Бюллетень экспериментальной биологии и медицины

БЮЛЛЕТЕНЬ
ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ
БИОЛОГИИ
И МЕДИЦИНЫ
4
2009
Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2009, Том 147, № 4
463
МОРФОЛОГИЯ И ПАТОМОРФОЛОГИЯ
УЛЬТРАСТРУКТУРНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ПЕРИФЕРИЧЕСКИХ
АРТЕРИОВЕНО3НЫХ И ВЕНОЗНЫХ АНГИОДИСПЛАЗИЙ
,
,
К.А. Павлов*, И.А. Чекмарёва*, А.И. Щёголев* **, О.Д. Мишнёв* **
*Отдел патологической анатомии (зав. — проф. А.И.Щёголев) Института
хирургии им. Л.В.Вишневского; **кафедра патологической анатомии (зав. —
проф. О.Д.Мишнёв) лечебного факультета РГМУ, Москва
Проведено сравнительное гистологическое и электронно-микроскопическое изучение
артериовенозных и венозных ангиодисплазий. Выявленные особенности их строения,
видимо, отражают различия в их морфогенезе. Отличительными ультраструктурными
характеристиками ангиодисплазий являются изменения формы эндотелиоцитов, на­
рушения строения базальной мембраны и уменьшение числа перицитов.
Ключевые слова: ангиодисплазий, перициты, ультраструктура, эндотелиоциты
Ангиодисплазий, или сосудистые мальформации
(СМ), представляют собой довольно редкую груп­
пу болезней, являющихся результатом наруше­
ния формирования сосудов в эмбриогенезе. За­
болевания данной группы встречаются в попу­
ляции в среднем с частотой от 0.3 до 0.5% [6].
Причины развития ангиодисплазий, их патоге­
нез и особенности течения остаются до конца
не выясненными и привлекают внимание спе­
циалистов медицинского профиля [1]. Важную
роль в поиске ответов на поставленные вопросы
играет изучение ультраструктурных особенностей
строения СМ, необходимое, прежде всего, для
детального раскрытия отдельных звеньев патоге­
неза и течения заболеваний, а также для оценки
эффективности лечебных вмешательств [2]. К
сожалению, число исследований, посвященных
этой проблеме, очень невелико, а исследования,
посвященные вопросам ультраструктурных изме­
нений в периферических ангиодисплазиях, вооб­
ще единичны.
Целью работы явилось сравнительное изу­
чение гистологических и ультраструктурных осо­
бенностей артериовенозных и венозных ангио­
дисплазий периферической локализации.
Адрес для корреспонденции: [email protected]. Пав­
лов К.А.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
Исследовали операционный материал, получен­
ный от 7 больных (4 женщины и 3 мужчин) в
возрасте 17-57 лет с СМ периферической локали­
зации, находившихся на лечении в Институте хи­
рургии им. А.В.Вишневского с 2006 по 2008 гг. В
4 наблюдениях диагностированы венозные маль­
формации (3 женщины и 1 мужчина), в 3 —
артериовенозные мальформации (1 женщина и
2 мужчин).
Полученные кусочки ткани фиксировали в
10% растворе нейтрального формалина. Гистоло­
гическое исследование проводили на парафино­
вых срезах толщиной 5 мкм, окрашенных гема­
токсилином и эозином. Для электронно-микро­
скопического исследования образцы фиксировали
в 2.5% глутаральдегиде и 1% растворе четырехокиси осмия. Дегидратацию проводили спиртами
с восходящими концентрациями, затем заливали
в эпон-аралдит. Ультратонкие срезы изучали в
электронном микроскопе "Philips СМ-10".
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
При гистологическом изучении операционного ма­
териала артериовенозных ангиодисплазий нами вы­
явлены беспорядочные скопления сосудов арте­
риального и венозного типа диаметром 5-15 мкм.
464
Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2009, Том 147, № 4
Внутренняя эластическая мембрана этих сосудов
характеризовалась неравномерным распределе­
нием эластических волокон с участками их "разволокнения". Кроме этого, наблюдались субинтимальные очаги гипертрофированных гладкомышечных клеток и очаговый склероз в стенке сосу­
дов венозного типа. Все образования окружены
зоной плотной волокнистой соединительной тка­
ни (рис. 1, а).
При микроскопическом исследовании веноз­
ных ангиодисплазий выявлялись тонкостенные
венозные каверны разных размеров и формы.
При этом отмечалась неравномерность толщины
стенок каверн: в участках истончения определя­
лось снижение числа мышечных клеток, в участ­
ках утолщения — увеличение (рис. 1, б). Вокруг
образования отмечались участки плотной волок­
нистой соединительной ткани и очаги кровоиз­
лияний разного размера.
При электронно-микроскопическом изучении
периферических венозных мальформаций нами
установлено, что вены и каверны среднего и ма­
лого диаметра выстланы округлыми функцио­
нально активными эндотелиоцитами. Последние
имели ядра неправильной формы и большое ко­
личество отростков средней длины и длинных
(рис. 2, а). Крупные каверны выстланы преиму­
щественно уплощенными эндотелиоцитами с
низкой функциональной активностью, малым
числом коротких отростков и овальными ядрами.
Признаки функциональной активности (большое
число вакуолей в цитоплазме, множество выростов
цитоплазматической мембраны, мелкодисперсный
хроматин, множество рибосом) более выражены
в эндотелиоцитах, выстилающих сосуды малого
диаметра, стенка которых представлена одним
слоем эндотелиальных клеток и единичными пе­
рицитами (рис. 2, б). Базальная мембрана в круп­
ных кавернах местами имела прерывистый ха­
рактер и локальные утолщения.
Плотные контакты между эндотелиоцитами
были единичными, однако их количество было
несколько выше в кавернах крупного диаметра.
При этом в одном наблюдении встречались круп­
ные каверны с нарушенной эндотелиальной вы­
стилкой и явлениями экстравазации эритроцитов
(рис. 2, в). Стенка таких каверн представлена
волокнами зрелого коллагена и расположенными
между ними фибробластами. На всех препаратах
в сосудистой стенке выявлялись единичные пе­
рициты. Сосудистая стенка была значительно
утолщена в больших кавернах преимущественно
за счет волокон зрелого коллагена и фибробластов, имевших чаще овальную и веретеновидную
форму, реже — неправильную (рис. 2, г). Часть
фибробластов находилась в функционально ак­
тивном состоянии.
При электронно-микроскопическом иссле­
довании периферических артериовенозных ан­
гиодисплазий нами установлено, что артерии и
вены малого диаметра выстланы функционально
активными эндотелиальными клетками с мно­
жеством отростков средней длины и длинных
(рис. 3, а). Ядра таких эндотелиоцитов имели
овальную форму и изрезанную ядерную мембра­
ну. Артерии и вены крупного диаметра выстланы
преимущественно уплощенными эндотелиальны­
ми клетками с низкой функциональной актив­
ностью, малым числом коротких отростков и
овальными ядрами. В мелких сосудах стенка со­
стояла из одного слоя эндотелиоцитов с призна­
ками повышенной функциональной активности
и единичных перицитов. Количество плотных
контактов между эндотелиоцитами в сосудах раз-
Рис. 1. Гистологическая характеристика артериовенозной (а) и венозной (б) мальформаций. Окрашивание
гематоксилином и эозином, х100 (а), х200 (б).
МОРФОЛОГИЯ И ПАТОМОРФОЛОГИЯ
ного диаметра было минимальным (рис. 3, б).
Сосудистая стенка была значительно утолщена в
465
крупных венах и умеренно утолщена в артериях
и венах среднего диаметра преимущественно за
Рис. 2. Ультраструктурная характеристика венозных мальформаций.
а — округлый многоотростчатый эндотелиоцит, часть отростков которого направлена в сторону базальной
мембраны, х6500; б — округлый функционально активный эндотелиоцит, выстилающий стенку сосуда мало­
го диаметра, х3500; в — фрагмент стенки крупной каверны с нарушенной эндотелиальной выстилкой и яв­
лениями экстравазации эритроцитов, х4200; г— фрагмент утолщенной сосудистой стенки каверны крупного
диаметра со множеством зрелых волокон коллагена и фибробластами, х4000.
466
Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2009, Том 147, № 4
счет волокон зрелого коллагена и фибробластов
овальной и веретеновидной формы. Базальная
мембрана стенок крупных артерий местами име­
ла прерывистый или многослойный вид с участ­
ками утолщений (рис. 3, в). Кроме того, отмеча­
лось уменьшение числа перицитов (рис. 3, г) и
наличие участков разволокнения пучков колла­
гена в стенке крупных артерий. Часть фибро­
бластов находилась в функционально активном
состоянии.
Рис. 3. Ультраструктурная характеристика артериовенозных мальформаций.
а —округлые функционально активные эндотелиоциты, выстилающие артерии и вены малого диаметра, х7000;
б— единичные плотные контакты между эндотелиоцитами, х6000; в — утолщенная и многослойная базаль­
ная мембрана, х3500; Г- единичные перициты в структуре сосудистой стенки артерий и вен малого диа­
метра, х3500.
467
В экспериментах по изучению влияния раз­
ных факторов на ангиогенез установлено, что
любые его нарушения ведут к развитию анома­
лий сосудов, в том числе межэндотелиальных
контактов [8]. Межклеточные контакты являются
регуляторами клеточной адгезии эндотелиоцитов, а также регулируют процессы внутриклеточ­
ного транспорта веществ. Вьщеляют следующие
типы межэндотелиальных контактов: промежуточ­
ные, щелевидные и плотные. Уменьшение числа
плотных контактов, по данным [7], может сви­
детельствовать как о неполноценности гематоэнцефалического барьера при СМ ЦНС, так и о
склонности ангиодисплазий к развитию рециди­
вов. Снижение числа плотных контактов между
эндотелиоцитами при ангиодисплазиях обычно
сопровождается повышением числа шелевидных
контактов. При этом щелевидные межэндотелиальные контакты в диспластичных сосудах значитель­
но шире по сравнению с нормальными сосудами
головного мозга [11]. В изученных нами наблюде­
ниях артериовенозных и венозных ангиодиспла­
зий выявлено небольшое число плотных контактов
между эндотелиоцитами, причем в случае артерио­
венозных ангиодисплазий количество плотных
контактов было несколько меньшим, что, возможно,
объясняет более активный рост и большую склон­
ность данных образований к развитию рецидивов.
Другим проявлением различных по своей
природе нарушений процессов васкулогенеза и ангиогенеза является дисбаланс так называемых
вспомогательных компонентов сосудистой стенки,
выражающийся в уменьшении числа или полном
отсутствии в ее структуре перицитов [5]. Дефи­
цит этих клеток, выполняющих функции стаби­
лизации структуры сосудистой стенки и, возмож­
но, фагоцитоза, играет важную роль в патогенезе
некоторых типов ангиодисплазий [9]. Установ­
лено полное отсутствие перицитов в структуре
стенок кавернозных мальформаций ЦНС [4]. В
изученном нами операционном материале выяв­
лены единичные перициты в сосудистой стенке
как артериовенозных, так и венозных ангиодис­
плазий, а в некоторых сосудах артериовенозных
мальформаций полное отсутствие этих клеток.
Характерным ультраструктурным признаком
СМ головного мозга считаются нарушения строе­
ния базальной мембраны стенки сосудов [4,12],
которые заключаются в ее многослойности, не­
равномерности толщины и отложении гранул гемосидерина. Описано также частичное или пол­
ное отсутствие базальной мембраны в структуре
сосудистой стенки артериовенозных и каверноз­
ных СМ головного мозга [10,11]. Нами при изуче­
нии периферических ангиодисплазий также вы­
явлен прерывистый характер и локальные утол­
щения базальной мембраны в крупных кавернах
и артериях, в некоторых кавернах венозных маль­
формаций она практически полностью отсутст­
вовала. Базальная мембрана сосудов малого и
среднего диаметра имела обычный вид.
Согласно исследованию [3] изолированные
из ткани кавернозных ангиодисплазий головного
мозга эндотелиоциты в культуре клеток форми­
руют три различные популяции: клетки обычной
формы и размера, крупные клетки веретеновидной формы и крупные клетки округлой формы.
Единичные крупные округлые эндотелиоциты
описаны при электронно-микроскопическом изу­
чении сосудов кавернозных мальформаций го­
ловного мозга [12].
Нами также установлено, что вены и каверны
малого и среднего диаметра венозных ангиодис­
плазий, а также вены и артерии малого и сред­
него диаметра артериовенозных СМ выстланы
эндотелиоцитами округлой и неправильной фор­
мы с множеством цитоплазматических отростков
средней и большой длины. Большинство эндотелиоцитов, выстилающих сосуды малого диаметра,
и часть клеток, выстилающих сосуды среднего
диаметра, находились в функционально активном
состоянии. Ядра таких эндотелиоцитов имели
овальную форму и изрезанную ядерную мембрану.
Эндотелиальные клетки, выстилающие каверны,
крупные вены и артерии, имели обычную упло­
щенную форму, небольшое число коротких вы­
ростов цитоплазмы и преимущественно находи­
лись в функционально неактивном состоянии.
В целом стенка сосудов среднего и крупного
диаметра при артериовенозных и венозных ан­
гиодисплазиях представлена волокнами зрелого
коллагена с расположенными между ними фибробластами и значительно утолщена в кавернах
крупного диаметра, преимущественно за счет воло­
кон зрелого коллагена и фибробластов, имевших
чаще овальную и веретеновидную, реже — не­
правильную форму.
Таким образом, выявленные ультраструктур­
ные особенности строения периферических ан­
гиодисплазий отражают различия в их морфоге­
незе, а также могут быть использованы для диф­
ференциальной диагностики СМ и гемангиом.
ЛИТЕРАТУРА
1. Дан В.Н., Сапелкин СВ. Ангиодисплазий (врожден­
ные пороки развития сосудов). М., 2008.
2. Мишнёв О.Д., Павлов К.А.,Дубова Е.А., ЩёголевА.И.
Ангиодисплазий (сосудистые мальформаций).
М, 2008.
468
Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2009, Том 147, № 4
3. Baev N.I., Awad LA. // Stroke. 1998. Vol. 29, N 11.
8. Suri C, Jones P.F., Patan S. et al. // Cell. 1996. Vol. 87,
P. 2426-2434.
N 7 . P. 1171-1180.
4. Clatterbuck R.E., Eberhart С.G, Grain B.J., Rigamonti D.
9. Tille J.C., Pepper M.S. // Arterioscler. Thromb. Vasc.
II J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 2001. Vol. 71, N 2.
Biol. 2004. Vol. 24, N 9. P. 1578-1590.
P. 188-192.
10. Tu J., Stoodley M.A., Morgan M.K., Storer K.P. // J.
5. Folkman J., DAmore P.A. // Cell. 1996. Vol. 87, N 7.
Neurosurg. 2005. Vol. 103, N 5. P. 903-909.
P. 1153-1155.
11. Tu J., Stoodley M.A., Morgan M.K., Storer K.P. //
6. Garzon M.C., Huang T.J., Enjolras 0., Frieden I.J. //
Neurosurgery. 2006. Vol. 58, N 5. P. 961-970.
J. Am. Acad. Dermatol. 2007. Vol. 56, N 3. P. 353-370.
12.
WongJ.H., Awad LA., Kim J.H. // Ibid. 2000. Vol. 46,
7. Peters A., Palay S.L., Webster H.D. The Fine structure of
N 6. P. 1454-1459.
the nervous system: neurons and their supporting cells.
N.Y., 1991. P. 344-355.
Получено 19.12.08