Для периретикулярного амилоида
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
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].
О причастности
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
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
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.).
Химический состав и физические свой ства амилоида
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 содержит 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
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
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.
Морфология дезорганизации соединительной ткани
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
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].