Ткань живого организма, изучение, понятия профилактика заболеваний

Архив рубрики «Свойства»

Для периретикулярного амилоида, который выпадает по ходу мембран сосудов и желез, а также па ходу ретикулярной стро – мы паренхиматозных органов, типично преимущественное по­ражение селезенки, печени, почек надпочечников, кишечника, интимы сосудов мелкого и среднего калибра (так называемый паренхиматозный амилоидоз старых авторов). Для периколла – генового амилоида, который образуется по ходу коллагеновых волокон,’ характерно преимущественное поражение адвентиции сосудов крупного и среднего калибра, стромы миокарда, попе­речно-полосатой и гладкой мускулатуры, нервов, кожи (так на­зываемый мезенхимальный амилоидоз старых авторов). В ряде случаев даже в начальной стадии амилоидоза обнаруживаются очаги как периретикулярного, так и периколлагенового амилои­да [Gafni J. et al, 1964]. Естественно, что в поздних стадиях разграничение периретикулярного и периколлагенового видов амилоида довольно трудно, однако преимущественная локали­зация поражений (паренхиматозная и мезенхимальная) оста­ется отчетливо выраженной. На заключительном этапе амилоидогенеза исключительное значение приобретает повышение сосудисто-тканевой проницае­мости; оно облегчает соединение фибриллярного белка амилои­да и гликозаминогликанов ткани с бедками и глюкопротеидами плазмы крови и определяет присутствие в амилоиде гематоген­ных «добавок». Об этом свидетельствуют экспериментальные и клинические данные. Так, Н. Kozlowski и М. Hrobowska (1970), изучая развитие экспериментального амилоидоза у мышей на фоне введения гепарина, хондроитинсульфата или гиалуронид – азы, обнаружили задержку процесса на фоне гепарина и про – грессирование его при введении гиалуронидазы. А. Ю. Грицман (1974) показал, что введение гистамина стимулирует развитие экспериментального амилоидоза у мышей, введение антигист – аминного препарата дипразина (пипольфена), напротив, тор­мозит развитие амилоидоза. Большое значение нарушениям в системе гепарин — гиалуронидаза — гиалуроновая кислота, по­вышению гистамина и фибриногена, а также увеличению про­ницаемости сосудов микроциркуляторного русла придают и в клинике амилоидоза. Повышение сосудисто-тканевой проницае­мости при амилоидозе косвенно подтверждает частое обнару­жение в амилоиде фибриногена — фибрина, как и содержащих комплемент иммунных комплексов, фиксация которых сама по себе способствует развитию плазматического пропитывания ткани.

Значение иммунологической толерантности в развитии и про – грессировании амилоидоза подтверждается многими фактами. Известно, что многие факторы, вызывающие различные виды толерантности (тимэктомия, врожденная аплазия вилочковой железы, рентгеновское облучение, антиметаболиты, иммуноде – прессанты, состояние парабиоза), ведут к обеднению лимфоид – ных органов лимфоцитами, особенно в Т-зависимых зонах, и ускорению образования амилоида. Об избирательной элими­нации Т-лимфоцитов при амилоидозе свидетельствует увеличе­ние срока переживания аллогенного трансплантата кожи у мы­шей-реципиентов с амилоидозом [Еганян Г. А, 1978; Ranlow Р, Jensen Е, 1966; Westerhausen Т, 1967] и более быстрое при­живление трансплантированных почек у больных с распростра­ненным амилоидозом [Cohen A. et al, 1971], а также резкое снижение при амилоидозе реакции «трансплантат против хо­зяина» [Hardt F, 1971]. О значении иммунологической толерантности в амилоидоге – незе можно говорить и на основании выраженного угнетения клеточного иммунитета, что установлено с помощью тестов ГЗТ в эксперименте и в клинике [Кузнецова О. П, 1975; Ега­нян Г. А, Кузнецова О. П, 1977; Ranlov Р, Iensen F., 1966].

Вопрос о причастности того или иного вида клеток к продук­ции фибрилл амилоида при различных формах и типах ами­лоидоза не решен. Например, W. Zschiesche (1969) считает, что ретикулярные клетки играют основную роль в продукции фиб­рилл амилоида при вторичном амилоидозе, плазматические клетки—при парапротеинемических гемобластозах и идиопа – тическом амилоидозе, фибробласты — при генетическом (семей­ном) и локальном амилоидозе. Как видно, есть все основания считать, что фибриллы ами­лоида продуцируются камбиальными элементами мезенхималь – ного происхождения, которые мы назвали амилоидобластами [Серов В. В. и др., 1974]. Появление клона амилоидобластов может быть объяснено мутациями. При этом при вторичном амилоидозе (исключая амилоидоз при плазмоцитоме) мутации и появление амилоидобластов можно связать с длительной ан­тигенной стимуляцией. При генетическом (семейном) амилои­дозе речь идет о мутации гена [Gafni J. et al, 1964], которая может произойти в различных локусах, чем и определяются различия в составе амилоидного белка у разных людей и жи­вотных. При старческом амилоидозе, вероятнее всего, имеют место подобные механизмы, так как старческий амилоидоз рас­сматривают как фенокопию генетического. Клеточные мутации при параамилоидозе и амилоидозе опухолей, а возможно, и при опухолевидном локальном амилоидозе обусловлены опухолевы­ми мутагенами. Поскольку антигены белка амилоидных фиб­рилл являются чрезвычайно слабыми иммуногенами, мутирующиеся клетки не распознаются иммунокомпетентной системой и не элиминируются. Клеточный механизм образования амилоидных фибрилл в различных органах (селезенка, печень, почки) хорошо изучен на экспериментальной модели с помощью методов, позволяющих верифицировать клетки и судить об их трансформациях. Мы могли наблюдать, как поначалу в клетке появляются многочис­ленные пузырьки, содержащие вещество умеренной электронной плотности и являющиеся производными пластинчатого комп­лекса. У клеточной мембраны пузырьки сливаются между собой и с цитолеммой. В результате образуются инвагинаты, целост­ность мембраны нарушается. Инвагинаты становятся местом сборки фибрилл амилоида (рис. 62). Содержимое пузырьков, являющееся, вероятнее всего, «предшественником» фибрилл амилоида, тратится на построение фибрилл. Как правило, можно говорить о высокой синтетической активности амилоидобластов. При этом нередко клетки содержат электронно-плотные вклю­чения гранулярного и даже фибриллярного характера. Эти вклю­чения, формирование которых связано с гранулярной эндоплаз – матической сетью, отражают гиперпродукцию «предшественни­ка» фибриллярного белка амилоида и нарушения его экскреции. Это и определяет возможность, – правда, редкую, внутриклеточ­ного образования фибрилл амилоида.

Соотношение фибрилл и Р-компонента в амилоиде может быть, по-видимому, различным, чем, возможно, объясняется раз­нородный состав амилоидного вещества при разных формах ами­лоидоза [Корнеева Т. С, 1970]. Это косвенно подтверждается различными поляризационно-оптическими свойствами амилоида на этапах его формирования. Антигенная характеристика амилоида. Антигенностью обла­дают как фибриллы, так и Р-компонент амилоида. Доказано, что белок A (AS) фибрилл амилоида имеет специфическую ан­тигенную структуру. Это удалось показать при изучении фиб­рилл амилоида при вторичном [Franklin Е, Pras М, 1969; Cathcart Е. et al, 1971] и первичном [Husby G. et al, 19731 амилоидозе, при периодической болезни [Levin М. et al, 1973] и парапротеинемическом лимфатическом лейкозе [Husby G. et al, 1973], а также при индуцированном амилоидозе мышей [Рукосуев В. С,.1975]. Приведенные материалы свидетельству­ют о видовой антигенной специфичности фибрилл амилоида [Рукосуев В. С, 1975]. Они также позволяют предположить, что разные формы амилоидоза различаются концентрацией и индивидуальными особенностями специфического антигена в фибриллах амилоида [Husby G. et al, 1973]. Jl. Н. Капинус, используя при иммуногистохимическом исследовании чистые антитела к специфическому амилоидному белку АА, выявила, что белки SAA, циркулирующие в крови больных амилоидозом людей и животных, сходны по антигенным свойствам с фибрил­лярным амилоидным белком. Сочетая иммуногистохимический метод с электронно-микроскопическим, она обнаружила антиген специфического амилоидного белка не только в амилоидных фибриллах клеточных инвагинатов, но и в гранулярном мате­риале на поверхности клетки. Эти материалы рассматриваются как подтверждение участия сывороточных аналогов амилоидных белков, выявляемых в виде гранулярного материала, в построе­нии фибриллярных структур амилоида. [Glenner G, 1972; Shi - rahama Т., Cohen А, 1975].

Анизотропия амилоида свидетельствует об упорядоченной мо­лекулярной структуре его вещества. G. Romhanyi (1956), исходя из поляризационно-оптических свойств амилоида, полагает, что он обладает тонкофибриллярной паракристаллической субмик­роскопической структурой. Это положение подтверждают на­блюдения кристаллического амилоида, но особенно данные рент – геноструктурного анализа и электронно-микроскопического ис­следования, показавшие фибриллярное строение амилоида не­зависимо от его локализации и вида амилоидоза [Cohen A. S, Calkins Е., 1959, 1965]. Химическая природа и физические свойства амилоидного ве­щества свидетельствуют о прочности связей его белково-поли – сахаридных компонентов как между собой, так и с тканевыми элементами, где они выпадают. Прочность этих связей, по-ви­димому, объясняет устойчивость амилоида к действию многих ферментов. Физико-химические особенности амилоида определяют и его тинкториальные («красочные») свойства, выявляемые при ис­пользовании различных методов. Безусловную диагностическую ценность имеет окраска красным конго, метиловым фиолетовым и тиофлавином Т и тиофлавином S (рис. 61). Окрашивание амилоида конго красным обусловлено его фибриллами, кото­рые способны связывать и прочно удерживать краску. Предпо­лагают, что молекулы красного конго прочно удерживаются между филаментами фибрилл амилоида водородными связями \ с углеводными компонентами амилоида [Gueft В, Chidone I. 1968] или основными группами его белка [P'ras М. et al, 1969]. Вероятнее всего, окрашивание амилоида конго красным опре­деляется конформационными особенностями белков его фибрилл и связано прежде всего с белками АА [Husby G. et al, 1977]. Метиловый фиолетовый, выявляя ГАГ, дает характерное мета – хроматическое окрашивание амилоида, причем вопрос о харак­тере метахромазии амилоида остается открытым; не исключено, что она также определяется конформационными особенностями белков амилоидных фибрилл. Подчеркивается диагностическая ценность окраски амилоида толуидиновым синим [Wolman М, 1971] или альциановым синим [Stiller D, Katenkamp D, 1974] с последующим использованием поляризационной микроскопии. Наиболее чувствительными красителями для амилоида сле­дует считать тиофлавин Т или тиофлавин S [Vassar Р, Cul­ling С, 1959; Schwartz Ph, 1970]. Эти флюорохромы дают в люминесцентном микроскопе характерное свечение даже нич­тожно малых отложений амилоидного вещества. Флюоресценция амилоида объясняется реакцией тиофлавина с мукополисаха – ридами. Красочные реакции амилоида несколько различны при разных формах и типах амилоидоза (первичный, генетический, вторичный, параамилоидоз и др.).

Можно считать доказанным, что амилои, является сложным веществом — гликопротеином, в котором фиб риллярные и глобулярные белки тесно связаны с полисахари дами. Белки амилоида. Аминокислотный состав белков амилоид, отличается от состава сывороточных и тканевых белков [Let terer Е. et al, 1955; Letterer E, 1962; Cohen A. S, 1966]. В со став белков амилоида входят следующие аминокислоты (в моль процентах): глицин — 10—17,3; аланин — 9,7—14,4; лейцин – 7,7—13,7; валин —4,1—7,1; метионин — 1,1; цистеин — 1,5—2,9 тирозин — 2,7—3,7; триптофан; гистидин. Триптофан и гистидин. разрушаясь, не выявляются на хроматограммах, однако гисто химические реакции указывают на присутствие в амилоиде зна чительных количеств триптофана и гистидина [Letterer Е, 1962 Mandena Е. et al, 1968]. По содержанию аминокислот белковый компонент амилоид; сходен с глобулинами. Высокое содержание в амилоиде трип тофана дало возможность говорить о его близости к фибрино гену, ‘который также содержит эту аминокислоту в большое количестве. В отличие от гиалина и коллагена амилоид содержит много тирозина. Качественно аминокислотный состав ами­лоида одинаков при различных формах амилоидоза, однако ко­личественная характеристика компонентов, входящих в его со­став, колеблется в зависимости не только от формы амилоидоза, но и от органа, в котором амилоид выпадает. На основании анализа аминокислотного состава амилоида Е. Letterer и соавт. (1955) пришли к заключению, что амилоид представляет собой смесь по крайней мере двух белков; один из них близок к глобулинам сыворотки, другой — к коллагену. Это положение в дальнейшем было подтверждено работами многих исследователей. Было показано, что белки амилоида состоят из двух фракций, обладающих различными свойствами [Павлихина Л. В, 1961; Christensen Н. S., Rask-Nielsen R, 1962]. Основная белковая фракция, или фракция А (85—90%). не растворима в воде, осаждается уксусной кислотой, после осаждения растворима в ацетатном или фосфатном буфере при рН 3,9—6,4, электрофоретически близка к ai – и у-глобулинам сыворотки, обладает антигенными свойствами. По данным им – муноэлектрофореза, белки амилоида идентифицируются как агп – или ш-глобулины. Вторая белковая фракция, фракция В (10—15%), растворима в воде, осаждается спиртом и обладает электрофоретической подвижностью, близкой к (3-глобулинам сыворотки.

Разволокнение коллагеновых фибрилл, по мнению П. Я. Муль – диярова, представляет собой новое структурно-функциональное качество соединительной ткани, когда на месте одних надмо­лекулярных агрегатов коллагеновых белков возникают другие, менее сложно организованные и менее упорядоченные, вплоть до высвобождения тропоколлагеновых протофибрилл. Такой «неполный фибролиз», который рассматривается как процесс обратимый [Gieseking R, 1966], может быть следствием ослаб­ления или разрыва поперечных связей между тропоколлагено – выми протофибриллами при снижении рН, воздействии фермен­тов и др. Эти новые электронно-микроскопические данные о деструкции коллагеновых фибрилл при мукоидном набухании в какой-то мере расшифровывают результаты поляризационно-микроскопи – ческих и гистохимических исследований, выполненных 20— 30 лет назад. Расщепление коллагеновых фибрилл находит под­тверждение в деструкции коллагенового волокна, выявляемой при поляризационно-микроскопическом исследовании очагов му­коидного набухания соединительной ткани ушек сердца при ревматизме [Ревзис М. Г., 1968]. Отмеченный параллелизм между выраженностью фибриллярного расщепления коллагено­вых волокон и степенью метахромазии соединительной ткани согласуется с мнением о демаскировке ГАГ при повреждении коллагеновых волокон ГОрловская Г. В, 1958; Шехтер А. Б, 1964; Митин К. С, 1966]. Действительно, разрывы слабых элек­тростатических связей белково-полисахаридных комплексов с коллагеновыми фибриллами должны предшествовать разрывам более прочных боковых связей между тропоколлагеновыми про­тофибриллами. Поэтому высвобождение реактивных групп де­маскированных протеогликанов и ГАГ обусловливает метахро – мазию «дезорганизованной» соединительной ткани.

Мукоидное набухание достаточно хорошо изучено при так называемых коллагеновых болезнях [Струков А. И, Бегла - рян А. Г, 1963; Gardner D. L, 1965]. Проведены многочислен­ные гистохимические исследования. Они касаются главным об­разом источников накопления ГАГ и характера плазменных белков в очаге мукоидного набухания. В настоящее время вряд ли можно оспаривать факт, что в очаге мукоидного набухания происходит не только перераспределение ГАГ, но и накопление их в связи с усиленной продукцией этих веществ фибробласта­ми, а также с дезорганизацией как основного вещества, так и коллагеновых волокон [Орловская Г. В, 1958; Струков А. И, 1961]. При этом под воздействием активированных протеоли – тических и гликолитических ферментов (в том числе лизосом­ных), происходит диссоциация протеогликановых комплексов с увеличением содержания свободных ГАГ, которые и усиливают гидрофильность (набухание) ткани [Шехтер А. Б., 1964, 1966]. Гистохимически это приводит к усилению метахромазии в связи с увеличенной концентрацией освободившихся кислых групп ГАГ. Не вызывает сомнения и.-тот фа<кт, что среди белков плаз­мы при мукоидном набухании преобладают глобулины. пока­зано значение структурно-функциональных особенностей органа и ткани, как и своеобразия этиологических и патогенетических факторов для развития мукоидного набухания при ревматизме [шехтер а. б, 1964; грицман н. н, 1971], ревматоидном арт­рите [копьева т. н„ 1976], системной красной волчанке [се­ров в. в. и др, 1974], системной склеродермии [гусева н. г, 1975]. в последние годы появились работы, в которых приводится ультраструктурная характеристика мукоидного набухания при коллагеновых болезнях, при этом особое внимание обращается не столько на изменения основного вещества, сколько на состоя­ние коллагеновых волокон. в участках мукоидного набухания соединительной ткаии сердца при ревматизме постоянно обна­руживают расширение пространств между коллагеновыми во­локнами (kb) [мульдияров п. я, 1976, 1979]. в основном ве­ществе находят зернистый преципитат, напоминающий преци­питат плазмы крови [мульдияров п. я, 1976, 1979], причем мелкие хлопья преципитата концентрируются вокруг изолиро­ванных коллагеновых фибрилл и тонких пучков микрофибрилл, а иногда проникают в межфибриллярное пространство колла­геновых волокон и откладываются на базальных мембранах. изменяются и коллагеновые волокна. помимо более рыхлой «упаковки» коллагеновых фибрилл в волокнах п. я. мульди­яров (1976, 1979) наблюдал разволокнение коллагеновых фиб­рилл (рис. 52). оно выражалось в том, что, помимо типичных коллагеновых фибрилл с периодичностью в 64 нм, выявлялись фибриллы в разных стадиях расщепления на апериодические субфибриллы диаметром 7—18 нм. распространенность разво - локнения. коллагеновых фибрилл коррелировала с выражен­ностью метахромазии очагов мукоидного набухания.

Процесс дезорганизации соединительной ткани характеризуют мукоидное набухание и фибриноидные изменения (фибриноид – ное набухание), которые представляют собой виды мезенхи – мальной белковой дистрофии (диспротеинозов). При этом му­коидное набухание рассматривается как проявление «поверх­ностной», «неглубокой», а фибриноидные изменения — «глубо­кой» дезорганизации соединительной ткани, т. е. как последо­вательные фазы дезорганизации [Струков А. И, 1961]. Муко­идное набухание считают процессом обратимым, фибриноидные изменения — необратимым, завершающимся некрозом (фибри – ноидной некроз), гиалинозом или склерозом. Из этого следует, что переход мукоидного набухания в фибриноидное необязате­лен. В равной мере и фибриноидные изменения могут возникать самостоятельно вне связи с мукоидным набуханием. Морфологические проявления дезорганизации соединительной ткани системного или местного характера широко представлены в патологии человека. Они развиваются как проявление гипо­ксии, аллергии, воспаления и составляют сущность ряда забо­леваний ангионевротической, инфекционно-аллергической и аутоиммунной природы, прежде всего так называемых колла­геновых болезней.

Данные о влиянии коллагена на дифференцировку и функ­цию клеток фибробластического ряда имеют значение как при­мер обратных связей в регулировании роста соединительной ткани. При добавлении коллагена в среду культивированных сомитов куриного эмбриона или при выращивании их на кол – лагеновой подложке значительно ускоряется дифференцировдса хондробластов и синтез в них коллагена и протеогликанов (в 2—2′/г раза). Коллаген II типа (хрящевой) давал при этом более выраженный эффект [Kosher R. A, Church R, 1975; Mi­nor R. R. et al, 1975; Lash J. W, Vasan N. S, 1978]. Экзоген­ный коллаген поддерживал морфогенез культивированного зуб­ного зачатка, который сам не был способен его синтезировать [Galbraith D. В, Kollar Е. J, 1976] Деминерализованные кость или зубы в отличие от коллагена других источников при имплантации под кожу индуцируют ос – теогенез в окружающей ткани [Urist М. Р, 1965]; та^им же эффектом обладает коллагеновый порошок из диафиза кости [Reddi А. Н„ 1976]. Развитие кости в культуре клеток костного мозга, растущей на коллагеновой подложке, наблюдали С. А. Кузнецов и соавт. (1978). Существуют многочисленные работы, свидетельствующие об улучшении условий роста различных клеток (фибробластов, эпителия, эндотелия, макрофагов) на коллагеновых субстратах. В наших исследованиях, проведенных совместно с сотрудника­ми лаборатории А. Я – Фриденштейна, при ультраструктурном изучении было показано, что культивирование клеток костного мозга на коллагеновой подложке или внутри коллагенового геля значительно ускоряет рост фибробластов, способствует их дифференцировке, усиливает продукцию |Коллагена и образо­вание коллагеновых фибрилл по сравнению с ростом на других субстратах [Шехтер А. Б. и др, 1979].