CC BY
34
УДК 616.379-008.64+616-089.843+591.437 ВЕРНИГОРОДСЬКИЙ С.В.
Внницький на^ональний медичний унверситетiMeHiМ.1. Пирогова
ПАТОМОРФОЛОПЧЫ ЗМШИ тДШЛУНКОВОТ ЗАЛОЗИ ТА РОЛЬ СУДИННОГО ФАКТОРА
У розвитку ЫсулЫовоТ недостатност
ПРИ ЦУКРОВОМУ Д|АБЕТ1 2-го ТИПУ
Резюме. В стат наведен сучасн данi щодо патогенетичних ланок виникнення цукрового дабету (ЦД) 2-го типу. Проведено морфолопчне досл^ення судин пдшлунковоI залози у хворих на ЦД 2-го типу. Виявленi специфiчнi змни в них у виглядi генерал^зованого пал'нозу, що характерно для д1абетичних ан-попалй. За нашими даними, саме ураження судин в^грае ключову роль у порушеннi кровопостачання бета-клтин, що призводить до дегенеративнихпроцеав, прогресування iнсулiновоIнедостатност та по-пршення перебiгу ЦД 2-го типу.
Ключовi слова: цукровий д1абет, судини пщшлунково'1 залози, морфологiчнi змiни.
о ' p Р ® Оригинальные исследования
/Original Researches/
International journal of endocrinology
Цукровий дiабет (ЦД) — одна з глобальних та акту-альних проблем сучасно! медицини. Це пов'язано з не-ухильним ростом його частоти, з одного боку, та тими тяжкими серцево-судинними ускладненнями, що призводять до ранньо! швалщизаци та смертност — з шшого. На сьогодш вщомо, що ЦД 2-го типу — гетеро-генне захворювання, основу якого становить шсулшо-резистентнють (1Р) i недостатнють функци бета-клггин. Встановлено, що спочатку у генетично схильних до ЦД 2-го типу ошб виникае i прогресуе 1Р. 1Р м'язово! тка-нини розглядаеться як найбтьш раннiй i, можливо, генетично обумовлений дефект, який набагато випе-реджуе появу гiперглiкемii [1]. Однак вщсутня едина думка стосовно того, яке з цих порушень е первинним у розвитку захворювання. Ус iснуючi концепци етю-логи та патогенезу ЦД виходять з поняття первинного порушення дiяльностi iнсулярного апарату внаслщок поеднання генетичних, iмунологiчних, шфекцшних та iнших патологiчних чинникiв, що призводять до зни-ження секреци (або бюлопчно'Г дГ!) iнсулiну та розвитку всього симптомокомплексу захворювання, провщ-ним з яких е тдвищення вмiсту цукру в кровь Останне за умов абсолютно! або вщносно'Г недостатносп ш-сулiну обумовлене, з одного боку, зниженням утиль заци глюкози тканинами, а з шшого — збтьшенням Г! продукци в кров за рахунок активаци механiзмiв глтэ-генолiзу i глюконеогенезу. Виникнення та розвиток су-динних i органних ускладнень при ЦД у першу чергу асоцiюеться з наявнютю хрошчно'Г гiперглiкемii. Вихо-дячи з цього, традицiйно проведене лшування спрямо-
ване головним чином на компенсацш недостатностi ендогенного iнсулiну з вщновленням нормоглiкемiï, що вважаеться заходом профилактики рiзноманiтних ускладнень ЦД [2].
Разом з тим мехашзм, вщповщальний за прогре-суюче зниження функци' бета-клiтин, до кiнця не з'ясований. 6 декшька гiпотез, якi показують, що збiльшення частоти апоптозу та зниження регенераци' бета-клiтин генетично запрограмоваш. Крiм того, над-лишкова секрещя iнсулiну в раннiй перiод шсулшоре-зистентностi може призводити до збтьшення загибелi клiтин, а накопичення амшну — до амiлоïдозу осщв-щв [3—8]. Порушення лiпiдного обмiну i надлишко-ве накопичення неестерифiкованих жирних кислот (НЕЖК) в острiвцях шдшлунково1 залози також може призводити до зниження ïx функцiональноï активности так звано'1 лiпотоксичностi [4]. Значним проривом у розумшш меxанiзмiв деструкци' бета-клiтин шдшлун-ково1 залози стали дослщження бiологiчноï значущо-стi оксиду азоту (NO). Дослщженнями останнix роив показано, що саме оксид азоту, який утворюеться в ос^вцях i бета-клггинах пiдшлунковоï залози, вiдiграе основну роль у мехашзмах руйнування i загибелi бета-клiтин, що i призводить до рiзкого зменшення ïx кшь-
Адреса для листування з автором:
Вернигородський С.В. E-mail: [email protected]
© Вернигородський С.В., 2015 © «М1жнародний ендокринолопчний журнал», 2015 © Заславський О.Ю., 2015
Таблиця 1. Середшй в1к померлих в групах спостереження (M ± m)
BiKOBi групи (роки) Основна група Контрольна група
1 (20-40) 26,8 ± 1,9 28,4 ± 1,9
II (40-60) 52,6 ± 1,3 52,8 ± 1,4
III (60-75) 68,8 ± 1,7 66,2 ± 1,4
коси та розвитку кшшчного ЦД [9—11]. Не викликае сумшву той факт, що ангюгенш фактори, таы як су-динний ендотелiальний фактор росту, фактор росту фiбробластiв та шш^ вiдiграють ключову роль у розвитку мкросудинних ускладнень при ЦД [12]. Разом iз тим у лiтературi практично вiдсутнi роботи, яы були б присвяченi вивченню судинного фактора у розвитку шсулшово! недостатностi при ЦД 2-го типу. Тому метою нашого дослщження було вивчення патомор-фологiчних змш судин шдшлунково! залози при данш патологи.
Матерiали та методи досл^дження
Патоморфологiчнi дослiдження шдшлунково! залози виконанi 46 померлим на ЦД 2-го типу вшом вiд 20 до 75 роив (табл. 1) та тривалютю захворювання вiд 1 до 20 роив.
Тривалють захворювання на ЦД 2-го типу у до-слщжуваних осiб становила: до 5 рошв — 8 оаб, вiд 6 до 10 роыв — 14, вiд 10 до 20 рошв — 16, понад 20 ро-кiв — 8 оаб. Смерть хворих настала вщ iнфаркту мю-карда (18), iшемiчного iнсульту (10), тромбоемболи легенево! артери (4), серцево-судинно! недостатно-стi шсля операци ампутаци нижнiх кiнцiвок iз приводу гангрени стопи (6) i нирково! недостатностi (8). Контрольну групу становли 14 померлих аналопч-ного вшу без порушення вуглеводного обмшу. Шма-точки тканин фшсували у 5% розчинi нейтрального формалшу протягом 24—48 годин, зневоднювали в спиртах зростаючо! мiцностi та заливали в парафш. З парафiнових блоыв були зробленi серiйнi зрiзи за-втовшки 5—8 мкм, що забарвлювали гематоксилш-еозином, за Ван Пзоном, толу!диновим синiм. Окре-мi пстолопчш препарати фарбували суданом III, IV, орсе!ном та iмпрегнували азотнокислим срiблом за Футом та Гоморi, резорцин-фуксином за Вейгертом. З метою диференцшвання альфа- та бета-клггин шдшлунково! залози застосовували гематоксилш з фуксином за Гоморь
Результати та Тх обговорення
Макроскошчш змiни шдшлунково! залози у хворих на ЦД 2-го типу вщзначалися в ушх вiкових групах та були бтьш вираженi в ошб з тривалiстю ЦД 10—20 та бтьше рокiв. Макроскопiчно спостерпали лiпоматоз шдшлунково! залози, який переважав у 54 % померлих, атрофш — у 41 % та склероз — у 40 %. У бтьшос-п випадюв пiдшлункова залоза була у виглядi тонкого щiльного тяжу розмiрами вщ 11 до 16,5 см, товщиною 2—2,5см. Тканина на розрiзi мало^вна, щтьноела-стично! консистенцii. Рисунок часточок був нечiтким
унаслiдок дифузного розростання волокнисто! свпло-шро! сполучно! тканини у виглядi сiтки та вогнищево-го розростання жирово! тканини, яка школи повнiстю замiщувала хвостовий вщдщ залози. Фiброзна капсула була склерозована. Мiсцями сполучна тканина у ви-глядi пучков сiрого кольору розросталася навколо про-токiв i судин. Просвгга панкреатодуоденальних артерiй на 1/3—1/4 перекрип лiпiдними бляшками як в прок-симальних, так i в дистальних вiддiлах.
При патогiстологiчному дослщженш строма залози у виглядi тонких прошарюв сполучно! тканини з по-мiрно повнокровними кровоносними судинами. Ек-скреторний апарат був представлений рiзноi величини та форми залозистими часточками, мiж якими трапля-лися вивщш протоки рiзного калiбру, вистеленi одно-рядним призматичним i кубiчним епiтелiем. 1нкретор-ний вiддiл представлений ос^вцями Лангерганса, що розташованi мiж ацинусами. Острiвцевi альфа-клiтини були нечисленнi, локалiзувалися переважно в перифе-ричних вщдщах острiвцiв, неаргiрофiльнi, при забар-вленш за Гоморi мiстять у цитоплазмi зернистiсть чер-воного кольору. Бета-кштини овально! форми, добре iмпрегнуються солями срiбла, цитоплазма !х дрiбно-зерниста, синюватого вщтшку, розташованi вони переважно в центральних вiддiлах осщвщв.
При гiстологiчному дослiдженнi на тлi нормальних часточок з незмiненими ацинусами, клггани яких ба-гатi на зимоген, чгтко визначаються часточки, де кшти-ни ацинусiв дискомплексованi, з незначною кшьыстю зимогену, гранули якого розташовуються в базальних вiддiлах клiтин, цитоплазма !х вакуолiзована, багата лiпiдами. Строма органа представлена розростанням широких пласпв сполучно! тканини, рiзного ступеня зршосл, переважно навколо вивiдних протокiв, яка проростае мiж часточками та вростае в !х центральнi вiддiли, що призводить до атрофи та формування не-справжнiх часточок (рис. 1).
Ештелш протокiв сплощений, мiсцями десквамо-ваний. Поряд iз дифузним склерозом спостерпали надлишкове розростання жирово! тканини, яка за-повнювала як прошарки мiж часточками, так i вроста-ла всередину часточок. Кiлькiсть ос^вщв Лангерганса значно зменшена, вони овально! або неправильно! форми, оточеш шжною сполучнотканинною капсулою, що зливаеться з промiжною сполучною тканиною. В окремих випадках вони були представлен у виглядi груп дрiбних клiтин, погано обмежених вщ сусщньо! тканини. Окремi острiвцi компенсаторно гшертрофоваш Спiввiдношення мiж альфа- та бе-та-клiтинами порушено в бш альфа-клiтин. У бета-клiтинах знаходили дегрануляцш цитоплазми, а у
Рисунок 1. Лпоматоз, склероз нтерстицю
пщшлунково/ залози з формуванням несправжнх часточок та атроф1ею остр'тц'в Лангерганса. Палшоз м'жчасточкових артерй та артерол у хворого на ЦД 2-го типу. Тривалсть захворювання — 12 роюв. Забарвлення гематоксилном та еозином, х 100
Рисунок 2. Плазматичне просякнення стнки м'жчасточкових судин пщшлунково/ залози хворого на ЦД 2-го типу. Тривалсть захворювання — 5 роюв. Забарвлення гематоксилном та еозином, х 400
випадках з тяжким переб^ом ЦД — пдрошчну дегене-рацш. Таы кштини мали свгтлу («пусту») цитоплазму, в якш гранули замщеш вакуолями. У 39 % випадыв вщзначали гiалiноз острiвцiв iз субендотелiальним вiдкладанням гомогенного ацидофiльного гiалiну. Одночасно з палшозом спостерiгалася i жирова ш-фiльтрацiя бета-клiтин. З боку судинного русла вщ-значаеться виражена перебудова як артерiальних, так i венозних судин у виглядi перекалiбрування 1х про-свiту за рахунок плазматичного просякнення стшки, гiалiнозу, склерозу внутршньо! оболонки. Так, по ходу судин дрiбного калiбру спостерiгалися однорщш склоподiбнi тяжi, гiалiноз 1х стшок. Слiд вiдзначити, що процес розпочинався iз скупчення у просвiтi судин еозинофшьно! 6шково! маси з подальшою плаз-морагiею стiнки (рис. 2).
У мiжчасточкових артерiолах поряд iз гiалiнозом стiнок спостерiгали виражений склероз iз звуженням просвiту судин понад 75 %.
У панкреатодуоденальних артерiях вiдзначали на-явнiсть лшщно^брозних та гiалiнiзованих бляшок, подiбних до тих, що знаходили в коронарних артерiях у хворих з iшемiчною хворобою серця та артерiальною гiпертензiею, якi звужували просвiт судин на 1/3—1/4.
Отже, результати проведеного морфолопчного дослщження показали, що при ЦД 2-го типу поряд з лшоматозом, склерозом та атрофiею шдшлунково!' залози, яю знаходили в ушх вiкових групах, у стiнках кро-воносних судин розвиваються змiни як клгганних, так i волокнистих структур.
Привертае увагу плазморапя та накопичення палшу у стiнках судин мшроциркуляторного русла. Такий ге-нералiзований палшоз, проявом якого стае макро- i мiкроангiопатiя, слiд розглядати як специфiчнi дiабе-тичнi прояви у тканиш шдшлунково!' залози. Майже в ушх випадках у пiдшлунковiй залозi виявляються яви-ща гiалiнозу, що вкрай рщко трапляеться при ЦД 1-го типу. Як вщомо, ознакою функцюнально! недостатно-стi бета-клiтин при ЦД 2-го типу е зменшення розмiру ядер клгган, комплексу Гольдж та ендоплазматично'1 сiтки, що, найiмовiрнiше, пов'язане з розвитком склерозу судин, фiброзу i гiалiнозу острiвцiв [10]. Цi змiни виявляються бiльшою чи меншою мiрою в шдшлунко-вш залозi осiб похилого вiку за вщсутносп порушення вуглеводного обмiну. Недостатнють бета-клiтин при ЦД 2-го типу може бути наслщком зниження чутли-востi цих клiтин до глюкози, порушення процесiв вход-ження кальцш в бета-клiтину, його зв'язування з каль-модулiном, змiни мiкротубулярноl-мiкроворсинчастоl системи, дефекту фiбрилярних бiлкiв цитоплазми.
Патоморфолопчш змiни судин шдшлунково!' залози, на нашу думку, призводять до порушення крово-постачання бета-клгган, розвитку в них дистрофiчних i дегенеративних процешв i, як наслiдок, зменшення секреци iнсулiну з подальшим прогресуванням шсуль ново! недостатностi та попршенням перебiгу ЦД 2-го типу.
Отже, даш огляду лiтератури та результати нашого дослщження пiдтверджують безсумнiвну участь анпо-генних факторiв у механiзмах формування та прогресу-вання ЦД 2-го типу.
Висновки
1. Морфолопчш змши в судинах пщшлунково!' залози носять специфiчний характер для ЦД 2-го типу i характеризуються генералiзованим гiалiнозом.
2. Структурно-змiненi судини тдшлунково1 зало-зи призводять до порушення кровопостачання бета-клiтин, розвитку в них дистрофiчних i дегенеративних процесiв, що сприяе прогресуванню шсулшово!' недо-статносп.
3. Подальше патоморфологiчне дослiдження уль-траструктурних змiн у судинному ру^ пщшлунково!' залози сприятиме вивченню бтьш тонких механiзмiв розвитку ЦД 2-го типу та вщокремленню диференцш-но^агностичних критерив мiж дiабетичними макро-та мшроанпопатаями i ураженнями судин при iшемiч-нiй хворобi серця та артерiальнiй гiпертензií.
Список лператури
1. Полторак В.В. Гликемическая память как патогенетическое основание для формирования алгоритма современной антидиабетической терапии/ В.В. Полторак, Н.С. Красова, М.Ю. Горшунская // Международный эндокринологический журнал. — 2014. — № 3(59). — С. 15-21.
2. Полторак В.В. Адипонектин та цукровий дiабет 2-го типу (патогенетичт аспекти як мдГрунтя для оп-тuмiзацií антuдiабетuчноí фармакотерапи) [Текст] /
B.В. Полторак, М.Ю. Горшунська, Н.С. Красова // Международный эндокринологический журнал. — 2014. — № 5(61). —
C. 95-104.
3. Lidell M.E., Betz M.J., ЕпегЬаск S. Brown adipose tissue and its therapeutic potential// J. Intern. Med. — 2014. — Vol. 276(4). — P. 364-377. — Available from: http://doi.wiley. com/10.1111/joim.12255 doi: 10.1111/joim.12255.
4. Samuel V.T., Petersen K.F., Shulman G.I. Lipid-induced insulin resistance: unravelling the mechanism // Lancet. — 2010. — Vol. 375(9733). — P. 2267-2277. — Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/pii/S0140673610604084 doi: 10.1016/S0140-6736(10)60408-4.
5. Grayson B.E., Seeley R.J., Sandoval D.A. Wired on sugar: the role of the CNS in the regulation of glucose homeostasis // Nat. Rev. Neurosci. — 2013. — Vol. 14(1). — P. 24-37. — Available from: http://www.nature.com/doifinder/10.1038/nrn3409PubMed PMID: 23232606. doi: 10.1038/nrn3409.
6. Hotamisligil G.S. Inflammation and metabolic disorders // Nature. — 2006. — Vol. 444(7121). — P. 860-867. — Available from: http://www.nature.com/doifinder/10.1038/ nature05485 PubMed PMID: 17167474. doi: 10.1038/ nature05485.
Вернигородский С.В.
Винницкий национальный медицинский университет имени Н.И. Пирогова
ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ И РОЛЬ СОСУДИСТОГО ФАКТОРА В РАЗВИТИИ ИНСУЛИНОВОЙ НЕДОСТАТОЧНОСТИ
ПРИ САХАРНОМ ДИАБЕТЕ 2-го ТИПА Резюме. В статье представлены современные данные о патогенетических звеньях возникновения сахарного диабета (СД) 2-го типа. Проведено морфологическое исследование сосудов поджелудочной железы у больных СД 2-го типа. Обнаружены специфические изменения в них в виде генерализованного гиалиноза, что характерно для диабетических ангиопатий. По нашим данным, именно поражение сосудов играет ключевую роль в нарушении кровоснабжения бета-клеток, что приводит к дегенеративным процессам, про-грессированию инсулиновой недостаточности и ухудшению течения СД 2-го типа.
Ключевые слова: сахарный диабет, сосуды поджелудочной железы, морфологические изменения.
7. Kadowaki T, Yamauchi T. Adiponectin Receptor Signaling: A New Layer to the Current Model. Cell//Metabolism. — 2011. — Vol. 13(2). — P. 123-124. — Available from: http://linkinghub. elsevier.com/retrieve/pii/S1550413111000131 PubMed PMID: 21284979. doi: 10.1016/j.cmet.2011.01.012.
8. Goldfine A.B., Kahn C.R. Adiponectin: linking the fat cell to insulin sensitivity//Lancet. — 2003. — Vol. 362(9394). — P. 14311432. — Available from: http://linkinghub.elsevier.com/retrieve/ pii/S0140673603147277. doi: 10.1016/S0140-6736(03)14727-7.
9. Holland W.L., Miller R.A., Wang Z.V. et al. Receptor-mediated activation of ceramidase activity initiates the pleiotropic actions of adiponectin//Nat. Med. — 2010. — Vol. 17(1). — P. 5563. Available from: http:// www.nature.com/doiflnder/10.1038/ nm.2277PubMed PMID: 21186369. doi: 10.1038/nm.2277.
10. Fabbrini E, Magkos F., Mohammed B.S. et al. Intrahepatic fat, not visceral fat, is linked with metabolic complications of obesity // Proceedings of the National Academy of Sciences. — 2009. — Vol. 106(36). — P. 15430-15435. — Available from: http://www.pnas.org/cgi/doi/10.1073/pnas.0904944106 PubMed PMID: 19706383. doi: 10.1073/pnas.0904944106.
11. Morino K, Petersen K.F., Shulman G.I. Molecular mechanisms of insulin resistance in humans and their potential links with mitochondrial dysfunction // Diabetes. — 2006. — Vol. 55(Suppl. 2). — P. 9-15. — Doi: 10.2337/db06-S002.
12. PenkovD.N., EgorovA.D., MozgovayaM.N., Tkachuk V.A. Insulin resistance and adipogenesis: Role of transcription and secreted factors // Biochemistry. — 2013. — Vol. 78(1). — P. 8-18. — Available from: http:// link.springer.com/ 10.1134/ S0006297913010021 PubMed PMID: 23379555. doi: 10.1134/ S0006297913010021.
OmpuMaHO 22.11.14 M
Vernyhorodskyi S.V.
Vinnytsia National Medical University named after M.I. Pyrohov, Vinnytsia, Ukraine
PATHOMORPHOLOGICAL CHANGES OF THE PANCREAS AND ROLE OF VASCULAR FACTOR IN INSULIN DEFICIENCY DEVELOPMENT IN DIABETES MELLITUS TYPE 2 Summary. The article presents current data on pathogenetic links of diabetes mellitus (DM) type 2 occurrence. A morphological study of pancreas vessels in patients with DM type 2 has been carried out. Specific changes in them as generalized hyalinosis, which is characteristic of diabetic angiopathy, were identified. Our records show that exactly vascular lesions has a key role in circulatory disorders ofbeta-cells, leading to degenerative processes, progression of insulin deficiency and worsening of DM type 2 course.
Key words: diabetes mellitus, pancreas vessels, morphological changes.
