CC BY
26
УДК 616-018.2-07:612.386
СТРУКТУРНО-ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ЦИТОФИЗИОЛОГИИ ВСАСЫВАНИЯ В СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКЕ ДВЕНАДЦАТИПЕРСТНОЙ КИШКИ ЧЕЛОВЕКА ПРИ ДИСПЛАЗИИ
СОЕДИНИТЕЛЬНОЙ ТКАНИ
Е. В. Сосновская, Е. А. Лялюкова, М. А. Ливзан, В. В. Семченко, С. С. Степанов,
В. Б. Колокольцев
Дисплазия соединительной ткани (ДСТ) сопровождается трофологической недостаточностью, механизмы развития которой в настоящее время интенсивно изучаются. Особая роль при этом уделяется исследованию особенностей строения и функционирования желудочно-кишечного тракта (ЖКТ) у пациентов с ДСТ при сопутствующей воспалительной патологии кишечника [2]. Работ по изучению структурно-функционального состояния системы всасывания в тонкой кишке у человека при ДСТ, но без сопутствующей патологии, очень мало, и они не затрагивают всех компонентов ее слизистой оболочки.
Целью настоящей работы было исследование структурно-функциональных механизмов нарушения всасывания в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки человека при дисплазии соединительной ткани.
Материал и методы
исследования
Материал для морфологического исследования получен в ходе эндоскопической биопсии слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки (СОДК) у практически здоровых пациентов с (1-я группа, п=27) и без (2-я группа, п=27) дисплазии соединительной ткани (ДСТ). Биоптаты СОДК фиксировали погружением в смесь 4%-ного раствора параформальдегида на среде Хенкса в тече-
ние 2 часов при температуре +4°С. После этого материал рассекали на пластины толщиной 1 мм, которые дофиксировали в аналогичном растворе фиксатора в течение 12—24 часов при температуре +4°С. Затем биоптаты дофиксировали в 1%-ном растворе четырех-окиси осмия в течение 2 часов, обезвоживали в спиртах восходящей концентрации и заключали в смесь эпона и аралдита. Полутонкие и ультратонкие срезы СОДК готовили на ультрамикротоме «Шtracut-E» (фирма «Reichert-Jung»). Полутонкие срезы окрашивали крезилвиолетом, ультратонкие — ура-нилацетатом и цитратом свинца [4].
Проводили общую и морфометрическую оценку эпителиального пласта, микрососудистой сети и интерстициальных пространств СОДК, непосредственно принимающих участие в процессе всасывания и переносе питательных веществ [1].
Проверку статистических гипотез при парном сравнительном анализе независимых выборок осуществляли с помощью непараметрических методов статистики (критерий Колмогорова — Смирнова, Манна — Уитни). Нулевая гипотеза отклонялась, а альтернативная принималась при уровне значимости (Р) <0,05 [3].
Результаты исследования
По данным электронномикроскопиче-ского исследования, общая численная плотность клеток эпителиального пласта ворсин-
ки СОДК относительно единицы длины профиля его среза (1 мм) составляла 60—100 клеток и не отличалась у пациентов 1-й и 2-й групп. Статистически значимых различий не было выявлено и по морфометрическим показателям, характеризующим размеры энте-роцитов. Незначительные различия были статистически значимыми только по количеству бокаловидных клеток и межэпителиальных лимфоцитов (табл. 1).
Статистически значимых количественных различий по клеточному составу и размерам клеток эпителиального пласта крипт у пациентов с ДСТ и без нее с помощью элект-ронномикроскопического метода исследования выявить не удалось.
По данным морфометрического анализа полутонких срезов, характеризующего структурно-функциональную организацию микрососудистой сети СОДК, установлено, что ДСТ сопровождалась умеренными гемо-
и лимфомикроциркуляторными расстройствами (расширение и сужение просвета микрососудов, агрегация эритроцитов и тромбоцитов), реактивными изменениями формы фибробластов и нарушением пространственной организации фибриллярных систем соединительной ткани (диффузно-очаговое уплотнение, разрыхление, расслоение и фрагментация коллагеновых волокон, нарушение их взаимосвязи с микрососудами).
У 84% пациентов с дисплазией соединительной ткани выявлялись морфологические изменения, свидетельствующие о нарушении дренажной функции терминальных лимфатических микрососудов и умеренной дисфункции гемомикроциркуляции. Так, при определении объемных долей составляющих межклеточного пространства установлено, что у пациентов 1-й группы (ДСТ) объемная доля лимфатических микрососудов на 21,9%
Таблица 1
Морфометрическая характеристика эпителиального пласта ворсинок слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки у пациентов с дисплазией соединительной ткани (1-я группа)
и без таковой (2-я группа) (M±s)
Показатель Группы сравнения
1-я 2-я
Общая численная плотность клеток эпителиального пласта, на 1 мм 95±8 89±6
Количество бокаловидных клеток, на 100 эпителиоцитов 9±2 12±3 *
Количество межэпителиальных лимфоцитов, на 100 эпителиоцитов 11 ±4 8±2 *
Высота призматических эпителиальных клеток (вместе с микроворсинками), мкм 35,0±4,5 32,5±5,2
Ширина призматических эпителиальных клеток, мкм 7,5±2,2 8,0±1,8
Высота микроворсинок апикальной плазматической мембраны, мкм 2,8±0,3 2,5±0,2
Численная плотность микроворсинок апикальной плазматической мембраны, на 1 мкм 6,6±0,7 6,8±0,5
Объемная плотность ядра, % 18,5±3,2 19,2±4,5
Объемная плотность цитоплазмы, % 81,5±17,5 80,8±18,0
Объемная плотность митохондрий надъядерной зоны, % 15,8±5,6 17,5±4,0
Ядерно-цитоплазматический индекс 0,23±0,5 0,22±0,4
Примечание: * — статистически значимые различия между группами при p<0,05 (критерий Манна — Уитни, M±s — среднее ± стандартное отклонение).
Таблица 2
Морфометрическая характеристика межклеточного пространства собственной пластинки и подслизистой основы слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки у пациентов с дисплазией соединительной ткани (1-я группа) и без таковой (2-я группа) (M±s)
Показатель Группы
1-я 2-я
Объемная доля интерстициальных пространств, % 15,2±2,2 14,8±3,4
Объемная доля кровеносных микрососудов, % 8,8±1,5 9,2±2,0
Объемная доля лимфатических микрососудов, % 7,5±0,8 9,6±1,1 *
Примечание. * — статистически значимые различия в сравнении с группой при/»<0,05 (критерий Колмогорова — Смирнова, M±s — среднее ± стандартное отклонение).
меньше, чем у пациентов 2-й группы (без ДСТ) (табл. 2).
Меньшая объемная доля лимфатических микрососудов у пациентов с ДСТ сочеталась с разрушением стропных филаментов, обеспечивающих фиксацию лимфатических капилляров к элементам окружающей соединительной ткани, препятствующих их спадению и способствующих раскрытию межклеточных контактов для резорбции содержимого интерстициального пространства. Кроме того, нарушались строение и пространственная организация окружающих филаментозных элементов рыхлой соединительной ткани. У пациентов с ДСТ часто встречались фрагментация и расслоение пучков коллагеновых волокон (ПКВ), разрушение связи эндотели-альной клетки с пучками коллагеновых волокон, окружающих микрососуд. Это было характерно как для лимфокапилляров, так и для гемокапилляров. Разрушение связи плазматической мембраны эндотелиальной клетки с пучками коллагеновых волокон сопровождалось появлением больших (сливных) ин-терстициальных пространств (рис. 1).
Выявленные изменения у пациентов с ДСТ нужно рассматривать как структурную основу нарушения «насосной» функции терминальных лимфатических микрососудов
СОДК. Вполне вероятно, что слабость системы фиксации микрососудов к элементам окружающей соединительной ткани будет способствовать формированию динамической недостаточности единой гистофизиологи-ческой системы микроциркуляции СОДК. Сопутствующее этому неизбежное ослабле-
Рис. 1. Фрагмент стенки лимфокапилляра (СтЛ) рыхлой соединительной ткани собственной пластинки слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки. Разрушение связи
плазматической мембраны эндотелиальной клетки с пучками коллагеновых волокон приводит к появлению больших (сливных) интерстициальных пространств ('). ПКВ — пучки коллагеновых волокон, ЭК — эндотелиальная клетка. Пациент С-ва, 1-я группа (у-28 500).
ние резорбции содержимого интерстици-альных пространств приведет к нарушению всасывающей, барьерной и иммунной функции дренажно-детоксикационной системы СОДК.
Мы полагаем, что изменение пространственной организации интерстиция и колла-геновых волокон, являющихся скелетом СОДК, может изменить цитофизиологию всасывания и привести в конечном итоге к трофологической недостаточности. Вполне вероятно, что выявленные нами изменения могут повлиять на: 1) перенос транспортируемых веществ из энтероцитов в межклеточное и интерстициальное пространство, их перемещение в интерстициальном пространстве; 2) поступление веществ из интер-стициального пространства в просвет лимфатических и кровеносных капилляров.
При этом первые этапы процесса всасывания питательных веществ в тонкой кишке (перенос веществ через плазмолемму микро-
ворсинок в энтероциты, внутриклеточный транспорт и трансформация абсорбированных веществ) в неповрежденных энтероци-тах, вероятно, изменяются незначительно или вообще не изменяются, и поток веществ через каемчатую призматическую клетку СОДК у пациентов с ДСТ не прерывается (не уменьшается в сравнении с контролем). Об этом свидетельствует ультраструктурная целостность систем транспорта абсорбированного белка в зоне комплекса Гольджи энтеро-цитов ворсинок СОДК (рис. 2), что подтверждает возможность переноса веществ через плазмолемму микроворсинок в энтероциты и транспорт абсорбированных веществ от апикальной части клетки в ее надъядерную зону. В таких клетках комплекс Гольджи несколько увеличен в размерах (физиологическая, связанная с всасыванием, гиперплазия и гипертрофия комплекса Гольджи).
В пользу переноса абсорбированных веществ из энтероцита через латеральную
'<«1.> ... г. ИК5
Рис. 2. Апикальная часть призматического энтероцита слизистой оболочки двенадцатиперстной кишки. Интенсивный везикулярный транспорт в парамембранной зоне клетки ('). Ультраструктурная целостность систем транспорта абсорбированного белка в зоне комплекса Гольджи (КГ). МкВ — микроворсинки, стрелки — скопления абсорбированного белка (хлопьевидное, без определенной четкой структуры умеренно электронно-плотное вещество). Пациент В-в, 1-я группа (у-20 500).
плазмолемму в межклеточное пространство и далее через базальную мембрану в интер-стиций свидетельствует наличие в основном веществе рыхлой соединительной ткани собственной пластинки СОДК хиломикро-нов и других экзоцитозных пузырьков с транспортируемым субстратом.
Таким образом, сохранение трансэпителиального переноса веществ, с одной стороны, и нарушение его дальнейшего переноса через измененный интерстиций в терминальные лимфатические капилляры, с другой стороны, могут привести к дисбалансу различных этапов всасывания питательных веществ в тонком кишечнике. В свою очередь, более длительное нахождение продуктов переноса в интерстиции изменяет градиент концентрации растворенных в нем веществ, а, следовательно, и давления в кровеносных, лимфатических капиллярах и межклеточном пространстве в пользу последнего. При дисфункции системы дренирования межклеточного пространства у пациентов с ДСТ увеличивается риск развития его отека, сдавления микрососудов и нарушения микроциркуля-торных процессов, неизбежно сопровождающихся гипоксией и интоксикацией тканей СОДК, что, в свою очередь, способствует дистрофическим, атрофическим и воспалительным изменениям СОДК.
Библиографический список
1. Автандилов Г. Г. Основы количественной патологической анатомии.— М.: Медицина, 2002.- 240 с.
2. Ключникова М. А, Барышев Ю. А, Ключников С О. Хронический гастродуоденит — заболевание, ассоциированное с соединительнотканной дисплазией. Возможные пути коррекции с помощью биологически активных добавок//Вопросы детской диетологии.— 2004.— Т. 2.— № 1.— С. 46—47.
3. Реброва О. Ю. Статистический анализ ме-
дицинских данных. Применение пакета прикладных программ Statistics.— М.: Ме-диаСфера, 2002.— 305 с. 4. Семченко В. В, Барашкова С. А, Артемьев В. Н. Гистологическая техника. 3-е изд.— Омск: Омская медицинская академия, 2006.— 152 с.
E. V. Sosnovskaya, E. A. Lyalyukova, M. A. Livzan, V. V. Semchenko, S. S. Stepanov, V. B. Kolokoltsev
STRUCTURE FUNCTIONAL PECULIARITIES OF HUMAN DUODENAL MUCOSA ABSORPTION CYTOPHYSIOLOGY
IN CONNECTIVE TISSUE DYSPLASIA
Comparative light-and electron microscopic morphometric investigation of duodenal mucosa bioptates in practically healthy young patients with and without visceral manifestations of connective tissue dysplasia (CTD) was performed. Lower volume fraction of lymphatic microvessels was observed in CTD patients that was associated with destruction of strop filaments, disturbance of structure and spatial organization of surrounding filamentous elements of loose connective tissue. The changes in spatial organization of intersticium and collagen fibers detected are considered as one of mechanisms of cytophysiological disturbance of absorption and trophological insufficiency in CTD patients.
Keywords: mucosa, duodenum, dysplasia.
Контактная информация: Семченко Валерий Васильевич, доктор мед. наук, профессор, зав. кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии Омской государственной медицинской
академии; 644000, г. Омск, ул. Ленина, 12
Материал поступил в редакцию 25.12.2008
