Молочна залоза під час лактації

На фото - тканина молочної залози миші в період лактації. Червоним кольором пофарбовані округлі альвеоли (див. Mammary alveolus) і витягнуті молочні протоки, які на клітинному рівні мають ту ж будову, що і альвеоли, але в них менше цитоплазми, а ядра розташовані трохи ближче один до одного. Альвеоли наповнені молоком і оточені міоепітеліальними (м'язовими) клітинами (див. Myoepithelial cell, на фото жовті), які стискають з усіх боків альвеоли своїми відростками і витискають молоко в протоки. Клітини імунної системи (блакитні) відповідають за стерильність молока і при виявленні інфекції негайно «вступають в бій».

Молочна залоза під мікроскопом

Ця 3D-візуалізація, створена за допомогою конфокального мікроскопа, потрапила в Топ-20 міжнародного конкурсу мікрофотографії Nikon Small World 2018. Перед зйомкою зразки матеріалу пофарбували селективними барвниками, підібраними індивідуально для кожного виду клітин. Конфокальний мікроскоп влаштований таким чином, що за рахунок спеціальної діафрагми в площині проміжного зображення він пропускає лише ті промені світла, які йдуть від площини фокусу. Тим самим, позафокусні промені «відсікаються» і зображення виходить максимально чітким і контрастним. Для освітлення таких зразків використовують лазери з високою інтенсивністю випромінювання. Коли знімки отримані, їх за допомогою комп'ютера накладають один на одного, і виходить об'ємне зображення.
Як же функціонує молочна залоза? У невагітних жінок або самок ссавців молочна залоза складається переважно з жирової тканини; клітин альвеол, так чітко видимих на цій фотографії, немає - вони знаходяться в зародковому стані. Формування альвеол відбувається тільки в період вагітності під дією гормонів прогестерону та естрогенів. Вони постійно синтезуються в яєчниках, але під час вагітності кількість цих гормонів в крові істотно зростає за рахунок появи плаценти, яка теж починає їх активну продукцію.
Прогестерон і естрогени у високій концентрації стимулюють розростання молочних проток, вони розгалужуються і на їх кінцях утворюються бульбашки-альвеоли, що являють собою порожнисті мішечки, заповнені секретом. Стінка кожної такого бульбашки вистелена лактоцитами - особливим типом клітин епітелію. Саме вони синтезують молоко і готові приступити до цього процесу вже в другому триместрі вагітності у жінок, але аж до народження дитини діяльність лактоцитів пригнічується прогестероном.
Після пологів і виходу плаценти з організму, коли синтез прогестерону різко знижується, в гру вступають гормони пролактин і окситоцин. При першому ж прикладанні немовляти до соска матері в мозок по нервових клітинах передається сигнал і гіпофіз (передня його частка - аденогіпофіз) починає вироблення пролактину, який, потрапляючи в кров, стимулює роботу лактоцитів. У них з'являється молоко, причому водорозчинні компоненти - вуглеводи і білки - виділяються шляхом мерокрінової секреції (секреторні гранули просочуються через мембрану клітини, не руйнуючи її), а жирові - шляхом апокринової секреції (секрет не просочується, а руйнує верхівку клітини, яка стає частиною секрету). Змішування компонентів відбувається безпосередньо в порожнині альвеоли.

Перегляньте фільм: Молочна залоза схожа на дерево, де у вигляді гілок - протоки, на кінці яких розпускається листя - альвеоли

Але одного пролактину було б недостатньо: молоко має не тільки синтезуватися, але і надходити по протоках до соска. Для цього при ссанні соска молочної залози гіпофіз (задня частка - нейрогіпофіз) також синтезується виділяє в кров гормон окситоцин (синтезується гіпоталамусом), що впливає на міоепітеліальні клітини навколо лактоцитів. До лактації міоепітеліальні клітини лежать уздовж проток, але під дією окситоцину набувають зірчасту форму, обвиваються своїми відростками навколо альвеол і, скорочуючись, витискають молоко з альвеол в протоки.
Цікаво, що після припинення годування молочна залоза повністю повертається до «довагітної» анатомії: зі структури молочної залози видаляються лактоцити і альвеоли знову замінюються жировим епітелієм. Чим рідше прикладається дитина до грудей, тим менше гіпофіз виробляє окситоцину і пролактину, поступово зводячи цю функцію нанівець. Такий же процес відбувається й у тварин. Відповідно, лактоцити перестають синтезувати молоко і піддаються запрограмованій клітинній загибелі за типом аноікісу - окремого випадку апоптозу клітини, що настає у відповідь на втрату зв'язку її мембрани з позаклітинним матриксом і порушення живлення.
Одним з перших вивчати будову жіночих грудей став британський хірург і анатом сер Естлі Купер (Astley Cooper, 1768-1841).

Він провів ряд розтинів і детально описав анатомію і фізіологію молочних залоз. Авторитет цього вченого був настільки великий, що згодом довгий час його відкриття лише незначно доповнювалися, в цілому не піддаючись сумніву. Лише відносно недавно за допомогою сучасних методів досліджень, таких як ультразвукове сканування, вдалося вивчити цей орган більш детально і виправити деякі помилки метра.

Перегляньте фільм: Молочна залоза: Які зміни відбуваються під час вагітності, лактоцити, що продукують молоко

Так, наприклад, тільки в 2005 році з'ясувалося, що молочних синусів (розширень вивідного протока, які, як вважалося, служать резервуаром для молока) просто не існує. Кількість проток які виводять молоко варіює від 4 до 18, а не завжди 15-20, як вважалося до цього. Молочні протоки починають «галузитися» далі, ніж було описано Купером, і максимальне їх скупчення спостерігається в радіусі 30 мм від соска, а не відразу біля нього (у жінок).
Тобто раніше при операціях лікарі не боялися за необхідності видалити виходи 5-10 проток, впевнені, що жінка і після цього зможе годувати дитину. Зараз з'явилося розуміння, що це можуть бути всі протоки пацієнтки і треба намагатися зберегти їх максимальне число. Відсутність молочних синусів означає, що головною функцією молочних проток є не зберігання молока, а його транспорт. Більш точне розуміння локалізації вивідних отворів молочних проток дає новий підхід до лікування і запобігання мастопатій і лактостазів, а також формує іншу культуру прикладання дитини до грудей.
Якщо ви хочете побачити більше мікроскопії молочної залози та інших тканин, перегляньте веб-сайт пристрасного вченого і любителя мікроскопії Калеба Доусона (Caleb Dawson), який виконує докторську дисертацію в галузі розвитку молочної залози, де намагається з'ясувати, як поводяться стовбурові клітини і як вони регулюються імунною системою.

Джерела: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9

Підготував проф. Віктор Трокоз