surgumedВестник СурГУ. МедицинаVestnik SurGU. Meditsina2949-3447Сургутский государственный университет10.34822/2304-9448-2020-1-59-65surgumed-294Research ArticleМЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫLIFE SCIENCES. REVIEWSКИСТОГЕНЕЗ. КЛЕТОЧНО-МОЛЕКУЛЯРНЫЕ МЕХАНИЗМЫ ПАТО- И МОРФОГЕНЕЗАCYSTOGENESIS: CELLULAR AND MOLECULAR MECHANISMS OF PATHO- AND MORPHOGENESISНаумоваЛ. А.NaumovaL. A.

доктор медицинских наук, профессор кафедры патофизиологии и общей патологии;

E-mail: naumovala@yandex.ru

Doctor of Sciences (Medicine), Professor of the Department of Pathophysiology and General Pathology, Medical Institute;

E-mail: naumovala@yandex.ru

Сургутский государственный университет, Сургут, РоссияРоссияSurgut State University, Surgut, RussiаRussian Federation20201104202001 (43)5965Copyright © Наумова Л.А., 20202020Наумова Л.А.Naumova L.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.surgumed.ru/jour/article/view/294

Цель – анализ современных представлений о пато- и морфогенезе, морфогенетических потенциях и значении для патологии феномена кистообразования. Материал и методы. Поиск литературы проводился с использованием следующих электронных информационных ресурсов: СyberLeninka, eLibrary, PubMed, Nature Pathology, MEDLINE, PLOS ONE. Глубина поиска определялась фундаментальностью работ с приоритетом работ последних 7–10 лет. Используемые при поиске ключевые слова: кистогенез, пато- и морфогенез кистообразования, эпителиальный морфогенез, эпителиостромальные отношения. Результаты. В работах последних лет кистогенез рассматривается не только как важнейший феномен эпителиального морфогенеза, имеющий большое значение при физиологической и репаративной регенерации, но и как процесс, составляющий морфологическую сущность многих заболеваний (поликистоз почек, ненеопластические кисты центральной нервной системы и др.), а также как исход хронических процессов во многих органах, увеличивающий риск опухолевой трансформации. Все это определяет интерес как к механизмам образования кисты, так и к раскрытию биологических потенций этого процесса. Как важнейший морфогенетический механизм формирования кисты рассматриваются нарушения клеточной полярности и изменения качественного состава экстрацеллюлярного матрикса. В генезе кисты имеют значение как наследственные, так и приобретенные генные мутации, а также эпигеномные воздействия, обусловливающие нарушение эпителиостромальных отношений. Предполагается, что кистогенез ассоциируется с нарушениями в Wnt-пути – важнейшем сигнальном клеточном пути, который причастен как к развитию рака (в частности, рака желудка), так и к эмбриональному морфогенезу, формированию клеточной полярности и кистообразованию. Вместе с тем взаимодействие между многими сигнальными путями клетки при кистообразовании, а также связь кистогенеза с опухолевым ростом остаются пока неясными.

The aim of the study is to analyze modern ideas about patho- and morphogenesis, morphogenetic potencies and the significance of cyst formation for pathology. Material and methods. A literature search has been conducted using the following databases: CyberLeninka, eLIBRARY.RU, PubMed, Nature Pathology, MEDLINE, PLOS ONE. The search includes only fundamental works for the last 7–10 years. Keywords used in the search are cystogenesis, patho- and morphogenesis of cyst formation, epithelial morphogenesis, epithelial-stromal interactions. Results. In recent years, cystogenesis is viewed not only as the most important phenomenon of epithelial morphogenesis, which is of great importance in physiological and reparative regeneration but also as the process that makes up the morphological essence of many diseases (polycystic kidney disease, nonneoplastic cysts of the central nervous system, etc.), as well as the outcome of chronic processes in many organs, increasing the risk of tumour transformation. This determines the interest in both the mechanisms of cyst formation and the discovery of the biological potencies of the process. The disorder of cell polarity and changes in the qualitative composition of the extracellular matrix are considered the most important morphogenetic mechanism of cyst formation. In the genesis of cysts, both hereditary and acquired gene mutations are important, as well as epigenetic effects, causing a violation of epithelial-stromal interactions. It is believed that cystogenesis is associated with abnormalities in the Wnt-pathway, the most important signaling cell pathway, which is involved in the development of cancer (in particular, stomach cancer), and embryonic morphogenesis, the formation of cell polarity and cystogenesis. At the same time, the interaction between many signaling pathways of the cell in cyst formation, as well as the connection between cystogenesis and tumour growth, remains unclear

кистогенезпато- и морфогенез кистообразованияэпителиальный морфогенезэпители- остромальные отношенияcystogenesispatho- and morphogenesis of cyst formationepithelial morphogenesisepithelial-stromal interactionCYSTOGENESIS: CELLULAR AND MOLECULAR MECHANISMS OF PATHO- AND MORPHOGENESISReferencesPolgar N., Lee A. J., Lui V. H., Napoli J. A., Fogelgren B. The Exocyst Gene Sec10 Regulates Renal Epithelial Monolayer Homeostasis and Apoptotic Sensitivity // Am J Physiol Cell Physiol. 2015. No. 309 (3). P. 190–201. DOI 10.1152/ ajpcell.00011.2015.Polgar N., Lee A. J., Lui V. H., Napoli J. A., Fogelgren B. The Exocyst Gene Sec10 Regulates Renal Epithelial Monolayer Homeostasis and Apoptotic Sensitivity // Am J Physiol Cell Physiol. 2015. No. 309 (3). P. 190–201. DOI 10.1152/ ajpcell.00011.2015.Bhatt A. S., Mhatre R., Nadeesh B. N., Mahadevan A., Yasha T. Ch., Santosh V. Nonneoplastic Cystic Lesions of the Central Nervous System – Histomorphological Spectrum: A Study of 538 Cases // J Neurosci Rural Pract. 2019. No. 10 (3). P. 494–501. DOI 10.1055/s-0039-1698033.Bhatt A. S., Mhatre R., Nadeesh B. N., Mahadevan A., Yasha T. Ch., Santosh V. Nonneoplastic Cystic Lesions of the Central Nervous System – Histomorphological Spectrum: A Study of 538 Cases // J Neurosci Rural Pract. 2019. No. 10 (3). P. 494–501. DOI 10.1055/s-0039-1698033.Menditti D., Laino L., Di Domenico M., Troiano G., Guglielmotti M., Sava S., Mezzogiorno A., Baldi A. Cysts and Pseudocysts of the Oral Cavity: Revision of the Literature and a New Proposed Classification // In Vivo. 2018. No. 32 (5).Menditti D., Laino L., Di Domenico M., Troiano G., Guglielmotti M., Sava S., Mezzogiorno A., Baldi A. Cysts and Pseudocysts of the Oral Cavity: Revision of the Literature and a New Proposed Classification // In Vivo. 2018. No. 32 (5).P. 999–1007. DOI 10.21873/invivo.11340.P. 999–1007. DOI 10.21873/invivo.11340.Saluja P., Arora M., Dave A., Shetty V. P., Khurana Ch., Madan A., Rai R., Katiyar A. Role of Cytokeratin-7 in the Pathogenesis of Odontogenic Cysts – an Immunohistochemical Study // Med Pharm Rep. 2019. No. 92 (3). P. 282–287. DOI 10.15386/ mpr-1112.Saluja P., Arora M., Dave A., Shetty V. P., Khurana Ch., Madan A., Rai R., Katiyar A. Role of Cytokeratin-7 in the Pathogenesis of Odontogenic Cysts – an Immunohistochemical Study // Med Pharm Rep. 2019. No. 92 (3). P. 282–287. DOI 10.15386/ mpr-1112.Stachs A., Stubert J., Reimer T., Hartmann S. Benign Breast Disease in Women // Dtsch Arztebl Int. 2019. No. 116 (33–34). P. 565–574. DOI 10.3238/arztebl.2019.0565.Stachs A., Stubert J., Reimer T., Hartmann S. Benign Breast Disease in Women // Dtsch Arztebl Int. 2019. No. 116 (33–34). P. 565–574. DOI 10.3238/arztebl.2019.0565.Коган Е. А., Мануйлова Т. Ю., Краева В. В., Попова Е. Н. Атипическая аденоматозная гиперплазия и дисплазия в плоском эпителии в сотовом легком в исходе идиопатического фиброзирующего альвеолита // Архив патологии 2003. № 5. P. 35–40.Коган Е. А., Мануйлова Т. Ю., Краева В. В., Попова Е. Н. Атипическая аденоматозная гиперплазия и дисплазия в плоском эпителии в сотовом легком в исходе идиопатического фиброзирующего альвеолита // Архив патологии 2003. № 5. P. 35–40.Мумладзе Р. Б., Дзукаева Н. Т., Запирова С. Б. Современная концепция патогенеза, диагностики и лечения кистозной мастопатии // Вестник Рос. науч. центра рентгенорадиологии Минздрава России 2012 № 12. URL:Мумладзе Р. Б., Дзукаева Н. Т., Запирова С. Б. Современная концепция патогенеза, диагностики и лечения кистозной мастопатии // Вестник Рос. науч. центра рентгенорадиологии Минздрава России 2012 № 12. URL:https://vestnik.rncrr.ru/ (дата обращения: 30.11.2019).https://vestnik.rncrr.ru/ (дата обращения: 30.11.2019).Holger M. Cystic Renal Tumors: New Entities and NovelHolger M. Cystic Renal Tumors: New Entities and NovelConcepts // Advances in Anatomic Pathology. 2010. No. 3 (17). P. 209–214.Concepts // Advances in Anatomic Pathology. 2010. No. 3 (17). P. 209–214.Maeda D., Shin Le-M. Pathogenesis and the Role of ARIDA1AMaeda D., Shin Le-M. Pathogenesis and the Role of ARIDA1AMutation in Endometriosis-related Ovarian Neoplasms // Adv Anat Pathol. 2013. No. 20 (1) P. 45–52. DOI 10.1097/ PAP.0b013e31827bc24d.Mutation in Endometriosis-related Ovarian Neoplasms // Adv Anat Pathol. 2013. No. 20 (1) P. 45–52. DOI 10.1097/ PAP.0b013e31827bc24d.Аруин Л. И., Григорьев П. Я., Исаков В. А., Яковенко Э. П. Хронический гастрит. Амстердам, 1993. 362 с.Аруин Л. И., Григорьев П. Я., Исаков В. А., Яковенко Э. П. Хронический гастрит. Амстердам, 1993. 362 с.Наумова Л. А. Общепатологические аспекты атрофического поражения слизистой оболочки желудка. Особенности клинических и структурно-функциональных проявлений различных морфогенетических вариантовНаумова Л. А. Общепатологические аспекты атрофического поражения слизистой оболочки желудка. Особенности клинических и структурно-функциональных проявлений различных морфогенетических вариантоватрофического процесса. М. : Высшее образование и наука, 2013. 176 с.атрофического процесса. М. : Высшее образование и наука, 2013. 176 с.Наумова Л. А., Осипова О. Н. Феномен кистообразования как возможный маркер нарушения эпителиостромальных отношений // Вестник СурГУ. Медицина. 2017. № 1. С. 62–67.Наумова Л. А., Осипова О. Н. Феномен кистообразования как возможный маркер нарушения эпителиостромальных отношений // Вестник СурГУ. Медицина. 2017. № 1. С. 62–67.Наумова Л. А. Общепатологические аспекты рака желудка, ассоциированного с системной недифференцированной дисплазией соединительной ткани. Сургут, 2019. 152 c.Наумова Л. А. Общепатологические аспекты рака желудка, ассоциированного с системной недифференцированной дисплазией соединительной ткани. Сургут, 2019. 152 c.Dressler G. R. Polarity and Renal Cystogenesis // J Am Soc Nephrol. 2012. No. 23 (1). P. 4–5. DOI 10.1681/ ASN.2011111121.Dressler G. R. Polarity and Renal Cystogenesis // J Am Soc Nephrol. 2012. No. 23 (1). P. 4–5. DOI 10.1681/ ASN.2011111121.Neufeld Т., Douglass D., Grant M., Ye M., Silva F., Nadasdy T.,Neufeld Т., Douglass D., Grant M., Ye M., Silva F., Nadasdy T.,Grantham J. In Vitro Formation and Expansion of Cysts Derived from Human Renal Cortex Epithelial Cells // Kidney Int. 1992. No. 41 (5). P. 1222–1236. DOI 10.1038/ki.1992.184.Grantham J. In Vitro Formation and Expansion of Cysts Derived from Human Renal Cortex Epithelial Cells // Kidney Int. 1992. No. 41 (5). P. 1222–1236. DOI 10.1038/ki.1992.184.Jiang S. T., Chiang H. C., Cheng M. H., Yang T. P., Chuang W. J.,Jiang S. T., Chiang H. C., Cheng M. H., Yang T. P., Chuang W. J.,Tang M. J. Role of Fibronectin Deposition in Cystogenesis of Madin-Darby Canine Kidney Cells // Kidney Int. 1999. No. 56. P. 92–103. DOI 10.1046/j.1523-1755.1999.00520.x.Tang M. J. Role of Fibronectin Deposition in Cystogenesis of Madin-Darby Canine Kidney Cells // Kidney Int. 1999. No. 56. P. 92–103. DOI 10.1046/j.1523-1755.1999.00520.x.Joly D., Morel V., Hummel A., Ruello A., Nusbaum P., Patey N., Noël L. H., Rousselle P., Knebelmann B. Beta4 Integrin and Laminin 5 are Aberrantly Expressed in Polycystic Kidney Disease: Role in Increased Cell Adhesion and Migration // Am J Pathol. 2003. No. 163 (5). P. 1791–1800. DOI 10.1016/Joly D., Morel V., Hummel A., Ruello A., Nusbaum P., Patey N., Noël L. H., Rousselle P., Knebelmann B. Beta4 Integrin and Laminin 5 are Aberrantly Expressed in Polycystic Kidney Disease: Role in Increased Cell Adhesion and Migration // Am J Pathol. 2003. No. 163 (5). P. 1791–1800. DOI 10.1016/s0002-9440(10)63539-0.s0002-9440(10)63539-0.Ohtsuka J., Oshima H., Ezawa I., Abe R., Oshima M., Ohki R. Functional Loss of p53 Cooperates with the In Vivo Microenvironment to Promote Malignant Progression of Gastric Cancers // Sci Rep. 2018. No. 8 (1). DOI 10.1038/ s41598-018-20572-1.Ohtsuka J., Oshima H., Ezawa I., Abe R., Oshima M., Ohki R. Functional Loss of p53 Cooperates with the In Vivo Microenvironment to Promote Malignant Progression of Gastric Cancers // Sci Rep. 2018. No. 8 (1). DOI 10.1038/ s41598-018-20572-1.Lancaster М. A., Louie C. M., Silhavy J. L., Sintasath L., Deсambre M., Nigam S. K., Willert K., Gleeson J.G. Impaired Wnt-betaсatenin Signaling Disrupts Adult Renal Homeostasis and Leads to Cystic Kidneyciliopathy // NatLancaster М. A., Louie C. M., Silhavy J. L., Sintasath L., Deсambre M., Nigam S. K., Willert K., Gleeson J.G. Impaired Wnt-betaсatenin Signaling Disrupts Adult Renal Homeostasis and Leads to Cystic Kidneyciliopathy // NatMed. 2009. No. 15 (9). P. 1046–1054. DOI 10.1038/nm.2010.Med. 2009. No. 15 (9). P. 1046–1054. DOI 10.1038/nm.2010.Natoli T. A., Smith L. A., Rogers K. A., Wang B., Komarnitsky S., Budman Y., Belenky A., Bukanov N. O., Dackowski W. R., Husson H., Russo R. J., Shayman J. A., Ledbetter S. R., Leonard J. P., Ibraghimov-Beskrovnaya O. Inhibition of Glucosylceramide Accumulation Results in EffectiveNatoli T. A., Smith L. A., Rogers K. A., Wang B., Komarnitsky S., Budman Y., Belenky A., Bukanov N. O., Dackowski W. R., Husson H., Russo R. J., Shayman J. A., Ledbetter S. R., Leonard J. P., Ibraghimov-Beskrovnaya O. Inhibition of Glucosylceramide Accumulation Results in EffectiveBlockade of Polycystic Kidney Disease in Mouse Models // Nat Med. 2010. No. 16 (7). P. 788–792. DOI 10.1038/nm.2171.Blockade of Polycystic Kidney Disease in Mouse Models // Nat Med. 2010. No. 16 (7). P. 788–792. DOI 10.1038/nm.2171.Zhou J., Ouyang X., Schoeb T. R., Bolisetty S., Cui X., Mrug S. et al. Kidney Injury Accelerates Cystogenesis Via Pathways Modulated by Heme Oxygenase and Complement // J Am Soc Nephrol. 2012. No. 3 (7). P. 1161–1171.Zhou J., Ouyang X., Schoeb T. R., Bolisetty S., Cui X., Mrug S. et al. Kidney Injury Accelerates Cystogenesis Via Pathways Modulated by Heme Oxygenase and Complement // J Am Soc Nephrol. 2012. No. 3 (7). P. 1161–1171.Shi J., Qu Y. P., Hou P. Pathogenetic Mechanisms in Gastric Cancer // World J Gastroenterol. 2014. No. 20 (38). P. 13804–13819. DOI 10.3748/wjg. v20.i38.13804.Shi J., Qu Y. P., Hou P. Pathogenetic Mechanisms in Gastric Cancer // World J Gastroenterol. 2014. No. 20 (38). P. 13804–13819. DOI 10.3748/wjg. v20.i38.13804.Андреева Э. Ф., Ларионова В. И., Савенкова Н. Д. Аутосомно-доминантный и аутосомно-рецессивный поликистоз почек // Нефрология. 2004. № 2 (8). C. 7–13.Андреева Э. Ф., Ларионова В. И., Савенкова Н. Д. Аутосомно-доминантный и аутосомно-рецессивный поликистоз почек // Нефрология. 2004. № 2 (8). C. 7–13.Van de Laarschot L. F. M., Drenth J. P. H. Genetics and Mechanisms of Hepatic Cystogenesis // Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2018. No. 1864 (4 Pt. B). P. 1491–1497. DOI 10.1016/j.bbadis.2017.08.003.Van de Laarschot L. F. M., Drenth J. P. H. Genetics and Mechanisms of Hepatic Cystogenesis // Biochim Biophys Acta Mol Basis Dis. 2018. No. 1864 (4 Pt. B). P. 1491–1497. DOI 10.1016/j.bbadis.2017.08.003.Li X., Magenheimer B. S., Xia S., Johnson T., Wallace D. P., Calvet J. P. et al. A Tumor Necrosis Factor-alpha-mediated Pathway Promoting Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease // Nat Med. 2008. No. 14. P. 863–868.Li X., Magenheimer B. S., Xia S., Johnson T., Wallace D. P., Calvet J. P. et al. A Tumor Necrosis Factor-alpha-mediated Pathway Promoting Autosomal Dominant Polycystic Kidney Disease // Nat Med. 2008. No. 14. P. 863–868.DOI 10.1038/nm1783.DOI 10.1038/nm1783.Wu Z., Wu H., Md S., Yu G., Habib S. L., Li B., Li J. Tsc1 Ablation in Prx1 and Osterix Lineages Causes Renal Cystogenesis in Mouse // Scientific Reports volume. 2019. No. 9 (837).DOI 10.1038/s41598-018-37139-9.Wu Z., Wu H., Md S., Yu G., Habib S. L., Li B., Li J. Tsc1 Ablation in Prx1 and Osterix Lineages Causes Renal Cystogenesis in Mouse // Scientific Reports volume. 2019. No. 9 (837).DOI 10.1038/s41598-018-37139-9.Onori P., Franchitto A., Mancinelli R., Carpino G., Alvaro D., Francis H., Alpini G., Gaudio E. Polycystic Liver Diseases // Dig Liver Dis. 2010. No. 42 (4). P. 261–271. DOI 10.1016/j. dld.2010.01.006.Onori P., Franchitto A., Mancinelli R., Carpino G., Alvaro D., Francis H., Alpini G., Gaudio E. Polycystic Liver Diseases // Dig Liver Dis. 2010. No. 42 (4). P. 261–271. DOI 10.1016/j. dld.2010.01.006.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.