Ткань живого организма, изучение, понятия профилактика заболеваний

Архив рубрики «Термины»

Представления о морфологии амилоидогенеза претерпели значительные измене­ния в связи с новыми данными о природе и структуре амилоид­ного вещества. Руководствуясь имеющимися в настоящее время данными, прежде всего экспериментальными, мы считаем [Се­ров В. В,' Тихонова Г. Н, 1976; Серов В. В, Шамов И. А., 1977; Тихонова Г. Н., 1977], что морфогенез амилоидоза складывается из следующих звеньев: 1) клеточные трансформации ретикуло – эндотелиальной системы, предшествующие появлению клона клеток-амилоидобластов; 2) синтез амилоидобластами основно­го компонента амилоида — фибриллярного белка (фибрилл); 3) агрегация фибрилл с образованием каркаса амилоидной субстанции; 4) соединение агрегированных фибрилл с белками и гликопротеинами плазмы, а также ГАГ ткани и образование сложного гликопротеина — амилоида. Клеточные трансформации ретикулоэндотелиальной системы, предшествующие появлению амилоидобластов, составляют сущ­ность предамилоидной стадии, которая хорошо изучена лишь при вторичном амилоидозе человека и экспериментальном ами­лоидозе. Предамилоидная стадия — это пиронинофильная ста­дия [Teilum G, 1964], характеризующаяся плазматизацией ор­ганов ретикулоэндотелиальной системы, прежде всего селезенки, костного мозга, лимфатических узлов и печени. Однако скопле­ния пиронинофильных клеток в этой стадии можно встретить и в других органах (клубочки почек, перибронхиальная соедини­тельная ткань, строма миокарда и др.). Богатые РНК пирони – нофильные клетки характеризуются высокой активностью окис­лительно-восстановительных ферментов, особенно глюкозо-6-фос – фатдегидрогеназы. По мере уменьшения пиронинофилии в клет­ках увеличивается количество гидролитических ферментов. Та­кие клетки приобретают черты ШИК-положительных клеток [Kazimierczak L., 1969].

Вторая полисахаридная фракция амилоида метахроматична, ее причисляют к ГАГ основной субстанции (тканевой компонент полисахаридов амилоида). Основу ГАГ амилоида составляют хондроитинсульфат, гепаритинсульфат или оба эти полисаха­рида [Schmitz-Moormann Р, 1968; Pras М. et al, 1971]. P. Schmitz-Moormann (1968) считает, что углеводный компонент амилоида состоит в основном (90%) из хондроитинсульфата и входящих примерно в равных количествах гиалуроновой кисло­ты, хондроитина и гепарина. С присутствием в амилоиде ге – паритинсульфата связывают нахождение в нем большого ко­личества уроновой кислоты. Установлены определенные связи полисахаридов и белков амилоида [Павлихина Л. В, 1961]. Оказалось, что основная белковая фракция амилоида (фракция А) связана с ШИК-по – ложительными сывороточными полисахаридами, тогда как ма­лая белковая фракция амилоида (фракция В) находится в ин­тимной связи с ГАГ. Как белковые, так и углеводные компо­ненты амилоида могут варьировать по составу и количеству в зависимости от формы амилоидоза и конкретного случая; при этом особенно лабильны углеводные компоненты. Помимо бел­ков и углеводов, в амилоиде обнаруживают липиды и липопро – теиды, соли кальция, которые можно рассматривать как «до­бавки» амилоида и проявление его «возраста». Как видно, химическая природа амилоидного вещества до­статочно сложна. Правы те авторы, которые говорят, что ами­лоид— это не единый в химическом отношении гликопротеин, а смесь по крайней мере двух гликопротеинов. Из физических свойств для амилоида характерны положи­тельная анизотропия и дихроизм [Серов В. В, 1963; Romha - nyi G, 1956; Diezel P. В, Pfleiderer A, 1959]. Положительная анизотропия амилоида наиболее отчетливо выражена и специ­фична при окраске красным конго, причем спектр положитель­ного двойного лучепреломления лежит в пределах 540—560 нм [Diezel Р. В, Pfleiderer А, 1959]. Поляризационно-оптические свойства отличают амилоид от коллагена, эластина и могут служить для целей их морфологической дифференцировки.

Таким образом, «коллагеновая», или «коллагеново-гликоз – амингликановая», теория не делает различий между физиоло­гическим и патологическим обызвествлением. В роли матрицы внеклеточного обызвествления может высту­пать не только коллаген и ГАГ, но и другие структуры соеди­нительной ткани, в частности эластин. Органическая основа матрицы может появляться и путем деградации элементов сое­динительной икани и образования комплексов с плазменными белками, гликопротеинами, мукопротеинами, липопротеинами, причем основное значение среди этих комплексов придают про – теолипидам [Ennever J. et al, 1977]. В таких случаях речь идет о патологическом обызвествлении, в основе которого лежат другие, отличные от физиологического обызвествления меха­низмы. Согласно концепции М. Urist (1964) в результате де­градации соединительной ткани способная к обызвествлению матрица по гистохимическим свойствам напоминает распадаю­щийся эластин, который вступает в соединение с кальцием и образует так называемый эластоид. Эластоид становится ос­новой построения «незрелого», а затем и «зрелого» апатита. Такое патологическое обызвествление требует участия фермент­ных (щелочная фосфатаза, фосфорилазы и др.) и неферментных систем. «Эластоидная» гипотеза внеклеточного обызвествления требует доказательств, но она во многом оправдывается кли­нической практикой (например, медианекроз и медиакальциноз Менкеберга).

При внеклеточном обызвествлении в роли матрицы выступают прежде ‘всего коллаген и ГАГ [Neumann W, 1960]. Получены доказательства в пользу того, что коллаген может индуциро – сать кристаллизацию гидроксиапатита из плазмы крови или внеклеточной жидкости при физиологической концентрации в них ионов кальция и фосфора. При этом коллаген выступает в роли так называемого нуклеатора, который необходим для индукции кристаллизации при относительно низкой концентра­ции исходного вещества в растворе [Глимчер М, 1961]. Обра­зуются сферические кристаллы [Jensen О. A. et al, 1976], ко­торые ориентируются параллельно фибриллам коллагена и тес­но с ними связаны, причем первые отложения появляются в многочисленных везикулах вдоль коллагеновых фибрилл [Sar - kar К., Uhthoff Н„ 1978]. В тканях, крови и моче обнаружен ингибитор нуклеаторной активности коллагена в процессах кристаллизации, представ­ленный соединением типа полифосфата. Разрушает ингибитор щелочная фосфатаза. На основании этих данных становится возможной опосредованная роль щелочной фосфатазы во вне­клеточном обызвествлении. Однако новый взгляд на роль ще­лочной фосфатазы в кальцификации тканей разделяется далеко не всеми исследователями. Вопрос о том, инициирует ли кристаллизацию гидрооксиапа – тита сам коллаген или комплексы коллаген — гликозамингли – каны, остается открытым. Считают, что кислые ГАГ в началь­ной стадии обызвествления могут выступать в роли переносчи­ков ионов кальция, присоединяя их к карбоксильным группам белка [Urist М, 1964]. Доказательством участия ГАГ в каль­цификации считают накопление их в органической матрице обызвествляющихся тканей. Однако имеются экспериментальные данные о том, что ГАГ тормозят осаждение кристаллов апатита [Neumann W, 1960]. Допускают также, что обызвествление связано с деполимеризацией ГАГ, ведущей к высвобождению и повышению концентрации ионов кальция, и это определяет последующую кристаллизацию.

Понятие «мукоидное набухание» было введено в патологию А. И. Струковым (1961) как новое толкование миксоматозного (хромотропного) отека соединительной ткани, описанного В. Т. Талалаевым (1923) при ревматизме. В. Т. Талалаев называл миксоматозным отеком такой вид дезорганизации межуточной субстанции, который ха­рактеризуется накоплением в ней хромотропных веществ, да­ющих реакцию метахромазии. С помощью гистохимических и иммунолюминесцентных методов в 50—60-х годах удалось по­казать, что в основе миксоматозного отека лежит накопление и перераспределение в межуточной субстанции гидрофильных ГАГ, с чем связано ее последующее пропитывание белками и гликопротеинами плазмы крови. Возникает набухание основно­го вещества и коллагеновых волокон соединительной ткани, что и определяет сущность процесса. В связи с этим А. И. Струков счел более правильным назвать начальную фазу дезорганизации соединительной ткани мукоидным набуханием. Термин этот при­жился лишь в отечественной литературе, за рубежом он либо не употребляется, либо подменяется понятием мукоидного (хро – мотропного) отека.

Общая патология соединительной ткани представлена по су­ществу всеми стандартными общепатологическими процесса­ми— дистрофическими процессами и некрозом, нарушениями крово – и лимфообращения, воспалительной и иммунопатологи­ческими реакциями, репаративной регенерацией и нарушением роста, среди которого «мягкот, канные» опухоли занимают основ­ное место. В настоящей главе будут разобраны те общепатологические процессы, которые составляют сущность повреждения соедини­тельной ткани и ее реакции на повреждение. Эти процессы наиболее полно раскрывают возможности и формы реагирова­ния соединительной ткани как системы. Репарация соединитель­ной ткани и механизмы ее ауторегуляции освещаются в сле­дующей главе.

Из перечисленных выше уровней организации и регуляции нас интересуют прежде всего уровни между органным и кле­точным, так как СТ как система функционирует преимущест­венно в этом диапазоне. Учитывая трофическую роль соедини­тельной ткани, а также единство клеток, микроциркуляции и иннервации в обеспечении функций органа, многократно пред­принимались попытки выделить структурно-функциональную единицу ткани. Так, был выделен гистион, под которым пони­малась структурная единица СТ, состоящая из клеток, волокон, основного вещества, сосудистых путей и нервов данной микро­области (Letterer Е, 1953). Frascher и Wayland (1972) нашли в брыжейке повторяющиеся пентагональные структуры, огра­ниченные артериолой и венулой, которые они назвали модулем. Предпочтительнее, однако, не чисто морфологические, а мор – фофункциональные тканевые или межтканевые единицы, как, например, микрорайон В. П. Казначеева (1960, 1972), включа­ющий паренхиматозную клетку органа, капилляр и окружаю­щую его соединительную ткань. Более крупная единица, объ­единяющая микрорайон с регионарным комплексом лимфоидной системы, названа автором регионом. С физиологической точки зрения еще более обоснован выде­ленный А. М. Чернухом (1977, 1979) функциональный элемент, включающий ориентированную систему специфических (эпите­лиальных, мышечных и др.) клеток, соединительную ткань, мик – роциркуляторную единицу (артериола, капилляры, венула) и терминальные нервные образования. Такой элемент представ­ляет собой относительно автономную саморегулирующуюся сис­тему, которая благодаря взаимосвязи всех частей элемента и связи с другими элементами, органом и организмом (через нервные образования и циркулирующие медиаторы) регулиру­ет микроциркуляцию, проницаемость, питание клеток и гомео – стаз в целом. Именно на этом уровне в основном осуществля­ется взаимодействие между паренхиматозными (чаще всего эпи­телиальными) элементами и соединительной тканью, т. е. то, что обычно понимается под термином «эпителио-мезенхимные взаимоотношения».

Для понимания структурно-функциональной специфики элас­тической ткани особое значение имеют представления об осо­бенностях ее архитектоники в различных тканях и органах. Они были сформулированы в основном в классический период раз­вития микроскопической анатомии и предложенные еще в 20—30-х годах схемы структурной организации эластической ткани, ос­нованные на реконструкции в объеме данных световой микро­скопии без существенных дополнений приведены в современных учебниках и руководствах. В последние годы, однако, благодаря использованию сканирующего электронного микроскопа (СЭМ) получены новые интересные сведения о трехмерном взаимоот­ношении волокон, входящих в состав некоторых органов, уль­траструктуре их поверхности, а также о тонком строении эла­стических мембран стенки артерий [Шехтер А. Б. и др, 1976; 1978; Нестайко Г. В. и др, 1976; Gotte L. et al, 1977; Car­ries W. H. et al, 1977; Kadar A, 1977]. Эластические структуры в ткани окружены другими клеточ­ными и неклеточными компонентами, поэтому успехи в СЭМ были достигнуты благодаря разработке методов удаления этих компонентов, не нарушающих, однако, строения эластической ткани. Адекватными для этой цели оказались модифицирован­ный метод Лансинга, основанный на применении щелочного гидролиза [Gotte L. et al, 1972], метод ферментативного гид­ролиза ГМК и основного вещества артериальной стенки [Шех­тер А. Б. и др, 1976] и метод автоклавирования после обра­ботки бромидом натрия [Tsuji Т. et al, 1979]. Изучение в СЭМ эластической ткани выйной связи быка по­казало, что она состоит из волокон цилиндрической формы, диаметром 1—3 мкм, расположенных параллельно друг другу и ориентированных преимущественно вдоль длинной оси связки. В отдельных участках эти волокна переплетаются друг с другом или соединяются при помощи более тонких волокон [Gotte L. et al., 1972, 1977; Kadar A., 1977]. M. A. Kewley и соавт. (1977) обнаружили, что эластические волокна связки в свою очередь состоят из тонких фибрилл толщиной около 120 нм (0,12 мкм). Существенным отличием эластической ткани средней оболоч­ки магистральных артерий является то, что она представлена в основном специфическими мембранами, играющими важную роль в обеспечении основной функции этих сосудов: передаче пульсовой волны и превращении пульсового потока крови в бо­лее равномерный. Понятие об эластических мембранах сформу­лировалось в основном под влиянием данных по изучению плос­костных препаратов [Benninghoff А, 1930]. По этим представ­лениям мембраны состоят из беспорядочной сети тонких воло­конец, погруженных в гомогенное эластическое вещество, и име­ют особые «оконца». Авторы, использовавшие трансмиссионную электронную микроскопию [Piase D. С, Paul W. J, 1960; Kar - rer H. E, 1961; Keech M. K., I960; Rees P. M, 1968], в подав­ляющем большинстве случаев отмечали гомогенную структуру мембран.

Возможно, наиболее характерной для эластина в отличие от микрофибриллярного компонента является окраска железным гематоксилином Вергофа, так как он связывается лишенными эластина незрелыми волокнами, а также окситалановыми и элауниновыми волокнами (см. выше). Гистохимические реакции на углеводные компоненты (ШИК-реакция, альциановый си­ний), а также серебрение по Футу, напротив, характерны для ранних стадий развития эластических волокон и исчезают по мере их созревания, оставаясь только на самой периферии во­локна, где сохраняется микрофибриллярный компонент [Jen­sen J. С, Bertelsen S. V, 1961; Frankel H. et al, 1963; Ferreli A, 1965; Simone-Santaro J, Renda T, 1971; Nanov S„ Harisonova S, 1974]. При патологических состояниях (атеросклероз, латиризм, дефицит меди) интенсивность этих реакций может увеличивать­ся. Гистохимическая характеристика белковых компонентов эластических волокон также неспецифична, но связана с воз­растными особенностями ткани. В аорте реактив Шиффа окра­шивает эластические волокна у молодых животных, но не окра­шивает их у старых, что связывается с наличием а-аминоади – пинового полуальдегида [McCallum D. К, 1973]. Одним из методов дифференцировки эластических структур от других соединительнотканных волокон является люминесцен­тная микроскопия, благодаря более интенсивной первичной флюоресценции в нефиксированных срезах [Zanotti L, 1964] или окрашиванию некоторыми красителями, например данзил – гидразином [Keith D. A. et al, 1977]. Хорошие результаты дает и поляризационно-оптический метод Ромхани [Romhanyi G, 1962; Banga I, 1966], основанный на отрицательном двойном лучепреломлении эластина при анилиновой реакции. При этом анилин реагирует с микрофибриллярным компонентом, а не эластином.

Эласти­ческие структуры в тканях встречаются в виде двух морфоло­гически различных форм: волокон (легкие, кожа, склера, вены, эластические связки и хрящ) и мембран (артерии), причем толь­ко в средней оболочке сосудов эластического типа выйной связки быка (lig. nuchae) они обнаруживаются в больших ко­личествах. В других органах они в виде ветвящихся волокон различной толщины (от 0,2 до 5 мкм) располагаются среди количественно преобладающих коллагеновых волокон. На ги­стологических срезах эластические образования выявляются благодаря специфике тинкториальных свойств — избирательно­му окрашиванию резорцин-фуксином, альдегид-фуксином, ор – сеином и железным гематоксилином Вергофа. Несмотря на дли­тельный период изучения, в том числе при помощи современных методов исследования [Banga J., 1966; Keith D. A. et al, 1977], химические основы взаимодействия эластической ткани с этими красителями остаются неясными. Следует помнить об относительной специфичности тинкто­риальных методов. Так, резорцин-фуксин и орсеин окрашивают коллагеновые волокна при их «эластоидной дегенерации», в условиях возрастных и патологических изменений, в частно­сти, в коже и в атеросклеротической бляшке. Н. Puchtler и соавт. (1976) показали, что подобный «псевдоэластин» относится к коллагену III типа. По данным J. V. Stevanovich (1976), в участ­ках «эластоидной» дегенерации кожи ультраструктурно опре­деляется отложение гранулярного и тонковолокнистого мате­риала вокруг коллагеновых фибрилл, потеря ими исчерченности и гомогенизация.