Морфометрические особенности теноновой капсулы при различных видах клинической рефракции Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 617.753-071

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

Е.Л. Куренков1, В.С. Рыкун1, С.А. Мохначева2, И.В. Зубарев3, А.А. Болотов1 МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ТЕНОНОВОЙ КАПСУЛЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ВИДАХ КЛИНИЧЕСКОЙ РЕФРАКЦИИ

'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 исследованы морфометрические особенности теноновой капсулы у 35 детей (47 образцов) при различных видах клинической рефракции (при гиперметропии и эмметропии в сочетании с косоглазием исследовано 24 и 2 образца соответственно; при миопии слабой степени - 1, средней степени - 6 и высокой степени - 14 образцов). Забор материала на исследование осуществлялся во время операции на мышцах при косоглазии и ретросклеропломбаже при прогрессирующей миопии. Образцы теноновой капсулы были исследованы при помощи трансмиссионной электронной микроскопии. Результаты исследования показали, что с усилением рефракции увеличились: клеточная плотность теноновой капсулы 1- и 2-го срезов при миопии, составляющая соответственно 1,56±0,112 и 1,587±0,117, и при гиперметропии - 1,098±0,127 и 1,023±0,121(р<0,005); максимальная длина фибробластов составляла при миопии 25,95±1,45 и при гиперметропии 20,72±1,64, (р<0,005); соотношение тучных клеток в 1- и 2-м срезах составляло при миопии 0,079±0,015 и 0,072±0,015 и при гиперметропии 0,045±0,025 и 0,008±0,004 соответственно (р<0,005). Выявлены отличия в морфометрическом строении теноновой капсулы при разных видах клинической рефракции, активное участие фибробластов в ремоделировании теноно-вой капсулы, увеличение количества тучных клеток с высоким индексом гранулярного насыщения при миопии.

Ключевые слова: клеточная плотность, фибробласты, тучные клетки, теноновая капсула, рефракция.

E.L. Kurenkov, V.S .Rykun, S.A. Mokhnacheva, I.V. Zubarev, A.A. Bolotov MORPHOMETRIC FEATURES OF THE TENON'S CAPSULE AT DIFFERENT TYPES OF CLINICAL REFRACTION

The work studied morphometric features of Tenon's capsule on 47 samples from 35 children with various types of clinical refraction (in cases of hyperopia and emmetropia in conjunction with strabismus 24 and 2 samples were studied respectively; with mild myopia-1, average myopia-6 samples and high myopia -14). Material was collected during surgery on muscles in strabismus and scleral reinforcement in progressive myopia. Tenon's capsule samples were examined by transmission electron microscopy. The results showed that with refraction enhancement the following parameters increased: Tenon's capsule cell density of the 1st and 2nd sections for myopia accounting for, 1,56 ± 0,112 and 1,587 ± 0,117 respectively, and hyperopia - 1,098 ± 0,127 and 1,023 ± 0,121 (r<0,005); the maximum length of fibroblasts was 25,95 ± 1,45 at myopia and hyperopia - 20,72 ± 1,64, (r<0,005); ratio of mast cells in the first and second sections was - 0,079 ± 0,015 and 0,072 ± 0,015 at myopia and 0,045 ± 0,025 and 0,008 ± 0,004 at hyperopia respectively (r<0,005). The study revealed the differences in morphometric structure of Tenon's capsule in different types of clinical refraction, the active participation of fibroblasts in the remodeling of Tenon's capsule, the increase in the number of mast cells with a high index of granular saturation myopia.

Key words: cell density, fibroblasts, mast cells, Tenon's capsule, refraction.

Известно, что на сегодняшний день во всем мире 153 миллиона человек страдают нескорректированными аномалиями рефракции (ВОЗ, 2014 г.).

Миопия является наиболее распространенной формой дефектов оптической системы глаза. Осложнения миопии могут приводить к инвалидизации, что обусловливает медико-социальную значимость данного заболевания.

Цель работы - изучить морфометриче-ские особенности строения теноновой капсулы при различных видах клинической рефракции.

Материал и методы Были исследованы морфометрические особенности теноновой капсулы у 35 детей (47 образцов) при различных видах клинической рефракции (при гиперметропии и эммет-ропии в сочетании с косоглазием исследовано 24 и 2 образца соответственно; при миопии слабой степени - 1, 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 для исследования был получен при проведении оперативного лечения косоглазия, сочетающегося с гиперметропи-ей и эмметропией, и ретросклеропломбажа при прогрессирующей миопии согласно разрешению этического комитета (протокол № 2 от 25.09.2013). Образцы теноновой капсулы были исследованы при помощи трансмиссионной электронной микроскопии [2] на микроскопе Libra 120, с 3000, 4000, 12000-кратным увеличением. Клеточный состав каждого образца теноновой капсулы оценивался в двух срезах и выражался на единицу площади (104 мкм2).

При прогрессировании миопии склера реагирует на увеличение переднезадней оси глазного яблока, патологические процессы,

происходящие в склере, аналогичны таковым и в теноновой капсуле [1].

Статистическая обработка проводилась при помощи статистического пакета прикладных программ SPSS 15.0 и MS Excel 2010. Описательная статистика выполнена путем расчета среднего значения и его стандартной ошибки (М±т). Для определения различий двух независимых выборок был использован критерий Манна-Уитни. Взаимосвязь между признаками оценивалась при помощи коэф-

фициента корреляции Спирмена (г8). Статистически значимым был принят уровень значимости р<0,05.

Результаты и обсуждение

В образцах теноновой капсулы при разных видах клинической рефракции были выявлены фибробласты, фиброциты, тучные клетки, адипоциты. При гиперметропии регистрировалось снижение клеточной плотности по сравнению с прогрессирующей миопией (рис.1).

1 ;639±0; 156** 1,556^256" 1:5Е9±0,153*

1-й срез ■ 2-й срез

Рис. 1. Количество клеток теноновой капсулы при разных видах клинической рефракции: * - различия между миопией и гиперметропией (р<0,05); ** - различия между миопией средней и высокой степеней и гиперметропией (р<0,05)

Коэффициент корреляции Спирмена между рефракцией и клеточной плотностью 1-го среза составил гк=0,426 при уровне значимости р<0,003 и 2-го среза - гк=0,47 при уровне значимости р<0,001.

При усилении рефракции увеличивалась максимальная длина фибробластов. Кроме того, в этих клетках было увеличено содержание отростков, хорошо развит грану-

лярный эндоплазматический ретикулум, регистрировалось большое количество секреторных гранул и митохондрий. Наличие эухро-матизации ядер свидетельствует о высокой функциональной активности генетического аппарата клетки. На рис. 2 представлено изменение максимальной длины фибробластов теноновой капсулы (в мкм) в зависимости от рефракции.

30,000 25,000 20,000 15,000 10,000 5,000 0,000

25,17+3,08

20,7211.64

15

У

■ Изменение максимальной длины фибробластов(мкм)

¿г

J'

J1

^ г

Рис. 2. Изменение максимальной длины фибробластов теноновой капсулы (в мкм) в зависимости от вида рефракции: *-различия между миопией и гиперметропией статистически значимы, р<0,05 **- различия между миопией высокой степени и гиперметропией статистически значимы, р<0,05

Коэффициент корреляции Спирмена между рефракцией и максимальной длиной фибробластов составил гк=0,43 при уровне значимости р=0,002. Взаимосвязь между степенью миопии и максимальной длиной фиб-робластов составила гк=0,41 при уровне зна-

чимости р<0,004. Данные рис. 2 отражают следующую зависимость: при усилении рефракции наблюдается увеличение максимальной длины фибробластов, что может отражать повышение функциональной активности клетки и её направленность на синтез биоло-

гических активных веществ, способных участвовать в ремоделировании склеры.

Таким образом, фибробласты склеры, синтезирующие коллаген и матричные метал-лопротеиназы, играют важную роль в ремоде-лировании внеклеточного матрикса при изме-

няющейся рефракции. Полученные данные согласуются с результатами других исследователей [3,4].

Нами определено количество тучных клеток в структуре теноновой капсулы в 2-х срезах с различными видами рефракции (рис. 3).

0,12 ОД 0,08 0,06 0,04 0,02 0

0,11

0,079±0:015*

|Л72±0,015

0,045±0.025

.0

(ЮШ),00 I

104±0.0р2

0,0 Li 1,005

0.09±0.02*:

0.06±0.029

o,oo.i±o,oo:

0,08±0,019*:

0,014±0,008

¿г

ж

/ / ' /

ж

ж /

1 количество тучных клеток срез I I количество тучных клеток срез 2 количество активных тучных клеток

Рис. З.Количество тучных клеток в структуре теноновой капсулы в срезах 1 и 2 с различными видами рефракции: *-различия между миопией и гиперметропией статистически значимы (р<0,05). **- различия между миопией высокой степени и гиперметропией статистически значимы (р<0,05)

Коэффициент корреляции Спирмена между рефракцией и количеством тучных клеток 1-го среза составил гк=0,388 при уровне значимости р<0,007 и 2-го среза -гк=0,554 при уровне значимости р<0,0001.

При прогрессирующей миопии тучные клетки представлены тёмными и очень тёмными клетками, что обусловлено высоким индексом гранулярного насыщения. Количество выделенных секреторных гранул в межклеточном пространстве незначительно или они вообще отсутствуют, что свидетельствует об угнетении второй секреторной фазы. В связи с тем, что тучные клетки активно участвуют в реорганизации соединительной ткани, процессе ангиогенеза и дифференцировке

других клеток посредством выделения гиста-мина, гепарина, цитокинов и факторов роста, можно предположить их участие в развитии морфофункциональных изменений теноновой капсулы при различных видах клинической рефракции.

Выводы

Таким образом, нами выявлены морфо-метрические особенности теноновой капсулы при миопии и гиперметропии. Отмечено активное участие фибробластов в ремоделиро-вании теноновой капсулы при усилении рефракции. Обращает внимание увеличенное количество слабо дегранулирующих клеток с высоким индексом насыщения при миопии по сравнению с гиперметропией.

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].

Болотов Анатолий Анатольевич - к.т.н., с.н.с., доцент, зав. кафедрой математики, медицинской информатики и статистики, физики ГБОУ ВПО ЮУГМУ Минздрава России. Адрес: 454092, г. Челябинск, ул. Воровского, 64. Тел. 8(351) 26279-08, E-mail: [email protected].

ЛИТЕРАТУРА

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

Inhibition by All-Trans-Retinoic Acid of Transforming Growth Factor-P -Induced Collagen Gel Contraction Mediated by Human Tenon Fibroblasts / Y. Liu [et al.] // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. - 2014. - Vol. 55, № 7. - P.4199-4205.

Kuo, J. Electron microscopy: methods and protocols / edited by. Kuo J. - Methods in molecular biology, 2nd ed. - 2007. - Vol. 369 - P. 625. McBrien, N. Biomechanics of the sclera in myopia: extracellular and cellular factors / N. McBrien, A. Jobling, A. Gentle // Optom Vis Sci. - 2009. № 86 (1). - P. 23-30.

1.

2