Повреждение и репарация аэрогематического барьера при остром респираторном дистресс-синдроме.
Новиков Н.Ю., Туманский В.А.
Фиброз, под которым понимают избыточное
отложение компонентов внеклеточного матрикса направлен на изоляцию поврежденной
ткани, а выраженность его зависит от типа ткани и степени повреждения.
Отмечается, что в ряде случаев вклад воспаления в развитие соединительной ткани
является незначительным [1] и оно может протекать без клеточных
реакций [2].
Основным источником синтеза протеинов внеклеточного
матрикса в легких являются активированные миофибробласты, предшественниками
которых могут быть резидентные и костномозговые клетки, а также клетки
эпителия, подвергшиеся эпителиально-мезенхимальной трансформации [3]. Патоморфологическим
закономерностям развития фиброза в исходе острого респираторного
дистресс-синдрома уделяется незаслуженно мало внимания, данный вопрос требует
отдельного изучения.
Цель исследования заключалась в установлении патоморфологических закономерностей повреждения и репарации аэрогематического барьера при остром респираторном дистресс-синдроме.
Материал и методы.
Исследовали
полученные при аутопсии участки легких 45 пациентов. Причинами ОРДС послужили в
12 случаях сепсис, в 5 – постгеморрагический шок, 5 – вирусная пневмония, 3 –
политравма, 2 – острый панкреатит, по одному – термоингаляционное повреждение,
эклампсия беременных и острое отравление. Анализировали гистологические, окрашенные
гематоксилином и эозином и комбинировано – резорцин-фуксином Вейгерта с
подкрашиванием по ван-Гизон. Иммуногистохимическим методом (ИГХ) определяли
экспрессию антигенов виментина, коллагена 4 типа, альфа-изоформы
гладкомышечного актина (α-SMA),
цитокератинов 7, 17, 19 (СК 7, 17, 19), Е-кадгерина, а также маркера клеточной
пролиферации Ki-67 с использованием
соответствующих моноклональных антител. Результаты оценивали с помощью
светового микроскопа Olympus
CX-41. Оценивание степени экспрессии антигенов
производилось по трем градациям: отсутствие экспрессии, средняя экспрессия,
выраженная экспрессия. Материал для электронной микроскопии готовили
потрадиционной методике после фиксации в 2,5% растворе глютаральдегида и заливки
в эпоксидные смолы. Использовали ультрамикротом LКВ
(Швеция), SEO UMS, УМТП-7 (г. Сумы), электронные
микроскопы JEOL (Корея), ПЭМ-100 и ПЭМ-125К
(г. Сумы).
Результаты исследования
Э Э
У пациентов, умерших в течение первых 7 суток ОРДС
морфологические изменения были связаны с выраженным интерстициальным отеком висцеральной
плевры, перибронхиальной и периваскулярной ткани, деструкцией респираторного эпителия,
транссудацией плазмы и фибрина. Гиалиновые мембраны обнаруживались у пациентов,
умерших на 2-е сутки и в более поздние сроки. При имунногистохимическом
исследовании экспрессия к СК, Е-кадгерину и Ki-67 не выявлялась в связи с
некрозом эпителия, к коллагену отмечалась в базальных мембранах, к виментину обнаруживалась
в базальных мембранах и клетках интерстиция. Позитивно в отношении антигенов к
коллагену IV типа и виментину были окрашены соединительнотканные пластинки
междольковых перегородок и висцеральной плевры. Антигены α-SMA
определялись в миоцитах бронхиол, бронхов и сосудов, а также на коротких
отрезках базальных мембран межальвеолярных перегородок. На ультраструктурном
уровне наблюдался выраженный экстра- и интрацеллюлярный отек. В интерстиции
обнаруживались деструктивные полости в непосредственном контакте с которыми
выявлялись моноциты. Базальные мембраны утрачивали четкость контуров и
осмиофильность. В клетках фибробластического ряда, расположенных в интерстиции,
отмечались признаки митотического деления и активный синтез основного вещества
и коллагеновых волокон.
У пациентов, умерших на второй неделе ОРДС наблюдалось сочетание некротических и регенераторных изменений в респираторном эпителии, умеренная коллагенизация висцеральной плевры и интерстиция. Иммунное окрашивание к коллагену IV типа распространялось на расширенный интерстиций межальвеолярных перегородок, в котором наблюдалось увеличение количества клеточных элементов, проявлявших выраженную экспрессию к виментину и умеренную к α-SMA. Организация внутриальвеолярного экссудата сопровождалась образованием телец Массона, в состав которых входили коллагеновые волокна и клетки, имевшие позитивную иммунную окраску к виментину и негативную в отношении α-SMA. На ультраструктурном уровне базальные мембраны выглядели в виде электронноплотных тонких линий или утрачивали свои осмиофильные свойства и четкость контуров, местами фрагментировались, подвергались деструкции и ассоциировались с коллагенизированным интерстицием. Ультрамикроскопические признаки высокой синтетической активности сочетались в фибробластах с деструктивными изменениями.
У пациентов, умерших на третьей неделе ОРДС
межальвеолярные перегородки имели значительную и
вариабельную толщину, были выстланы эпителиальными клетками, имевшими высокую
кубовидную или неправильную форму. Наиболее измененные участки
характеризовались выраженным фиброзом интерстиция и наличием безвоздушных
рубцовых регионов. При иммунном окрашивании в них обнаруживались замурованные
клетки, экспрессирующие цитокератины и проявлявшие при этом отрицательные
антигенные свойства в отношении Е-кадгерина. В альвеолярных пространствах
обнаруживались тельца Массона, сформированные фибробластоподобными клетками, проявлявшими выраженную экспрессию к виментину, α-SMA и слабую экспрессию к Кi-67. Эпителиалий, покрывающий
тельца Массона, проявлял антигенные свойства только в отношении цитокератинов. Следует
отметить чередование в респираторном отделе описываемых коллагенизированных зон
с менее измененными участками. В межальвеолярных перегородках увеличивалось
количество клеток, экспрессирующих в равной степени виментин и α-SMA,
а также волокон, имевших позитивную окраску к коллагену IV типа. Ультраструктурные изменения в интерстициальной ткани были
связаны с исчезновением эластических волокон и увеличением количества
коллаген-продуцирующих клеток и коллагеновых волокон как в тонкой, так и в
толстой части аэрогематического барьера.
В результате проведенного исследования установлено , что в течение фибропролиферативной и, в большей степени, фиброзной фазы ОРДС, в легких умерших пациентов регистрируются процессы коллагенизации легочного интерстиция при одновременном снижении активности альтерации и экссудации. Фиброз связан с коллагенизацией межальвеолярных перегородок, замещением эпителиальной и эндотелиальной базальных мембран коллагеновым матриксом, что одинаково выражено в тонкой и толстой части аэрогематического барьера. Кроме того, прогрессирование пневмофиброза происходит за счет организации воздушных пространств легких (просветов альвеол и бронхиол) с образованием телец Массона.
Заключение.
Активация резидентных фибробластов в течение первой недели ОРДС сочетается с деструктивными изменениями, результатом чего становятся пролиферация бронхиального и альвеолярного эпителия, увеличение количества миофибробластов и коллагена IV типа в межальвеолярных перегородках в течение второй недели ОРДС. У пациентов, умерших более чем через две недели от начала ОРДС, наблюдается редукция эластичских волокон и различная степень коллагенизации интерстиция в сочетании с гиперпластическими изменениями эпителия.
Список использованной литературы