Изучены 171 глаз эмбрионов и плодов человека. Использованы классические гистологические методы исследования с окрашиванием г/э; Victoriablue и импрегнация серебром, Ironhematoxilin, NADFH-диафоразы, а также иммуногистохимические методы на выявление CD4, CD8, CD 68, CD163, CD 204, TUNEL-метод на выявление апоптозирующих клеток, Ki67 для выявления пролиферативной активности капсулярных клеток. Анализ материала проведён с помощью микроскопа Olympus-Bx51 и цифровой камеры CD25 с фирменным программным обеспечением.
Известно, что закладка главного источника клеток для развивающегося хрусталика глаза человека происходит из эктодермы [4]. Механизм образования хрусталикового пузырька - взаимная индукция с передней стенкой глазного бокала [3, 5]. По нашим данным, на ранних этапах развития хрусталик представлен группой клеток эктодермальной плакоды, погрузившейся за инвагинирующей передней стенкой глазного бокала. На светооптическом уровне клетки представляют собой морфологически идентичную группу с выраженной базофилией и высокими ядерно-цитоплазматическими отношениями. Хрусталиковая плакода контактирует с зоной будущей роговицы и эктодермой. Клетки в совокупности образуют плакодную пирамидку, между вершиной которой и углублением глазного бокала располагается тяж клеток, отличающихся более высокой хромофильностью по сравнению с клетками стекловидного тела. Направлены они к презумптивному месту закладки жёлтого пятна. Также наблюдается миграция переднего хрусталикового эпителия подкапсулярно, на заднем полюсе и с боковых поверхностей хрусталика внутрь пузырька мигрирует глия. Хрусталиковый эпителий хромофильный, а глия не окрашена, клетки имеют веретеновидную форму. Внутри пузырька распространяется горизонтально, а на заднем полюсе сагиттально по центру хрусталиковой подковы.
Согласно классической концепции развития хрусталика глаза человека хрусталиковая плакода после преобразования в хрусталиковый пузырёк инвагинирует дистально, и в экваториальной зоне периферические клетки, по мере погружения внутрь хрусталика, превращаются в хрусталиковые волокна [3, 15, 16]. Эта концепция не даёт представления об источниках образования задней капсулы хрусталика и особенностей её строения, сагиттальной направленности хрусталиковых волокон, не объясняет многообразие клинических форм катаракт.
По нашим данным, на 6-й неделе в хрусталике идентифицируются: 1) капсулярный эпителий переднего и экваториального полюсов; 2) выселившиеся клетки из переднего капсулярного эпителия; 3) экваториально прилежащие зоны переднего и заднего полюсов хрусталика из поперечно и сагиттально расположенной глии; 4) формирование задней глиальной мембраны; 5) начало развития сосудистой сумки хрусталика (рис. 1).
Рис. 1. Глаз эмбриона человека 6,5 недель. Микрофото. Импрегнация серебром. Ув. х400. Стрелками указаны мигранты из внутренней стенки глазного бокала. Ях - ядро хрусталика; ПК - передняя капсула. Белая стрелка указывает на выселившиеся клетки из передней капсулы хрусталика. Фигурная стрелка соответствует зоне контакта переднего капсулярного эпителия и зачатка роговицы.
На 7-й неделе все оболочки глаза и хрусталик пронизаны клетками радиальной глии. У эмбриона 7 недель идентифицируются хрусталиковая сумка и сосудистая капсула. Строма внутри пузырька состоит из глии. Мы предполагаем, что её роль заключается в координации направления хрусталиковых волокон, предотвращении ангиогенеза внутри хрусталика за счёт ингибирующих этот процесс свойств (выработка стромальными клетками гиалуроновой кислоты) [11].
Только после образования капсулы на заднем полюсе хрусталика формируется гиалоидный бассейн. Согласно литературным данным, глия в культуре вырабатывает подобно фибробластам гиалуроновую кислоту, являющуюся ингибитором ангиогенеза [9]. Это объясняет, почему сосуды капсулярной сумки не прорастают в хрусталик. Также мы нашли работы, в которых установлено, что в культуре клеток радиальная глия способна вырабатывать хрусталиковые белки кристаллины [14]. Следующее подтверждение участия глии в формировании хрусталика базируется на том, что в экспериментах с хрусталиковым пузырьком, изолированном от глазного бокала с сохранением гуморального влияния, не образуются хрусталиковые волокна. Следовательно, только контактные взаимодействия с глазным бокалом и миграция глии приводят к волокнообразованию. В отличие от Guntersson (1996) , утверждающего, что беспигментный эпителий цилиарного тела участвует в формировании заднего полюса хрусталика, в наших исследованиях закладка хрусталика и формирование заднего полюса происходит задолго до обособления фиброзной и сосудистой оболочек, а уж тем более отростков цилиарного тела. В эти сроки идентифицируется задняя глиальная капсула хрусталика, гиалоидная артерия и двухслойная эпителиальная капсула хрусталика на переднем полюсе (рис. 2а, б).
Очевидно, глия участвует в формировании всех бессосудистых структур глаза для координации в дальнейшем направления потока света; предотвращения ангиогенеза в этих структурах, способности трансформации в резидуальные АПК в условиях иммунодефицита; выработкe кристаллинов. Дополнительным подтверждением правильности нашей точки зрения является то, что не доказана выработка кристаллинов эпителием хрусталика в отсутствие глазного бокала [10].
Рис. 2 а, б. Глаз плода человека 18 недель. А - передний полюс, б - зона экватора. Микрофото. Окраска г/э. Ув. х800. Идентифицируется двухслойная хрусталиковая капсула. На поверхности хрусталика располагаются макрофаги, отмеченные стрелками, способствующие обособлению хрусталика от роговицы. ХКЭ - хрусталиковый капсулярный эпителий
Таким образом, по нашим данным, идентифицировались 2 дифферона клеток в развивающемся хрусталике: эктодермальный капсулярный эпителий и глиоциты. Дополнительное подтверждение наличия второго дифферона клеток глиальной природы в формирующемся хрусталике получено с помощью реакции на белок S100, маркирующей глиоциты (bb, ll, lb).
В структуре хрусталика плода нами выделены клеткиглии трёх типов:1 тип - капсулярные клетки-ядра овальной формы, крупные до 30 мкм; 2 тип - ядра круглой формы, более мелкие по сравнению с 1-м типом клеток, 15-20 мкм. 3 тип не связан с капсулой, это мигрирующий клеточный пул, находится в структуре хрусталика, идентифицированы два вида - с большим количеством цитоплазмы и узким ободком цитоплазмы (рис. 3 а, б, в).
а 
б 
в
Рис. 3 а, б, в. Хрусталиковые клетки глаза плода человека 24 недель. Микрофото. Окраска г/э
Нами установлено, что взаимодействие с СТ, Р и ЦТ на поверхности хрусталика обусловлено тем, что: 1) существуют контактные участки, представленные остатками капсулярной сосудистой сумки хрусталика; 2) контактные зоны располагаются на примерно одинаковом расстоянии в 50 мкм; 3) идентифицируются якорные клетки СТ, образующие плотный контакт с капсулой хрусталика (рис. 4).
Рис. 4. Хрусталик глаза плода человека 24 недель. Микрофото. Окраска г/э. Ув. 400. Чёрными стрелками указаны остатки сосудистой капсулы хрусталика. Ст - стекловидное тело. Х - хрусталик. Я - ядро хрусталика. К - корковая зона хрусталика. Белая стрелка указывает на экваториальный обрыв капсулярного эпителия
Также нами установлена неоднородность капсулы хрусталика глаза человека. Выделены наружный гомогенный слой на всей поверхности хрусталика, внутренний с клетками на переднем полюсе и бесклеточный на заднем полюсе, и средний слой, с более бледной окраской, содержащий пустоты - следы апопотозирующих клеток второго слоя. По нашему мнению, это связано с тем, что наружный слой капсулы по всей окружности является производным глиальных клеток, выселившихся из внутренней стенки глазного бокала, и окружающий всю поверхность хрусталика (рис. 5).
Рис. 5. Капсула хрусталика глаза плода человека 24 недель. Микрофото. Окраска г/э. Ув. х600. Чёрной стрелкой указан капсулярный эпителий; белой стрелкой - тень от апоптозирующей клетки; нк - наружный капсулярный слой; ск - сосудистая капсула
Таким образом, на основе полученных результатов сделан вывод об участии в формировании хрусталика глаза человека двух источников развития: 1) эктодермальной хрусталиковой плакоды, являющейся источником развития капсулярного эпителия; 2) глиоцитов, выселившихся из внутреннего листка глазного бокала, источник стромальных хрусталиковых клеток.
2. Сосудистая капсула хрусталика формируется после окончания миграции глиоцитов и служит поставщиком макрофагов, участвующих в обособлении хрусталика от окружающих его структур. После окончания обособления сосудистая капсула хрусталика подвергается инволюции.
3. Хрусталиковая плакода формирует хрусталиковый пузырёк, затем, в результате инвагинации, двухслойную серповидную капсулу на переднем полюсе с апоптозированием внутреннего слоя капсулы.
Рецензенты:
Красниов Ю. А., д.м.н., профессор кафедры теории и методики адаптивной физической культуры ФГАОУ ВПО «ДВФУ», г. Владивосток.
Усов В. В., д.м.н., профессор, зав. кафедрой клинической и экспериментальной хирургии ФГАОУ ВПО «ДВФУ», г. Владивосток.