна // Морфологія. - 2007. - Т.1, № 1. - С. 111-115.

Твердохліб І. В. Походження та ембріональні перетворення провідної системи серця хребетних / І. В. Твердохліб, Ю. В. Сілкіна // Морфологія. - 2007. - Т.1, № 3. - С. 5-11. Дисертантом проведено аналіз літератури з питань розвитку провідної системи серця людини.

Твердохліб І. В. Проліферативні процеси у міокарді шлуночків на етапах ембріогенезу людини / І. В. Твердохліб, Н. І. Горєлова, Ю. В. Сілкіна // Здобутки клінічної і експериментальної медицини. - 2007. - № 2. - С. 158-161. Дисертантом зроблено аналіз динаміки проліферативної активності кардіоміоцитів із оформленням відповідного розділу статті.

Сілкіна Ю. В. Визначення та характеристика міокардіального паттерну на різних етапах кардіогенезу / Ю. В. Сілкіна // Загальна патологія та патологічна фізіологія. - 2007. - Т. 2 , № 2. - С. 36-41.

Сілкіна Ю. В. Роль вентрикулярного міокарда ембріонального серця людини в формуванні провідної системи серця / Ю. В. Сілкіна // Науковий вісник Нац. мед. ун-ту ім. О. О. Богомольця. - 2008. - № 4. - С. 170-175.

Сілкіна Ю. В. Лектиногістохімічні характеристики клітин провідної системи ембріонального серця людини / Ю. В. Сілкіна // Загальна патологія та патологічна фізіологія. - 2009. - Т. 2, № 2. - С. 36-41.

Сілкіна Ю. В. Імуногістохімічна ідентифікація провідних кардіоміоцитів в ембріональному серці / Ю. В. Сілкіна, І. В. Твердохліб // Вісник морфології. - 2009. - № 1. - С. 51-54. Дисертантом проведено аналіз даних літератури, особисто отриманих результатів, оформлено публікацію.

Сілкіна Ю. В. Початковий етап формування волокон Пуркіньє в ембріональному серці людини / Ю. В. Сілкіна, І. С. Шпонька, І. В. Твердохліб // Світ медицини та біології. - 2009. - № 3. - С. 104-107. Дисертантом проведено аналіз імуногістохімічних властивостей волокон Пуркіньє та оформлено текст статті.

Сілкіна Ю. В. Гістогенез передсердно-шлуночкового вузла серця людини / Ю. В. Сілкіна // Світ медицини та біології. - 2009. - № 4. - С. 47-54.

Сілкіна Ю. В. Механізми утворення та структурної трансформації пейсмекерного центру серця людини / Ю. В. Сілкіна // Biomedical and Biosocial Anthropology. - 2009. - № 2. - С. 105-111.

Сілкіна Ю. В. Етапність гістогенетичних перетворень передсердно-шлуночкового пучка в ембріональному серці людини / Ю. В. Сілкіна // Морфологія. - 2009. - Т. 3, № 3. - С. 108-115.

Сілкіна Ю. В. Основні аспекти гістогенезу вузлової частини провідної системи серця людини / Ю. В. Сілкіна // Науковий вісник Нац. мед. ун--ту ім. О. О. Богомольця. - 2009. - № 4. - С. 59-63.

Силкина Ю. В. Особенности гистогенеза клеток проводящей системы в развивающемся сердце человека / Ю. В. Силкина, И. С. Шпонька // Загальна патологія та патологічна фізіологія. - 2010. - Т. 5, № 2. - С. 67-71. Дисертантом визначено та проаналізовано морфометричні показники структурних ланок провідної системи ембріонального серця людини.

Сілкіна Ю. В. Кількісні характеристики гістогенезу передсердно-шлуночкового вузла ембріонального серця людини / Ю. В. Сілкіна // Загальна патологія та патологічна фізіологія. - 2010. - Т. 5, № 3. - С. 55-60.

Сілкіна Ю. В. Міграційна активність клітин провідної системи ембріонального серця людини / Ю. В. Сілкіна // Науковий вісник Нац. мед. ун-ту ім. О. О. Богомольця. - 2010. - № 1. - С. 43-47.

Сілкіна Ю. В. Характеристика гістогенетичних процесів провідних кардіоміоцитів ембріонального серця людини / Ю. В. Сілкіна // Вісник морфології. - 2010. - № 2. - С. 366-369.

Сілкіна Ю. В. Мембраноасоційовані та імуногістохімічні характеристики клітин провідної системи серця людини / Ю. В. Сілкіна // Biomedical and Biosocial Anthropology. - 2010. - № 1. - С. 76-79.

Силкина Ю. В. К вопросу о миграционных и адгезионных характеристиках клеток проводящей системы сердца человека / Ю. В. Силкина // Світ медицини та біології. - 2010. - № 1. - С. 45-48.

Сілкіна Ю. В. Апоптоз в ембріональному серці людини у процесі нормального розвитку / Ю. В. Сілкіна // Проблемы достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. - 2010. - Т. 146, Ч. VI. - С. 74-76.

Сілкіна Ю. В. Послідовність гістогенетичних процесів провідних кардіоміоцитів синусно-передсердного вузла ембріонального серця людини / Ю. В. Сілкіна // Вісник проблем біології і медицини. - 2010. - № 2. - С. 167-172.

Сілкіна Ю. В. Кількісні характеристики гістогенезу передсердно-шлуночкового пучка ембріонального серця людини / Ю. В. Сілкіна // Biomedical and Biosocial Anthropology. - 2010. - № 2. - С. 24-29.

Сілкіна Ю. В. Формування міжклітинних контактів кардіоміоцитів вузлового відділу провідної системи серця щурів / Ю. В. Сілкіна // Вісник проблем біології і медицини. - 2010. - № 3. - C. 36-40.

Сілкіна Ю. В. Гістогенез кінцевих передсердного та шлуночкового відділів провідної системи серця людини / Ю. В. Сілкіна // Український медичний альманах. - 2010. - № 4. - C. 181-184.

Сілкіна Ю. В. Гістогенетичні перетворення провідної системи серця / Ю. В. Сілкіна // Морфологія. - 2010. - Т. 4, № 3. - С. 50-66.

Пат. 44134 Україна, МПК G 01 N 1/28. Спосіб обробки фіксованого ембріонального матеріалу для гістологічного дослідження / Сілкіна Ю. В., Твердохліб І. В., Горбунов А. О., Горєлова Н. І.; власник Дніпропетровська державна медична академія. - №u200901852; заявл. 02.03.09; опубл. 25.09.09, Бюл. № 18. Дисертантом розроблена ідея та проведені експериментальні дослідження і статистичні розрахунки.

Пат. 52333 Україна, МПК G 01 N 1/00 Спосіб обчислення рівня міграційно-адгезійного потенціалу ембріональних клітин / Ю. В. Сілкіна, І. В. Твердохліб, А. О. Горбунов, О. Ю. Потоцька, Д. Г. Мурашкіна; заявник та патентовласник Дніпропетровська державна медична академія. - №u201001471; заявл. 12.02.10; опубл. 25.08.10, Бюл. № 16. Дисертантом розроблена ідея та проведені експериментальні дослідження і статистичні розрахунки.

Пат. 51942 Україна МПК G 01 N 1/00 Спосіб вимірювання мікроскопічних структур / О. Ю. Потоцька, А. О. Горбунов, І. В. Твердохліб, Д. Г. Мурашкіна, І. С. Хріпков, Ю. В. Сілкіна; заявник та патентовласник Дніпропетровська державна медична академія. - №u201000615; заявл. 22.01.10; опубл. 10.08.10, Бюл. № 15. Дисертантом проведені статистичні розрахунки.

Сілкіна Ю. В. Гістогенетичні властивості клітин волокон Пуркіньє в ембріональному серці / Ю. В. Сілкіна, І. В. Твердохліб // Мат-ли наук.-метод. конф. “Актуальні проблеми функціональної морфології та інтегративної антропології”, Вінниця, 2009. - С.286-289. Дисертантом проведено аналіз імуно- та лектиногістохімічних властивостей волокон Пуркіньє.

Сілкіна Ю. В. Етапність гістогенетичних перетворень передсердно-шлуночкового пучка в ембріональному серці людини / Ю. В. Сілкіна // Мат-ли наук.-практ. конф. “Актуальні проблеми ембріологічних досліджень” (Дніпропетровськ, 7-10 жовтня 2009 року). - Дніпропетровськ, 2009. - С. 77-78.

Сілкіна Ю. В. Початковий етап формування волокон Пуркіньє в серці людини / Ю. В. Сілкіна // Мат-ли наук.-практ. конф. “Морфологічний стан тканин і органів систем організму в нормі та патології” (Тернопіль, 10-11 червня 2009 року). - Тернопіль, 2009. - С.162-163.

Сілкіна Ю. В. Гістогенетичні процеси в клітинах провідної системи ембріонального серця людини / Ю. В. Сілкіна, І. С. Шпонька // Медичний форум : міжнародна спеціалізована виставка-форум, 25-28 трав., 2010 р., Київ : тези допов. - V., 2010. - С. 24. Дисертантом визначено основні етапи гістогенезу клітин провідної системи серця людини.

Сілкіна Ю. В. Електронно-мікроскопічна характеристика провідних кардіоміоцитів ембріонального серця щурів / Ю. В. Сілкіна // IV міжнародні Пироговські читання : наук.-практ. конф., 2-5 черв. 2010 р., Вінниця : тези допов. - VІ., 2010. - С. 106-107.

Твердохліб І. В. Методи дослідження структурних частин провідної системи серця в процесі їхнього гістогенезу / І. В. Твердохліб, Ю. В. Сілкіна // Мат-ли наук.-практ. конф. “Актуальні проблеми морфології” (Тернопіль, 16-17 квітня 2010 року). - Тернопіль, 2010. - С.153-154. Дисертантом проведено аналіз літератури та оформлено текст публікації.

Сілкіна Ю. В. Кількісні характеристики розвитку синусно-передсердного вузла серця людини у пренатальний період / Ю. В. Сілкіна // Проблемы достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. - 2010. - Т. 146, Ч. VI. - С. 91.

Сілкіна Ю. В. Морфометричні параметри передсердно-шлуночкового вузла серця людини у пренатальний період / Ю. В. Сілкіна // Проблемы достижения и перспективы развития медико-биологических наук и практического здравоохранения. - 2010. - Т. 146, Ч. VI. - С. 92.

АНОТАЦІЯ

Сілкіна Ю. В. Гістогенетичні перетворення провідної системи серця на етапах кардіогенезу. - Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора медичних наук за спеціальністю 14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія. ДВНЗ “Івано-Франківський національний медичний університет”, Івано-Франківськ, 2010.

Дисертація присвячена вивченню гістогенетичних перетворень ланок провідної системи в ембріональному серці людини та щура. За допомогою імуногістохімічних, лектиногістохімічних методів, електронної мікроскопії, морфометрії та статистичного аналізу досліджені характеристики кардіоміоцитів ембріонів і плодів людини; процеси формування зон злипання, десмосом та нексусів вивчені на серцях щура. Визначені кількісні й якісні характеристики міграційної, адгезійної, проліферативної та апоптозної активності клітин провідної системи. Встановлено, що гістогенез провідної системи пов'язаний із гістогенезом нервової системи серця.

Ключові слова: ембріональне серце, провідна система, гістогенез, клітинна міграція, клітинна проліферація.

АННОТАЦИЯ

Силкина Ю. В. Гистогенетические преобразования проводящей системы сердца на этапах кардиогенеза. - Рукопись.

Диссертация на соискание научной степени доктора медицинских наук по специальности 14.03.09 - гистология, цитология, эмбриология. ГВУЗ “Ивано-Франковский национальный медицинский университет”, Ивано-Франковск, 2010.

Диссертация посвящена изучению алгоритмов и характеристик гистогенетических преобразований проводящей системы сердца человека на этапах кардиогенеза. С помощью гистологических, иммуногистохимических, лектиногистохимических, электронномикроскопических, биометрических методов исследования, а также благодаря исследованию количественных характеристик маркер-позитивных участков в составе структурных компонентов проводящей системы, квантификационных характеристик междуклеточных контактов проводящих клеток определены этапы гистогенетических процессов на территории структурных звеньев проводящей системы, определены топологические и количественные характеристики экспрессии антигенных, углеводных поверхностных и цитозольных детерминант в проводящих кардиомиоцитах, исследованы характеристики клеток миокарда раннего эмбрионального сердца в аспекте их гистогенеза в условиях отсутствия сформированной проводящей системы сердца. Установлены сроки и последовательность закладки структурных компонентов проводящей системы сердца человека, степень связи гистогенеза нервной и проводящей систем сердца, определены качественные и количественные характеристики миграционного и адгезионного потенциалов проводящих кардиомиоцитов, исследованы динамические показатели системы специализированных междуклеточных контактов проводящей системы сердца.

Установлено, что кардиомиоциты раннего миокарда экспрессируют антигенные детерминанты, характерные для клеток дефинитивной проводящей системы (NF и б-SMA), создавая, таким образом, эмбриональные (первичные) проводящие пути. Регрессия эпитопов происходит по мере формирования дефинитивной (вторичной) проводящей системы. Срок, когда проводящая система имеет вид единой целостной структуры, приходится на 11 неделю пренатального развития человека. Развитие проводящей системы тесно связано с гистогенезом нервной системы, которая влияет на скорость дифференцировки проводящих кардиомиоцитов, а также на формирование разветвленной части предсердно-желудочкового узла.

Клетки синусно-предсердного узла дифференцируются из общего миокардиального пула, формируя центральную и периферическую его части, отличающиеся пролиферативной и апоптозной активностью. Иммуногистохимически они делятся на 2 типа: б-SMA^-/MSA^- и б-SMA⁺/MSA⁺. К 9-ой неделе гестации человека структура имеет анатомически завершенный вид.

Предсердно-желудочковый узел также имеет центральную и периферическую части, формирующиеся по разным механизмам: как результат пролиферативной (центральная) и миграционной (периферическая) активности клеток зачатка. Основным иммуногистохимическим типом клеток узла являются б-SMA⁺/MSA⁺, однако встречаются и единичные б-SMA^-/MSA^-. Гибель клеток узловой части проводящей системы происходит по митохондриально-зависимому механизму. К 12 неделе гестации человека узел занимает конечное анатомическое положение.

Установлено, что желудочковая часть предсердно-желудочкового пучка отдает ветви в септальные створки предсердно-желудочковых клапанов. Разветвление предсердно-желудочкового пучка в области границы мышечной и мембранозной частей междужелудочковой перегородки происходит кустовидно с формированием "слепых" ответвлений. Пучок формируется из б-SMA⁺/MSA⁺/NF⁺ сиалонасыщенных (в эмбриональный период) кардиомиоцитов. Левая ножка пучка по темпам развития опережает правую. Апоптоз реализуется по митохондриальному и Fas-рецептор-зависимому механизмам.

Конечный желудочковый отдел проводящей системы формируется из б-SMA^-/MSA⁺/NF⁺ клеток, мигрирующих в миокард из участков локализации проводящих путей предсердно-желудочкового пучка. Предсердный конечный отдел системы образуется из общего миокардиального пула, начиная с ранних сроков кардиогенеза. Клетки по иммуногистохимическим характеристикам являются SMA⁺/MSA⁺/NF⁺ и сохраняют эмбриональные свойства длительный период. Процессы апоптоза в участках формирования конечних разветвлений проводящих путей немногочисленны.

Важным периодом формирования междуклеточных контактов является период накануне и сразу после рождения, когда происходит стремительное увеличение количества контактов. Наиболее многочисленными являются щелевидные контакты, располагающиеся на боковых поверхностях кардиомиоцитов. Процесс образования зон слипания и десмосом происходит относительно равномерно.

Ключевые слова: эмбриональное сердце, проводящая система, гистогенез, клеточная миграция, клеточная пролиферация.

SUMMARY

Silkina Yu. V. Histogenetic transformations of the heart conductive system at cardiogenesis stages. - Manuscript.

Dissertation for Doctor of Medical Sciences Degree, speciality 14.03.09 - histology, cytology, embryology. Ivano-Frankivsk National Medical University, Ivano-Frankivsk, 2010.

Dissertation is devoted to the investigation of histogenetic processes in the compartments of conductive system in embryonic human and rat's heart. Immunohistochemical, lectinohistochemical methods, electron microscopy, morphometric and statistical analysis were used. Cardiomyocytes characteristics were studied in embryonal and fetal human heart; formation of fascia adherens, desmosoms and gap junctions were investigated in rat's heart during cardiogenesis. Migrational, adhesional activity, proliferation and apoptotic quantification characteristics were observed. It was established that histogenesis of conductive system was interconnected with histogenetic processes in nervous system.

Key words: embryonic heart, conductive system, histogenesis, cell migration, cell proliferation.

ПЕРЕЛІК УМОВНИХ СКОРОЧЕНЬ

Дисертант висловлює подяку завідувачу кафедри патологічної анатомії і судової медицини Дніпропетровської державної медичної академії, доктору медичних наук, професору Шпоньці І. С. за консультації під час здійснення імуногістохімічного дослідження. Також дисертант вдячна за поради щодо лектиногістохімічного дослідження, які надали доктор медичних наук, професор Луцик О. Д. та доктор медичних наук, професор Ященко А. М. Під час проведення процедур, пов'язаних із електронною мікроскопією, дисертант отримала консультації доктора медичних наук, професора Волкова К. С., за що йому дуже вдячна.

Підписано до друку 23.12.2010. Формат 60Ч84/16

Папір офсетний. Гарнітура Times New Roman.

Друк офсетний. 1,9 ум.друк.арк.

Тираж 100 прим. Зам. № 129.

Віддруковано в видавничому центрі ДДМА.

49044 пл. Жовтнева, 4.

Размещено на Allbest.ru