Электронно-микроскопическая характеристика теноновой капсулы при прогрессировании миопии Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 617.753

© Е.Л. Куренков, В.С. Рыкун, С.А. Мохначева, И.В. Зубарев, 2015

Е.Л. Куренков1, В.С. Рыкун1, С.А. Мохначева2, И.В. Зубарев3 ЭЛЕКТРОННО-МИКРОСКОПИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТЕНОНОВОЙ КАПСУЛЫ ПРИ ПРОГРЕССИРОВАНИИ МИОПИИ

'ГБОУ ВПО «Южно-Уральский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Челябинск 2МБУЗ «Детская городская клиническая больница №2», г. Челябинск 3ГБУЗ «Челябинское областное патолого-анатомическое бюро», г. Челябинск

Были изучены электронно-микроскопические особенности строения 47 образцов теноновой капсулы у 35 детей при различных видах рефракции. Материал был получен в ходе биопсийного забора при проведении операции на мышцах при косоглазии и ретросклеропломбажа при прогрессирующей миопии. Образцы теноновой капсулы были изучены с помощью трансмиссионной электронной микроскопии.

Получены следующие результаты исследования строения коллагеновых волокон в теноновой капсуле в зависимости от рефракции: при миопии обнаружено снижение плотности расположения пучков коллагеновых волокон, при гиперметро-пии - тенденция к уплотнению пучков коллагеновых волокон, расположенных упорядоченно. Фибробласты при миопии имели несколько отростков, образуя петли, секреторные гранулы в цитоплазме в большом количестве; в ядре клетки была выражена эухроматизация; при гиперметропии фибробласты имели небольшое число органоидов и малоактивное ядро.

Таким образом, при прогрессирующей миопии по сравнению с гиперметропией имеет место повышение функциональной активности фибробластов.

Ключевые слова: коллагеновые волокна, фибробласты, теноновая капсула, прогрессирующая миопия.

E.L. Kurenkov, V.S. Rykun, S.A. Mokhnacheva, I.V. Zubarev ELECTRONIC AND MICROSCOPIC CHARACTERISTICS OF TENON'S CAPSULE AT MYOPIA PROGRESSION

Electronic and microscopic structural features of 47 samples of Tenon's capsule from 35 children with different types of refractive errors have been studied. Material was obtained during biopsy sampling during operations on the muscles in strabismus and scleral reinforcement operations in progressive myopia. Tenon's capsule samples were examined using transmission electron microscopy. The following picture of the structure of collagen fibers in the Tenon's capsule, depending on the refraction was obtained: a tendency to decrease the density of the bundles of collagen fibers at myopia and a tendency to seal the arrangement of collagen fibers bundles, arranged orderly at hyperopia. Fibroblasts have several processes that form loops, many secretory granules in the cytoplasm, in the nucleus euchromatization is developed at myopia, and fibroblasts have few organelles and an inactive nucleus at hyperopia. Thus, progressive myopia has an increased functional activity of fibroblasts in contrast with hyperopia.

Key words: collagen fibers, fibroblasts, Tenon's capsule, progressive myopia.

Миопия является той аномалией рефракции, которая приводит к тяжелейшим осложнениям, как правило, необратимым и угрожающим слабовидением и слепотой, что, несомненно, ограничивает качество жизни, социальную активность, выбор профессии у подрастающего поколения. Изменился подход к изучению патогенеза миопии, он стал более глубоким, перешел на генный уровень, уровень изучения биохимических реакций, рецепторного взаимодействия, эффекторного влияния.

Изучение рефрактогенеза дает возможность контроля над прогрессированием миопии.

Цель работы - изучить электронно-микроскопические особенности строения те-ноновой капсулы при различных видах клинической рефракции.

Материал и методы Проводилось проспективное исследование 47 образцов теноновой капсулы у 35 детей при различных видах рефракции (при ги-перметропии и эмметропии в сочетании с косоглазием 24 и 2 образца соответственно, миопии слабой степени - 1 образец, средней степени - 6 и высокой степени - 14 образцов).

По данным ряда авторов, образцы теноновой капсулы морфологически идентичны строению склеры, что позволило без ущерба для здоровья пациентов использовать в исследовании биопсию теноновой капсулы [1].

Материал был получен в ходе биопсий-ного забора при проведении оперативного лечения косоглазия и ретросклеропломбажа при прогрессирующей миопии согласно разрешению этического комитета (протокол № 2, от 25.09.2013). Образцы теноновой капсулы были исследованы с помощью трансмиссионной электронной микроскопии [3] на микроскопе Libra 120, с 3000-, 4000-, 12000-кратным увеличением.

Результаты и обсуждение Миопия характеризуется ростом глазного яблока, увеличением переднезадней оси. Этот процесс сопровождается серьезными перестройками в оболочках глаза, изменениями морфологической структуры и архитектоники.

Ученые полагают, что склера является эффекторной оболочкой глаза, на которую влияют триггеры, запуская механизмы ремо-делирования через каскад нейрохимических

реакции, возникающих в сетчатке, а затем через сосудистую оболочку в склеру [2].

Триггерные механизмы и каскад нейрохимических реакции мало изучены [2]. В экспериментальных моделях миопии у животных имеют место изменение архитектоники колла-геновых фибрилл в заднем полюсе глазного яблока, фрагментация и отек коллагеновых волокон, а также уменьшение количества клеток [4].

В нашем исследовании большое внимание уделялось изменению строения коллаге-новых волокон в теноновой капсуле при различных видах клинической рефракции.

Мы наблюдали следующую картину строения коллагеновых волокон в теноновой капсуле в зависимости от рефракции: при прогрессирующей миопии имели место снижение плотности расположения пучков кол-лагеновых волокон, незначительное изменение тинкториальных свойств части волокон. При электронной микроскопии наблюдалось сохранение расположения хода коллагеновых волокон и их исчерченности. Пучки коллаге-новых волокон расщепляются (рис. 1). При гиперметропической рефракции выявилась тенденция к уплотнению расположения пучков коллагеновых волокон, волокна расположены упорядоченно. Пучки коллагеновых волокон в некоторых местах расщепляются, их структура сохранена, видна их исчерченность (рис. 2).

У, ■ V

£

Рис. 1. Коллагеновые волокна при прогрессирующей миопии. Электронная микрофотография. Ув. 4000

ш

В структуре теноновой капсулы при миопии среди клеток преобладают фибробла-сты и фиброциты, встречаются тучные клетки. Одна часть клеток имеет округлые ядра (фибробласты), другая часть - узкие, вытянутые (фиброциты). Встречаются единичные адипоциты. При электронной микроскопии видна следующая картина строения фиб-робластов: клетки овальной формы имеют на обоих полюсах несколько отростков, развит эндоплазматический ретикулум (ЭПР), большое количество секреторных гранул и митохондрий (рис. 3,4).

«Лг

Рис. 3. ЭПР фибробласта при миопии. Электронная микрофотография. Ув. 16000

Рис. 2. Коллагеновые волокна при гиперметропии. Электронная микрофотография. Ув. 4000

Рис. 4. Митохондрия в отростке фибробласта при миопии.

Электронная микрофотография. Ув. 16000

В некоторых клетках ядро формирует инвагинации. Отростки проходят между кол-лагеновыми волокнами и содержат секреторные гранулы и вытянутые митохондрии. По ходу движения отростки образуют 4-7 петель, вероятно, для увеличения функциональной площади отростка (рис. 5). Толщина отростков 20-65 нм. В основании клеток отростки содержат ЭПР и многочисленные секреторные гранулы. В ядре развит эухроматин, что говорит об активном процессе транскрипции (рис. 6).

В структуре теноновой капсулы при ги-перметропии среди клеток преобладают фиб-робласты и фиброциты, тучные клетки редко встречаются. При электронной микроскопии видна следующая картина строения фибробла-стов: овальные клетки с небольшим числом органоидов и малоактивным ядром (рис. 7). Встречаются единичные отростки, у подавля-

ющего большинства клеток они отсутствуют. Отростки не образуют петель, проходят между коллагеновыми волокнами и содержат единичные секреторные гранулы. Также встречается много клеток с уплотненным хроматином ядра и слаборазвитым органоидным аппаратом.

Рис. 5. Отростки фибробласта при миопии. Электронная микрофотография. Ув. 1260

Рис. 6. Ядро фибробласта при миопии. Электронная микрофотография. Ув. 4000

Рис. 7. Фибробласт и его ядро при гиперметропии.

Электронная микрофотография. Ув. 4000

Таким образом, полученные нами данные отражают изменение ультраструктур фибробластов и, следовательно, повышение их функциональной активности при прогрессирующей миопии.

Заключение

Были выявлены отличительные электронно-микроскопические особенности в строении теноновой капсулы при разных видах клинической рефракции. Фибробласты при миопии отличаются большим размером, повышенной функциональной активностью органоидов, а при гиперметропии, напротив, характеризуются малыми размерами и низкой функциональной активностью их ультраструктур.

Сведения об авторах статьи:

Куренков Евгений Леонидович - д.м.н., профессор, зав. кафедрой анатомии человека ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России. Адрес: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64. Тел. 8(351) 232-01-53. E-mail: [email protected]. Рыкун Вадим Сергеевич - д.м.н., доцент, зав. кафедрой глазных болезней ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России. Адрес: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64. Тел. 8(351) 749-37-56. E-mail: [email protected].

Мохначева Светлана Александровна - врач-офтальмолог МБУЗ ДГКБ № 2. Адрес: 454085, г. Челябинск, ул. Марченко, 11б. E-mail: [email protected].

Зубарев Илья Владимирович - к.б.н., биолог лаборатории электронной микроскопии ГБУЗ ЧОПАБ. Адрес: 454003, г. Челябинск, ул. Татищева, 249/3. E-mail: [email protected].

ЛИТЕРАТУРА

1. Фундаментальные исследования биохимических и ультраструктурных механизмов патогенеза прогрессирующей миопии / Е.Н. Иомдина [и др.] // Российский офтальмологический журнал. - 2008. - №3. - С.7-12.

2. CAMP Level Modulates Scleral Collagen Remodeling, a Critical Step in the Development of Myopia [электронный ресурс] / Yijin Tao [et al.]. // Plos one. - 2013. - Vol. 8, Issue 8. URL: http://journals.plos.org/plosone/article?id=10.1371/journal.pone.0071441 (дата обращения 26.11.14).

3. Kuo, J. Electron microscopy : methods and protocols / edited by. Kuo J. - Methods in molecular biology, 2nd ed. - 2007. - Vol. 369. - P. 625.

4. Ulyanova, N.A. Morphological changes of sclera in rats with experimental myopia / N.A. Ulyanova, N.E. Dumbrova, N.I. Molchanyuk // Morphologia. - 2014. - Vol. 8, № 2. - Р. 72-76.