Промоторы морфогенеза при развитии провизорного и дефинитивного органов мочеобразования человека и позвоночных животных

Цель – выявить особенности органотипической дифференцировки промежуточной мезенхимы на этапах пренатального онтогенеза у позвоночных животных (рыб, птиц) и человека. Материал и методы. Исследовано 118 эмбрионов на 12–23-й стадиях Карнеги (СК) и 28 плодов человека 9–12 недель фетогенеза, 268 зародышей кур мясного направления (кросс «Гибро PG+») со стадии 48 часов до 20 суток инкубации яйца бройлера, 50 мальков пеляди Coregonus peled (Gmelin, 1788) на стадии атрофии желточного мешка (36–37-я стадии по классификации Детлаф, 1975). Для изучения методами световой микроскопии материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, заливали в парафин. Срезы окрашивали гематоксилином Майера и эозином, ШИК-методом по Мак-Манусу. Иммуногистохимически выявляли Ki-67-, CD31-, CD34-, Bcl-2-позитивные клетки. Первичную почку птицы изучали методом низковакуумной электронной микроскопии. Эмбрионы и плоды человека получали в лечебнопрофилактических учреждениях г. Тюмени при проведении медицинского аборта по социальным показаниям у анамнестически здоровых женщин с их информированного согласия. Зародышей кур получали на птицефабрике АО «ПРОДО Тюменский бройлер», цех инкубации (с. Каскара, Тюменская область). Проведены морфометрический анализ и статистическая обработка фактического материала. Результаты. Показано, что органотипическая дифференцировка промежуточной мезенхимы и формирование нефронов провизорного и дефинитивного органов мочеобразования контролируются состоянием мезонефрального протока и метанефритического дивертикула. Мезонефральный проток инициирует органотипическую дифференцировку перифокальной промежуточной мезонефральной мезенхимы и контролирует проксимо-дистальный вектор сальтаторного мезонефроногенеза. Метанефритический дивертикул и его дочерние ветви инициируют органотипическую дифференцировку промежуточной мезенхимы и контролируют веерный механизм метанефроногенеза. Процессы нефроногенеза сопровождаются конвергенцией иммунокомпетентных клеток. Отсутствие вентро-дорзальной генерации мезонефронов у человека связано с коротким витальным циклом первичной почки, атрофией мезонефрального протока и снижением миграционной активности иммунокомпетентных клеток. Увеличение экспрессии CD31-, CD34-, Ki-67-позитивных клеток происходит совместно с формированием зачатков нефронов по мере перемещения органовпромоторов в составе развивающегося органа мочеобразования. Заключение. Пренатальный органогенез первичной и постоянной почек сопровождается формированием органов-промоторов морфогенеза – мезонефрального протока и метанефрального дивертикула. Одним из показателей органотипической дифференцировки промежуточной мезенхимы при развитии рыбы, птицы и человека является конвергенция антигенпродуцирующих клеток.

1. Дунаев П.В. Органоспецифическая детерминация и дифференцировка генетически родственных тканей в онтогенезе и регуляция тканевых процессов. Закономерности морфогенеза и регуляции тканевых процессов в нормальных, экспериментальных и патологических условиях: сб. науч. тр. Тюмень: «Вектор-Бук»; 1998:5–6.

2. Елифанов А.В., Шидин В.А., Соловьев Г.С., и др. Параллелизм органогенезов в эволюции на примере органов мочеобразования животных типа хордовых и человека. Медицинская наука и образование Урала. 2018;19(1(93)):68–71

3. Кнорре А.Г. Эмбриональный гистогенез (морфологические очерки). Л.: Медицина; 1971.

4. Ланичева А.Х., Семченко В.В., Мурзабаев Х.Х. Посттравматическая регенерация кожи: монография. Омск, Уфа; 2013.

5. Милованов А.П., Савельев С.В. Внутриутробное развитие человека. М.: МДВ; 2006.

6. Пантелеев С.М., Вихарева Л.В., Соловьев Г.С., и др. Метанефрос (нефроногенез). Тюмень: Феликс; 2006.

7. Погорелов Ю.В. Гистологическая концепция ткани в аспекте теории функциональных систем. Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. 1986;91(8):87–91.

8. Савельев С.В. Стадии эмбрионального развития мозга человека. М.: ВЕДИ; 2002.

9. Семченко В.В., Ноздрин В.И., Барашкова С.А., Артемьев В.Н. Гистологическая техника. 3-е изд. Омск-Орёл: Омская областная типография; 2006.

10. Соловьёв Г.С., Янин В.Л., Пантелеев С.М., Вихарева Л.В., и др. Проблемы морфогенеза, презумпция провизорности. Вопросы морфологии XXI века. Сб. тр., Санкт-Петербург. 2021;62–74.

11. Флерова Е.А., Чуйко Г.М. Сравнительная характеристика ультраструктуры клеток нефрона некоторых видов пелагических, придонных и донных рыб (бухта Карантинная, Чёрное море). Морской биологический журнал. 2021;6(2):95–109. doi: 10.21072/mbj.2021.06.2.07

12. Azar J, Bahmad HF, Daher D, Moubarak MM, Hadadeh O, Monzer A, et al. The Use of Stem CellDerived Organoids in Disease Modeling: An Update. International Journal of Molecular Sciences. 2021 Jul 17;22(14):7667. doi: 10.3390/ijms22147667

13. Barresi MJF, Gilbert SF. Developmental biology. 12nd ed. Sinauer: Oxford University Press; 2020.

14. Cha J, Bartos A, Park C, Sun X, Li Y, Cha SW, et al. Appropriate Crypt Formation in the Uterus for Embryo Homing and Implantation Requires Wnt5a-ROR Signaling. Cell Reports. 2014 Jul;8(2):382–92. doi: 10.1016/j.celrep.2014.06.027

15. Guo R, Xing QS. Roles of Wnt Signaling Pathway and ROR2 Receptor in Embryonic Development: An Update Review Article. Epigenetics Insights. 2022 Jan;15:251686572110642. doi: 10.1177/25168657211064232

16. Kahata K, Maturi V, Moustakas A. TGF-β Family Signaling in Ductal Differentiation and Branching Morphogenesis. Cold Spring Harbor Perspectives in Biology. 2017 Mar 13;10(3):a031997. doi: 10.1101/cshperspect.a031997

17. Lim B, Dsilva CJ, Kevrekidis IG, Shvartsman SY. Reconstructing ERK Signaling in the Drosophila Embryo from Fixed Images. Methods in molecular biology. 2016 Dec 7;337–51. doi: 10.1007/978-1-4939-6424-6_25

18. Liu Y, Ross JF, Peter V.N. Bodine, Billiard J. Homodimerization of Ror2 Tyrosine Kinase Receptor Induces 14-3-3β Phosphorylation and Promotes Osteoblast Differentiation and Bone Formation. Molecular Endocrinology. 2007 Dec 1;21(12):3050–61. doi: 10.1210/me.2007-0323

19. Nieto MA. Epithelial Plasticity: A Common Theme in Embryonic and Cancer Cells. Science. 2013 Nov 7;342(6159):1234850–0. doi: 10.1126/science.1234850

20. Rodrigues M, Kosaric N, Bonham CA, Gurtner GC. Wound Healing: A Cellular Perspective. Physiological Reviews. 2019;99(1):665–706. doi: 10.1152/physrev.00067.2017

21. Silva WN, Prazeres PHDM, Paiva AE, Lousado L, Turquetti AOM, Barreto RSN, et al. Macrophagederived GPNMB accelerates skin healing. Experimental Dermatology. 2018 Apr 30;27(6):630–5. doi: 10.1111/exd.13524

22. Sonnen KF, Aulehla A. Dynamic signal encoding— From cells to organisms. Seminars in Cell & Developmental Biology. 2014 Oct;34:91–8. doi: 10.1016/j.semcdb.2014.06.019

23. Sonnen KF, Janda CY. Signalling dynamics in embryonic development. Biochemical Journal [Internet]. 2021 Dec 6;478(23):4045–70. doi: 10.1042/BCJ20210043

24. Suzuki Y, Tanaka I, Sakai S, Yamauchi T. Early wound healing of the hard-palate mucosal harvest site using artificial dermis fixation by a transparent plate. Archives of Plastic Surgery. 2021 Mar 15;48(2):208–12. doi: 10.5999/aps.2020.00843

25. West-Livingston LN, Park J, Lee SJ, Atala A, Yoo JJ. The Role of the Microenvironment in Controlling the Fate of Bioprinted Stem Cells. Chemical reviews. 2020 Oct 14 [cited 2023 Jun 29];120(19):11056–92. doi: 10.1021/acs.chemrev.0c00126