Научная статья на тему «К функциональной морфологии аденогипофиза человека в возрастном аспекте»

АННОТАЦИЯ. Возрастная динамика морфофункциональных изменений различных клеточных популяций аденогипофиза, изученная морфометрическим методом, заметно различается по своей выраженности и направленности. Ацидофилы и тиреотропоциты значительно снижают свою активность. Гонадотропоциты показывают ассоциированное с возрастом усиление функционирования. Кортикотропоциты и хромофобы отличаются определённой стабильностью.

ABSTRACT

The age dynamics of the morphofunctional changes of the various cellular populations of the adenohypophysis studied by a morphometric method considerably differs on expressiveness and orientation.  Acidophiles and thyrotropocytes considerably reduce the activity. Gonadotropocytes show the strengthening of functioning associated with age. Corticotropocytes and chromophobes differ certain stability.

Ключевые слова: аденогипофиз; возрастные изменения; морфометрическое исследование.

Keywords : adenohypophysis; age changes; morphometric research.

Гипофиз является центральным органом единой регуляторной системы организма [4, 11]. Он служит связующим звеном нервной и эндокринной систем, а также точкой приложения гуморальных сигналов двух важнейших сред организма: крови и спинномозговой жидкости [18].

Гормоны гипофиза регулируют (прямо или опосредованно через другие эндокринные железы) практически все биохимические и физиологические процессы в организме [16]. Секреторная функция гипофиза осуществляется передней его долей (аденогипофизом), клетки которой образуют не менее шести различных гормонов [28].

Структурная организация аденогипофиза характеризуется следующими чертами [11, 15, 28, 29]. Все клеточные элементы железы подразделяются на две основные группы в зависимости от интенсивности окрашиваемости их цитоплазмы, что отражает  уровень функциональной активности, — хромофобные (неактивные) и хромофильные (активные). В свою очередь, хромофильные эндокриноциты включают в себя две разновидности клеток, различающихся по окраске их секреторных гранул — ацидофильные и базофильные.

Клеточная популяция ацидофильных эндокриноцитов состоит из соматотропоцитов, секретирующих гормон роста, и маммотропоцитов, вырабатывающих лактогенный гормон (пролактин). Соматотропоциты обычно округлой формы с центрально расположенным округлым ядром. Их цитоплазматические гранулы легко окрашиваются оранжевым G. Маммотропные клетки внешне напоминают соматотропоциты, но отличаютс бóльшими размерами, а также эксцентричным расположением ядра. Они содержат в цитоплазме большие секреторные гранулы, окрашивающиеся эритрозином.

Базофильные эндокриноциты представлены тремя разновидностями клеток. Первая клеточная группа (тиреотропоциты) отличалается полигональной формой, овальным ядром, занимающим центральное положение. В цитоплазме визуализируются секреторные гранулы сферической формы, расположенные вблизи клеточной мембраны. Вторая группа аденоцитов (гонадотропоциты) имеет круглую форму и такое же ядро, смещенное относительно центра. Третья  разновидность базофильных клеток — кортикотропоциты. Они характеризуются неправильной формой и дольчатым центрально расположенным ядром.

Каждая из перечисленных трёх клеточных популяций базофилов, соответственно своему названию, секретирует гормоны, действующие на соответствующие периферийные эндокринные железы — щитовидную железу, гонады и кору надпочетников.

Особенность многих желез внутренней секреции заключается в сохранении высокой активности на протяжении всей жизни [6]. Функциональная стабильность предопределяется относительной неизменностью структуры этих органов, отсутствием резко выраженных старческих изменений [6, 19].

Сохранение с возрастом определённой морфологической стабильности характерно для гипофиза [6, 19]. Подобная неизменность его структурной организации, определяет, в известной мере, и морфологическую устойчивость других эндокринных желез [6].

Однако указанный факт основан, главным образом, на описательном методе исследования. Точной количественной характеристики аденогипофиза человека в возрастном аспекте, полученной с помощью морфометрических методов изучения его клеточных популяций, в доступной литературе найти не удалось.

Следует подчеркнуть, что, с учётом принципов современной доказательной медицины [12, 14], использование морфометрических методов исследования в значительной мере объективизирует полученные результаты и сделанные выводы, так как итоговые данные имеют количественное выражение и легко поддаются статистическому анализу [1, 2, 13].

Вместе с тем, количественная характеристика изменений микроструктуры каждого органа при любой его патологии должна начинаться от какой-то определённой «точки отсчёта». Таким отправным пунктом служит понятие «нормы» [20], которая сама по себе является достаточно условной дефиницией и зависит от многих факторов, в частности, принципа отбора материала и применяемых методов исследования.

Цель настоящей работы — определение с помощью морфометрических методов параметров «условной нормы» (УН) аденогипофиза человека в возрастном аспекте, что может послужить ориентиром для правильной оценки гистологических морфофункциональных сдвигов этого органа при различных заболеваниях, связанных с его эндокринной дисфункцией.

Материал и методы

Для достижения  поставленной цели изучены гипофизы 76 лиц (мужчин — 35, женщин — 41) в возрасте от 18 до 78 лет, умерших от различных остро развившихся заболеваний, а при жизни не страдавших нарушениями обмена и эндокринной патологией, что верифицировано на аутопсии.

Материал разделён на следующие возрастные группы: I — до 30 лет (8 человек), II — 31—40 лет (15), III — 41—50 лет (17), IV — 51—60 лет (20), V — 61 год и старше (16).

Парафиновые срезы ткани гипофиза окрашивались гематоксилином и эозином. Для оценки морфофункционального состояния различных популяций тропоцитов использованы морфометрические методы исследования. Соответствующие клеточные элементы аденогипофиза изучались в 10 разных полях зрения микроскопа при необходимых увеличениях. Путём простого подсчёта вычислялся средний объём клеточной популяции (V), представляющий собой среднее процентное содержание ацидофилов, тирео-, кортико- и гонадотропоцитов, а также хромофобных клеток в поле зрения.

Определялся средний диаметр ядер клеток — кариона (СДК) каждой клеточной группы путём измерения окуляр-микрометром наибольшего (а) и наименьшего (b) размера ядра и последующего расчёта по формуле:   [30].

Известно, что увеличение размеров ядер в гормонпродуцирующих клетках свидетельствует об их повышенной секреторной активности [3, 25]. Поэтому определение СДК, который прямо коррелирует с описанными в литературе величинами объёма кариона [3, 21, 24], полностью отвечает потребностям исследования функционального состояния клеток аденогипофиза. При этом значительно упрощается процедура исследовательского процесса, касающаяся не столько самих измерений, сколько проведения последующих расчётов, которые оказываются нецелесообразными и излишними. Выбор изучения именно размеров кариона определяется тем, что этот параметр не только достаточно демонстративно отражает уровень функционирования клеток [3, 25], но и является наиболее устойчивым к различным негативным воздействиям на ткань аденогипофиза, в частности, связанными с процессом танатогенеза и посмертными изменениями [3].

По результатам морфометрических измерений вычислялся интегральный показатель — индекс функциональной активности (ИФА) каждой клеточной популяции аденоцитов по формуле:

.

Следует заметить, что в связи с использованием в качестве критерия размера клеточных ядер их среднего диаметра, а не объёма, абсолютные количественные величины ИФА отличаются от данных литературы, где фигурирует указанный показатель при характеристике функционального состояния аденогипофиза в различных патологических условиях [3, 21]. Однако это не сказывается на соотношениях величин ИФА в изученных группах. Поэтому предложенный и использованный вариант расчёта ИФА объективно отражает уровень функционирования той или иной популяции аденоцитов и его динамику, ассоциированную с возрастом.

Полученные количественные результаты обработаны статистически (компьютерная программа «Statistica 6.0») с уровнем значимости различий 95 % и более (p≤0,05). При этом определены не только морфометрические параметры различных популяций аденоцитов по возрастным группам, но и вычислены обобщённые средние показатели, стандартизованные по возрасту, которые можно принять за УН.

Результаты и обсуждение

Полученные итоговые данные, представленные в таблице, показывают, что морфофункциональные изменения каждой популяции аденоцитов, ассоциированные с возрастом, отличаются определёнными особенностями. Рассмотрим их более подробно.

Ацидофилы. В связи с тем, что при окраске гематоксилином и эозином трудно дифференцировать их разновидности, эта клеточная группа рассмотрена суммарно, включая соматотропные и маммотропные клетки. Объём данной популяции при увеличении возраста имеет заметную тенденцию к сокращению, переходящую у лиц старше 60 лет в статистически значимые различия с аналогичными показателями в возрастном интервале до 40 лет.

Такую же тенденцию демонстрирует и ИФА. При этом СДК, хотя и равномерно понижается с возрастом, статистически остаётся в пределах константных величин, что свидетельствует об относительно стабильном уровне функционирования каждой из клеток. Исключением является СДК в группе V, достоверно отличающийся от величины этого показателя в группе I.

В целом, можно констатировать, что возрастные морфофункциональные изменения ацидофилов отражают понижение их суммарной секреторной активности по мере старения организма, особенно выраженное после 60 лет. Это происходит, преимущественно, в связи с сужением объёма популяции, а не за счёт снижением индивидуальной клеточной активности.

Тиреотропоциты. Эта клеточная группа, вырабатывающая тиреотропный гормон, с возрастом существенно понижает свою секреторную активность. Отражением этого служат морфофункциональные сдвиги в тиреоидной ткани, отвечающие признакам возрастной гипофункции щитовидной железы [6, 8, 17, 26, 27].

Таблица 1.

Возрастная характеристика клеточных элементов аденогипофиза