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: pavlovka@ixv.comcor.ru. 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