ТИПЫ КЛЕТОК ГИПОФИЗА
Передний гипофиз состоит из клеток разных типов, в каждом из которых происходит преимущественный синтез, накопление и секреция особого гормона (гормонов). За последнее десятилетие широкое применение новых гистохимических реакций, электронной микроскопии и, что более важно, иммуноцитохимических методов исследования в корне изменило методы идентификации клеток передней доли гипофиза. Классические способы окраски, применявшиеся в течение многих лет, позволили выделить три типа клеток: ацидофильные, базофильные и хромофобные. Применение гистохимических красителей обнаружило глпкопротеиновую природу продуктов базофильных клеток, а комбинация методов позволила установить, что как базофилы, так и ацидофилы бывают клетками различных типов [4]. Было выделено не только два типа ацидофильных клеток, секретирующих СТГ и пролактин, но и несколько типов базофильных клеток. Считается, что бета1- и бета2-клетки секретируют ТТГ и АКТГ, a дельта1- и дельта2-клетки — ЛГ и ФСГ. Описаны также дельта3-клетки, но их функция неизвестна, и они могли бы являться стволовыми. Baker [5] тщательно сравнил методики, применяемые для морфологической характеристики клеток передней доли гипофиза. Однако с расширением использования комплексных гистохимических методов окрашивания применение букв греческого алфавита для обозначения разных типов клеток все более запутывало картину и в настоящее время не практикуется.
К другим недостаткам обычной световой микроскопии относится то, что с ее помощью часто бывает невозможно провести различия между неоднотипными хромофобными клетками, на долю которых приходится более половины клеток переднего гипофиза. Так, при световой микроскопии очень трудно отличить кортпкотропин-секретирующие клетки, гранулы которых слишком малы и рассеяны, чтобы их можно было увидеть, от клеток других типов, находящихся в состоянии активной секреции, когда они становятся дегранулированными. С помощью же электронной микроскопии удалось показать, что: 1 — секреторные гранулы и структура некоторых клеточных органелл, особенно эргастоплазмы, в клетках разного типа сильно варьируют; 2 — размеры секреторных гранул в клетках каждого типа могут существенно меняться в зависимости от функционального состояния клетки. Другим способом идентификации разных типов клеток явилась иммуноцитохимия с помощью антител, меченных пероксидазой, причем использование этого способа ограничивается только специфичностью применяемых антисывороток. Так, с помощью антисыворотки к лютеинизирующему гормону человека можно и не найти различий между гонадотрофами и тиротрофами, поскольку все три гликопротеиновых гормона обладают общей a-субъединицей (см. следующий раздел); в то же время антисыворотка к b-субъединице ЛГ должна быть специфичной именно для гонадотрофов, так как b-субъединпца ТТГ химически отличается от нее. К сожалению, функциональная морфология и иммуноцитохимия клеток не всегда совпадают, что порождает некоторую неопределенность в отношении надежности предложенных ранее классификаций, основанных на морфологических признаках. Далее приводится характеристика каждого из известных типов клеток в передней доле гипофиза.
Соматотрофы: клетки, секретирующие гормон роста
На обычных препаратах, окрашенных гематоксилин-эозином соматотрофы выглядят ацидофильными клетками, а при окраске крезазановым методом Ромейса они приобретают красный цвет. Секреция СТГ этими клетками впервые была заподозрена на том основании, что они преобладают в аденомах гипофиза у больных с акромегалией. Присутствие в них СТГ было подтверждено иммунофлуоресцентными и иммуноцитохимическими методами, а при электронной микроскопии в них обнаружили гранулы диаметром примерно 300—400 нм. Соматотрофы располагаются в основном в латеральных частях передней доли гипофиза.
Рис. 7—3. Иммуногистохимическое окрашивание лактотрофов здорового человека с применением антисыворотки к пролактину человека. Пролактиновые гранулы небольшого размера (средний диаметр 185 нм), которые кажутся черными, отличаются от неокрашенных гранул в правом верхнем и левом нижнем участках поля зрения. На врезке можно видеть, что иммунохимическая (пероксидаза-антипероксидаза) окраска выявляет лишь мелкие гранулы; остальные окрашиваются только тетраокисыо осмия (любезно предоставлено Т. Duello, Университет штата Колорадо).
Лактотрофы: пролактинсекретирующие клетки
Лактотрофы формируют второй тип ацидофильных клеток. Их можно отличить от соматотрофов по неравномерной и грубой зернистости, видимой под световым микроскопом, иному окрашиванию при использовании крезазановой методики и сродству к эритрозину красному при тетрахромовом методе окраски. Иммунологические методы с применением антисыворотки к пролактину человека подтвердили присутствие пролактина в секреторных гранулах, которые при электронной микроскопии имеют меньшие размеры, чем гранулы соматотрофов (рис. 7—3). Лактотрофы располагаются в латеральной части передней доли гипофиза, обычно периферичнее соматотрофов. У беременных и плода процент лактотрофов увеличивается, что отражает эффекты повышенного уровня эстрогенов. Увеличение размеров гипофиза при беременности практически целиком обусловлено пролиферацией лактотрофов.
Тиротрофы: ТТГ-секретирующие клетки
Эти клетки, интенсивно воспринимающие базофильную окраску и имеющие форму многогранника, локализуются преимущественно вокруг переднего края гипофиза вблизи средней линии, хотя могут обнаруживаться и в более глубоких слоях железы. Секреторные гранулы тиротрофов имеют меньшие размеры, чем гранулы сомато- и лактотрофов (диаметр их составляет 50—100 нм), и большую неоднородность в отношении плотности [7]. В условиях нормы на долю тиротрофов приходится около 6% клеток переднего гипофиза. Однако при первичном гипотиреозе («тиропривное» состояние) эти клетки подвергаются выраженной гипертрофии, и в них возникают характерные для повышенной секреторной активности ультраструктурные изменения, в том числе расширение эндоплазматической сети и гипертрофия пластинчатого комплекса. Число секреторных гранул резко уменьшается, что указывает на снижение внутриклеточных запасов гормона. Такие гистологические особенности клеток легко различимы и обусловили появление термина «клетки тиреоидэктомин». В условиях длительной недостаточности тиреоидных гормонов может наблюдаться и неопластическая трансформация [8, 9].
Гонадотрофы: ЛГ- и ФСГ-секретирующие клетки
Вначале считалось, что ЛГ и ФСГ продуцируются разными базофильными клетками. Однако в настоящее время, исходя из результатов иммуноцитохимических исследований с антисыворотками, специфичными по отношению к b-субъединицам разных гонадотропинов, большинство авторов полагают, что эти гормоны продуцируются одними и теми же клетками. Гонадотрофы расположены в глубине латеральной части передней доли гипофиза рядом с ацидофильными клетками. После хирургической кастрации наблюдается гиперплазия гонадотрофов и изредка формирование опухолей из них, тогда как при беременности в связи с продукцией хорионического гонадотропина число этих клеток уменьшается.
Кортикотрофы: АКТГ-секретирующие клетки
По вопросу о том, секретируются ли АКТГ и МСГ одними и теми же или разными клетками, существуют большие разногласия. Эти клетки или клеточные группы вначале относили к хромофобным, но позднее было показано, что по характеру своего окрашивания они являются базофильными. С помощью антисыворотки к антигенным детерминантам АКТГ, отсутствующим в молекуле МСГ, было показано, что кортикотрофы эмбриологически происходят из промежуточной доли гипофиза, но чаще всего перемещаются в срединную мукоидную область передней доли. Другая группа кортикотрофов в процессе развития, по-видимому, мигрирует в те участки задней доли, которые контактируют с передней долей и туберальной частью. При ультраструктурных исследованиях обнаружили сильно варьирующие по размерам гранулы. Клетки, локализующиеся в передней доле, имеют скудную зернистость, они сравнительно плохо окрашиваются, тогда как кортикотрофы, лежащие в промежуточной и задней долях, содержат очень крупные и электронно-плотные гранулы. В настоящее время можно считать, по-видимому, что не только МСГ и АКТГ, но и b-эндорфин присутствуют в одних и тех же клетках; это может объяснить частую согласованность изменений уровней указанных гормонов в крови в условиях изменения функции коры надпочечников. Недавно полученные доказательства существования общего предшественника этих гормонов делают понятным их присутствие в одной и той же клетке [11].
В условиях повышенного содержания глюкокортикоидов, будь то эндо- или экзогенных, кортикотрофы дегранулируют и в них происходит гиалинизация микротрубочек, известная под названием гиалнновой дегенерации Крука. Участки отложения гиалина теряют способность связывать антитела к АКТГ. При недостаточности функции надпочечников число скудно гранулированных базофильных клеток в передней доле гипофиза увеличивается, тогда как число интенсивно окрашивающихся базофильных клеток промежуточной и задней доли уменьшается, что указывает на физиологическое значение первых (а не вторых) для секреции АКТГ.
Прочие типы клеток
В зависимости от методики окрашивания число хромотрофных клеток в передней доле гипофиза, видимое под световым микроскопом, варьирует от 15 до 40%. Многие из этих клеток в зависимости от красителя напоминают либо базофилы, либо ацидофилы и получили название амфофилов. Хотя при электронной микроскопии в них может обнаруживаться небольшое число секреторных гранул, пока не удалось установить какую бы то ни было их роль в секреции гормонов. Возможно, что они представляют собой активно секретирующие или даже покоящиеся дегранулированные клетки, но не исключено, что они являются недифференцированными примитивными секреторными клетками. Клетки этого типа присутствуют в гиперсекретирующих опухолях гипофиза.
Подобно этому при иммуноцитохимическом окрашивании антителами ко всем известным гипофизарным гормонам клетки аденогипофиза в значительном проценте случаев остаются неокрашенными. Некоторые из этих клеток могли бы секретировать какие-то другие, пока не охарактеризованные гипофизарные гормоны, такие, как фактор роста яичников, экзофтальмический фактор или диабетогенный полипептид.
Наконец, небольшое число клеток имеет звездчатую форму, располагается в виде структур, напоминающих примитивные фолликулы, а их отростки часто оканчиваются в периваскулярных пространствах. Секреторные гранулы в них встречаются редко, и их функция также не установлена.