CC BY
15
ЕКСПЕРИМЕНТАЛЬНА МЕДИЦИНА
© Воровський О.О., Сегеда Т.П. УДК:617.55-007.43-089.844
ГРИЖ0Н0С1ЙСТВ0 - ЦЕ НАСЛ1Д0К В1К0ВИХ ДЕГЕНЕРАТИВН0-1НВ0ЛЮЦ1ЙНИХ ПР0ЦЕС1В В СП0ЛУЧН1Й ТКАНИН1 ЧИ ГЕНЕТИЧН0Г0 П0Л1М0РФ13МУ ЕЛАСТИЧНИХ М1КР0Ф1БРИЛ?
Воровський О.О., Сегеда Т.П.
Обласний госшталь для iнвалiдiв В^чизняноТ вiйни, м. Вiнниця. 1нститут сорбци та проблем ендоекологiТ НАН УкраТни, м. КиТв.
В этой роботе за цель исследования поставлено изучение причины грижеобразования на уровне ультраструктурных изменений соединительной ткани и генетического полиморфизма фибриллярных белков. На наличие точечной мутации эластина (ELN) было обследовано 87 больных. Этот контингент был разделён на две группы. Основная группа состояла из 55 (63,2%) лиц с грыженосительством. Сравнительная группа - 32 (36,8%) без грыженосительства. 5 больным з грыжами различной локализации, где по возрасту один был молодого, а 4 - пожилого и престарелого, было проведено электроно-микроскопическое исследование апоневроза и поперечной фасции. Проведённые исследования свидетельствуют, что в патогенезе развития грыжевой болезни в результате электроно-микроскопического исследования установлено, что у больного-грыженосителя молодого возраста снижение механических свойств соединительной ткани проявилось за счёт уменьшения количества фибриллярного компонента эластических волокон и дезкомплексацией коллагеновых волокон с формированием многочисленных щелей. Для пациентов пожилого и престарелого возраста, кроме этого, характерными есть склеротические, дистрофические, атрофические и инволюционные изменения всех структурных элементов соединительной ткани. Весомым значением есть точечная мутация в 20 экзоне g28197A>G аллели, что есть причиной нарушения прочности и упругости эластических микрофибрилл. Этот генетический полиморфизм причастен к большой достоверности развития грыжевого дефекта у гомозиготных (GG) пациентов, а при сочетании с возрастными дегенеративными процессами - у гетерозиготных (AG). Ключевые слова: грижа, апоневроз, фасция, мутация, эластин, коллаген.
Дане дослщження е фрагментом комплексно!' програми Вшницького нацюнального медичного университету МОЗ УкраТни "Розробити та експериментально обфунтувати нов1 методи х1рурпчного л1кування захворювань органлв черевноТ порожнини" (№ держрепстрацп 0101U006801).
Актуальшсть Серед х1рурпчних втручань перше мюце займають операци з приводу гриж передньоТ черевноТ ст1нки, щор1чно Тх виконують понад 20 мтьйошв, що складае 10-20% вщ вс1х оперативних втручань [3]. З в1ком частота грижоносив зростае, i в ос1б похилого та старе-чого в1ку складае вщ 42,4-45,0% до 60-65% [2]. В дашй в1ков1й категорп спостер1гаеться особливо велика кь лькють рецидив1в, де ттьки при первинних грижесь ченнях складае 40-80,5% [1]. Бтьшють автор1в вщ-значають, що при наданн допомоги хворим похилого та л1тнього в1ку (ПСВ) х1рург зштовхуеться з проблемою якюноТ та юлькюноТ неповноц1нност1 передньоТ черевноТ ст1нки з вираженими патолопчними та атро-ф1чно-дегенеративними змшами апоневротичних та м'язових утворень в д1лянц1 грижового дефекту, з р1з-
ким порушенням м1кроциркуляц1Т [5,7], або, як ще на-зивають, з "хворобою колагенового матриксу" та "ко-лагеновоТ недостатност1" [9]. На Тх думку, у патогенез! недиференцмованоТ дисплазп сполучноТ тканини ви-значну роль вщ1грають не в1ков1 мофолог1чн1 дистро-ф1чн1 зм1ни, а порушення синтезу ТТ структурних б1лк1в, в першу чергу колагену та еластину. За Тх стверджен-ням, дефщит в арх1тектонЩ1 сполучноТ тканини колагену I та III типу призводить до розвитку не локальних дефектв передньоТ черевноТ спнки, а, так званоТ, грижовоТ хвороби [4,6].
Встановлено, що еластичш волокна складаються з м1кроф1брил еластину, як1 й несуть вщповщальнють за ст1йк1сть та пружнють фасц1Т. На зниження к1лькост1 м1кроф1брил в колагенових та еластинових волокнах, можливо впливають ще нев1дом1 генетичы фактори, а саме мутац1Т в геш АНО [8] та видтили ще один фак-
Том 16. N 3-4 2012 р.
тор ризику грижоутворення, а саме - генетичний по-лiморфiзм фiбрилярних бтюв [4,8].
Мета дослiдження
Вивчити причини грижоутворення на рiвнi ультра-структурних змiн сполучноТ тканини та генетичного полiморфiзму фiбрилярних бiлкiв у па^етчв з грижо-носiйством та у оаб без грижовоТ хвороби.
Матерiали та методи дослiдження
На наявнють точковоТ мутацп еластину (ELN) було обстежено 87 хворих. Даний контингент був роздте-ний на двi групи. Основна група складалась з 55 (63,2%) оаб з грижоносшством. Вiк хворих коливався вщ 41 до 95 рокiв, середшй вiк склав 80±4,0 рокiв. За локалiзацiею пахвиннi грижi склали 29 (52,7%) випад-кiв, де рецидиви захворювання мали мiсце у 8 (14,5%) па^етчв; пупкова грижа - 12 (21,8%), де рецидиви спостер^ались у 4 (7,3%); грижа бтоТ лшп живота -10 (18,2%), де рецидиви спостер^ались у 2 (3,6%); грижi iншоТ локалiзацiТ - 4 (7,3%), рецидиви захворювання були вщсутш. Порiвняльна група склала 32 (36,8%) особи. Вiк хворих коливався вщ 36 до 86 ро-кiв, середнiй вiк склав 72 ±3,0 рогав. Грижоносiйство у оаб даноТ групи були вщсутне. В обох групах серед супутньоТ патологи були вiдсутнi захворювання сполучноТ тканини.
Для визначення точковоТ мутацп еластину (ELN) у вах 87 хворих кров у розмiрi 5мл забирали внутрш-ньовенно у пробiрки типу "vacuette" з атикоагулянтним розчином ЕДТА 3,7 на тще серце з 8 по 9 години ранку. Дослщжуваний матерiал збер^али та транспорту-вали при температурi -50С. Дане дослiдження проводилось на базi НД1 генетичних та iмунологiчних основ розвитку патологи та Тх фармокогенетики (ВДНЗУ "УкраТнська медична стоматологiчна академiя"), м. Полтава (проф. Кайдашев 1.П., к.мед.н. Шликова О.А.). Видiляли ДНК з лейкоци^в периферичноТ кровi за допомогою набору "ДНК-експресс-кровь" (ЛиТех, Россия). Визначення полiморфiзму гену еластину g28197A>G в exon 20 проводили методом алель-специфiчноТ полiмеразноТ ланцюговоТ реакцп в реальному час з використанням специфiчноТ пари прайме-рiв та проб ("Синтол", Россия).
Для електронномiкроскопiчного (ЕМ) аналiзу зраз-ки, отриманi пщ час хiрургiчного втручання, подрiбню-вали до розмiру 1 мм3, фксували впродовж 1,5 години в розчиы, який мiстив 2,5% глютаральдегiд i 2% па-раформ на 0,1 М какодилатному буферi (рН 7,4), про-мивали в тому ж буферi впродовж 12 годин, дофксо-вували в 2% розчинi чотириокису осмю 1,5 години, зневоднювали у спиртах висхщноТ концентраци та ацетон i заливали в епон. На ультрамiкротомi LKB 8800 III виготовляли натвтонга зрiзи (1-2 мкм), забар-влювали Тх метиленовим синiм на 1% розчин бури. Ультратонкi зрiзи контрастували уранiлацетатом й цитратом свинцю. Препарати вивчали та фотографува-ли пiд електронним мiкроскопом JEM 100 CX (Япошя). Дане дослщження проводили на базi 1нституту сорбцп та проблем ендоекологп НАН УкраТни, м. КиТв (зав. вiддiлом проф. Терещенко В.П., с.н.с к.мк.н. Сегеда Т.П.). В дослщженш проаналiзовано кгмтинну та суб-клiтинну органiзацiю зразгав апоневрозу та фасцiй, отриманих вщ хворих:1) Р.- 23 р.; 2) С.- 71 р.;3) Г -71 р.; 4) Н - 67 р.; 5) Г-к В.1. - 81 р.
Результата та Ух обговорення
Хворий Р. (23 р.) Фас^я. Показовим дефектом сполучноТ тканини ми вважаемо формування розко-лин помiж щiльно розташованих колагенових фiбрил. У нашому спостереженнi фiбрилярний компонент еластичних волокон був слабко представлений (рис. 1). Еластичн волокна у виглядi гiлчастих розга-лужень та покручених структур, розташовувались по-мiж колагенових волокон, якi ктькюно переважали (рис. 2).
Рис. 3. Мала ктьюсть ф1брилярних структур еластичних волокон у фасц/Г хворого Р. Х 14 000.
Рис. 2. Покручен еластичн волокна у фасц/Г хворого Р. Х 14 000.
Апоневроз. Встановлено, що ктькють еластичних волокон була ще меншою, ыж в останнш. Для них та-кож була характерною незначна ктькють мiкрофiбрил в аморфному матерiалi цих волокон (рис. 3).
Рис. 3. Незначна юльКсть м1кроф1брил в еластичному волокнi (стртка) апоневрозу хворого Р. Х 14 000.
xbopí ПСВ. Фашя. При ЕМ дослiдженнi встанов-лено, що при збереженостi типовоТ структури колаге-нових фiбрил, в багатьох дтянках дослiджених зраз-kíb фасцiй всiх хворих цieТ групи зустрiчались зони з хаотичним заляганням фiбрил або з вiдокремленням та дистан^юванням колагенових волокон. Зустрiча-лись щтини мiж волокнами сполучноТ тканини, а та-кож зони з деструга^ею колагену, його розволокнен-ням, накопиченням зернистих та аморфних мас в дь лянках фiбриноТдних змш. Серед особливостей орга-нiзацiТ еластичних волокон в грут хворих ПСВ, окрiм зменшення кiлькостi мiкрофiбрил, слщ зазначити дез-органiзацiю цих структур, що призводило до фрагмен-тацп Тх компонентiв - аморфного i мiкрофiбрилярного матерiалiв (рис. 4).
7.
Рис. 4. Дезорганзаця i фрагментация еластичного волокна в сполучнй тканин фасцИ' хворого Г-к. Х 4 800.
Апоневроз. Еластичн волокна були значно менш численними. Колагеновi волокна мали зони заповнен зруйнованими колагеновими фiбрилами, яга набували вигляду зернистих чи аморфних мас.
З'ясовано, що еластичт властивосл даноТ тканини залежать вщ синтезу тропоеластину, який багатий неполярними амЫокислотами, що створюють гщро-фобний мiцний домен. Якщо е мутацiя, то порушуеть-ся дозрiвання тропоеластину за рахунок зниження мь цностi гiдрофобних зв'язкiв. Встановлено, що точкова мута^я в 20 екзот g28197A>G алелi викликае в скла-дi еластину амiнокислотну замiну S442G в гщрофоб-нiй дiлянцi [12]. Хворих у нашому дослiдженi ми аналь зували на наявнiсть саме даноТ мутацiТ.
1з 55 хворих основноТ групи дана мутацiя зустрiча-лась у 13 хворих (23,6%), iз них рецидив захворюван-ня мав мюце у 6 (46,2%) випадках, де 4 (7,3%) були гомозиготи (GG), а 9 (16,4%) - гетерозиготи (AG). В той же час в порiвняльнiй грут точкова мута^я спо-стер^алась в 3 (9,4%) випадках, де 1 (3,1%) - гомозиготи (GG), а 2 (6,3%) - гетерозиготи (AG). Таким чином отримали достг^рну рiзницю (p<0,05) частоти
Summary
IS HERNIA A CONSEQUENCE OF AGE-RELATED DEGENERATIVE INVOLUTIONAL CONNECTIVE TISSUE OR GENETIC POLYMORPHISM OF ELASTIC MICROFIBRILS? O.O. Vorovsky, T.P. Segeda
Key words: hernia, aponeurosis, fascia, mutation, elastin, collagen.
The aim of the research was to study the causes of hernia formation at the level of ultrastructural alterations in connective tissue and genetic polymorphism of fibrillar proteins. The presence of point mutation of elastin (ELN) was examined in 87 patients. They were divided into two groups. The main group consisted of 55 (63.2%) individuals with hernia. The comparison group consisted of 32 (36.8%) individuals without hernia. Among 5 patients with hernias of different localization (one of them was younger than the four others) electronics microscopic study of the aponeurosis
даноТ мутаци мiж основною групою, куди увмшли хво-рi з рiзною локалiзацiею гриж i та контрольною групою, де грижова патолопя була вщсутня. Також слщ вщзначити високий вщсоток (46,2%) па^енпв в датй грут з рецидивним переб^ом хвороби.
Висновок
Проведет дослщження свщчать, що в патогенезi розвитку грижовоТ хвороби в результат ЕМ досль дження встановлено, що у хворого-гриженоая молодого вку зниження мехатчних властивостей сполучноТ тканини проявилось за рахунок зменшенням кть-кост фiбрилярного компоненту еластичних волокон та дезкомплекса^ею колагенових волокон з форму-ванням численних щтин. Для па^ен^в ПСВ, окрiм того, характерними е склеротичт, дистрофiчнi, атро-фiчнi й Ыволюцшт змЫи вах структурних елеменпв сполучноТ тканини. Вагоме значення мае точкова му-та^я в 20 екзот g28197A>G алел^ що стае причиною порушення мщност та пружност еластичних мiкрофi-брил. Цей генетичний полiморфiзм причетний до велико!' вiрогiдностi розвитку грижового дефекту у гомо-зиготних (GG) па^ен^в, а при поеднант з вiковими дегенеративними процесами - у гетерозиготних (AG).
Лтратура
1. Гибало Р.В. Споаб лкування пахвинних гриж /
Р.В.Гибало, М.О.Бежевець, Г.В.Кудiнов та ш. // Материалы науч.-прак. конференции "Современные методы хирургического лечения вентральных грыж и эвентра-ций" 27-28 сентября 2006 г. Алушта 2006; С. 51-52.
2. Жебровский В.В. Хирургия грыж живота / В.В. Жебровс-
кий // Москва, 2005. 381 с
3. Манойло М.В. Лкування двобiчноТ пахвинноТ грижi / М.В.
Манойло // КлУчна хiрургiя. - 2006. - № 8. - С34-36.
4. Милиця К.М. Грижова хвороба: патогенез та дiагностика /
К.М.Милиця, М.М.Милиця, Ю.Д.Торопов // Львiвський медичний часопис. - 2009. - №3. - С. 17-19.
5. Павленко В.В. Хирургическое лечение паховой грыжи у
больных пожилого и старческого возраста / В. В. Павленко // Клиническая геронтология. - 2006. - № 6. - С. 18-21.
6. Смирнова М.Ю. Недеференцированные дисплазии сое-
динительной ткани и их значение в акушерско-гинекологической практике / М.Ю.Смирнова, Ю.И.Строев, Д.А. Ниаури и др. // Вестник Санкт-Петербургского университета. - 2006. - № 4. - С. 95104.
Шулутко А.М. Некоторые геронтологические аспекты хирургического лечения паховых и пупочных грыж / А.М. Шулутко // Клиническая геронтология. - 2006. - № 6. -С. 3-6.
Rodrigues Jr.A.J. Quantitative analysis of collagen and elastic fibers in transversalis fascia in direct and indirect inguinal hernia / Jr.A.J.Rodrigues, C.J.Rodrigues, A.C.P.Cunha, J.H.Yoo // Rev. Hosp.Clin. Fac. Med. S Paulo. - 2002. -Vol 57. - P. 265-270/ Zheng H. Recurrent inguinal hernia: disease of the collagen matrix / H.Zheng, Z.Si, R.Kasperk // Wold. J. Surg. - 2002. Vol. 26, № 4. - P. -401-408.
PROCESSES IN THE
TOM 16. N 3-4 2012 P.
and the transverse fascia was performed. The performed electronic microscopic studies displayed that in the younger hernia patient the decrease of connective tissue mechanical properties was manifested by the reduction in the amount of elastic fibers fibrillar component and discomplication of collagen fibers with formation of numerous of gaps. Elderly patients, in addition, have the characteristic sclerosis, degenerative, atrophic and involutional changes of the structural elements of connective tissue. Significant value is the point mutation in 20 exon g28197A> G allele, which is the cause of disorders of the strength and resilience the elastic microfibrils. This genetic polymorphism is implicated to a great confidence of the hernial defect in homozygous (GG) patients, and when combined with age-related degenerative processes - in heterozygous (AG).
Institute for Sorption and Problems of Endoecology National Academy of Sciences of Ukraine Regional hospital for Great Patriotic War Veterans, Vinnytsia.
Mamepian Hadiumoe do pedaKuil 20.04.2012p.
