а) Макроскопическая характеристика почки:

1. ~ 1 миллион нефронов в каждой почке (диапазон от 200000 до > 2,5 миллиона)

2. Почка содержит 11-14 долей:
• Каждая доля состоит из пирамиды мозгового вещества и прилежащей к нему паренхимы коркового вещества

3. Корковое вещество:
• Корковый лабиринт
• 10-14 генераций клубочков
• Мозговые лучи состоят из прямых частей проксимальных/дистальных канальцев и собирательных трубочек

4. Мозговое вещество:
• Разделено на пирамиды
• Наружная зона мозгового вещества: внешняя и внутренняя кайма
• Внутренняя зона мозгового вещества: сосочек

5. Почечная лоханка:
• Расширение проксимальной части мочеточника
• Большие и малые чашечки

6. Почечный синус:
• Область, содержащая почечную лоханку и сосудистонервный пучок

7. Кровеносные сосуды ворот почки:
• Ветви почечной артерии → междолевые → дуговые → междольковые артерии → приносящие артериолы → выносящие артериолы → перитубулярные капилляры или прямые сосуды
• Почечная вена

(Слева) Каждый день через почечную артерию в почку поступает 1800 л крови (примерно 25% сердечного выброса) и столько же покидает ее через почечную вену . В почке образуется до 1 л мочи, которая через мочеточник поступает в мочевой пузырь.
(Справа) Корковое вещество окаймляет почку снаружи и в виде столбов распространяется между пирамидами мозгового вещества . Моча через сосочки поступает в малые чашечки. На рисунке не представлена капсула, которая препятствует распространению опухолей в лимфатические сосуды, находящиеся в жировой клетчатке синусов

(Слева) В юкстамедуллярных клубочках/нефронах петля Генле более длинная, чем в кортикальных . Из выносящих артериол кортикальных нефронов кровь поступает в периканальцевую капиллярную сеть. От приносящих артериол юкстамедуллярных нефронов кровь может поступать в прямые сосуды.
(Справа) Клубочки располагаются только в корковом веществе. Мозговые лучи входят в состав коркового вещества и идут вверх к капсуле и вниз к мозговому веществу, как показано на данной микрофотографии. Канальцы в корковом веществе расположены плотно

(Слева) Почечное тельце состоит из клубочка и окружающей его капсулы Боумэна—Шумлянского. Проксимальный каналец соединен с почечным тельцем на мочевом полюсе . Также на схеме изображена нисходящая часть петли Генле дистальный каналец и плотное пятно (светло-коричневый), которое продолжается в юкстагломерулярный аппарат .
(Справа) Мозговое вещество почки состоит из дистальных канальцев, петель Генле и собирательных трубочек. Канальцы расположены не так плотно, как в корковом веществе. Клубочки отсутствуют

б) Микроскопическое строение почки:

1. Клубочки:
• Клубочковый фильтрационный барьер состоит из висцеральных эпителиальных клеток (подоцитов), клубочковой базальной мембраны и фенестрированных эндотелиальных клеток
• Капсулы Боумэна—Шумлянского выстланы париетальными эпителиальными клетками (париетальный листок) и подоцитами (висцеральный листок) Мезангиальные клетки образуют стержень, фиксирующий капилляры клубочков

2. Юкстагломерулярный аппарат:
• Состоит из частей приносящих и выносящих артериол, юкстагломерулярных мезангиальных клеток Гурмагтига (гранулярных клеток), плотного пятна
• Гранулярные клетки наиболее многочисленны в стенках приносящих артериол

3. Проксимальные канальцы:
• Клетки с эозинофильной цитоплазмой (повышенное содержание митохондрий) и щеточной каемкой

4. Петля Генле

5. Дистальные канальцы

6. Собирательные трубочки:
• Основные клетки реабсорбируют натрий и выделяют калий
• Вставочные клетки содержат много митохондрий; плотность клеток в кортикальном слое выше, чем в мозговом

7. Артерии: адвентиция, медиа и интима, выстланная нефенестрированными эндотелиальными клетками

8. Артериолы (приносящие и выносящие) и прямые сосуды

9. Периканальцевая капиллярная сеть

10. Венулы, лимфатические сосуды, сеть дендритных клеток, нервы

(Слева) Клубочек состоит из мезангиальных клеток , фенестрированных эндотелиальных клеток и подоцитов покрывающих базальную мембрану. Плотное пятно прилежит к юкстагломерулярному аппарату. Это группа интенсивно окрашенных клеток дистального канальца, которые играют роль рецепторов, передающих информацию юкстагломерулярным клеткам.
(Справа) У детей клубочки меньше, чем у взрослых, в них четко выражены подоциты (висцеральные эпителиальные клетки)

(Слева) Гематоксилин и эозин нельзя назвать идеальными красителями для оценки структурных изменений клубочков.
(Справа) Окрашивание реактивом Шиффа очень хорошо выделяет базальную мембрану клубочков , облегчая их исследование. В срезах толщиной 2 мкм в мезангиальных участках обычно обнаруживают < 3 ядер на участок. В капилляре клубочка присутствует случайно попавший нейтрофильный гранулоцит

(Слева) Подоциты и их отростки покрывают базальную мембрану клубочка. Фенестрированный эндотелий также участвует в создании фильтрационного барьера. Базальные мембраны клубочков фиксированы к мезангию .
(Справа) Базальная мембрана капилляра клубочка фиксирована к мезангию . Она выстлана фенестрированным эндотелием и покрыта подоцитами и их отростками . В норме на один мезангиальный участок приходятся 2 мезангиальные клетки

(Слева) Эндотелиальные клетки капилляров клубочка и периканальцевые капилляры экспрессируют CD31. Подоциты расположены вне капилляров и не экспрессируют CD31.
(Справа) CD10 (нейтральная эндопептидаза) экспрессирован на подоцитах (висцеральные эпителиальные клетки клубочков) и на щеточной каемке эпителиальных клеток проксимальных канальцев. Подоциты с наружной стороны выстилают поверхность капилляров клубочков

(Слева) Комплекс щелевой диафрагмы представляет собой высокоспециализированное клеточное соединение между «ножками» соседних подоцитов. Он состоит из белков (нефрин, подоцин, CD2AP), экспрессируемых подоцитами.
(Справа) Базальная мембрана клубочка состоит из плотной (темной) пластинки наружной светлой пластинки и внутренней светлой пластинки . Видны щелевые диафрагмы. Отверстия в эндотелии имеют диаметр 70-100 нм

(Слева) Большинство канальцев в корковом веществе почки представлено извитыми проксимальными канальцами . Их клетки содержат широкую эозинофильную цитоплазму, в отличие от эпителия дистальных сегментов нефрона , клетки которого намного меньше, из-за чего на единицу длины канальца приходится больше ядер.
(Справа) Окрашивание реактивом Шиффа позволяет визуализировать широкую цитоплазму эпителиальных клеток проксимальных канальцев. Между канальцами отсутствует значимое пространство, за исключением сети периканальцевых капилляров

(Слева) В клетках проксимальных канальцев присутствует широкая цитоплазма (из-за большого содержания митохондрий), в отличие от клеток дистальных канальцев . Ежедневно в проксимальных канальцах реабсорбируется 60% (около 110 л) общего объема клубочкового фильтрата (180 л). Соотношение профилей проксимальных канальцев к дистальным сегментам нефрона в корковом веществе составляет около 3:1.
(Справа) Щеточная каемка на апикальной поверхности клеток проксимальных канальцев лучше всего заметна при окрашивании реактивом Шиффа. Она исчезает в случае острого повреждения канальцев/тубулярного некроза

(Слева) Для щеточной каемки на апикальной поверхности эпителиальных клеток проксимальных канальцев характерна сильная экспрессия CD10. В эпителии дистальных сегментов нефрона экспрессия CD10 отсутствует.
(Справа) На электронной микрофотографии представлена щеточная каемка на апикальной поверхности — характерный признак эпителиальных клеток проксимальных канальцев. Для многих митохондрий характерны базолатеральные интердигитации вдоль базальной мембраны канальца

(Слева) Дистальные извитые канальцы легко отличить от проксимальных, имеющих более крупные эпителиальные клетки , за счет этих различий в дистальных канальцах присутствует намного больше клеток и ядер на единицу длины, а в каждой клетке содержится намного меньше цитоплазмы (из-за чего клетки имеют менее выраженный эозинофильный вид).
(Справа) На поперечных срезах петель Генле видны ядра, выпячивающиеся в просвет, и нечетко выраженная цитоплазма. Расположенные рядом периканальцевые капилляры имеют меньший диаметр

(Слева) Клетки плотного пятна имеют цилиндрическую форму. Это специализированная часть дистального канальца, прилежащая к юкстагломерулярному аппарату; не следует принимать ее за клеточный полумесяц при гломерулонефрите.
(Справа) Экспрессия ЕМА выражена в дистальных канальцах и отсутствует в клубочках и проксимальных канальцах. В основных клетках собирательных трубочек экспрессия ЕМА менее интенсивна, а в немногочисленных вставочных клетках обнаруживают его сильную экспрессию

(Слева) Экспрессия ЕМА позволяет визуализировать дистальные канальцы . В соседних проксимальных канальцах и клубочке экспрессия ЕМА отсутствует.
(Справа) Ядра эпителиальных клеток дистального канальца расположены ближе к апикальной поверхности (просвету канальца). Эти клетки намного меньше эпителиальных клеток проксимальных канальцев, поэтому на поперечном срезе обнаруживают намного больше ядер. На апикальной поверхности отсутствует щеточная каемка, но можно обнаружить короткие тупоконечные ворсины

(Слева) При окрашивании трихромовым методом по Массону базальные мембраны канальцев и участки интерстициального фиброза приобретают синий цвет . В мозговом веществе расстояние между канальцами больше, поэтому оценить степень интерстициального фиброза и атрофии канальцев намного труднее, чем в корковом веществе.
(Справа) Собирательные трубочки визуализируются на общем фоне с помощью иммуногистохимического исследования с антителами к лектину долихоса двухцветкового. В соседних проксимальных и дистальных канальцах экспрессия этого антигена отсутствует

(Слева) В собирательных трубочках нередко бывают четко выражены латеральные границы клеток , в отличие от эпителиальных клеток проксимальных канальцев .
(Справа) Экспрессия СК7 в дистальных канальцах и собирательных трубочках в проксимальных канальцах экспрессия СК7 отсутствует. Основные клетки в собирательных трубочках экспрессируют СК7, но во вставочных клетках экспрессия СК7 отсутствует

(Слева) В основных клетках собирательной трубочки выражена экспрессия АЕ1/АЕ3. Во вставочных клетках экспрессия АЕ1 /АЕ3 отсутствует. В соседних проксимальных канальцах экспрессия АЕ1/АЕЗ отсутствует.
(Справа) Вставочные клетки характеризуются выраженной экспрессией ЕМА. В цитоплазме основных клеток собирательных трубочек экспрессия ЕМА выражена слабо. Вставочные клетки представляют собой специализированные клетки, участвующие в поддержании кислотноосновного равновесия

(Слева) В основной клетке содержится меньше митохондрий и других органелл. Ее цитоплазма гораздо светлее по сравнению с соседней вставочной клеткой .
(Справа) В цитоплазме вставочной клетки присутствует очень много митохондрий, что придает ей более темный оттенок при световой микроскопии. Рядом расположены две основные клетки собирательной трубочки. Между базальной мембраной трубочки и базальной мембраной периканальцевого капилляра видны волокна коллагена

(Слева) Нервные волокна в корковом веществе почки обычно немногочисленны. Благодаря экспрессии S100 удается выделить мелкие нервные волокна , сопровождающие артериолы . Денервация почки в настоящее время активно изучается в качестве потенциально безопасного и эффективного метода лечения рефрактерной гипертензии.
(Справа) В мозговом веществе и воротах почки экспрессия S100 позволяет выделить более крупные нервные волокна сопровождающие крупные артерии и венулы

(Слева) Внутренняя эластическая мембрана обладает светопреломляющими свойствами, что можно увидеть в микроскоп, меняя фокусное расстояние. В венах эта структура отсутствует.
(Справа) Междольковая артерия отходит от дуговидной артерии (не показана) и проникает в кору по мозговым лучам в виде приносящих артериол, отдающих ветви в клубочки

(Слева) Междольковая артерия , ветвясь, отдает приносящие артериолы до попадания в клубочек (не показано). В стенке артериолы в норме представлено <2 слоев гладкомышечных клеток.
(Справа) Импрегнация метенамином серебра по Джонсу позволяет увидеть приносящую артериолу , стенка которой толще, а диаметр крупнее по сравнению с выносящей артериолой . Отличить одну артерию от другой можно на случайно сделанном срезе, где они видны обе

(Слева) Экспрессия CD31 позволяет выделить сложную периканальцевую сеть капилляров , а также капилляры клубочков и одну артерию . В случае повреждения клубочков снижается кровоток в периканальцевых капиллярах, что приводит к атрофии канальцев и интерстициальному фиброзу.
(Справа) Эритроцит в периканальцевом капилляре . Эндотелиальная клетка находится на однослойной базальной мембране . В случае хронического антитело-опосредованного отторжения аллотрансплантата почки базальная мембрана может стать многослойной

(Слева) Экспрессия CD31 позволяет выделить сосудистые пучки и отдельные перитубулярные капилляры , которые проходят через мозговое вещество почки.
(Справа) Экспрессия α-SMA позволяет выделить на общем фоне прямые сосуды , которые проходят в виде пучков через мозговое вещество. Этот маркер отсутствует в периканальцевой сети капилляров, т.е. капилляров между канальцами

(Слева) Лимфатические сосуды в корковом веществе почки немногочисленны. Это подтверждает оценка экспрессии D2-40. Рядом с почечными венами и венулами лимфатических сосудов намного больше. В мозговом веществе почки лимфатические сосуды отсутствуют.
(Справа) В корковом веществе почки в норме лимфатические сосуды встречаются редко, что можно установить по экспрессии D2-40. Обычно лимфатические сосуды расположены рядом с венулами (их можно узнать по многочисленным эритроцитам в просвете). В мозговом веществе почки лимфатические сосуды отсутствуют

(Слева) Экспрессия D2-40 позволяет выделить на общем фоне многочисленные лимфатические каналы в стенке почечной вены .
(Справа) Экспрессия D2-40 встречается во многих лимфатических сосудах в непосредственной близости от жировой клетчатки почечного синуса . В отличие от наружной поверхности почки, между мозговым веществом и почечным синусом отсутствует капсула. Это допускает распространение сюда крупных злокачественных опухолей почки с проникновением в лимфатические сосуды

(Слева) Экспрессия CD163 в многочисленных дендритных клетках коркового вещества нормальной почки, расположенных рядом с венулами , периканальцевыми капиллярами и лимфатическими сосудами. Эти дендритные клетки участвуют в иммунном надзоре.
(Справа) Экспрессия CD163 в резидентных дендритных клетках. Более плотно эти клетки расположены походу сосудистых пучков в мозговом веществе

в) Особенности и варианты:

1. Возрастные особенности:
- Дети грудного и раннего возраста:
• Вес почки — 13-44 г
• Более выражено дольчатое строение почек
• Достаточно хорошо различимы мелкие клубочки и подоциты
• У новорожденных с низкой массой тела меньше клу-бочков/нефронов
- Взрослые:
• Вес почки — 115-175 г. У мужчин обычно больше, чем у женщин
• Дольчатость, характерная для почек плодов, обычно исчезает
- Диффузный гломерулосклероз (не патологический):
• Возраст <40 лет:
Обычно <10% клубочков (в среднем: 2,5 %) склерозированы
• Возраст > 40 лет:
Процент склерозированных клубочков в норме рассчитывается по формуле: l/2 фактического физиологического возраста человека минус 10

2. Ошибки и артефакты:
- Интерстиций более выражен в мозговом веществе почки:
• В этой зоне трудно оценить фиброз
- Подоциты более заметны в почечных клубочках детей
- Увеличение внеклеточного матрикса в периваскулярных пространствах может быть ошибочно принято за интерстициальный фиброз

- Читать "Мочеточник и почечная лоханка - нормальная гистология под микроскопом"

Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 7.11.2023