Патологическая анатомия врожденных обструктивных уропатий у детей

Размещено на http://www.allbest.ru/

Патологическая анатомия врожденных обструктивных уропатий у детей

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

уропатия новорожденный хирургический

Актуальность темы

Среди огромного спектра врожденной патологии мочевой системы у детей особое место занимают обструктивные уропатии, распространенность которых составляет от 1% до 5,4% всей детской популяции (Игнатова М.С., Вельтищев Ю.Е., 1982; Игнатова М.С.,2004; Хворостов И.Н. и соавт., 2005). Наиболее тяжелыми видами обструктивных уропатий являются врожденный гидронефроз, первичный пузырно-мочеточниковый рефлюкс, первичный нерефлюксирующий мегауретер (уретерогидронефроз). В возникновении врожденных обструктивных уропатий главную роль играют нарушения внутриутробного развития органов мочевой системы с развитием полной или частичной обструкции, одностороннего или двустороннего характера.

Качество жизни детей с обструктивными уропатиями и прогноз обструктивных уропатий определяются степенью вовлечения в патологический процесс и характером поражения почек. Часто первым проявлением обструкции мочевого тракта является инфекция мочевых путей с развитием цистита, уретерита и пиелонефрита, приобретающая в условиях нарушенной уродинамики хроническое рецидивирующее течение. В тяжелых случаях обструктивные уропатии сопровождаются снижением и даже утратой ренальной функции с формированием впоследствии почечной недостаточности и инвалидизации ребенка. Обструктивные уропатии являются основной причиной развития почечной недостаточности у детей, особенно грудного и раннего возраста (Chevalier RL.,1998; 1999; Klahr S.et al.,1998; Manucha W.,2007), что ставит эту проблему в число социально значимых. Это обстоятельство диктует необходимость углубления представлений о морфологии и патогенезе различных видов врожденных обструктивных уропатий, а также необходимость поиска прогностических маркеров прогрессирования этих заболеваний у детей.

Несмотря на достижения в ранней диагностике врожденных обструктивных уропатий, особенно в пренатальной диагностике, и ранней хирургической коррекции этой патологии, проблема прогноза обструктивных уропатий у детей по своей актуальности в настоящее время выходит на первое место. В повседневной клинической практике постоянно встает вопрос, почему при одном и том же виде уропатии у одних детей функция почек после оперативного лечения довольно быстро восстанавливается, а у других продолжает прогрессивно снижаться до развития хронической почечной недостаточности.

Экспериментальными и клиническими исследованиями последних лет установлена роль биологически активных соединений в развитии и прогрессировании обструктивных уропатий у детей (Cale C.M. et al.,2000; Chevalier R.L.,Gomez R.A.,1998; Vainio S.,Lin Y., 2002; Zhou Y. et al., 2002). В настоящее время интерес исследователей все больше привлекают цитокины и факторы роста, которые являются ключевыми в течение эмбрионального развития и постнатального роста тканей, контролирующими процессы клеточной пролиферации, дифференцировки, апоптоза, продукции и деградации внеклеточного матрикса, участвующими в процессах воспаления, иммуносупрессии и регенерации тканей.

Однако до настоящего времени недостаточно изучена степень участия этих биологически активных факторов в развитии и прогрессировании поражения почек при обструктивных уропатиях у детей, что представляется важным с позиций патогенеза, клинико-морфологических проявлений и оценки эффективности хирургического лечения этой патологии.

Важным объективным методом изучения состояния почечной ткани при обструктивных уропатиях и прогнозирования течения заболевания является морфологическое исследование биоптатов почек с использованием, наряду с традиционными гистологическими методами, электронно-микроскопического и иммуногистохимического исследования.

Наряду с этим активно продолжается поиск возможностей простых, объективных и неинвазивных методов клинической диагностики обструктивных уропатий у детей.

В последнее время рядом исследователей предлагается в качестве диагностического теста у детей с обструктивной уропатией определение мочевого TGF в . Высказывается мнение, что величина мочевого TGF в коррелирует с обструкцией как верхнего, так и нижнего отделов мочевыводящих путей ((Palmer L.S. et al.,1997; Furness P.D. et al.,1999;Mac Rae Dell K. et al., 2000; El-Sherbiny M.T. et al., 2002). Однако практически отсутствуют работы, в которых была бы отражена зависимость уровня мочевого TGF в от степени выраженности морфологических и иммуногистохимических изменений почек.

Цель исследования:

С помощью комплексного клинико-морфологического исследования органов мочевой системы у детей с врожденным гидронефрозом, первичным пузырно-мочеточниковым рефлюксом, первичными формами нерефлюксирующего мегауретера изучить патологическую анатомию врожденных обструктивных уропатий и представить морфологическое обоснование отдаленных результатов хирургического лечения.

Задачи исследования:

1. Изучить морфологические изменения почек и мочеточников при врожденных обструктивных уропатиях у детей: врожденном гидронефрозе, первичном пузырно-мочеточниковом рефлюксе, первичном нерефлюксирующем мегауретере.

2. Изучить характер дисплазии почек при врожденных обструктивных уропатиях у детей с использованием гистологических, ультраструктурных и иммуногистохимических методов исследования.

3. Изучить изменения сосудистого русла при врожденных обструктивных уропатиях.

4. На основании иммуногистохимического изучения биопсий почек и мочеточников установить роль факторов роста и цитокинов, а также миофибробластов и молекул внеклеточного матрикса в развитии и прогрессировании врожденных обструктивных уропатий у детей.

5. Выявить морфологические особенности пиелонефрита у детей с врожденными обструктивными уропатиями.

6. Выявить морфологические особенности нефросклероза при врожденных обструктивных уропатиях.

7. Провести клинико-морфологический анализ характера поражения почек для обоснования отдаленных результатов хирургического лечения детей с различными видами обструктивных уропатий.

8. Провести сопоставления уровня мочевого TGFв с характером морфологических и иммуногистохимических изменений почек у детей с обструктивными уропатиями.

Научная новизна.

1.На основании изучения большого клинического материала впервые проведен комплексный морфологический, ультраструктурный, иммуногистохимический, клинико-морфологический анализ поражения органов мочевой системы при врожденных обструктивных уропатиях у детей: врожденном гидронефрозе, первичном пузырно-мочеточниковом рефлюксе и первичном нерефлюксирующем мегауретере.

2. Выявлены иммуногистохимические признаки участия цитокинов и факторов роста/рецепторов с различными механизмами действия (TGFв1, TGFв1R1, TGFв1R2, TNAб, VEGF, C-met), белков семейства BCL2, миофибробластов и молекул внеклеточного матрикса (коллагена Ш и 1У, фибронектина, ) в развитии и прогрессировании изменений почек при врожденных обструктивных уропатиях у детей.

3. Дана морфологическая и патогенетическая оценка характера дисплазии почечной ткани и ангиодисплазии, развивающихся при врожденных обструктивных уропатиях.

4. Определена ведущая роль в формировании дисплазии почек и последующего фиброза при врожденных обструктивных уропатиях трансформирующего фактора роста в 1 (TGFв1).

5. Выявлена синхронизация морфологических и иммуногистохимических изменений органов мочевой системы при врожденных обструктивных уропатиях у детей с показателями уровня мочевого TGFв.

6. Показано, что концентрация мочевого TGFв является свидетельством не только обструкции мочевыводящей системы с развитием нефросклероза, но и показателем диспластических изменений почек. Полученные результаты позволяют рекомендовать использование этого объективного и неинвазивного метода в качестве не только диагностического, но и прогностического критерия.

Практическая значимость работы

Дана патологоанатомическая характеристика изменениям почек и мочеточников при врожденных обструктивных уропатииях у детей - врожденном гидронефрозе, первичном пузырно-мочеточниковом рефлюксе, первичных формах нерефлюксирующего мегауретера.

Выработаны морфологические критерии, позволяющие комплексно оценить изменения почек при обструктивных уропатиях у детей и охарактеризовать возможную перспективу состояния почек после проведения хирургической коррекции.

Выявлены особенности морфологических проявлений пиелонефрита, осложняющего обструктивные уропатии у детей.

Установлено, что показатели содержания в моче трансформирующего фактора роста в могут служить диагностическим показателем морфологического статуса органов мочевой системы и прогностическим критерием прогрессирования поражения почек при обструктивных уропатиях у детей.

Положения, выносимые на защиту

1. Морфологические изменения почек при врожденных обструктивных уропатиях у детей (врожденном гидронефрозе, первичном пузырно-мочеточниковом рефлюксе, первичных формах нерефлюксирующего мегауретера) характеризуются сочетанием врожденных нарушений развития почек с последующим формированием вторичных изменений, обусловленных прогрессирующим нарушением уродинамики и гемодинамики, присоединением инфекции мочевых путей и развитием нефросклероза.

2. Многовариантность изменений почек при различных вариантах врожденных обструктивных уропатий обусловлена совокупностью факторов, действующих как в период формирования органов мочевой системы, так и в постнатальной жизни, основными из которых являются такие цитокины и факторы роста, как TGFв1, VEGF, TNAб, и обструкцией мочевых путей.

3. Совокупность морфологических и иммуногистохимических данных является свидетельством участия в формировании врожденных дисплазий органов мочевой системы таких цитокинов и факторов роста/рецепторов, как TGFв1, VEGF, TNFб, C-met.

3. Морфологическими показателями дисплазии почек является экспрессия в тканях TGFв1, TGFв1R1, TGFв1R2, VEGF, TNAб, C-met, бSMA, показателями нефросклероза - фибронектин, коллаген Ш, коллаген ІV.

4. Сопоставление морфологических и иммуногистохимических данных состояния почек и мочеточников с уровнем мочевого TGFв и клинического течения обструктивных уропатий у детей позволяет выявить синхронизацию этих показателей.

5. Концентрация мочевого TGFв является показателем как диспластических, так и нефросклеротических изменений почек, что позволяет использовать этот объективный и неинвазивный метод в качестве диагностического и прогностического критерия. Положительная динамика снижения его показателей после операционного устранения обструкции мочевых путей указывает на высокий уровень резервных возможностей почек и благоприятный исход хирургического лечения.

Апробация работы.

Основные положения работы доложены и обсуждены на конференциях «Актуальные вопросы патологической анатомии детского возраста» (Саратов, 1980), «Особенности патоморфологической диагностики заболеваний у детей раннего возраста» (Иркутск, 1981), «Значение биопсии в педиатрии» (Харьков, 1985), 1V Международном симпозиуме социалистических стран по детской нефрологии (Москва, 16-18 сентября 1986 г.), 2-й научной конференции «Актуальные вопросы клинической педиатрии, акушерства и гинекологии» (Киров, 1993), на Пленуме Правления Всероссийского общества урологов (Москва,1996),на 2-м съезде Международного Союза Ассоциации патологоанатомов (Москва,1999), на научно-практической конференции детских урологов «Современные технологии в оценке отдаленных результатов лечения урологической патологии у детей» (Москва,2001), на Ш Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, 2004), на Х съезде педиатров России «Пути повышения эффективности медицинской помощи детям» (Москва, 2005), на Х Конгрессе педиатров России «Актуальные проблемы педиатрии» (Москва, 2006), на П Съезде Российского общества патологоанатомов (Москва, 2006), на П Всероссийской научной конференции с международным участием «Микроциркуляция в клинической практике» (Москва, 2006), на У1 Российском конгрессе «Современные технологии в педиатрии и детской хирургии» (Москва, 2007) и на совместной конференции сотрудников кафедр патологической анатомии педиатрического и лечебного факультета РГМУ, Института Хирургии им. А.В.Вишневского РАМН и прозектуры Морозовской городской детской клинической больницы.

Внедрение результатов исследования в практику

Результаты проведенной работы внедрены в практическую работу патологоанатомического отделения Морозовской детской клинической больницы г. Москвы, используются в материалах лекций и практических занятий со студентами, интернами и клиническими ординаторами на кафедрах патологической анатомии педиатрического и лечебного факультетов РГМУ.

Публикации.

По результатам исследований опубликовано 46 печатных работ, в которых изложены основные положения диссертации.

Объем и структура диссертации.

Диссертационная работа изложена на 251 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы «Материалы и методы», 4 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и списка литературы, включающего 267 литературных источников. Работа иллюстрирована 38 монтажами микрофотографий, 12 таблицами и диаграммами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материал и методы исследования

Работа выполнена на кафедре патологической анатомии педиатрического факультета РГМУ.

Материалом для исследования послужили инцизионные и пункционные биоптаты почек, полученные во время органосохраняющих операций пластики лоханочно-мочеточникового сегмента по Андерсену-Хайнсу в модификации Кучеры, и удаленные почки в связи с угасанием их функции у 153 детей с врожденным гидронефрозом. Исследованы 118 инцизионных, 5 пункционных биоптатов почек, а также 30 почек, полученных в результате первичной нефрэктомии.

У 203 больных с пузырно-мочеточниковым рефлюксом Ш-V степени исследованы 133 пункционных и 45 инцизионных биоптатов почек, полученных в ходе антирефлюксной операции по методике Politano-Leatbetter. Кроме того, изучены 44 почки у детей с первичной нефруретерэктомией, произведенной в связи с деструкцией и угасанием функций почки, в том числе гипоплазированной почки, или развитием нефрогенной гипертонии. У 19 больных был двусторонний пузырно-мочеточниковый рефлюкс.

У 81 больного, оперированного по антирефлюксной методике по поводу первичных форм нерефлюксирующего мегауретера, в том числе в сочетании с уретероцеле (уретерогидронефроза), проведено исследование интраоперационных биоптатов почек - 49 пункционных биоптатов и 18 инцизионных биоптатов почек, а также 16 удаленных почек или сегментов удвоенных почек. У 2-х больных был двусторонний нерефлюксирующий мегауретер. Исследован материал, полученный при вскрытии трупа ребенка, умершего после оперативного вмешательства по поводу нерефлюксирующего мегауретера.

уропатия новорожденный хирургический

Диаграмма 1

Пункционные биоптаты представляют собой цилиндр почечной ткани, взятый во время операции иглой Wim-Silverman преимущественно из нижнего полюса почки. Инцизионные биоптаты представляют собой участок почечной ткани чаще всего размером 0,5х0,5х0,3 см также преимущественно из нижнего сегмента почки.

Также изучены 206 фрагментов лоханочно-мочеточниковых сегментов и предпузырных отделов мочеточников у детей с гидронефрозом, пузырно-мочеточниковым рефлюксом и уретерогидронефрозом.

Диаграмма 2

Больные оперированы в хирургическом отделении МДГКБ г. Москвы (главный врач - В.Л.Фомина), в отделении урологии НЦЗД г.Москвы (руководитель - академик РАМН А.А.Баранов), в хирургических отделениях ДГКБ №13 имени Н.Ф.Филатова г.Москвы (главный врач - д.м.н. В.В.Попов).

Все биоптаты фиксировали в 10% забуференном нейтральном формалине от 24 до 48 часов с последующей заливкой в парафин. Из полученного материала готовили срезы толщиной 3-5 мкм. Для изучения на светооптическом уровне срезы окрашивали гематоксилин-эозином, пикрофуксином по ван Гизон, проводили ШИК-реакцию, полутонкие срезы окрашивали метиленовым синим-азуром 2-фуксином.

Выборочно биоптаты фиксировали в 1% растворе осмиевой кислоты на фосфатном буфере в течение 2 часов, заключали в смесь эпона-аралдита. Из полученного материала готовились полутонкие срезы толщиной 1-2 микрона с последующим окрашиванием толуидиновым синим и проведением прицельного электронномикроскопического исследования структур в биоптате. Электронная микроскопия проводилась в Лаборатории электронной микроскопии при кафедре патологической анатомии ММА имени И.М.Сеченова совместно с доктором медицинских наук Э.С.Севергиной.

Иммуногистохимические (ИГХ) реакции проводились на парафиновых срезах с использованием стрептавидин-биотин-пероксидазного метода с антисыворотками к TGF в 1, TGF в 1 R1, R2, TNF-б, C-Met, б-SMA-actin, collagen Ш,1V, фибронектину, PCNA, Bcl-2, CD34,CD3, CD4, CD8, CD15, CD20, CD45, CD57, CD68 (NovoCastra,UK); VEGF(Santa-Cruz USA).

Мочевой TGF в определялся enzyme-linked immunoabsorbent assay (ELISA) у детей до операции, и через год после операции (NovoCastra,UK) в НИИ молекулярной медицины ММА имени И.М.Сеченова канд.мед.наук О.П.Гладких.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ.

При морфологическом изучении резецированных ЛМС у детей с врожденным гидронефрозом нами выявлено, что в основе обструкции ЛМС лежат структурные изменения, ограниченные, как правило, зоной физиологического сужения, преимущественно врожденного характера даже тогда, когда ЛМС визуально не был изменен.

Ведущим компонентом структурных изменений ЛМС являлись следующие виды врожденной патологии прилоханочного отдела мочеточника:

1. Абсолютная гипоплазия преимущественно продольно ориентированных мышечных пучков с гиперплазией стромы и развитием концентрического склероза - у 17 больных, в том числе на фоне гипоплазии прилоханочного отдела мочеточника.

2. Гипоплазия продольно ориентрированных мышечных пучков сегментарного и фрагментарного характера - у 19 больных.

3. Склероз стенки мочеточника с особенно выраженным склерозом подслизистой оболочки за счет гиперплазии коллагеновых волокон - у 13 больных.

4. Субтотальная дезорганизация мышечной оболочки с дистопией мышечных пучков в наружную оболочку на фоне диффузного склероза всех слоев стенки прилоханочного отдела мочеточника - у 1 больного.

У 3-х детей (6% наблюдений) обнаруженные врожденные изменения ЛМС сочетались с наличием хронического фолликулярного уретерита. Все изменения сопровождались стенозированием прилоханочного отдела мочеточника. Проксимальнее ЛМС отмечена значительная компенсаторная гипертрофия в сочетании с атрофией мышц лоханки и резко выраженные склеротические изменения в ее стенке. Тяжесть нарушения уродинамики и степень гидронефротической трансформации находилась в прямой зависимости от выраженности структурных изменений ЛМС.

При гистологическом исследовании резецированных мочеточников при пузырно-мочеточниковом рефлюксе выявлены структурные изменения дистального (предпузырного) отдела мочеточника:

1. Гипоплазия предпузырного отдела мочеточника с абсолютной гипоплазией мышечной оболочки - 20 мочеточников.

2. Сегментарная и фрагментарная гипоплазия мышечной оболочки с дезориентацией и хаотичной ориентацией мышечных пучков - 30 мочеточников.

3. Гипоплазия по типу фиброзно-мышечного жома или фиброзного блока - 31 мочеточник.

4. Полное или частичное удвоение мочеточников с гипоплазией мышечной оболочки - 9 мочеточников.

5. Фиброэпителиальная дисэмбриоплазия - 1 мочеточник.

6. В 5 мочеточниках выраженный склероз всех слоев стенки мочеточника без признаков диспластических изменений мышечной оболочки.

У всех больных с ПМР врожденные изменения мышечной оболочки сопровождались выраженной гиперплазией и склерозом стромы всех слоев стенки мочеточника с истончением и разобщением мышечных пучков. Выявленный у 25% детей с ПМР хронический уретерит носил преимущественно фолликулярный характер.

Анализ результатов гистологических исследований резецированных дистальных отделов мочеточников у детей с первичным нерефлюксирующим мегауретером выявил следующие виды дисплазии мочеточника:

1. Гипоплазия дистального отдела мочеточника с абсолютной гипоплазией мышечной оболочки - 16 мочеточников.

2. Дисплазия мочеточника по типу фиброзного или коллагенового блока - 10 мочеточников.

3. Дисплазия мочеточника по типу фиброзно-мышечного жома - 7 мочеточников.

4. Сегментарная или фрагментарная гипоплазия мышечной оболочки мочеточника - 4 мочеточника.

5. Дисплазия мочеточника по типу фиброзно-мышечной анархии - 11 мочеточников.

6. Гиперплазия стромы со склерозом всех слоев стенки мочеточника - 12 мочеточников.

Морфологические проявления хронического уретерита выявлены у 35% больных с нерефлюксирующим мегауретером.

Таким образом, ведущим признаком дисплазии мочеточника у детей с обструктивными уропатиями было превалирование соединительнотканных элементов над мышечными на уровне лоханочно-мочеточникового или пузырно-мочеточникового сегмента. Иммуногистохимическое исследование с антисыворотками к таким мезенхимальным маркерам, как б-SMA, коллаген Ш и фибронектин выявило положительную реакцию в измененных участках мочеточников.

При электронномикроскопическом исследовании резецированных участков измененных мочеточников нами были выявлены дезорганизация и дезориентация гладкомышечных волокон как во внутреннем, так и в наружном мышечных слоях, неравномерное их расположение, присутствие большого количества коллагеновых волокон. Сосуды часто располагались группами, имели широкий просвет, повышенную извилистость, в артерииях значительно утолщена мышечная оболочка. В некоторых биоптатах определялись лишь единичные мышечные волокна, вкрапленные в поля грубых коллагеновых волокон, что приводило с разрыву контактов между мышечными клетками и нарушению динамики мышечных сокращений мочеточника.`

Изучение пункционных и инцизионных биоптатов почек детей с различными видами обструктивных уропатий показало наличие широкого спектра врожденных и приобретенных почечных изменений, патогенетически связанных с врожденной обструкцией мочевого тракта.

Найденные изменения не только в мочеточнике паренхимы почек в большинстве случаев сводились к морфологическим признакам той или иной степени дисплазии или гипоплазии.

У больных с врожденным гидронефрозом дисплазия почек светооптически выявлена в 20% биоптатов и во всех удаленных почках. Общим для всех видов дисплазии почек при гидронефрозе являлось уменьшение количества гломерул вплоть до выраженной олигонефронии, когда количество генераций гломерул составляло от 1-го до 4 слоев. Самым частым видом дисплазии почек при гидронефрозе у детей была простая и кистозная дисплазия кортикальной и кортико-медуллярной локализации. Кистозная дисплазия представлена кортикальной кистозной дисплазией. В 4-х удаленных почках выявлена сегментарная кортико-медуллярная дисплазия по типу почки Аск-Упмарка.

У больных с пузырно-мочеточниковым рефлюксом дисплазия почечной ткани на светооптическом уровне выявлена в 15% биоптатов. Наибольший удельный вес имела кортикальная кистозная дисплазия и гипоплазия с дисплазией. Во всех удаленных почках, в том числе с рентгенологической картиной гипоплазии, выявлены различные варианты тяжелой дисплазии - гипопластический вариант простой тотальной дисплазии, простая сегментарная дисплазия по типу почки Аск-Упмарка, простая кортикальная дисплазия.

У больных с первичным нерефлюксирующим мегауретером на светооптическом уровне в 20% биоптатов выявлена различная степень нарушения формирования почек - от гипопластической дисплазии до простой тотальной кортико-медуллярной дисплазии. В удаленных почках картина апластического и гипопластического вариантов простой тотальной дисплазии, кистозной дисплазии, сегментарной дисплазии по типу почки Аск-Упмарка, порока развития внутриорганных сосудов, гипоплазии почки и гидронефротической трансформации.

Следует отметить, что наиболее тяжелые виды дисплазии почек были при дистальной обструкции - при ПМР и нерефлюксирующем мегауретере, и особенно при сочетании дистальной обструкции с гидронефрозом, удвоением почек или сегмента почки, гипоплазией почки.

При исследовании характера дисплазии почек в возрастном аспекте, как правило, выявлялась прямая коррелятивная зависимость тяжести дисплазии почек с возрастом ребенка. Самая тяжелая степень дисплазии почек наблюдалась у детей первых дней и месяцев жизни и выявлялась нередко антенатально при ультразвуковом исследовании, что служило поводом для проведения хирургической коррекции уродинамики у детей раннего возраста. Поэтому не случайно в нашем материале преобладали операционные биопсии у детей раннего возраста. Дети в возрасте до 5 лет составили 60%, а в возрасте до 1 года - 20% всех больных с обструктивными уропатиями.

При всех изученных врожденных уропатиях были выявлены признаки гипопластической дисплазии, которая относится к бескистозному типу нарушения развития почек (Клембовский А.И., 1978; 1982; Севергина Э.С., Пальцев М.А.,1989). Морфологические признаки гипопластической дисплазии отчетливо выявлялись в биоптатах почек на светооптическом уровне и при прицельном ультраструктурном исследовании.

Ведущими признаками гипопластической дисплазии были изменения гломерулярного аппарата почек. При светооптическом исследовании отмечалось неравномерное распределение гломерул, их гроздевидное расположение в корковом вуществе в сочетании с участками агломерулярности, неправильная форма клубочков в гломерулах, малое количество капиллярных петель в клубочке, фрагменты нефроцитов проксимальных канальцев в экстракапиллярном пространстве гломерул, наличие недифференцированных канальцев.

Прицельное ультраструктурное исследование позволило детализировать найденные изменения при гипопластической дисплазии. Подоциты малодифференцированные, с большим эухроматиновым ядром, узким ободком цитоплазмы, в которой определяются лишь единичные мелкие органеллы. В части биоптатов подоциты лишены малых отростков, распластаны на гломерулярной базальной мембране. Изменения подоцитов, очевидно, приводят к снижению их синтетической и катаболической активности, результатом чего является нарушение формирования ГБМ, которая приобретает неровные контуры, неравномерную толщину, наличие участков истончения и узловатых утолщений, участков разрежения и уплотнения, дупликатуры.

Нами установлена вариабельность толщины ГБМ при различных видах обструктивных уропатий. Так, средние показатели вариабельности толщины ГБМ при врожденном гидронефрозе: min - 202,3 nm, max - 549,5 nm; при ПМР: min - 128,1 nm, max - 325 nm; нерефлюксирующем мегауретере: min - 87,3 nm, max - 253,9 nm. В норме у детей толщина ГБМ от 200 nm до 280 nm. Таким образом, при врожденных обструктивных уропатиях выявлены дефекты формирования фильтрационного барьера почек, что является основой развития обструктивно индуцированного гломерулосклероза с ранним снижением клубочковой фильтрации.

Диаграмма 3. Вариабельность толщины ГБМ (в nm).

На этом фоне были выявлены отдельные правильно сформированные, но незрелые гломерулы преимущественно в субкортикальных отделах почек у детей раннего возраста. По нашим данным именно незрелые почки более чувствительны к повреждающему воздействию обструкции мочевых путей, что также показано рядом исследователей на экспериментальном и операционном материале (Сhevalier RL, 2000; Manucha W., 2007).

В большинстве биоптатов было выявлено вариабельное количество гломерулярных и канальцевых микрокист, что объясняется внутриутробной обструкцией мочевого тракта плода и задержкой пассажа мочи в функционирующих нефронах, приводящей к формированию кист в зоне нефроногенеза с нарушением экспрессии ростовых и транскрипционных факторов, что способствует развитию фетопатии.

Ультраструктурное исследование позволило отметить типичные морфологические признаками тубулярной дисплазии: нефроциты кубической формы, уменьшение складок базального лабиринта в клетках проксимальных канальцев, уменьшение числа органелл в нефроцитах, расположение мелких митохондрий овальной или гантелеобразной формы перпендикулярно тубулярной мембране, наличие недифференцированных тубулярных структур, вокруг которых нередко определялись соединительнотканные муфты.

По мере прогрессирования основного заболевания и присоединения интерстициального воспалительного процесса в гломерулах отмечались такие изменения, как интракапиллярная пролиферация чаще диффузного характера, спавшиеся, облитерированные капиллярные петли, явления солидификации, лапчатость клубочков, сегментарный и тотальный склероз. Эти изменения мы расценили как вторичные, приобретенные. На этом фоне при изучении послойных срезов биоптатов почек (особенно у детей с гидронефрозом) определялись мелкие гломерулы с типичным строением, компактным расположением капиллярных петель и подоцитов. Эти гломерулы, очевидно, можно рассматривать как «нефункционирующие» гломерулы, потенциально резервные и от их количества, скорее всего, может зависеть исход коррегирующих операций. Интракпиллярная пролиферация, вероятно, является компенсаторной реакцией в ответ на гиперфильтрацию в сохранившихся функционирующих нефронах при наличии гломерул с сегментарным и тотальным склерозом. В дальнейшем при прогрессировании обструктивного поражения почек такие гломерулы также подвергаются склерозированию, что проявляется значительным снижением клубочковой фильтрации.

Значительные изменения, связанные с прогрессированием мочевой обструкции, отмечены в тубулярном аппарате почек. Эти изменения имели альтеративный характер разной степени выраженности - нефроциты преимущественно извитых канальцев с зернистой или вакуолизированной цитоплазмой, десквамацией апикальных отделов клеток и отдельных безъядерных нефроцитов в просвет. Имелись группы нефроцитов с выраженными атрофическими изменениями. Просвет канальцев, как правило, расширен, заполнен десквамированными клетками и клеточным детритом. По мнению большинства исследователей главным механизмом, который ведет к тубулярной атрофии при врожденной унилатеральной уретеральной обструкции, является апоптоз (Manucha W.,2007).

В литературе имеются достаточно убедительные данные участия апоптоза как в развитии дисплазии почек, в том числе тубулярной дисплазии, так и при альтерации тубулярного аппарата почек, связанной с действием обструктивного фактора в постнатальной жизни при прогрессировании обструкции (Chevalier RL.,1998;2000; Manucha W.,2007). Нами отмечено подавление экспрессии ингибитора апоптоза Bcl-2 в эпителии канальцев в биоптатах почек у больных с врожденными обструктивными уропатиями.. Кроме того, в качестве одной из причин локально-почечного повышения экспрессии TGFв1 и TNFб, а также повышения уровня мочевого TGFв в наших исследованиях у детей с обструктивными уропатиями также может рассматриваться обструктивно-индуцированный клеточный апоптоз и связанный с ним интерстициальный фиброз.

Сосудистое русло почек при врожденных обструктивных уропатиях претерпевает глубокие изменения как врожденного, так и приобретенного характера. В наших наблюдениях в корковом и мозговом веществе почек в части пункционных и инцизионных биоптатов наблюдались проявления сосудистой мальформации в виде ангиодисплазии, которая проявлялась наличием резко расширенных тонкостенных сосудов синусоидного типа, единичных извилистых артерий или групп сосудов с утолщенными стенками, окруженных соединительнотканной муфтой. Ангиодисплазия сочеталась с простой или бескистозной дисплазией, и в основном выявлялась в удаленных почках. В удаленных почках при ангиодисплазии внутрипочечные артерии и вены сближены, извиты, что напоминало картину их гиперплазии. Стенки сосудов, особенно артерий, утолщены, с явлениями эластофиброза, с расширенным или суженным просветом и выраженным периваскулярным склерозом. В мозговом веществе и юкстамедуллярной зоне встречались группы крупных артериальных и венозных сосудов, заключенных в соединительнотканные муфты. Степень изменений сосудов коррелировала не только с выраженностью атрофии почечной ткани и нефросклероза, но и с выраженностью врожденной дисплазии почки. При иммуногистохимическом исследовании в случаях сосудистой дисплазии выявлена слабая реакция VEGF на эндотелиальных клетках сосудов и положительная реакция CD34 на эндотелии перитубулярных капилляров. Следует полагать, что при ангиодисплазии нарушение кровотока в магистральных сосудах приводит к гипоксии и нарушению капиллярного кровообращения, в том числе на уровне клубочков, что определяет развитие нефросклероза. Характер морфологических изменений сосудистого русла и иммуногистохимических реакций при врожденной обструкции мочевых путей коррелируют с данными исследования у больных почечного кровотока методом энергетического допплеровского картирования (Гуревич А.И.,2006).

Таким образом, были определены изменения трех составных частей развивающейся почки при врожденных обструктивных уропатиях: мочеточника, метанефрогенной бластемы и сосудов.

Сопоставления изменений в мочеточнике и нарушения формирования почечной ткани предполагают наличие прямой коррелятивной зависимости между этими явлениями. Однако, это только видимость процесса, так как нами анализируется совокупность найденных изменений в биоптатах больных, в индивидуальном плане все гораздо сложнее: патология формирования мочеточника может сопровождаться нормальным развитием гломерул или дисплазией со снижением их числа, сегментарным дизгенезом вплоть до дизэмбриогенеза всей паренхимы. В то же время известно, что у многих больных с дисплазией или гипоплазией почек нижний мочевой тракт проходимый и, следовательно, в этих случаях физическая обструкция не вовлечена в патогенез нарушения почечного развития.

Таким образом, в настоящее время становится очевидным, что обструкция мочевого тракта и пороки развития почек являются результатом более фундаментальной проблемы, такой, как повреждение активности генов, экспрессируемых в верхнем и нижнем мочевом тракте в течение развития органов мочевой системы (А.S.Woolf and P.J.D.Winyard, 2001).

В диспластических почках ренальная экспрессия различных цитокинов и факторов роста дисрегулирована. Известно, что реакция метанефроса небезразлична к воздействию факторов роста, которыми он богат и которые модулируют клеточное выживание, пролиферацию, дифференцировку и морфогенез. Взаимодействие совокупности большого количества этих факторов определяет формирование органов и тканей в течение эмбриогенеза, в частности нефрогенеза (Hammerman MR, 1995).

Нарушение синтеза, активности многих или одного из членов этого сообщества, изменения временно/пространственной экспрессии генов, контролирующих нормальный нефрогенез, может стать причиной аберрантного метанефрогенеза. Особое внимание отводится суперсемейству трансформирующего фактора роста бета 1 (TGFв1).

TGFв1 обладает полипотентным действием: курирует эпителиально-мезенхимальные взаимодействия, контролирует клеточную миграцию, усиливает дифференцировку и снижает пролиферацию клеток, поддерживает незрелый фенотип тубулярных клеток, стимулирует синтез и ингибирует деградацию экстрацеллюлярного матрикса, стимулирует апоптоз. Поэтому усиление его экспрессии приводит к нарушению нефрогенеза. В наших наблюдениях экспрессия TGFв и его рецепторов - R1 и R2 была повышена в обструктивных почках, локализовалась в основном в нефроцитах проксимальных, дистальных извитых канальцев, петли Генле. Наряду с этим выявлена суперэкспрессия TGFв1 и его рецепторов в диспластичных тубулах и вокруг них, что подтвердило данные других исследователей (Chung K.H. et al., 1996; Fukuda A. Et al., 2001; Zhou Y. et al., 2002).

Ренальный кортикальный TGFв1, являющийся дериватом интерстициальных макрофагов, способствующий интерстициальному фиброзу и отвечающий за ренальные нарушения (Diamond J.R. et al.,1995) обнаруживался у детей с выраженными склеротическими изменениями почки при всех изученных вариантах обструктивных уропатий.

При иммуногистохимическом исследовании нами была обнаружила экспрессия TGFв1 и его рецепторов на гипоплазированных гладкомышечных клетках прилоханочного отдела мочеточника и лоханки при врожденном гидронефрозе, на гипоплазированных и дезориентированных гладкомышечных клетках в дистальных отделах мочеточников у пациентов с первичным рефлюксирующем и нерефлюксирующем мегауретером, что подтверждает роль TGFв1 как фактора, ингибирующего дифференцировку миобластов ( Romeo G. et al.,1995; Moustakas A. еt al., 2002;).

В наших наблюдениях у больных с обструктивными уропатиями в биоптатах с морфологическими признаками дисплазии почек выявлена выраженная экспрессия фактора некроза опухоли альфа (TNFб) в эндотелии и в стенках не только крупных артерий, но и сосудов мелкого калибра, включая микроциркуляторное русло. Кроме того, экспрессия TNFб определялась в эпителии недифференцированных канальцев, вокруг незрелых гломерул, в эпителии микрокист, в гломерулах не только в эндотелии капилляров клубочков, но в подоцитах и париетальном эпителии, в недифференцированных клетках интерстиция мозгового слоя, в интерстициальных макрофагах. Особенно широкая экспрессия TNFб была в диспластичных почках у детей грудного возраста Таким образом, полученные нами иммуногистохимические данные свидетельствуют о том, что экспрессия ингибирующего нефрогенез TNFб также, как и TGFв1, является маркером дисплазии почек при врожденных обструктивных уропатиях.

Среди факторов, оказывающих позитивное влияние на нефрогенез, особую роль играет васкулярный эндотелиальный фактор роста (VEGF). Нами обнаружена в биоптатах почек у детей первого года жизни выраженная экспрессия VEGF на нефроцитах проксимальных канальцев, что свидетельствует об участии VEGF в пролиферации тубулярного эпителия. Учитывая, что VEGF контролирует ангиогенез в течение эмбрионального развития, играет критическую роль в развитии почки, принимая участие в дифференцировке эндотелиальных клеток, формировании капилляров, аномальная его экспрессия также свидетельствует о ренальных гломерулярных и сосудистых изменениях. В наших наблюдениях дефект сосудистого компонента почек сопровождался, как правило, слабой экспрессией VEGF, что положительно коррелировало с нарушением нефроногенеза.

Из других факторов с позитивным влиянием на нефрогенез следует отметить C-met - рецептор гепатоцитарного фактора роста (HGF), обеспечивающий его плейотропное действие (Laping N.J.,1999). Выявленная в наших наблюдениях выраженная экспрессия С-met в диспластичных почках у детей грудного возраста на эпителии канальцев с псевдокистозной дилатацией, является прямым свидетельством участия C-met в процессах нарушения тубулогенеза.

Одним из признаков нарушенного нефрогенеза является увеличение в интерстиции мезенхимальных клеток и клеток мышечного фенотипа, окружающих примитивные канальцы, с расширенной экспрессией альфа-гладмышечного актина (б-SMA), что постоянно выявлялось в наших наблюдениях.

Таким образом, совокупность полученных морфологических данных свидетельствует о сложном механизме нефрогенеза, где ключевую роль следует отвести взаимодействию многих факторов, и в первую очередь TGFв1.

Главным фактором прогрессирования нефропатий при обструкции мочевых путей является развитие в почках интерстициального фиброза. Мы наблюдали признаки интерстициального фиброза при всех видах обструктивных уропатий. Однако, характер склеротических изменений интерстиция при врожденных обструктивных уропатиях был различным. 1- грубый диффузный склероз интерстиция мозгового вещества без воспалительной инфильтрации или с ней при гидронефрозе, рефлюксирующем и нерефлюксирующем мегауретере. Очевидно, этот вид нефросклероза является влиянием уродинамических нарушений, связанных с обструкцией мочевых путей, на почечную ткань, как в период внутриутробного развития, так и в постнатальной жизни. 2 - очаговый склероз интерстиция без воспалительной инфильтрации преимущественно перитубулярного характера как в корковом, так и в мозговом веществе, связанный с редукцией микроциркуляторного русла; 3 - очаги нефросклероза разной локализации, распространенности и интенсивности вплоть до образования деформирующих почечную ткань рубцов с потерей почечной паренхимы, что является результатом интерстициальных воспалительных изменений при хроническом пиелонефрите. Причем, чаще всего нефросклероз сочетается с наличием воспалительной инфильтрации интерстиция от выраженной до минимальной, представленной скоплением отдельных клеток.

Источником интерстициальных фибробластов, появляющихся в обструктивных почках, может быть пролиферация резидентных фибробластов, перицитов или трансдифференцировка ренального тубулярного эпителия.

Как известно, развитие интерстициального фиброза обусловлено сложными взаимодействиями различных цитокинов и факторов роста, среди которых в качестве основного профиброгенного фактора выступает TGFв1 ( Wright EJ et al.,1996;Yokoi Y.et al.,2001;2002; Zhang C. et al.,2004; Misseri R. et al.,2005).

Патогенетическая роль TGFв1 в развитии интерстициального фиброза почек при обструктивных уропатиях связана со следующими механизмами (O'Donnel M.P.,2000):

- Стимуляция трансдифференцировки ренальных тубулярных эпителиальных клеток в миофибробласты.

- Стимуляция фибробластов и миофибробластов на продукцию таких компонентов экстрацеллюлярного матрикса, как фибронектин, коллаген, ламинин, гепарансульфат-протеогликаны.

- Редукция экспрессии ферментов металлопртеиназы, которые в норме разрушают интерстициальные белки.

- Увеличение экспрессии тканевых ингибиторов металлопротеиназ.

- Благодаря хемоаттрактантной активности, TGFв1 способствует инфильтрации интерстиция воспалительными клетками (моноцитами, макрофагами, лимфоцитами).

Основным звеном патогенеза интерстициального фиброза является эпителиально-мезенхимальная трансформация (ЭМТ) тубулярных клеток, возникающая при прогрессировании тубулярной атрофии, что приводит к образованию интерстициальных миофибробластов, обладающих выраженной активностью к синтезу компонентов экстрацеллюлярного матрикса (Muchaneta-Kubara EC et al.,1997; Lange-Sperandio B.et al.,2007). Маркером миофибробластов является экспрессия этими клетками мезенхимального маркера - б-SMA, который в норме в почках выявляется только в tunica media почечных артерий и артериол.

Нами при иммуногистохимическом исследовании выявлена экспрессия б-SMA в очагах интерстициального фиброза у больных со всеми видами обструктивных уропатий. Однако наиболее выражена экспрессия б-SMA была у детей раннего возраста.

При изучении экспрессии компонетов экстрацеллюлярного матрикса при интерстициальном фиброзе как в почках, так и в стенке лоханки и мочеточников у наших пациентов с обструктивными уропатиями мы выявили выраженную экспрессию коллагена Ш и фибронектина.

Развитие интерстициального фиброза и тубулярной атрофии сопровождается редукцией сосудистого русла и в первую очередь тубулярных капилляров, что способствует дальнейшему прогрессированию интерстициального фиброза.

Исследование биоптатов почек, наряду с диффузным и (или) очаговым нефросклерозом выявили также выраженные склеротические изменения внутридольковых, междольковых, дуговых артериальных и венозных сосудов (Леонова Л.В.,Ческис А.Л.1988), что также обусловливало нарушение почечного кровотока и усугубляло тяжесть поражения органа. Гломерулярный и сосудистый склероз ведут к снижению функции почки и способствуют ее сморщиванию (Torres V.E. и соавт.,1985).

Таким образом, при изучении биопсий почек у детей с врожденными обструктивными уропатиями отмечен двойственный эффект врожденной обструкции мочевых путей - вмешательство в нефрогенез и прогрессирование необратимого тубулоинтерстициального повреждения.

Наличие врожденных аномалий органов мочевой системы значительно снижает местную резистенцию и способствует фиксации инфекции с последующим развитием воспаления на разных ее уровнях. Следует отметить высокую восприимчивость к инфекции детей раннего и дошкольного возраста, что обусловлено возрастным несовершенством защитных механизмов органов мочевой системы.

При изучении резецированных прилоханочных отделов мочеточников при гидронефрозе, дистальных отделов мочеточников при ПМР и нерефлюксирующем мегауретере в биоптатах выявлены морфологические признаки хронического продуктивного уретерита. При хроническом уретерите в стенке мочеточника определяется преимущественно лимфо-макрофагальная инфильтрация, с немногочисленными плазматическими клетками, а при обострении воспаления и нейтрофильными лейкоцитами. Объем клеточных воспалительных инфильтратов различный - от немногочисленных клеток в основном в подслизистой оболочке до распространенных инфильтратов, локализующихся практически во всех слоях мочеточника. У большинства больных воспалительный процесс в дистальном отделе мочеточника носил фолликулярный характер с образованием лимфоидных фолликулов. Частота обнаружения признаков хронического уретерита в операционном материале при отдельных видах обструктивных уропатий также различна. Хронический уретерит при гидронефрозе обнаружен у 6% больных, при ПМР у 25% больных, при нерефлюксирующем мегауретере у 35% больных. Таким образом, более значительная частота хронического уретерита выявлялась при патологии дистальных отделов мочеточников, что является проявлением тяжелых нарушений уродинамики с преимущественно восходящим инфицированием мочевых путей при обструктивных уропатиях.

Самым тяжелым проявлением инфекции мочевых путей у детей с обструктивными уропатиями является хронический пиелонефрит, который был клинико-лабораторно подтвержден у большинства исследованных больных. Среди выделенной микрофлоры мочи преобладали энтеробактерии, преимущественно кишечная палочка.

Морфологические проявления пиелонефрита в виде клеточной воспалительной инфильтрации интерстиция в биоптатах почек при обструктивных уропатиях нами выявлены: при гидронефрозе - у

72% , при ПМР - у 58%, при нерефлюксирующем мегауретере - у 55% больных. Такое несоответствие частоты морфологического подтверждения подтвержденного клинико-лабораторными методами хронического пиелонефрита обусловлено очаговым характером интерстициального воспалительного процесса. Процент морфологически подтвержденных случаев пиелонефрита при разных видах обструктивных уропатий почти одинаковый. Однако при ПМР и нерефлюксирующем мегауретере изучались преимущественно пункционные биоптаты с меньшим объемом исследуемого материала по сравнению с инцизионными биоптатами, которые изучались при гидронефрозе, что может свидетельствовать о более распространенной воспалительной инфильтрации интерстиция при уропатиях с дистальной обструкцией.



Для установления морфологических форм хронического пиелонефрита мы пользовались классификацией, предложенной используемой при изучении биоптатов почек (В.В.Серов и Т.Н.Ганзен, 1977): хронический пиелонефрит с минимальными изменениями, с тубуло-стромальным компонентом, со стромально-сосудистым компонентом, смешанную форму с тубуло-стромально-сосудистыми изменениями и пиелонефрит с исходом в сморщивание почек. Кроме того, оценивался объем воспалительной инфильтрации интерстиция: минимальная, мелкоочаговая, крупноочаговая, распространенная.

Сравнительный анализ морфологических форм хронического пиелонефрита при различных видах врожденных обструктивных уропатий показал, что наиболее тяжелые формы хронического пиелонефрита развиваются при дистальной обструкции. Так, при врожденном гидронефрозе хронический пиелонефрит с минимальными изменениями отмечен в 30% биоптатов, в то время как при пузырно-мочеточниковом рефлюксе и нерефлюксирующем мегауретере лишь в 14% и в 16% соответственно.

У большинства же больных с обструктивными уропатиями были наиболее тяжелые формы хронического пиелонефрита вплоть до развития нефросклероза и сморщивания почек.

Причем, самый неблагоприятный прогноз был в случаях формирования в интерстициальных инфильтратах лимфоидных фолликулов. Такое течение хронического пиелонефрита приводило к сморщиванию ипсилатеральной почки, поэтому и в основном наблюдалось нами в удаленных почках - с гидронефрозом у 25%, а с рефлюксирующим и нерефлюксирующим мегауретером у 100% больных.

При изучении отдаленных результатов оперативного лечения обструктивных уропатий в сопоставлении с исходным морфологическим состоянием почки на стороне обструкции нами установлено, что во всех наблюдениях хронический пиелонефрит с формированием лимфоидных фолликулов не поддавался традиционным методам консервативного лечения, отличался упорным прогрессирующим течением, рано или поздно заканчивался вторичным сморщиванием почки.

Изучение клеточного состава интерстициальных воспалительных инфильтратов почек показало, что клеточные инфильтраты при хроническом пиелонефрите представлены в основном CD20-позитивными В-лимфоцитами и ранними Т-клетками, экспрессирующими CD3, а также в меньшем количестве макрофагами с маркером CD68.

Ультраструктурное исследование биоптатов почек позволило уточнить клеточный состав и патогенез воспалительной инфильтрации интерстиция при хроническом пиелонефрите. Выявлена миграция из сосудов в интерстиций больших и малых лимфоцитов, моноцитов, плазматических клеток и при обострении хронического пиелонефрита - нейтрофильных лейкоцитов. Показано проникновение отдельных клеток воспалительного инфильтрата из интерстиция в просвет канальцев между нефроцитами канальцев.

Основную популяцию клеток лимфоидных фолликулов составляли В-клетки с экпрессией CD20 и небольшое количество CD68. В парафолликулярных зонах, также как и дискретно среди В-клеток интерстициальных инфильтратов, определялись ранние Т-клетки, экспрессирующие CD3, а также клетки хелперного типа с экспрессией СD4. Т-супрессоры c маркером CD8 в составе интерстициальных инфильтратов или отсутствовали, или были представлены единичными клетками.

Таким образом, образование лимфоидных фолликулов в интерстициальных инфильтратах, которые являются местом продукции аутоантител, свидетельствует о развитии аутоиммунного воспаления при хроническом обструктивном пиелонефрите. А при наличии дисбаланса иммунологической реактивности со снижением активности Т-супрессорной популяции клеток, подавляющих аутоиммунитет, аутоиммунный патологический процесс прогрессирует с развитием в исходе нефросклероза.

...