Исследования на приматах и животных

Нами было показано, что бабуины – идеальные для исследований развития почки, поскольку, онтогенетически, почка очень сильно совпадает с человеческой (Gabhaju и Black 2005). Схожий с человеком нефрогенез у бабуинов начинается примерно с 30 недель гестации (Hendrickx и соавт 1971) и останавливается преимущественно в конце гестации на 175 дне (доношенность = 185 дней) (Gubhaju и Black 2005). Сходство отмечается и в количестве нефронов по сравнению с почкой человека, мы обнаружили, что общее количество нефронов составляет 193Ю983-334Ю316 у доношенных детенышей бабуинов.

В сообществе с исследователями из Юго-Западного Центра Биомедицинских исследований (Сан Антонио, Техас, США) мы изучали почки плодов бабуинов, которые были преждевременно рождены и вентилировались после рождения в отделении реанимации новорожденных (ОРИТН) в схожих условиях, что и человеческие недоношенные дети (Gubhaju и соавт 2009). Эти, преимущественно, соответствующие сроку гестации бабуины были рождены экстремально недоношенными (125 дней гестации); что соответствует примерно 27 неделям гестации у людей. После рождения все недоношенные младенцы были интубированы, получили 100мг/кг сурфактанта (препарат Сурванта предоставлен Ross Products, Колумбия, OH) и вентилировались с помощью лимитированных по давлению неонатальных вентиляторов. Все недоношенные новорожденные также получали лечение ампициллином и гентамицином в первые 7-10 дней жизни (Thompson и соавт 2004)ю Затем дозировки антибактериальных препаратов были скорректированы в случаях клинически предполагаемов инфекции. После рождения, новорожденные бабуины вентилировались в ОРИТН до максимального возраста в 21 день.

В этой модели, объем почек, количество нефронов и размер почечной капсулы отслеживались с использованием беспристрастной стереологии, золотого стандарта измерения количества нефронов (Bertram 2001, Sutherlandи соавт 2011). Одной из наиболее значимых находок в исследованиях на негуманойдных приматах было отчетливо доказанное продолжение нефрогенеза во внеутробном развитии после преждевременных родов. Это было структурное доказательств продолжения нефрогенеза вне коркового вещества почки (ответвление уретерального ростка метанефральной мезенхимы и S-образных телец и телец Комма), это сочеталось со значимым увеличением количества клубочковых генераций и числа нефронов в постнатальном периоде после 21 дня (Gubhaju и соавт 2009). Более того, масса почки и объем относительно массы тела была значительно выше у недоношенных новорожденных бабуинов по сравнению с соответствующей сроку гестации контрольной группы; что так же было показано в исследованиях на людях (Huang 2007). Это было значительное уменьшение в клубочковой плотности (количество клубочков/ грамм почечной такни) в почках недоношенных новорожденных бабуинов по сравнению с контрольной группой, что предположительно связано с нарушением развития почки и потенциального увеличения массы тубулярного компонента.

Рисунок 2. Показательная микрофотография гистологического препарата почки недоношенного бабуина показаны ненормальные гломерулы в наружном корковом веществе почки; эти морфологически незрелые гломерулы имеют уменьшенные клубочковые пучки и увеличенные капсулы Боумена. Шкала = 100 нм.

Сходные показатели патологоанатомических исследований людей, морфологически ненормальные гломерулы были также найдены в почках недоношенных новорожденных бабуинов; более чем 18% клубочков изменены (Рисунок 2). Большые пропорции ненормальных гломерул были обнаружены только в тех почках недоношенных бабуинов, где гестационный контроль соотношения ненормальных клубочков был незначительным. Ненормальные клубочки были обнаружены только на поверхности наружного коркового вещества в незрелой почке, предположительно эти клубочки были сформированы недавно (возможно они сформировались уже во внеутробном периоде развития) и находятся «в зоне риска». Далее иммуногистохимическое исследование показало что ненормальные клубочки были плохо васкуляризированы (кровоснабжены) (недостаток эндотелиального клеточного фактора, CD31, иммунный статус) Дополнительно, иммунный статус с маркером подоцитов, WT-1, показало что ненормальные клубочки находились в незрелой стадии развития с формированием в клубочковых пучках WT-1 позитивных клеток окружающих остальные недифференцированные клетки. Важно отметить, что там находились большое количество париетальных эпителиальных клеток, окружающих капсулу Боумена; предшествующие исследования на людях докладывали схожую морфологию безканальцевых клубочков (Gibson и соавт 1996, Bariety и соавт 2006). Если ненормальные клубочки в незрелой почке являются безканальцевыми – они никогда не будут функционировать. Дальнейшие исследования требуют разбора данного явления. Разумеется, большое соотношение нефункционирующих клубочков в незрелой почке очевидно приведет к ухудшению функции почек и в периоде новорожденности и в последующей жизни (из-за снижения массы функционирующих нефронов).