CC BY
32
Кубанский научный медицинский вестник № 2 (131) 2012
MORPHOLOGY OF ACTIVE AND NON-ACTIVE PERITONEAL ADHESIONS IN MEDICO-LEGAL
PRACTICE
The department of forensic medicine of the Volgograd state medical university,
Russia, 400131, Volgograd, Pavshikh bortzov sq., 1, tel. +78442375627. E-mail: [email protected]
All over the world the peritoneal adhesiogenesis reduces the late outcomes of abdominal interventions, including minimally invasive surgery. The chronic inflammation in adhesions looks like common reason of these problems. More than 200 adhesions have been found at 1074 autopsies in medico-legal practice to analyze their morphology after. The quantification of macrophages and endotheliocytes was offered as a method to estimate the intensity of chronic inflammation in adhesions. Based on this approach the features of inflammation were shown in connection to localization of adhesions and prescription of their formation.
Key words: peritoneal adhesions, macrophages, endotheliocytes.
Введение
Образование спаек в брюшной полости имеет широкое распространение, а частота их обнаружения неуклонно возрастает в связи со значительно более интенсивным использованием активных хирургических технологий в гастроэнтерологии, гепатологии, акушерстве и гинекологии [4, 6, 19]. Применение современных малоинвазивных методик и профилактических процедур уменьшает, но не в полной мере, новообразование послеоперационных спаек, в результате чего их можно выявить при детальном обследовании у 70-90% лиц после абдоминальных вмешательств [15, 20].
По современным представлениям, наличие перитонеальных спаек рассматривается не только как местный фактор, вызывающий развитие нарушений моторики и связанной с этими нарушениями патологии со стороны органов брюшной полости. Помимо соединительной ткани спайки содержат активные клеточные элементы (прежде всего макрофаги и эндотелиоциты), которые способны высвобождать в перитонеальную полость биологически активные вещества, что является основой для поддержания местного воспалительного процесса и хронического системного воспалительного ответа со стороны организма [3, 9, 14, 16]. Результатом становятся хронизация патологии в брюшной полости, рецидив, осложнение основного заболевания или формирование нового заболевания. Именно спайки брюшной полости играют основную роль в этиологии кишечной непроходимости, механического бесплодия, эктопической беременности и хронических болевых синдромов соответствующей локализации [2, 6, 10].
В настоящее время накоплено достаточно много сведений о морфологии и клеточном составе спаек брюшной полости в зависимости от причин, сроков и скорости формирования, а также локализации [8, 12, 17, 19], разработана подробная клинико-морфологическая классификация спаек [4]. В то же время внедрение в клиническую морфологию современных иммуно-гистохимических методов исследования позволяет на новом уровне охарактеризовать тканевое распределение и поведение в спайках ключевых клеток хронического воспаления. Отсутствие подобных характеристик в доступной литературе делает целесообразным проведение в данном направлении специального клиникоморфологического исследования.
Цель работы - изучить гистотопографическое распределение макрофагов (МФ) и эндотелиальных клеток (ЭК) в перитонеальных спайках различной локализации, длительности существования и в зависимости
от активности воспалительного процесса в брюшной полости.
Методика исследования
Для реализации поставленной цели был проведен морфологический анализ 213 спаек, обнаруженных при аутопсии 79 трупов (44 мужчины и 35 женщин). Данный материал был отобран в течение 2008-2011 годов на базе Волгоградского областного бюро судебно-медицинской экспертизы при экспертизах и исследованиях 1034 трупов разного возраста с насильственным характером смерти: от механических травм или механической асфиксии, что исключало наличие изменений, связанных с декомпенсированными формами различных хронических заболеваний. Возраст на момент наступления смерти в выборке был ограничен периодом от 35 до 74 лет. Таким образом, частота обнаружения абдоминальных спаек в нашей выборке составила 7,6%, почти в половине случаев при подобной аутопсии выявлялось две или более абдоминальные спайки.
По всем отобранным случаям была проанализирована доступная медицинская документация учреждений, на учете в которых состояли умершие лица. Предметом анализа были данные о перенесенных заболеваниях или травмах брюшной полости, которые могли послужить причиной спаечного процесса. Кроме того, проводился анализ операционных вмешательств, выявляемых по факту аутопсии.
На вскрытии проводился забор спаек с сохранением точек фиксации к внутренним органам и тканям для гистологического исследования. Все обнаруженные спайки были описаны в соответствии с классификацией А. А. Воробьева [4] с указанием распространенности и топографии спаечного процесса, вариантов клинической формы и течения, а также описанием макроскопического морфологического типа внутрибрюшинных сращений.
Для проведения морфологического исследования спайки фиксировали в нейтральном 10%-ном формалине, материал заливали в парафин по стандартной методике, срезы окрашивали гематоксилином и эозином, по ван Гизону, по Зербино. Полученные микропрепараты были описаны, типичные из них - оцифрованы на микроскопе «Микмед-6» (Россия), оснащенном фотокамерой DCM 130.
Для верификации клеточных типов было проведено иммуногистиохимическое исследование с использованием моноклональных антител («^акоСуЬта^оп», Дания). Для повышения точности количественной
обработки случайным образом было отобрано равное количество (по 12) блоков из каждой исследовательской подгруппы. Для выявления ЭК были использованы антитела к антигену CD31. Это позволяло определять не только уже имеющиеся сосуды, но и начальные признаки ангиогенеза в незрелых спайках. Определение МФ проводилось с использованием антител к CD68. Визуализацию проводили с помощью непрямого им-мунопероксидазного метода с высокотемпературной и ферментной демаскировкой антигенов. Для достоверности полученных результатов применяли позитивные и негативные контроли антигенов, а также негативные контроли антител [5].
Морфометрический анализ был проведен в соответствии со сложившимися принципами количественных морфологических исследований [1]. Определяли численную плотность МФ и ЭК (1/мкм3) и рассчитывали их соотношение в различных частях спаек с использованием программного пакета «Image Tool for Windows», v.3.00 («UTHSCSA», США, 2002). В объем каждой выборки вошли результаты в 5 полях зрения при 2 стеклах в 12 блоках - всего по 120 значений. Статистическая обработка проводилась непосредственно из общей матрицы данных «EXCEL 7.0» («Microsoft», США) с привлечением возможностей программы «STATGRAPH 5.1» («Microsoft», США) и после проверки выборки на нормальность распределения включала в себя определение показателей средней, ее среднеквадратичного отклонения и ошибки репрезентативности.
Результаты исследования
При исследовании медицинской документации у лиц со спайками в брюшной полости было обнаружено, что наиболее часто их формирование связано с перенесенными операциями на органах брюшной полости или малого таза (более половины находок), далее по частоте следуют хронические заболевания органов пищеварения (гастриты, язвенная болезнь, холециститы и панкреатиты) без оперативного вмешательства. В значительной части случаев причины спаек не могли быть установлены (табл. 1).
Топографо-анатомический анализ распределения спаек брюшной полости выглядел следующим образом (рис. 1).
Почти половина обнаруженных случаев была представлена межкишечными спайками и сращениями между печенью и кишечником, все остальные варианты
Рис. 1. Распределение обнаруженных перитонеальных спаек по локализации
встречались примерно с равной частотой: от 8,0% до 11,3%.
При исследовании макроскопической структуры спаек было обнаружено, что они практически всегда имеют пленчатое или пластинчатое строение.
На основании гистологического исследования в области точек фиксации спаек, наличия признаков воспаления в прилежащей ткани внутренних органов и/или наличия воспалительного перитонеального экссудата они были разделены, как это уже предлагалось ранее [3], на активные и неактивные спайки.
Активные спайки (до 25% от выявленных в работе) были представлены зрелой соединительной тканью с островками или поверхностными слоями грануляционной ткани. Эти участки содержали большое количество капилляров, большое количество достаточно плотно расположенных клеток (МФ, лимфоцитов, фи-бробластов) и небольшое количество соединительнотканного матрикса. Можно было наблюдать небольшие поверхностные или периваскулярные скопления полиморфно-ядерных лейкоцитов, полнокровие сосудов и тканевый отек. По поверхности спайки при окраске по Зербино обнаруживались гранулы и нити свежевыпавшего и «зрелого» фибрина.
Неактивные спайки (основная часть выявленных) были представлены зрелой соединительной тканью,
Таблица 1
Возможная этиология обнаруженных абдоминальных спаек при судебно-медицинских экспертизах и исследованиях трупов, по данным доступной медицинской документации
Заболевания и состояния Количество спаек (%)
Перенесенные абдоминальные операции 117 (54,9%)
Травмы брюшной полости (неоперационные) 15 (7,1%)
Заболевания органов пищеварения(неоперированные) 29 (13,6%)
Заболевания мочеполовой системы(неоперированные) 9 (4,2%)
Не установлено 43 (20,2%)
Всего 213 (100%)
Кубанский научный медицинский вестник № 2 (131) 2012
Кубанский научный медицинский вестник № 2 (131) 2012
имевшей умеренное количество сосудов и клеточное представительство. Преобладали фибробласты, можно было встретить МФ и лимфоциты, но полиморфно-ядерные лейкоциты отсутствовали. В некоторых крупных спайках можно было выявить небольшие лимфоцитарные скопления, расположенные перива-скулярно. Основная масса ткани была выполнена однородным коллагеновым матриксом. При окраске по Зербино было видно, что на поверхности спайки фибрин отсутствует.
Различия в численной плотности и соотношении МФ и ЭК в активных и неактивных спайках в зависимости от места прикрепления представлены в таблице 2.
Как видно из представленных данных, в неактивных спайках численная плотность МФ максимальна в области фиксации к кишечнику, минимальна - в области фиксации к матке. Численная плотность ЭК имеет ту же закономерность, так что соотношение этих клеточных элементов при их иммуногистохи-мическом выявлении варьирует в довольно узком интервале: от 0,31 до 0,42. Это позволяет рассматривать данное соотношение в качестве достаточно информативного показателя зрелости спаек и низкой активности хронического воспалительного процесса в их ткани.
В активных спайках численная плотность МФ больше величины аналогичного показателя в неактивных спайках почти на порядок (в области фиксации к печени, желчному пузырю, кишечнику или сальнику) и в 5,55 раза больше - в области фиксации к матке. Численная плотность ЭК также больше
в активных спайках, но величина этого показателя превышает аналогичную в неактивных спайках не более чем в 2,36 раза (область фиксации к сальнику), а в области фиксации к матке - превышает только в 1,58 раза.
Соотношение МФ/ЭК оказывается весьма информативным для степени выраженности хронических воспалительных изменений в активных спайках. В зависимости от локализации в ткани активных спаек в области фиксации к матке и кишечнику преимущественно выявляются признаки слабо выраженного воспаления (соотношение МФ/ЭК около 1,0), а в области фиксации к печени, желчному пузырю или сальнику - признаки умеренного воспаления (соотношение МФ/ЭК от 1,5 до 2,0).
Для достаточно многочисленной и однородной группы спаек, прикрепленных к кишечнику и сальнику, удалось проанализировать зависимость данного показателя от времени с момента формирования спаек. Верифицировано 64 наблюдения, которые ранжированы по срокам, соответствующим общепринятым представлениям о скорости и динамике спаечного процесса: до 6 месяцев (8 случаев), от 6 до 12 месяцев (11 случаев), от 1 до 3 лет (14 случаев) и более 3 лет (29 случаев). Результаты представлены на рисунке 2.
Полученные данные показывают, что в отсутствие воздействия новых провоцирующих факторов в спайках со временем происходит постепенное уменьшение соотношения МФ и ЭК, что отражает закономерное затухание активности хронического воспалительного процесса.
Таблица 2
Численная плотность и соотношение макрофагов и эндотелиальных клеток в спайках брюшной полости различной локализации (M±m)
Точка фиксации Характер спаек
Активные Неактивные
Численная плотность макрофагов (1/мкм3)
Печень 373,5 ± 7,0 2482,0 ± 63,7*
Желчный пузырь 294,2 ± 6,3 2601,9 ± 72,5*
Сальник 309,0 ± 6,5 2578,4 ± 70,1*
Кишечник 385,3 ± 7,3 2127,8 ± 75,8*
Матка 193,1 ± 5,6 1072,2 ± 43,5*
Численная плотность эндотелиоцитов (1/мкм3)
Печень 840,3 ± 26,5 1257,8 ± 47,6*
Желчный пузырь 924,5 ± 31,7 1562,0 ± 50,3*
Сальник 734,1 ± 20,2 1723,2 ± 56,2*
Кишечник 1156,3 ± 45,0 2191,4 ± 73,1*
Матка 623,8 ± 23,9 985,0 ± 39,5*
Соотношение «макрофаг/эндотелиоцит»
Печень 0,44 ± 0,03 1,97 ± 0,11*
Желчный пузырь 0,32 ± 0,02 1,67 ± 0,09*
Сальник 0,42 ± 0,05 1,51 ± 0,07*
Кишечник 0,33 ± 0,02 0,97 ± 0,05*
Матка 0,31 ± 0,02 1,09 ± 0,05*
1,2
1
0,8 0,6 —
0,4 0,2 •
0 •
до 6 мес. 6 • 12 мес. 1 • 3 года > 3 лет
Рис. 2. Зависимость соотношения макрофагов и эндотелиальных клеток в спайках, прикрепленных к кишечнику и сальнику, в зависимости от давности формирования
Обсуждение
Проведенное исследование было призвано показать особенности распределения МФ и ЭК в связи с их локализацией и длительностью существования в брюшной полости. Обнаруженные спайки были бессимптомными или малосимптомными, во всяком случае, ни в одном из 79 случаев их нельзя было связать с танатогенезом.
В настоящий момент ключевыми факторами, запускающими спайкообразование в перитонеальной полости, признаются повреждение мезотелия (чаще всего операционное), тканевая гипоксия и наличие активного воспаления. Каждый из этих трех факторов способен усиливать действие другого, в итоге в содружестве развиваются два процесса: депрессия фибри-нолиза и распада матрикса соединительной ткани, а также активация синтеза этого матрикса. Основная причина этих процессов - неконтролируемый выброс свободных радикалов и провоспалительных цитоки-нов [11, 13, 18].
Наши находки подтверждают, что хронически существующие перитонеальные спайки практически всегда можно рассматривать в качестве очагов хронического воспаления, ключевыми клеточными участниками которого становятся макрофаги и эндотелиальные клетки. Признаки такого воспаления выявляются при морфологическом исследовании, и по ним можно оценивать потенциальные местные и системные воздействия спаек на организм.
Заключение
Таким образом, спайки, выявляемые как случайные находки в 7,6% случаев при судебно-медицинских аутопсиях, имеют пластинчатое или пленчатое строение, в четверти из них выявляются признаки хронического воспаления (активные спайки). Численное соотношение макрофагов и эндотелиальных клеток можно использовать для оценки интенсивности воспалительного процесса. Это соотношение, по результатам наблюдений, зависит от точки фиксации спайки (максимальное - в месте прикрепления к печени и желчному пузырю, минимальное - в месте прикрепления к матке), а также закономерно убывает с увеличением срока давности с момента формирования спайки.
ЛИТЕРАТУРА
1. Автандилов Г. Г. Основы количественной патологической анатомии. - М.: Медицина, 2002. - 240 с.
2. Баранов Г. А., Карбовский М. Ю. Отдаленные результаты оперативного устранения спаечной кишечной непроходимости // Хирургия. - 2006. - № 7. - С. 56-58.
3. Барканов В. Б., Воробьев А. А., Поройский С. В. и др. Анализ распределения клеточных элементов в сформированных спайках верхнего этажа брюшной полости // Вестник Волгоградского гос. мед. ун-та. - 2009. - № 2. - С. 48-51.
4. Воробьев А. А., Поройский С. В., Писарев В. Б. и др. Морфологические и хирургические аспекты профилактики послеоперационного спайкообразования. - Волгоград: изд-во ВолГМУ, 2005. - 136 с.
5. Иммуногистохимические методы: Руководство / Под ред. Г. Кумара и Л. Рудбека. - М., 2011. - 224 с.
6. Кулаков В. И., Адамян Л. В., Мынбаев О. А. Послеоперационные спайки. - М.: «Медицина», 1998. - 527 с.
7. Поройский С. В., Барканов В. Б., Дворецкая Ю. А. Цито-морфологические взаимоотношения в процессе послеоперационного адгезиогенеза брюшной полости // Вестник Волгоградского гос. мед. ун-та. - 2008. - № 4. - С. 4-9.
8. Поройский С. В., Воробьев А. А., Жаркин Н. А. и др. Послеоперационный адгезиогенез в условиях хирургически обусловленной эстрогенной недостаточности // Кубанский научный медицинский вестник. - 2010. - № 9 (123). - С. 50-52.
9. Тарасенко Э. И. Острая спаечная тонкокишечная непроходимость: диагностика и лечение // Ан. хирургии. - 2007. - № 4. -С. 61-65.
10. AlpayZ., Saed G. M., Diamond M. P. Postoperative adhesions: from formation to prevention // Semin. reprod. med. - 2008. -Vol. 26. - P. 313-321.
11. Atta H. M. Prevention of peritoneal adhesions: A promising role for gene therapy // World j. gastroenterol. - 2011. - Vol. 17. № 46. - P. 5049-5058.
12. Binnebosel M., Klinge, U., Rosch R., et al. Morphology, quality, and composition in mature human peritoneal adhesions // Langenbeck's Arch. surg. - 2008. - Vol. 393. - P. 59-66.
13. Brokelman W. J., Lensvelt M., Borel-Rinkes I. H. M., et al. Peritoneal changes due to laparoscopic surgery // Surg. еndosc. -2011. - Vol. 25. № 1. - P. 1-9.
14. Chegini N. Peritoneal molecular environment, adhesion formation and clinical implication // Front. biosci. - 2002. - Vol. 7. -P. 91-115.
15. Ellis H., Crowe A. Medico-legal consequences of postoperative intra-abdominal adhesions // Int. j. surg. - 2009. - Vol 7. -P. 187-191.
16. Epstein J. C., Wilson M. S., Wilkosz S., et al. Human peritoneal adhesions show evidence of tissue remodeling and markers of angiogenesis // Dis. colon. rectum. - 2006. - Vol. 49. - P. 1885-1892.
17. Erikoglu M., Yol S., Avunduk M. C., et al. Electron-microscopic alterations of the peritoneum after both cold and heated carbon dioxide pneumoperitoneum // J. surg. res. - 2005. - Vol. 125. - P. 73-77.
18. Fletcher N. M., Jiang Z. L., Diamond M. P., et al. Hypoxiagenerated superoxide induces the development of the adhesion phenotype // Free radic. biol. med. - 2008. - Vol. 45. - P. 530-536.
19. Liakakos T., Thomakos N., Fine P. M., et al. Peritoneal adhesions: etiology, pathophysiology, and clinical significance. Recent advances in prevention and management // Dig. surg. - 2001. -Vol. 18. - P. 260-273.
20. Parker M. C., Wilson M. S., van Goor H., et al. Adhesions and colorectal surgery - call for action // Colorectal. dis. - 2007. - Vol. 9. Suppl 2. - P. 66-72.
Поступила 16.04.2012
Кубанский научный медицинский вестник № 2 (131) 2012
