Features of histo- and angioarchitectonics of the prostate during the progression of BPH and the development of its complications

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Introduction. Prostatic hyperplasia (BPH) is one of the most common diseases of elderly and senile men. Its natural «evolution» leads to an increase in deformity disorders, gradual decompensation of the bladder and the progression of CKD. If the morphogenesis of BPH, as well as the patterns of adaptive and pathological restructuring of the lower urinary tract are described in the literature, then there is practically no evidence of adaptive processes in the prostate itself against the background of the growth of hyperplasia nodes. The purpose of the work: to study the features of morphological restructuring of prostate tissue and its vascular system in persons suffering from benign prostatic hyperplasia, with different levels of compensation for bladder function.

Material and methods. Autopsy material of 82 men aged 60-80 years was studied, divided into 4 groups: 25 men without GPH who died from causes unrelated to urological pathology; 25 men with GPH without clinical and morphological signs of bladder decompensation; 22 men with decompensated BPH, which is the main disease, where the immediate cause of death was chronic urinary retention, bilateral ureterohydronephrosis, CKD, uremia; 10 people who died from various causes, however, having a pathological diagnosis of BPH complicated by acute urinary retention. Fragments of the prostate gland were subjected to morphological examination. Histological sections were stained with hematoxylin-eosin, according to Mason and Hart, and also performed: overview microscopy, vascular morphometry and stereometry of the structural components of the prostate. In addition, an immunohistochemical study (IHC) was performed using mouse monoclonal antibodies to SMA.

The results of the study. The formation and progressive growth of prostate nodes in elderly and senile men leads to a compensatory restructuring of the tissue of this organ. Its manifestation is hypertrophy of the smooth muscles of the prostate and the restructuring of the arterial bed, which provides trophism to the overly developed smooth muscles of the stroma. Over time, sclerotic processes progress in the prostate tissue, which, on the one hand, have an inflammatory genesis, and, on the other, have a senile dyscirculatory character due to atherosclerosis of the extraorgan arteries and restructuring of the intraorgan arteries in connection with long-term arterial hypertension. As a result, the prostate gland becomes not only enlarged in volume due to hyperplasia nodes, but also rigid due to fibrosis, which, along with hypertrophy of the smooth muscle component of the stroma, contributes to a further increase in resistance to urine outflow.

An increase in the size of nodes, inflammatory edema of the organ, its sclerosis and petrification, as well as progressive reduction of the arterial bed, lead to the development of venous hyperemia and lymph circulation disorders, being a morphological prerequisite for acute urinary retention.

Conclusion. In GPH, compensatory and adaptive processes occur not only in the detrusor, but also in the prostate gland, as well as its vascular bed. At the same time, aimed at ensuring the normal functioning of the organ in conditions of formation of hyperplastic nodes, they eventually lead to its pathological restructuring, themselves becoming the cause of impaired urine outflow, predetermining the dynamics of the disease and the occurrence of its complications.

About the authors

I. S. Shormanov

Yaroslavl State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Author for correspondence.
Email: i-s-shormanov@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-2062-0421
SPIN-code: 7772-8420
Scopus Author ID: 6507085029

MD, Professor, head of the Department of urology and Nephrology

Russian Federation, Yaroslavl

S. V. Kulikov

Yaroslavl State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: kulikov268@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-3331-8555

MD, Associate Professor, Head of the Department of Pathological Anatomy 

Russian Federation, Yaroslavl

A. S. Solovyev

Yaroslavl State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: a-s-soloviev89@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5612-3227

Candidate of Medical Sciences, docent of Department of Urology with Nephrology

Russian Federation, Yaroslavl

S. A. Zhigalov

Yaroslavl State Medical University of the Ministry of Health of the Russian Federation

Email: sergey.zhigalow@gmail.com
ORCID iD: 0000-0003-2464-572X

Candidate of Medical Sciences, docent of Department of Urology with Nephrology 

Russian Federation, Yaroslavl

References

  1. Lokeshwar S.D., Harper B.T., Webb E. Epidemiology and treatment modalities for the management of benign prostatic hyperplasia. Translational andrology and urology. 2019;8(5):529.
  2. Peshekhonov K.S., Shpilenya E.S., Burlaka O.O. The importance of the pharmacoeconomical approach in choosing the treatment of prostatic hyperplasia. Urologicheskie vedomosti. 2019;9(4):59–72. https://doi. org/10.17816/uroved9459-72. Russian (Пешехонов К.С., Шпиленя Е.С., Бурлака О.О. Значимость фармакоэкономического подхода при выборе лечения гиперплазии предстательной железы. Урологические ведомости. 2019;9(4):59–72. https://doi. org/10.17816/uroved9459-72).
  3. Kirpatovsky V.I., Chochuyev O.S., Nadtochiy O.N., Frolova E.V., Kazachenko A.V., Sivkov A.V. Metabolic syndrome: effect on the progression of BPH, symptoms of the lower urinary tract and the effectiveness of BPH therapy (literature review). Eksperimental’naya i klinicheskaya urologiya. 2017;1:74–83. Russian (Кирпатовский В.И., Чочуев О.С., Надточий О.Н., Фролова Е.В., Казаченко А.В., Сивков А.В. Метаболический синдром: влияние на прогрессирование ДГПЖ, симптомов нижних мочевых путей и эффективность терапии ДГПЖ (обзор литературы). Экспериментальная и клиническая урология. 2017;1:74–83).
  4. Urology. Russian clinical recommendations / Edited by Yu.G., Alyaev, P.V. Glybochko, D.Y. Pushkar. Medforum. 2018 544 s. Russian (Урология. Российские клинические рекомендации / Под ред. Ю.Г. Аляева, П.В. Глыбочко, Д.Ю. Пушкаря. Медфорум. 2018. 544 с).
  5. Mustafaev A.T., Kyzlasov P.S., Dianov M.P., Martov A.G., Ergakov D.V., Sevryukov F.A. Surgical treatment of benign prostatic hyperplasia: past and present. Urologicheskie vedomosti. 2019;1:47–56. Russian (Мустафаев А.Т., Кызласов П.С., Дианов М.П., Мартов А.Г., Ергаков Д.В., Севрюков Ф.А. Хирургическое лечение доброкачественной гиперплазии предстательной железы: прошлое и настоящее. Урологические ведомости. 2019;1:47–56).
  6. Al-Shukri S.H., Amdiy R.E., Kuzmin I.V., Diaphragm G.I. Violation of detrusor contractility in patients with benign prostatic hyperplasia. Nefrologiya. 2010;14(3):52–57. Russian (Аль-Шукри С.Х., Амдий Р.Э., Кузьмин И.В., Дарагма Г.И. Нарушение сократимости детрузора у больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы. Нефрология. 2010;14(3):52–57).
  7. Shormanov I.S., Kulikov S.V., Solovyov A.S. Features of compensatory and adaptive reactions of the vascular bed of the bladder of elderly and senile men in conditions of prostatic hyperplasia. Urologicheskie vedomosti. 2022;12(2):127–135. Russian (Шорманов И.С., Куликов С.В., Соловьев А.С. Особенности компенсаторно-адаптационных реакций сосудистого русла мочевого пузыря мужчин пожилого и старческого возраста в условиях гиперплазии предстательной железы. Урологические ведомости. 2022;12(2):127–135).
  8. Filimonov V.B., Vasin R.V., Kostin A.A., Panchenko V.N. The effect of metabolic syndrome on the development and clinical manifestations of benign prostatic hyperplasia. Research’n Practical Medicine Journal. 2018;5(4):46-57. https://doi.org/10.17709/2409-2231-2018-5-4-5. Russian (Филимонов В.Б., Васин Р.В., Костин А.А., Панченко В.Н. Влияние метаболического синдрома на развитие и клинические проявления доброкачественной гиперплазии предстательной железы. Research’n Practical Medicine Journal. 2018;5(4):46-57. https://doi.org/10.17709/2409-2231-2018-5-4-5)
  9. Kirpatovsky V.I., Plotnikov E.Yu., Mudraya I.S. and others. Ischemia of the bladder as the cause of its dysfunction after acute urinary retention. Eksperimental’naya i klinicheskaya urologiya. 2012;3:9–14. Russian (Кирпатовский В.И., Плотников Е.Ю., Мудрая И.С. и др. Ишемия мочевого пузыря как причина его дисфункции после острой задержки мочи. Экспериментальная и клиническая урология. 2012;3:9–14).
  10. Kudryavtsev Yu.V., Sivkov A.V. Morphological changes in prostate tissue in benign hyperplasia. Urologicheskie vedomosti. 2010;1:18–22. Russian (Кудрявцев Ю.В., Сивков А.В. Морфологические изменения в ткани предстательной железы при доброкачественной гиперплазии. Урологические ведомости. 2010;1:18–22).
  11. Sivkov A.V., Kudryavtsev Yu.V., Oshchepkov V.N., Safarov T.R. Morphological effects of finasteride in benign prostatic hyperplasia and concomitant prostatic intraepithelial neoplasia. Consilium Medicum. 2008;10(2):120–126. Russian (Сивков А.В., Кудрявцев Ю.В., Ощепков В.Н., Сафаров Т.Р. Морфологические эффекты финастерида при доброкачественной гиперплазии предстательной железы и сопутствующей простатической интраэпителиальной неоплазии. Consilium Medicum. 2008;10(2):120–126).
  12. Aboyan I.A., Tolmachev A.N., Lemeshko S.I. Morphological characteristics of hyperplastic prostate tissue in chronic prostatitis. Eksperimental’naya i klinicheskaya urologiya. 2020(4):82–88. https://doi.org/10.29188/2222-8543-2020-13-4-82-88. Russian (Абоян И.А., Толмачев А.Н., Лемешко С.И. Морфологическая характеристика ткани гиперплазированной предстательной железы при хроническом простатите. Экспериментальная и клиническая урология. 2020(4):82–88. https://doi.org/10.29188/2222-8543-2020-13-4-82-88).
  13. Shormanov I.S., Kulikov S.V., Solovyov A.S. Functional morphology of the bladder and its vascular system in aspects of age-related changes and evolution of BPH. Urologiia; 2023;1:20–27 DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2023.1.20-27. Russian (Шорманов И.С., Куликов С.В., Соловьёв А.С. Функциональная морфология мочевого пузыря и его сосудистой системы в аспектах возрастных изменений и эволюции ДГПЖ. Урология. 2023;1:20–27 DOI: https://dx.doi.org/10.18565/urology.2023.1.20-27).
  14. Bratchikov O.I., Ambaryan A.A., Krivolapov S.V. and others. Clinical and morphological aspects of decompensation of bladder function in patients with prostate adenoma. Kurskij nauchno-prakticheskij vestnik «CHelovek i ego zdorov’e». 2008;4:23–29. Russian (Братчиков О.И., Амбарян А.А., Криволапов С.В. и др. Клинико-морфологические аспекты декомпенсации функции мочевого пузыря у больных аденомой предстательной железы. Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье». 2008;4:23–29).
  15. Lushnikova E.L., Nepomnyashchikh L.M., Neymark A.I., Isaenko V.I., Molodykh O.P., Koldysheva E.V. and others. The role of structural and functional changes in detrusor and prostate smooth muscle cells in the development of an overactive bladder. Fundamental’nye issledovaniya. 2012:(5):68–73. Russian (Лушникова Е.Л., Непомнящих Л.М., Неймарк А.И., Исаенко В.И., Молодых О.П., Колдышева Е.В. и др. Роль структурно-функциональных изменений гладкомышечных клеток детрузора и предстательной железы в развитии гиперактивного мочевого пузыря. Фундаментальные исследования. 2012:(5):68–73).
  16. Neymark A.I., Likhachev A.G., Salamanov V.I., Gromov O.V., Sevanov A.A. Evaluation of the effectiveness of treatment of urinary bladder hyperactivity and analysis of morphological features of detrusor in patients with benign prostatic hyperplasia. Sibirskij medicinskij zhurnal. 2010;25(1):10–14. Russian. (Неймарк А.И., Лихачев А.Г., Саламанов В.И., Громов О.В, Селиванов А.А. Оценка эффективности лечения гиперактивности мочевого пузыря и анализ морфологических особенностей детрузора у больных доброкачественной гиперплазией предстательной железы. Сибирский медицинский журнал. 2010;25(1):10–14).
  17. Structural foundations of adaptation and compensation of impaired functions. Ed. D.S. Sarkisova. M. Medicina. 1987. 445 s. Russian (Структурные основы адаптации и компенсации нарушенных функций. / Под ред. Саркисова Д.С. М. Медицина. 1987. 445 с).
  18. Sarkisov D.S., Fingers D.S., Khitrov N.K. General human pathology: textbook. M.: Medicina, 1997. 608 s. Russian (Саркисов Д.С., Пальцев Д.С., Хитров Н.К. Общая патология человека: учебник. М.: Медицина, 1997. 608 с).
  19. Pathoanatomical diagnosis of human tumors / Ed. Kraevsky N.A., Smolyannikova A.V., Sarkisova D.S. M., Medicina. 1993. T. 2. 686 s. Russian (Патологоанатомическая диагностика опухолей человека. Под ред. Краевского Н.А., Смольянникова А.В., Саркисова Д.С. М. Медицина. 1993. Т. 2. 686 с).
  20. Volkov A.A., Voronova O.V., Petrichko M.I., Budnik N.V., Dukhin A.R. Morphological changes in the prostate under the influence of dutasteride therapy. Fundamental’nye issledovaniya. 2012;12-1:36–39. Russian (Волков А.А., Воронова О.В., Петричко М.И., Будник Н.В., Духин А.Р. Морфологические изменения в простате под влиянием терапии дутастеридом. Фундаментальные исследования. 2012;12-1:36–39).
  21. Usovich A.K., Krasnobaev V.A. Features of the structural organization of muscle tissue and the formation of concretions in the human prostate gland. Novosti hirurgii. 2012;20(4):81–86. Russian (Усович А.К., Краснобаев В.А. Особенности структурной организации мышечной ткани и образования конкрементов в предстательной железе человека. Новости хирургии. 2012;20(4):81–86).
  22. Usovich A.K. Microvascular-glandular-muscular complexes of the human prostate in ontogenesis. Vestnik VGMU. 2013;12(4):27–33. Russian (Усович А.К. Микрососудисто-железисто-мышечные комплексы простаты человека в онтогенезе. Вестник ВГМУ. 2013;12(4):27–33).
  23. Avtandilov G.G. Fundamentals of quantitative pathological anatomy. M.: Medicina, 2002. 240 s. Russian (Автандилов Г.Г. Основы количественной патологической анатомии. М.: Медицина, 2002. 240 с).
  24. Kulikov S.V., Shormanov I.S., Solovyov A.S. Structural transformations of the bladder and its vascular system in elderly and senile men. Eksperimental’naya i klinicheskaya urologiya. 2020;(2):124–129. Russian (Куликов С.В., Шорманов И.С., Соловьев А.С. Структурные преобразования мочевого пузыря и его сосудистой системы у мужчин пожилого и старческого возраста. Экспериментальная и клиническая урология. 2020;(2):124–129).

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
2. Fig. 1. High expression of smooth muscle actin SMA in smooth muscle bundles of extranodal stroma of the gland. Reaction with monoclonal antibodies SMA. Magnification: x200

Download (308KB)
3. Fig. 2. Atrophy of glands and focal inflammatory lymphocytic infiltration in the stroma of the gland. Hematoxylin and eosin staining. Magnification: x200

Download (345KB)
4. Fig. 3. Severe thickening and sclerosis of the intima with atrophy of the smooth muscles of the media of the extraorgan large artery of the gland. Staining according to Masson. Magnification: x200

Download (310KB)
5. Fig. 4. Mesenchymal node with hyalinized small arteries and arterioles. Hematoxylin and eosin staining. Magnification: x200

Download (356KB)
6. Fig. 5. Sclerosis and hyalinosis of the gland stroma with petrification and replacement of the smooth muscle component. Hematoxylin and eosin staining. Magnification: x200

Download (304KB)
7. Рис. 6. Некроз гиперпластического железистого узла с воспалительной инфильтрацией. Окраска гематоксилин-эозином. Увеличение: х200

Download (340KB)
8. Fig. 7. Confluent hemorrhages in the stroma of the gland. Hematoxylin and eosin staining. Magnification: x200

Download (367KB)
9. Fig. 8. Occlusive thrombi in the intraorgan veins of the gland. Hematoxylin and eosin staining. Magnification: 200

Download (340KB)

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».