2.2.1. Механизмы васкуло- и ангиогенеза в эмбрионе

Важную роль в процессах образования сосудов играют ростовые факторы. Так, являющийся митогеном и принимающий самое ак­тивное участие в процессах ангиогенеза во взрослом организме щелочной ФРФ и трансформирующий фактор роста-бета играют центральную роль в морфогенетических процессах и во время эм­бриогенеза. В настоящее время к спектру факторов роста фибробластов относят пять субстанций, характерным признаком которых является связывание с гепарином. Эти факторы не изменялись в онтогенезе и филогенезе и имеют важнейшее значение как морфогены (319). Щелочной ФРФ существенно ускоряет процесс дифференцировки ангиобластов и их инвазивность, является хемоаттрактантом для них. Антитела к щелочному ФРФ блокиру­ют этот процесс (333). В процессах ангиогенеза принимают уча­стие механизмы передачи внутриклеточных сигналов с участием как инозитол-липидных взаимодействий, так и протеинкиназы С (95). В координации процессов миграции ЭК и образования почек роста важную роль играют щелевые соединения. Ткани эмбриона уже содержат ингибиторы ангиогенеза. Одним из них является трансформирующий ростовой фактор-бета (128, 275), который способствует регрессии сосудов эмбриона.

2.3. Гистогенез стенок сосудов

Процесс развития сосудов в эмбрионе можно разделить на две фазы: 1) формирование ПЕРВИЧНОЙ КАПИЛЛЯРНОЙ СЕТИ и 2) морфологическое и функциональное СОЗРЕВАНИЕ СТЕНОК СОСУДОВ. Первые признаки организации сосудов выявляются на стадии трех-пяти сомитов. Сосуды имеют вид нитевидных выро­стов, тянущихся от головы к сомитам. Кроме того, по бокам от оси зародыша на вентральной стороне сомитов, в области, где в после­дующем локализуются дорзальные аорты, появляется слабовыраженная сеть из нитевидных структур. В дальнейшем идет формирование кровеносных сосудов сердца и мозга, а также раз­витие и перестройка сосудов тела эмбриона и сомитов. Эти про­цессы описаны в учебниках эмбриологии (15) и здесь нами подробно не разбираются.

Сердце образуется из листка мезодермальных клеток и так на­зываемого сердечного студня на ранней стадии развития зароды­ша - стадии нейрулы (на третьей неделе гестации) как пара трубочек, которые позднее сливаются. В конце третьей недели сформировавшееся сердце начинает свою работу. На смену колеба­тельным пассажам крови приходит целенаправленный ее ток. По­сле слияния кровяных островков и образования первичного капиллярного сплетения и включения сократительной активности сердца начинается циркуляция крови. При этом исчезают анасто­мозы, некоторые капилляры сливаются и дают начало артериям и венам, однако направление кровотока в течение некоторого време­ни может несколько раз меняться. Важную роль в формировании крови. Образующиеся первичные капилляры выделяют через ба-зальную плазмалемму хемотаксические факторы, которые моби­лизуют в стенку перициты, гладкие мышечные клетки (ГМК), фибробласты (428). .

Все ДЕФИНИТИВНЫЕ кровеносные сосуды формируются из первичных капиллярных сплетений. Если в то время, когда уже ус­тановилась циркуляция крови, крупные кровеносные сосуды раз­рушить или удалить, то они начинают вновь расти от ЭК (356).

Сканирующая электронная микроскопия подтвердила, что ЭК, образующие дорзальные аорты и заднюю кардинальную вену, об­разуются in situ путем отделения от мезодермы единичных клеток (331), которые в последующем объединяются в непрерывные тяжи и сплетения. На стадии 4-7 сомитов прерывистый слой развиваю­щихся ЭК окружают центральный кластер примитивных клеток крови, что ведет к образованию кровяного островка. ЭК к перифе­рии от островка анастомозируют с формированием первичной ка­пиллярной сети. В этот период вокруг сосудов нет базальной мембраны (БМ) (356).

Первичные капиллярные сети также образуются за счет ЭК, не окруженных БМ. Примитивные эндотелиоциты начинают секретировать предшественники компонентов БМ в период формирова­ния аортальных дуг. У зародыша курицы БМ впервые обнаруживается через 96 часов после начала инкубации яйца. Со­зревание базальных мембран заканчивается только после вылупления цыпленка (195). Во время самых ранних стадий развития все кровеносные сосуды окружены внеклеточным матриксом, богатым фибронектином. Однако самым ранним маркером созревания сосудистой стенки является обнаружение во внеклеточном матриксе ламинина. В последующем содержащий фибронектин и ламинин бесструктурный внеклеточный матрикс преобразуется в БМ (356).

Гетерогенность ЭК в одном и том же сосуде объясняется тем, что они имеют разное происхождение: из ангиобластов желточно­го мешка, из ангиобластов дорсальной аорты, из мезенхимных клеток, коммитированных к трансформации в ангиобласты и рас­положенных in situ. Процессы миграции и пролиферации ЭК у эм­бриона должны строго контролироваться, в противном случае быстро развивается гемангиома. В области головы и шеи ЭК, про­никающие в органы с помощью процесса ангиогенеза, имеют внешнее происхождение, а ГМК ведут свое начало из местных кле­ток (307).

Другие клеточные компоненты сосудистой стенки также характеризуются неодинаковым происхождением. Так, для определен­ной части ГМК артерий, развивающихся из аортальных дуг, в качестве предшественника выступает эктомезодерма (307), другая часть мионитов происходит из клеток мезенхимы, расположенных in situ. Источником образования перицитов служит мезенхима ти­муса, которая в свою очередь развивается из нейронального гребня (эктомезодерма) - цепочки нервных клеток в зародыше, располо­женных параллельно спинному мозгу. Мезоэктодермальные ГМК играют важную роль в формировании подушек в сердце, корне аорты и, возможно, в образовании эластических пластин (384).

Развитие стенок крупных кровеносных сосудов из капиллярной сети происходит путем аппозиции мезенхимных клеток и (или) перицитов, которые в дальнейшем дифференцируются в ГМК. По­следние в свою очередь продуцируют эластические и коллагеновые фибриллы. Этот процесс продолжается и после рождения. Количе­ство коллагена в грудной аорте крысы в первые 5 дней после рож­дения утраивается (55).

На стадии 10-13 сомитов уже один или два слоя мезодермальных клеток входят в состав сосудистой стенки. В этот период внутренняя оболочка сосуда состоит из прерывистого слоя примитивного эндотелия, наружная - из спланхноплевральной ме­зодермы. Различий между артериями и венами нет. В последую­щем эндотелий становится непрерывным, в нем появляются фенестры и плотные соединения. В прилежащих клетках мезодер­мы образуются пучки микрофиламентов и промежуточных филаментов. В дальнейшем стенка артерий начинает утолщаться. Вокруг клеток средней оболочки появляется БМ (356).

У куриного эмбриона на стадии 6 сомитов зачаток дорзальной аорты состоит из непрерывной массы ангиобластов. На стадии 7-8 сомитов формируются сосудистые структуры с прерывистым про­светом. Вплоть до стадии 16 сомитов аорта состоит из рыхлого слоя эндотелия без полностью сформированной БМ, хотя вокруг встречаются островки фибриллярного материала. Циркуляция крови начинается на стадии 16-17 сомитов. Через 3 дня дорзальная аорта содержит один слой мезодермальных клеток. Число сло­ев примитивных ГМК постепенно увеличивается, достигая 20 на 13-й день эмбриогенеза, и сохраняется постоянным до тех пор, пока цыпленок не вылупится из яйца. Примитивные миобласты вначале имеют круглую форму. В процессе дифференцировки они уплощаются. Прерывистая БМ вокруг миобластов становится за­метной начиная с 15 дня (299).

Процесс пренатального развития стенки аорты крысы можно разделить на 4 фазы (299): 1) через 12 дней аорты состоят из эн­дотелия и рыхлого слоя мезенхимальных клеток, 2) через 13-16 дней мезенхимальные клетки начинают дифференцироваться в миобласты, образуя компактные клеточные слои вокруг эндоте­лия, эластогенез начинается во внутренних слоя стенки и прогрес­сирует (в отличии от куриного эмбриона-211) по направлению кнаружи; 3) через 17-19 дней миобласты превращаются в типич­ные ГМК, эластические волокна увеличиваются в количестве и размерах, 4) через 20 дней и позднее ГМК имеют хорошо разви­тые миофиламенты, появляется внутренняя эластическая мембра­на (ВЭМ).