ПОРІВНЯЛЬНА МОРФОЛОГІЯ ПРЕНАТАЛЬНОГО АНГІОГЕНЕЗУ СЕЧОВОЇ СИСТЕМИ ЛЮДИНИ ТА СВИНІ СВІЙСЬКОЇ (SUS DOMESTICA)
DOI:
https://doi.org/10.24061/2413-0737.28.2.110.2024.14Ключові слова:
порівняльна анатомія; ембріологія; сечостатева система; ембріогенез; свиня свійська; людинаАнотація
У дослідженнях остаточно не з’ясовано процес ангіогенезу в нирках, які формуються. Оскільки не існує детальних досліджень мікроциркуляторного русла мезонефроса ссавців, це становить фундаментальний інтерес. Виявлена здатність стимулювати локальний ангіогенез та живитися з відповідного судинного русла створює потенціал для трансплантацій метанефроса, що є важливим для практичної медицини. Тому поглиблення знань про особливості топографо-анатомічних перетворень органів і структур сечової системи людини та свині свійської може допомогти у вирішенні клінічного завдання – розвитку ксенотрансплантології нирки.
Мета роботи – визначити особливості джерел закладки та хронологічну послідовність топографо-анатомічних перетворень органів і структур сечової системи людини та свині свійської.
Матеріал і методи. Досліджено препарати 12 передплодів людини та 8 – свині свійської. Застосовано комплекс методів морфологічного дослідження, який включав мікроскопію, тривимірне реконструювання, морфометрію та статистичний аналіз. Періодизацію пренатального розвитку з позицій порівняльної морфології проводили за стадіями Карнегі.
Результати. До стадії розвитку CS19 у передплода людини від аорти до краніальних відділів первинних нирок відходять чотири пари мезонефричних артерій. Приносна артеріола мезонефроса коротка та закінчується клубочком. Артерії в мезонефросі передплода людини демонструють тенденцію до дихотомічного галуження. Мезонефроси людини та свині свійської містили добре розвинені клубочки в медіальних частинах, які розташовані відносно близько до аорти. Чотири добре розвинені бічні гілки аорти постачали мезонефральні клубочки до CS19 і вісім артерій після CS19, тоді як венозна мережа охоплювала канальці. Між CS16 і CS18 мезонефральна протока поступово змінила положення з дорсолатерального на вентролатеральний відносно мезонефроса в людини і навіть на вентромедіальне розташування в ембріонів свині свійської (між CS16 і CS19). В ембріонів людини невеликі гілки, що відходять від каудальних кардинальних вен, які перетинають мезонефрос, з’явилися на CS15, тоді як такі гілки вже були помічені в ембріонах свині свійської на CS11. Субкардинальні вени наявні по всій довжині мезонефроса в ембріонів свині свійської, але в ембріонів людини лише в каудальній половині мезонефроса. Відсутність цієї мережі в краніальної частини мезонефроса людини на CS15 може бути раннім маркером майбутньої регресії краніальній частині мезонефроса. Краніальна регресія мезонефроса людини починається на CS15, тоді як у свині свійської пізніше – на CS19. Використання програмного забезпечення для 3D-реконструкції дозволило оцінити судинну архітектуру та її відносне положення щодо інших органів під час розвитку без порушення просторового розташування ембріона.
Висновки. Використання шкали Карнегі для оцінки хронологічної послідовності топографо-анатомічних перетворень органів і структур сечової системи людини та свині свійської дає змогу проводити адекватне порівняння морфологічних структур. Перебудова артеріального кровопостачання, а саме – міжкардинальні анастомози до судин пуповини – вперше з’явилися в ембріонів людини на CS15, а в ембріонів свині свійської - на CS21. В ембріонів людини та свині свійської перша поява цих анастомозів збіглася з початком регресії мезонефроса. Раннім маркером майбутньої регресії краніальної частини мезонефроса людини на CS15 може бути регресія венозної мережі в цій ділянці.
Посилання
Rodger D, Hurst DJ, Cooper DK. Xenotransplantation: A historical-ethical account of viewpoints. Xenotransplantation. 2023 Mar;30(2):e12797. DOI: 10.1111/xen.12797.
Hurst DJ, Padilla LA, Cooper DKC, Paris W. Scientific and psychosocial ethical considerations for initial clinical trials of kidney xenotransplantation. Xenotransplantation. 2022 Jan;29(1):e12722. DOI: 10.1111/xen.12722.
Rodger D, Cooper DKC. Kidney xenotransplantation: Future clinical reality or science fiction? Nurs Health Sci. 2023 Mar;25(1):161-70. DOI: 10.1111/nhs.12994.
Cooper DKC, Hara H, Iwase H, Yamamoto T, Jagdale A, Kumar V, et al. Clinical Pig Kidney Xenotransplantation: How Close Are We? J Am Soc Nephrol. 2020 Jan;31(1):12-21. DOI: 10.1681/ASN.2019070651.
Yu XH, Deng WY, Jiang HT, Li T, Wang Y. Kidney xenotransplantation: Recent progress in preclinical research. Clin Chim Acta. 2021 Mar;514:15-23. DOI: 10.1016/j.cca.2020.11.028.
Hammerman MR. Transplantation of embryonic kidneys. Clin Sci (Lond). 2002;103(6):599-612. DOI:10.1042/cs1030599.
Wang J, Xie W, Li N, Li W, Zhang Z, Fan N, et al. Generation of a humanized mesonephros in pigs from induced pluripotent stem cells via embryo complementation. Cell Stem Cell. 2023 Sep 7;30(9):1235-45.e6. DOI: 10.1016/j.stem.2023.08.003.
Dos Santos RMN. Kidney Xenotransplantation: Are We Ready for Prime Time? Curr Urol Rep. 2023 Jun;24(6):287-97. DOI: 10.1007/s11934-023-01156-7.
Cooper DKC, Hara H, Iwase H, Yamamoto T, Wang ZY, Jagdale A, et al. Pig kidney xenotransplantation: Progress toward clinical trials. Clin Transplant. 2021 Jan;35(1):e14139. DOI: 10.1111/ctr.14139.
Wang J, Liu M, Zhao L, Li Y, Zhang M, Jin Y, et al. Disabling of nephrogenesis in porcine embryos via CRISPR/Cas9-mediated SIX1 and SIX4 gene targeting. Xenotransplantation. 2019 May;26(3):e12484. DOI: 10.1111/xen.12484.
Cowan PJ, Hawthorne WJ, Nottle MB. Xenogeneic transplantation and tolerance in the era of CRISPR-Cas9. Curr Opin Organ Transplant. 2019 Feb;24(1):5-11. DOI: 10.1097/MOT.0000000000000589.
Ryczek N, Hryhorowicz M, Zeyland J, Lipiński D, Słomski R. CRISPR/Cas Technology in Pig-to-Human Xenotransplantation Research. Int J Mol Sci. 2021 Mar 21;22(6):3196. DOI: 10.3390/ijms22063196.
Dekel B, Burakova T, Arditti F, Reich-Zeliger S, Milstein O, Aviel-Ronen S, et al. Human and porcine early kidney precursors as a new source for transplantation. Nat Med. 2003;9(1):53-60. doi: 10.1038/nm812.
Lucander ACK, Nguyen H, Foote JB, Cooper DKC, Hara H. Immunological selection and monitoring of patients undergoing pig kidney transplantation. Xenotransplantation. 2021 Jul;28(4):e12686. DOI: 10.1111/xen.12686.
Li P, Zhang W, Smith LJ, Ayares D, Cooper DKC, Ekser B. The potential role of 3D-bioprinting in xenotransplantation. Curr Opin Organ Transplant. 2019 Oct;24(5):547-54. DOI: 10.1097/MOT.0000000000000684.
Hammerman MR. Xenotransplantation of developing kidneys. Am J Physiol Renal Physiol. 2002;283(4):601-6. DOI: 10.1152/ajprenal.00126.2002.
Egerer G, Taugner R, Tiedemann K. Renin immunohistochemistry in the mesonephros and metanephros of the pig embryo. Histochemistry. 1984;81(4):385-90. DOI:10.1007/BF00514334.
Doménech-Mateu JM, Gonzalez-Compta X. Horseshoe kidney: A new theory on lts embrogenesis based on the study of a 16-mm human embryo. Anat Rec. 1988;222(4):408-17. doi: 10.1002/ar.1092220413.
Tiedemann K, Egerer G. Vascularization and glomerular ultrastructure in the pig mesonephros. Cell Tissue Res. 1984;238(1):165-75. DOI: 10.1007/BF00215158.
Hikspoors JP, Mekonen HK, Mommen GM, Cornillie P, Köhler SE, Lamers WH. Infrahepatic inferior caval and azygos vein formation in mammals with different degrees of mesonephric development. J Anat. 2016 Mar;228(3):495-510. DOI: 10.1111/joa.12423.
Cornillie P, Van Den Broeck W, Simoens P. Three-dimensional reconstruction of the remodeling of the systemic vasculature in early pig embryos. Microsc Res Tech. 2008 Feb;71(2):105-11. DOI: 10.1002/jemt.20531.
Cornillie P, Van Den Broeck W, Simoens P. Origin of the infrarenal part of the caudal vena cava in the pig. Anat Histol Embryol. 2008 Oct;37(5):387-93. DOI: 10.1111/j.1439-0264.2008.00868.x.
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 О.В. Цигикало, К.А. Владиченко
Ця робота ліцензованаІз Зазначенням Авторства 3.0 Міжнародна.
Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons Attribution License, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
Політика журналу дозволяє і заохочує розміщення авторами в мережі Інтернет (наприклад, у сховищах установ або на особистих веб-сайтах) рукопису роботи, як до подання цього рукопису до редакції, так і під час його редакційного опрацювання, оскільки це сприяє виникненню продуктивної наукової дискусії та позитивно позначається на оперативності та динаміці цитування опублікованої роботи (див. The Effect of Open Access).