МИКРОМОРФОЛОГИЯ ЖЕЛТЫХ ТЕЛ ЯИЧНИКОВ КОРОВ
Е.Н. СКОВОРОДИН, А.Р. ШАРИПОВ Башкирский ГАУ
журнал "Ветеринария" №03 2007
В работах H.Gasse (1983), D.M.Weber (1987), O.Singh (1999), раскрывающих проблемы функциональной морфологии яичников крупного рогатого скота, представлено недостаточно исследований, касающихся строения желтых тел коров при разных функциональных состояниях репродуктивной функции. Это затрудняет решение таких задач, как трансплантация эмбрионов, синхронизация охоты, профилактика симптоматического бесплодия, дифференциальная диагностика болезней органов размножения, их профилактика и лечение, разработка эффективных лютеолитических препаратов.
В связи с этим была поставлена цель - изучить микроморфологию желтых тел яичников коров в норме, при патологии, а также под действием лютеолитического препарата.
Материалы и методы. Объектом исследования были 58 коров, из них 27 стельных; 21 на разных стадиях полового цикла; 10 бесплодных с персистентным желтым телом яичника. Наличие персистентного желтого тела устанавливали на основании анамнестических данных на анафродизию и двукратного исследования с 3 - 4-недельным интервалом. После первого исследования записывали месторасположение, величину, форму и консистенцию желтого тела, а также вели повседневное наблюдение за животными. Отсутствие стадии возбуждения полового цикла и изменений в состоянии желтого тела при повторном исследовании позволяли считать желтое тело задержавшимся.
На мясокомбинатах проводили тщательное исследование органов размножения коров с последующим гистологическим, гистохимическим и электронно-микроскопическим изучением материала по общепринятым методам.
Морфологическое проявление лютеолитической активности синтетического аналога простагландина F2a (эстуфалан) изучали на 24 коровах с помощью биопсии желтого тела яичника по Е.Н. Сковородину (патент РФ № 2083165 РФ, МКИ А61В 10,00). Коровам трех опытных групп (по 6 гол. в каждой) эстуфалан вводили однократно внутримышечно в дозах 250, 500 и 1000 мкг соответственно на 8 - 12-е сутки полового цикла - на фоне активно функционирующих желтых тел. Биопсию желтого тела яичника проводили двукратно через 48 ч (9 гол.) и 96 ч (9 гол.) после введения препарата. Животным контрольной группы (6 гол.) применяли физиологический раствор с последующей биопсией желтого тела двукратно через 48 ч (3 гол.) и 96 ч (3 гол.).
Результаты исследований. На микроскопическом уровне установили, что паренхима желтого тела беременности состоит в основном из крупных лютеиновых клеток диаметром 27,1 ±5,3 мкм с зернистой цитоплазмой и крупным светлым ядром диаметром 10,1±1,2 мкм. Нейтральных жиров в паренхиматозных элементах мало. Фосфолипиды распределены в лютеоцитах желтого тела беременности равномерно в виде мелких капель. Аргирофильные волокна образуют в желтом теле сеточку, в ячейках которой располагаются лютеиновые клетки. По ходу этих волокон идут более мелкие клетки, диаметром 11,9±2,3 мкм и ядром, достигающим в среднем 8,5±1,2 мкм. Строма железы при окраске по Ван-Гизону не содержит фуксинофильных волокон.
При ультраструктурном исследовании желтых тел коров двухмесячной стельности различали несколько типов лютеоцитов. У крупных лютеиновых клеток ядро крупное светлое, хроматин располагается по краям в виде глыбок, а также вокруг ядрышка. Ядерная мембрана имеет типичное строение и содержит большое количество пор. Цитоплазма богата органеллами с характерным строением. Митохондрии в цитоплазме распределены относительно равномерно, чаще удлиненные, извитые или округлые в зависимости от среза. На продольных срезах митохондриальные кристы обычно расположены перпендикулярно или под углом к внутренней митохондриальной мембране, на поперечном - радиально.
Кроме того, в цитоплазме достаточно много лизосомоподобных и плотных телец, располагающихся по периферии клетки и контактирующих с митохондриями и эндоплазматическим ретикулумом. Последний образован мелкими округлыми пузырьками или небольшими уплощенными мешочками, наружная мембрана которых обычно не содержит рибосом. В цитоплазме крупных лютеоцитов липосомы встречали редко.
Между пузырьками эндоплазматического ретикулума и митохондриями имеются группы свободных рибосом, образующих розетки. В крупных лютеоцитах их заметно больше, чем в других клетках. Ближе к ядру обычно располагались узкие каналы гранулярного эндоплазматического ретикулума в виде локальных скоплений. Эти усыпанные рибосомами цистерны очень плотно упакованы и лежат параллельно.
Комплекс Гольджи крупных лютеоцитов хорошо развит и расположен вблизи ядра. Он представлен параллельно ориентированными ламеллами, небольшими вакуолями и микропузырьками, гладкими и окаймленными.
Вблизи комплекса обнаруживали то большее, то меньшее количество плотных телец, которые по своей ультраструктурной организации соответствуют лизосомам.
Вторая разновидность крупных лютеиновых клеток характеризуется наличием в цитоплазме липосом, часто контактирующих с гранулярным эндоплазматическим ретикулумом. Ядро более темное. Митохондрий в цитоплазме меньше, они более мелкие, по форме чаще округлые или овальные. Локализуются в зонах, где отсутствуют липосомы. Групп свободных рибосом относительно мало. Комплекс Гольджи встречали реже, чем у предыдущего типа клеток. При этом, чем больше в клетке липосом, тем ярче выражены признаки низкой функциональной активности.
Третий тип клеток - тека-лютеиновые - имеют удлиненную форму. Ядро также удлиненное с выраженными инвагинациями и выпячиваниями. Ядрышко располагается эксцентрично. Ядерная оболочка с хорошо выраженным трехслойным строением и многочисленными ядерными порами. Все это свидетельствует о высоком уровне синтеза белка.
Цитоплазма богата митохондриями, собранными группами у одного из полюсов ядра. Митохондрии округлые, овальные, мешковидные, реже - удлиненные.
Кристы обычно сконцентрированы в одной части органеллы, пластинчатого (ламеллярного)типа.
Между митохондриями и ядром располагались профили гранулярного эндоплазматического ретикулума и хорошо развитого комплекса Гольджи. Между перечисленными органеллами находятся округлые и вытянутые пузырьки гладкой эндоплазматической сети. Свободных рибосом мало. Характерно наличие единичных лизосом и электронноплотных телец.
Наружная плазматическая мембрана имеет глубокие впячивания и выросты, направленные в обширное межклеточное пространство, окружающее клетки. Часто с одной из сторон клеток идут тонкие коллагеновые волокна или располагаются другие тека-лютеиновые клетки.
Нередко в строме желтых тел беременности находили малодифференцированные клетки, фибробласты и макрофаги, расположенные в межклеточном веществе, содержащем многочисленные вакуоли и тельца различной электронной плотности.
Структуированные межклеточные контакты особенно выражены между крупными лютеоцитами и имеют вид простого контакта. В некоторых участках контакт в виде "замка".
Сосуды желтого тела беременности хорошо развиты. На полутонких срезах видно, что внутренняя оболочка артериол состоит из эндотелиальных клеток, для которых характерна выраженная неровность поверхности и выступающие в просвет сосуда микроворсинки.
Микроциркуляторное русло желтого тела имеет многочисленные и узкие капилляры. При ультраструктурном исследовании капилляров хорошо видно, что их стенки состоят из эндотелиальных клеток, образующих между собой стыки по типу "замка" и зоны слипания. Капилляры можно отнести ко второму типу - фенестрированный с локальными истончениями цитоплазмы эндотелия, что характерно для органов с выраженной эндокринной активностью.
Желтое тело полового цикла достигает максимального развития на 10 - 12-е сутки полового цикла. Оно покрыто соединительнотканной капсулой, от которой к центру направляются тонкие прослойки, содержащие кровеносные и лимфатические сосуды. В середине желтого тела можно обнаружить полость диаметром от нескольких миллиметров до одного сантиметра. Между прослойками соединительной ткани располагается паренхима желтого тела с крупными лютеиновыми клетками, в среднем диаметром 24,2±2,8 мкм. Они характеризуются зернистой цитоплазмой и светлым округлым ядром, расположенным в центре, со средним диаметром 9,4±0,9 мкм. Иногда встречали крупные лютеоциты с вакуолизированной цитоплазмой, в которой находятся липиды. По сравнению с желтым телом беременности крупных лютеиновых клеток меньше. По ходу соединительнотканных трабекул и вокруг крупных лютеиновых клеток располагались текалютеиновые клетки в среднем диаметром 12,1 ±1,7 мкм. Форма клеток вытянутая или полигональная. Ядра относительно крупные, 8,1±0,9 мкм в диаметре. Клеточный состав в разных участках желтого тела полового цикла различен. По периферии преобладают крупные лютеоциты, а ближе к центру - мелкие. По мере инволюции желтого тела деструктивные изменения обнаруживали раньше всего в крупных лютеиновых клетках. Они проявляются белково-жировой дистрофией, некробиозом или апоптозом.
Далее изучали ультраструктурную характеристику желтых тел коров на 8 -12-е сутки полового цикла. Крупные лютеоциты содержат несколько вытянутое ядро с повышенным содержанием хроматина. При этом ярко выражены инвагинации его оболочки. Ядрышко небольшое, расположено в центре.
В цитоплазме число митохондрий снижено, но они более крупные. Встречали гипертрофированные митохондрии с аномальной внутренней структурой, содержащей крупные вакуоли и электронноплотные включения. Преобладают митохондрии округлой формы, реже - овальной или вытянутой. Появляется значительное число органелл с трубчатыми кристами с расширенными профилями и прозрачным содержимым.
Гладкий эндоплазматический ретикулум образован мелкими округлыми пузырьками или небольшими овальными мешочками, наружная мембрана которых не содержит рибосом. Характерно, что эти структуры очень хорошо развиты в инвагинациях ядра. Между пузырьками эндоплазматического ретикулума и митохондриями располагались группы свободных рибосом, образующих розетки. Этих структур относительно много. Гранулярный эндоплазматический ретикулум умеренно развит и представлен короткими профилями, расположенными в перинуклеарной зоне клетки. Комплекс Гольджи крупных лютеоцитов хорошо развит и расположен вблизи ядра. Он представляет собой параллельно ориентированные, плотно расположенные ламеллы с узкими профилями.
Тека-лютеиновые клетки желтого тела полового цикла содержат ядро вытянутой формы с хроматином по периферии. Ядрышко хорошо выражено, располагается эксцентрично. Ядерная оболочка трехслойная с многочисленными ядерными порами. Цитоплазма с небольшим количеством митохондрий, которые собраны группами у одного из полюсов ядра. Они очень крупные, с трубчатыми кристами. Внутренняя часть крист светлая, а межкристное пространство темное, содержит пылевидную массу. В отдельных митохондриях обнаруживали внутримитохондриальные электронно-плотные гранулы.
Между митохондриями и ядром имеются профили гранулярного эндоплазматического ретикулума. Комплекс Гольджи в виде диктиосом, расположенных в узкой части цитоплазмы. Гладкая эндоплазматическая сеть умеренно развита и представлена округлыми, чаще вытянутыми структурами. Свободных рибосом мало. Встречали единичные свободные рибосомы, лизосомы, электронноплотные тельца и липосомы.
Наружная плазматическая мембрана имеет неглубокие впячивания и выросты, направленные в расширенное межклеточное пространство.
В желтом теле полового цикла контакты между крупными лютеоцитами простые с широкими пространствами. Это характерно для взаимодействий лютеоцитов не только между собой, но и с другими клетками. В межклеточных пространствах содержатся межклеточное вещество, вакуоли и редко контактирующие отростки.
Между гибнущими клетками эти пространства еще более широкие и менее электронно-плотные. В них наряду с клеточными отростками можно обнаружить миелиноподобные тельца, капли липидов, коллагеновые волокна, фрагменты мембран и ультраструктур.
Строма желтого тела полового цикла представлена более грубыми коллагеновыми волокнами в виде плотных пучков, по ходу которых расположены фибробласты и малодифференцированные макрофаги.
Сосуды желтого тела полового цикла развиты. Но капилляры находятся в разном морфофункциональном состоянии. Одни из них сильно расширены, кровенаполнены, в некоторых участках разрушены. Фенестры выражены плохо. Вокруг таких сосудов отмечали выраженный периваскулярный отек.
Часть капилляров сужена до исчезновения внутреннего просвета. Рисунок микроворсинок сглажен, и цитоплазма эндотелия практически не содержит пиноцитозных пузырьков.
Несомненна роль в лютеолитическом процессе нарушений микроциркуляторного русла. Наряду с этим наблюдали гибель клеток путем апоптоза. При этом наиболее характерными признаками являются конденсация и фрагментация ядерного хроматина, а также сморщивание клетки с сохранением целостности органелл. В дальнейшем клетка распадается на апоптозные тельца, представляющие собой мембранные структуры с заключенными внутри органеллами и частицами ядра. Затем апоптозные тельца фагоцитируются и разрушаются при помощи лизосом окружающими клетками-макрофагами.
Персистентные желтые тела по своим гистологическим, гистохимическим и гистоэнзиматическим свойствам отличаются от желтых тел полового цикла и характеризуются атрофией и жировой дистрофией лютеоцитов, нарастанием фиброзных изменений соединительной ткани и гиалинозом стенок сосудов. Важную роль в этих процессах играет снижение активности окислительно-восстановительных и гидролитических ферментов, которое особенно ярко выражено в состоянии инволюции. Различаются гипер- и гипофункциональные типы персистентных желтых тел, отличающихся степенью атрофии лютеиновых клеток и фиброза стромы.
Крупные лютеиновые клетки персистентных желтых тел (рис. 1) имеют небольшие ядра с глубокими и широкими инвагинациями, что придает им своеобразное крупнолопастное строение. Хроматин расположен по периферии в виде крупных глыбок или заполняет почти всю кариоплазму. Ядрышки находили редко, и представлены они были преимущественно гранулярным компонентом. Поры в оболочке ядра выявляли с трудом. Цитоплазма содержит много жировых капель, представляющих собой нейтральные жиры. Митохондрии гиперплазированные, содержат вакуолизированные или разрушенные кристы, темные включения, иногда занимающие почти всю органеллу. Гладкий эндоплазматический ретикулум представлен расширенными профилями. Шероховатый эндоплазматический ретикулум не обнаруживается, а рибосомы в небольшом количестве располагаются в цитоплазме в виде небольших скоплений полисом.
Тека-лютеиновые клетки (рис. 2) вытянутой формы с эксцентрично расположенным ядром. Ядро неправильной формы с небольшими инвагинациями, глыбками хроматина по периферии и мелкозернистой структурой в центральных зонах кариоплазмы. Ядрышко темное, представлено фибриллярным компонентом. Цитоплазма содержит капли липидов темного цвета и более светлые
Рис. 1. Персистентное желтое тело яичника бесплодной коровы. Ядро и часть цитоплазмы крупного лютеоцита. Ядро с глубокой инвагинацией, крупные капли липидов и гипертрофированные митохондрии (электронограмма, ув. 27 000)
Рис. 2. Персистентное желтое тело яичника бесплодной коровы. Тека-лютеиновая клетка с вытянутым ядром и глубокими инвагинациями, узким ободком цитоплазмы бедной органеллами и содержащей капли липидов. Ядрышко темное, представлено фибриллярным компонентом (электронограмма, ув. 20 000)
лютеосомы. Митохондрий немного, они располагаются по 1 - 2 в участках цитоплазмы, не содержащей липиды. Рядом с митохондриями единичные, короткие профили шероховатого эндоплазматического ретикулума. В других участках цитоплазмы имеются небольшие скопления полисом. Гладкий эндоплазматический ретикулум встречали в виде единичных округлых структур. Клеточная мембрана неровная, клетки располагаются на значительном расстоянии друг от друга.
Для персистентных желтых тел характерно обилие клеток соединительной ткани: фибробластов, фиброцитов, макрофагов различной степени дифференцировки (рис. 3). Ярко выражена актив
Рис. 4. Персистентное желтое тело яичника бесплодной коровы. Макрофаг внедряется в лютейновую клетку (электронограмма, ув. 14 000)
Рис. 3. Персистентное желтое тело яичника бесплодной коровы. Обилие клеток соединительной ткани: фибробластов, фиброцитов, макрофагов различной степени дифференцировки (электронограмма, ув. 8 000)
Рис. 5. Персистентное желтое тело яичника бесплодной коровы. Спавшийся капилляр. Ядра эндотелиоцитов темные, цитоплазма бедна органеллами и не содержит пиноцитозных пузырьков. Внутренняя поверхность сосуда без выраженных микроворсинок. Базальная мембрана в отдельных участках разрушена, вокруг капилляра отсутствуют клеточные элементы и развивается отек (электронограмма, ув. 20 000)
ность макрофагов (рис. 4). Последние внедряются в разрушающуюся по типу липофанероза крупную лютеиновую клетку. У макрофага клеточная мембрана сохранена, а у лютеиновой клетки видна только в отдельных участках межклеточного взаимодействия.
Гибель клеток в персистентных желтых телах развивается по типу дистрофии, а затем некроза. Вначале отмечали обратимые изменения органелл, в дальнейшем - разрушение клеточных мембран, прежде всего митохондрий, появление крупных капель нейтральных жиров. Развивается фокальный некроз цитоплазмы лютеоцитов, заканчивающийся гибелью клетки с последующим фагоцитозом ее остатков макрофагами.
Строма персистентного желтого тела хорошо развита, рост соединительной ткани прогрессирует, в связи с этим ею заполняются пространства между атрофирующимися и гибнущими клетками. Строма представлена активно синтезирующими фиброцитами и фибробластами, грубыми коллагеновыми волокнами и межклеточным веществом.
Ультраструктура микроциркуляторного русла свидетельствует о том, что кровоснабжение железы недостаточное (рис. 5). Капилляры спавшиеся, пустые или содержат единичные клетки крови. Ядра эндотелиоцитов темные, цитоплазма бедна органеллами и почти не содержит пиноцитозных пузырьков. Внутренняя поверхность сосуда без выраженных микроворсинок. Базальная мембрана в отдельных участках разрушена, вокруг капилляра отсутствуют клеточные элементы и развивается отек.
Экспериментальные данные, полученные с помощью биопсии яичника, указывают на то, что синтетический аналог простагландина F2a эстуфалан обладает лютеолитическим действием на желтые тела полового цикла коров. Наиболее оптимальной дозой препарата для коров является 500 мкг. При этом морфологические изменения в тканях желтого тела напоминают спонтанные лютеолитические процессы в желтых телах полового цикла, но с более выраженными дистрофическими изменениями не только в крупных лютеоцитах, но и в текалютеиновых клетках, активацией макрофагов, уничтожающих погибающие клетки. Это происходит вследствие развития анемии и ишемии сосудов железы. В то же время фиброзные процессы выражены слабо, что приводит к быстрому рассасыванию желтого тела без его персистенции и образования лютеинизированных тел.
Заключение. При выяснении этиологии и патогенеза болезней органов размножения крупного рогатого скота, оценки действия терапевтических средств на репродуктивную систему необходимо проводить выборочное микроскопическое исследование послеубойного и биопсийного материала. Использованный нами способ биопсии желтого тела яичника у данного вида животных позволяет достаточно быстро без сложных оперативных вмешательств получить необходимый для морфологического и биохимического исследования кусочек желтого тела или другой ткани органа. При этом не требуется значительных материальных затрат и не оказывается отрицательное влияние на репродуктивную функцию животного. Данную пункцию можно использовать для интраовариальных инъекций.
журнал "Ветеринария" №03 2007
№ кошелька: 410011987169836