CC BY
28
УДК 616.12-008.331.1-056.52-06:616.124.2-091.8
ПАТОМОРФОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ МИОКАРДА ЛЕВОГО ЖЕЛУДОЧКА СЕРДЦА ПРИ ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ, СОЧЕТАННОЙ С ОЖИРЕНИЕМ
Сорокин Д.И., Марковский В.Д.
Харьковский государственный медицинский университет
В морфогенезе «гипертензивного сердца» при артериальной гипертензии сочетанной с ожирением, развивается гипертрофия левого желудочка сердца, ведущая к ремоделированию миокарда, в сочетании с интерстициальным липоматозом и склерозом, на фоне уменьшения числа функционально состоятельных кардиомиоцитов и нарастания интенсивности апоптоза, а также липофусциноза. Особенностью интерстициального коллагенообразования в гипертрофированном миокарде левого желудочка при АГ и ожирении является преобладание молодого интерстициального коллагена Ш типа, что возможно связано как с общей гиперлипидемией, характерной для этих больных, так и с местным разрастанием жировой клетчатки.
Ключевые слова: артериальная гипертензия, ожирение, кардиомиоцит, апоптоз, коллагеннообразование, липофусциноз
дения были разделены на 2 группы. В 1 группу
Введение
По данным ВОЗ в 2005 году в мире от сердечно-сосудистых заболеваний умерли 17,5 млн. человек, что составило 30% в структуре смертности. Отмечается выраженная тенденция к увеличению этих показателей. К 2020 году ВОЗ прогнозирует нарастание доли сердечнососудистой патологии в структуре смертности до 37% [17]. К основным факторам риска развития сердечно-сосудистой патологии относят артериальную гипертензию (АГ), поскольку она способствует развитию нейрогормональной и эндотелиальной дисфункции, нарушению метаболизма глюкозы и липидов, нарушению функции почек, системы свертывания крови, изменению сосудистых стенок, гипертрофии и дисфункции левого желудочка сердца, а также ускорению атерогенеза [3,5]. АГ часто сочетается с ожирением и наряду с последним рассматривается ВОЗ среди критериев диагностики метаболического синдрома (Executive Summary of the Third Report of the National Cholesterol Education Program (2001) [9]. Патоморфология сердца при АГ изучена достаточно, равно как и при ожирении, тогда как в случаях сочетания АГ и ожирения морфологические исследования немногочисленны, а их результаты противоречивы [6,8,11,12,15].
Цель исследования - на аутопсийном материале выявить морфологические особенности миокарда левого желудочка сердца при сочетании АГ и ожирения в сравнении с таковыми при АГ.
Материал и методы исследования
Изученный материал был представлен 52 умершими людьми, которые при жизни страдали гипертонической болезнью. С учетом массы тела, роста и индекса массы тела (ИМТ кг/м2), а также толщины подкожно жировой клетчатки в области передней брюшной стенки все наблю-
вошли 28 случаев, для которых было характерным сочетание АГ и ожирения (далее АГО), а во 2-ю группу были объединены 24 случая АГ без ожирения (далее АГ). По итогам аутопсий наиболее частой причиной смерти было названо острое нарушение мозгового кровообращения вследствие кровоизлияния в головной мозг. Кроме того, диагностировались геморрагические и ишемические инфаркты головного мозга. В одном наблюдении группы АГО смерть больного наступила при явлениях геморрагического панкреонекроза, а в одном случае группы АГ была диагностирована дилатационная кардио-миопатия.
Органометрическое исследование проводилось по общепризнанной методике, предложенной Г.Г.Автандиловым (1990) [1]. Из миокарда левого желудочка сердца вырезались 2 кусочка, которые фиксировали в 10% нейтральном формалине, заливали в целлоидин-парафин, после спиртовой проводки изготавливали срезы, толщиной 5-6 мкм. Срезы окрашивали гистологическими методами: гематоксилином и эозином, пикрофуксином по ван-Гизону; гистохимическими - мукополисахариды идентифицировали ШИК-реакцией с контролем амилазой, суданофильный липофусцин идентифицировали окраской Суданом Ш.
Иммуногистохимическое исследование проводили на парафиновых срезах, толщиной 56 мкм непрямым методом Кунса по методике M.Brosman (1979) [7]. Коллагены типировали монокпональными антителами (МКА) к коллагену I типа (Novocastra Laboratories Ltd.) Коллаген Ш типа определяли МКА к коллагену Ш типа (IMTEK,Ltd, Россия). Апоптоз определяли с помощью МКА CD95. В качестве люминесцентной метки использовали F (ab)-2 - фрагменты кроличьих антител против иммуноглобулинов мыши, меченных ФИТЦ. Препараты изучали в лю-
* Работа выполняется согласно с планом научно - исследовательских работ кафедры пропедевтики внутренней медицины №1 ХГМУ по теме «Иммуновоспалительные механизмы и инсулинорезистентность при формировании гипертензивного сердца» (№ госрегистрации 0104и00037).
Актуальт проблеми сучасно!" медицини
минесцентном микроскопе ЛЮМАМ-И2 с использованием светофильтров: ФС-1-2, СЗС-24, БС-8-2, УФС-6-3.Относительные объемы основных структурных компонентов миокарда определяли с помощью микроскопа Olympus BX-41 c использованием соответствующего программного обеспечения (Primer of Biostatistics, Version 4.03). Подсчитывали индекс морфофункцио-нальной состоятельности миокарда (ИМСМ) (В.П.Терещенко и др.,2005) [4] по формуле ИМСМ =С\НС, где С и НС -средние показатели относительных объемов функционально состоятельных кардиомиоцитов (С), которые не накапливают фуксинофильный субстрат, и функционально несостоятельных кардиомиоцитов (НС), которые накапливают фуксинофильный субстрат. Поданным В.П.Терещенко исоавт.(2005) [4] именно НС-кардиомиоциты находятся в стадии необратимой альтерации.
Интенсивность свечения коллагенов определяли на микрофлюориметре с ФЭУ-35 и выражали в условных единицах, равных току, протекающему через измерительный прибор, выраженных в микроамперах (мка). Статистический анализ проведен с помощью стандартного пакета программ Statgraphics.
Результаты и их обсуждение. В группе АГО по сравнению с группой АГ органометрическое и макроскопическое исследование выявило существенные особенности сердца. В настоящем сообщении отметим, что эти особенности заключаются в достоверном увеличении массы и размеров органа, расширении полостей, как левого, так и правого желудочков, изменении конфигурации органа на фоне чрезмерного развития субэпикардиальной жировой клетчатки.
Микроскопически во всех наблюдениях вне зависимости от их групповой принадлежности были выявлены признаки выраженной гипертрофии кардиомиоцитов.
В интерстиции миокарда группы АГ жировые клетки практически не отмечались. У умерших группы АГО среди гипертрофированных кардиомиоцитов выявлялись одиночные липоциты, а также мелкие группы, состоящие из 3-4 жировых клеток. В тоже время, стро-мальный компонент сильнее был развит в миокарде умерших без признаков ожирения (группа АГ). При окраске пикрофуксином по ван-Гизону преимущественно периваскулярно, а также оча-гово в интерстиции миокарда выявлялась интенсивная фуксинофилия характерная, как известно, для соединительной ткани. В миокарде левого желудочка при ожирении (группа АГО) также преимущественно периваскулярно выявлялась фуксинофилия, однако интенсивность ее и распространенность была меньшей. Вышесказанное подтверждается результатами мор-фометрических исследований. Так выявлено достоверное увеличение относительного объема жировой клетчатки в группе АГО -
6,4±0,21% против 1,5 ± 0,11% в группе АГ (Р<0,05). Тогда как относительный объем стро-мы оказался большим в группе АГ и составил 12,0±0,47% против 10,2 ±0,32% (Р<0,05). Относительный объем функционально состоятельных кардиомиоцитов (С) достоверно снижался составив 36,5 ± 0,63% против 41,6 ±0,30% (Р<0,05), тогда как относительный объем функционально несостоятельных кардиомиоцитов (НС) в группе АГ составил 45,1 ± 0,37% , а в группе АГО - 46,9 ± 0,72%, что достоверно не отличалось. Несмотря на это, ИМСМ левого желудочка сердца в группе АГО был достоверно меньшим, по сравнению с таковым в группе АГ (0,77 ± 0,023 против - 0, 91±0,011). В.П.Терещенко и соавторы (2005) [4] исследовательским путем установили, что при значении ИМСМ меньше чем 1,0 следует диагностировать морфофункцио-нальную несостоятельность гипертрофированного миокарда, которая по нашим данным, максимально выражена в группе умерших, при жизни страдавших сочетанием АГ и ожирения.
Иммуногистохимическое исследование выявило в составе соединительной ткани миокарда левого желудочка сердца в группе АГ преобладание коллагена 1 типа, тогда как в группе АГО преобладал коллаген Ш типа, который относится к менее зрелым, по сравнению с коллагеном 1 типа, интерстициальным коллагеном. Интенсивность свечения коллагенов приведена в таблице 1. В литературе имеются сведения об увеличении содержания именно коллагена 1 типа в миокарде при гипертонической болезни [12]. Задержка созревания коллагена Ш типа в коллаген 1 типа, что доказано в литературе при сочетании АГ и ожирения, возможно связана с конкурирующим разрастанием жировой клетчатки. В эксперименте на крысах Nascimento, Costa (2006) [16] показали, что жировая клетчатка тормозит дифференцировку миофибробластов, снижает как интенсивность процесса коллагенообразования, так и созревание коллагена.
Во всех наблюдениях очагово в цитоплазме кардиомиоцитов отмечается суданофильная, ШИК-позитивная пылевидная зернистость, локализующаяся как вокруг ядер, так и на периферии клеток. Оптическая плотность судано-фильной зернистости в перинукпеарных зонах кардиомиоцитов у умерших из группы АГО составила 0,758±0,02 усл.ед., что достоверно превышало этот показатель в группе АГ -0,733±0,03 усл.ед. (Р<0,05). В периферических отделах кардиомиоцитов выраженная судано-филия и ШИК-реакция была также достоверно большей у умерших из группы АГО и составила - 0,950±0,04 усл.ед. (в группе АГ 0,805±0,05 усл.ед. ) (Р<0,001). Таким образом, более выраженный липофусциноз, характеризующийся накоплением как незрелого (в перинукпеарных зонах), так и зрелого (в периферических отделах
клетки) липофусцина, характерен для гипертонической болезни сочетанной с ожирением. Как известно, в норме образование липофусцина происходит путем аутофагии в две стадии. В начале незрелый липофусцин возникает в пе-ринукпеарных зонах, как известно характеризующихся высоким уровнем напряжения обменных процессов. Затем гранулы незрелого липофусцина перемещаются на периферию клетки, где они превращаются в зрелый липофусцин, обладающий высокой активностью лизосомных, а не дыхательных ферментов. В связи с этим полагают, что накопление зрелого липофусцина свидетельствует о снижении способности клетки к адаптации [14]. По данным литературы, избыточное накопление липофусцина свидетельствует о повреждении митохондрий и лизо-сом, что в дальнейшем приводит к апоптозу кардиомиоцитов. Механизм этого процесса связан со способностью липофусцина индуцировать апоптоз, путем ингибирования протеаз, инициирующих апоптозный каскад [13]. В обеих изученных группах в цитоплазме кардиомиоцитов выявлялись каплевидные ярко судано-фильные включения, не окрашивающиеся при ШИК-реакции, и представляющие собой скопления нейтрального жира, что свидетельствует о наличии внутриклеточной жировой дистрофии. Как было показано выше, между кардиомиоци-тами в интерстиции миокарда, а также в пери-васкулярных зонах выявляется достоверное увеличение относительного объема липоцитов в группе АГО (Р<0,05).
Иммуногистохимическое исследование выявило увеличение количества клеток, экспрес-сирующих рецепторы к Ой95 в миокарде левого желудочка сердца группы АГО по сравнению с группой АГ. Как следствие, апоптозный индекс в группе АГО достоверно превышал таковой в группе АГ (0, 89 ±0,018% против 0,66 ±0,0 43% (Р<0,05). Исследования последних лет показали, что апоптозная гибель кардиомиоцитов служит решающим фактором в переходе к компенсаторной гипертрофии и нарушению насосной функции сердца при АГ [2]. Условия, провоцирующие экспрессию химических механизмов апоптоза в «перегруженном» сердце, включают чрезмерное механическое напряжение кардиомиоцитов, гипоксию и окислительный стресс, активацию нейрогумораль-ных факторов и цитокинов [10]. Как показали наши исследования, результаты которых изложены выше, по крайней мере, часть этих факторов при сочетании АГ и ожирения выражены сильнее, в связи с чем активизированы и апоп-тозные изменения.
Выводы. 1.В морфогенезе «гипертензивного сердца» при артериальной гипертензии сочетанной с ожирением, равно как и при артериальной гипертензии без ожирения, развивается гипертрофия левого желудочка сердца, ведущая к ремоделированию миокарда, на фоне
склероза, уменьшения числа функционально состоятельных кардиомиоцитов, нарастания интенсивности апоптоза. Степень выраженности этих патологических изменений достоверно выше при сочетании АГ и ожирения.
2. Выраженное истощение компенсаторно-адаптационных механизмов миокарда левого желудочка сердца при АГ и ожирении проявляется в избыточном накоплении липофусцина в цитоплазме кардиомиоцитов в сочетании с выраженной жировой клеточной и стромально-сосудистой дистрофией.
3. Особенностью интерстициального коллаге-нообразования в гипертрофированном миокарде левого желудочка при АГ и ожирении является преобладание молодого интерстициального коллагена Ш типа, что возможно связано как с общей гиперлипидемией, характерной для этих больных, так и с местным разрастанием жировой клетчатки.
Таблица 1
Интенсивность свечения интерстициальных коллагенов 1 и Ш типов в миокарде левого желудочка сердца
(мка)
Группы Интенсивность свечения коллагенов (мка)
Коллаген 1 типа Коллаген Ш типа
АГ 24,68±3,45 11,54±1,14
АГО 15,88±2,55* 18,98±2,35*
*Р < 0,05 по сравнению с группой АГ
Литература
1. Автандилов Г.Г.Медицинская морфометрия.-М.,1990. - 384 с.
2. Бабак О.Я., Немцова В.Д., Шапошникова Ю.Н. Апоптоз и его роль в патогенезе сердечно-сосудистых заболеваний. Современное состояние вопроса // УкраТнський терапевтичний журнал. - 2004. - №2.- С.4-11.
3. Боднар П.М. Д1агностика та л1кування метаболтного синдрому: Метод.рекомендацп. - К., 2001. - 12 с.
4. Терещенко В.П., Дегтярьова Л.В., Гичка С.Г., Самусева Е.С. та ¡н. Морфолопчы методи, ¡нформативы щодо розтзнання патологи мюкарда: Метод.рекомендацп. - К., 2005. - 31с.
5. Шостак H.A., Аничков Д.А. Метаболический синдром: критерии диагностики и возможности антигипертензивной терапии // РМЖ. - 2002. -№10 (27).
6. Юнусов Р.А.,Исамитдинова И.М.Состояние внешнего дыхания и центральной гемодинамики у больных с алиментарно-конституционным ожирением// Мед.жур.Узбекистана.- 1992. -№2.-С.14-16.
7. Brosman M. Immunofluorescencne vysetrovanie formal-parafinovego materialu. // Cs. patol.- 1979.- V15, № 4. - P.215-220.
8. Dalen H., Saetersdal T., Odegarden S. Some ultrastructural features of the myocardial cells in the hypertrophied human papillary muscle. // Virchows Arch A Pathol Anat Histopathol. - 1987. -V.410, №4. - P.281-294.
9. Executive Summary of the Third Report of the National Cholesterol Education Program (NCEP).Expert Panel on Detection , Evalution, and Treatment of High Blood Cholesterol In Adults (Adult Treatment Panel) // JAMA. - 2001. - V.285. - P.2486-2497.
10. Intengan H.D., Schiffrin E.L. Vascular remodeling in hypertention: roles of apoptosis, imfamation, and fibrosis // Hyertention. - 2001. -V.38.-P.581-587.
11. Laurer M., Anderson K., Kannel W., Levy D.The impact of obesity on left ventriculy mass and geometry: The Framingham Hert Study // JAMA.-1991.-№266.-P.231-236.
12. Lopez B., Gonzalez A., Varo N., Laviades C., Querejeta R., Diez J. Biochemical assessment of myocardial fibrosis in hypertensive heart disease.// Hypertension. 2000.- V.38, №5. - P.1222-1226.
13. Powell S.R., Wang P., Divald A., Teichberg S. et.al.Aggregates of oxidized proteins (lipofuscin) induce apoptosis through proteasome inhibition and dysregulation of proapoptotic proteins // Free Radic. Biol. Med. - 2005. - V.38, №8. - P. 1093-1101.
14. Ravi Kiran T., Subramanyam M.V., Prathima S., Asha Devi S. Blood lipid profile and myocardial superoxide dismutase in swim-trained
Актуальт проблеми сучасно! медицини
young and middle-aged rats: comparison between left and right ventricular adaptations to oxidative stress. // J. Comp. Physiol. [B].-2006. - V.176, №8. -P.749-762.
15. Rayment N.B., Haven A.J., Madden B., Murday A. et.al.Myocyte loss in chronic heart failure. // J. Pathol. - 1999. - V.188, №2. -P.213-219.
16. Nascimento A.P., Costa A.M.. Overweight induced by high-fat diet delays rat cutaneous wound healing. // Br. J. Nutr. - 2006. - V.96, №6. - P.1069-1077.
17. WHO (World Health Organization). 2005. www/who.int/
Реферат
ПАТОМОРФОЛОГ1ЧН1 ОСОБЛИВОСТ1 М10КАРДА Л1ВОГО ШЛУНОЧКА СЕРЦЯ ПРИ Г1ПЕРТОН1ЧН1Й ХВОРОБ1 3 ОЖИР1ННЯМ
СорокЫ Д.1., Марковський В.Д.
Ключов1 слова: артер1альна ппертенз1я, ожиршня, кардюмюцит, апоптоз, колагеноутворення, л1пофусциноз.
В морфогенез! «ппертензивного серця» при артер1альнм ппертензи у сполучены з ожирнням роз-виваеться ппертроф1я л1вого шлуночка серця яка призводить до ремоделювання мюкарда в сполу-чены з ¡нтерстицальним лтоматозом та склерозом, на фоы зменшення числа функцюнально спро-можних кардюмюцит1в \ зростання ¡нтенсивност1 апоптозу, а також лтофусцинозу. Особливють ¡нтер-стицального колагеноутворення у ппертрофнному мюкард1 л1вого шлуночка при АГ та ожиршы поля-гас у переважання молодого ¡нтерстицального колагена Ш типу, що може бути пов'зано як з зааль-ною пперл1пщем1сю, так \ з мюцевим розростанням жировоТ тканини.
УДК: 616.438-053.1-091.8-02:618.3-06:616.37-008.64
ИММУНОФЕНОТИПИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ЛИМФОИДНОЙ ПОПУЛЯЦИИ ТИМУСА ПЛОДОВ С ПРИЗНАКАМИ ЗАДЕРЖКИ ВНУТРИУТРОБНОГО РАЗВИТИЯ ОТ МАТЕРЕЙ, СТРАДАЮЩИХ САХАРНЫМ ДИАБЕТОМ I ТИПА
Сорокина И.В., Куприянова Л.С.
Харьковский государственный медицинский университет
Иммуногистохимическим методом изучены иммунофенотипические особенности лимфоидной популяции тимуса плодов с признаками ЗВРП от матерей, страдающих сахарным диабетом I типа, в сравнении с тимусами плодов от здоровых матерей. Установлено, что лимфоидный компонент тимуса плодов от матерей с СД I типа отличается незрелостью, обусловленной нарушением процессов пролиферации, созревания и дифференцировки лимфоцитов. Это связано с особенностями строения эпителиального компонента тимуса, нарушением коллагенообразова-ния, а также изменением интерлейкин-продуцирующей активности желез плодов с признаками ЗВРП от матерей с СД I типа. Выявленные особенности лимфоидной популяции в дальнейшем онтогенезе могут проявляться развитием иммунопатологических состояний.
Ключевые слова: беременность, сахарный диабет I типа (СД), плод, задержка внутриутробного развития плода (ЗВРП), тимус, иммуногистохимия.
Проблема сахарного диабета (СД) в Украине имеет огромную медико - социальную значимость и принимает общегосударственное значение. Это обусловлено прежде всего неуклонным ростом заболеваемости среди населения. [10]. Эпидемиологический характер заболеваемости наблюдается и среди женщин детородного периода [8]. Эффективность инсулинотера-пии и применение рациональной диеты способствуют восстановлению репродуктивной функции и увеличению количества родов при данной патологии [13]. Однако крайне неблагоприятное влияние заболевания на внутриутробное развитие потомства приводит к частому развитию пороков, высокой перинатальной смертности де-
тей, а также повышенной их предрасположенности к развитию эндокринопатий и различного рода соматической патологии [2]. В связи с этим, проблема СД занимает ведущее место и находится в центре внимания как гинекологов -эндокринологов, так и акушеров, неонатологов и педиатров.
При беременности течение СД I типа характеризуется лабильностью, нестойкостью компенсации, проявлением сосудистых и метаболических осложнений заболевания [1, 11]. Наиболее неблагоприятными из них для развития плода являются гипоксия, гипергликемия и кетоацидоз. Периоды декомпенсации заболевания матери совпадают с критическими периодами закладки
* В материалах статьи представлен фрагмент комплексной научно - исследовательской работы кафедры патологической анатомии Харьковского государственного медицинского университета «Патологическая анатомия отдельных систем плода и новорожденного от матерей с осложненной беременностью» (номер государственной регистрации 0105и002760), которая входит в координационный план приоритетных направлений, утвержденный Министерством Здравоохранения Украины.
