Морфофункциональная характеристика сердца при внезапной смерти детей до 1 года в судебно-медицинском аспекте

Синдром внезапной смерти детей (СВСД) представляет собой внезапную смерть ребенка в возрасте до 1 года во сне. Распространенность СВСД в США, Англии, Новой Зеландии, Австралии составляет от 2,6 до 3,1 на 1000 родившихся, т.е. треть от всех случаев младенческой смертности [1].

Проблема СВСД в судебной медицине обусловлена тем, что при стандартном (рутинном) морфологическом исследовании трупов детей каких-либо значимых изменений во внутренних органах не обнаруживают [2], при этом не исключается сердечный механизм смерти, спровоцированный инфекционными (вирусными) агентами [3]. Отсутствие четких морфологических критериев затрудняет постановку судебно-медицинского диагноза, обоснование выводов и может привести к формированию ошибочных экспертных суждений.

За последние десятилетия во всем мире СВСД регистрируется все реже, однако проблема по-прежнему является актуальной в судебной медицине.

Цель исследования — морфофункциональная характеристика сердца при СВСД.

Ретроспективно отобрали все случаи смерти детей в возрасте до 1 года (n=73; средний возраст 5,56±0,31 мес), зафиксированные в ГБУЗ Ставропольского края «Краевое бюро судебно-медицинской экспертизы» за 7 лет (2011—2017 гг.).

Все случаи были разделены на две группы (таблица):

Половозрастная характеристика по группам

1-я группа — 28 случаев СВСД: 11 (39,29%) девочек и 17 (60,71%) мальчиков. Критерий включения — внезапная смерть младенца дома на фоне «видимого благополучия»;

2-я группа (n=45): 21 (46,67%) девочка и 24 (53,33%) мальчика с установленным диагнозом механической асфиксии или отравлением угарным газом.

Стандартный забор биологического материала от трупов на гистологическое исследование дополнили изъятыми кусочками сердца из области синусно-предсердного и предсердно-желудочкового узлов, проводящих путей сердца (пучки Гиса и Пуркинье) [4, 5]. Гистологические препараты сердца окрашивали гематоксилином и эозином, по Хочкису, метамином серебра и по Маллори.

ИГХ-исследование сердца и его сосудов проводили на срезах с парафиновых блоков в автоматическом режиме в иммуногистостейнере (Bond-Max, Leica) со следующими первичными антителами: CD68 (клон 514H12, Leica), CD117 (клон 514H12, Leica), p53, ki-67, с постановкой реакции с отрицательным и положительным контролем [6]. Изучение объект-исследований провели с помощью световой микроскопии с использованием увеличения: ок. 10 и об. 4, 10, 20 и 40.

В 1-й и 2-й группах при исследовании гистологических препаратов сердца (окраска гематоксилином и эозином) установили признаки острого нарушения микроциркуляции, неравномерное кровенаполнение артериальных сосудов, парез и полнокровие вен.

При исследовании препаратов, окрашенных гематоксилином и эозином, ярких классических морфологических признаков апоптоза не выявили.

В 1-й группе в 25 (89,3%) случаях обнаружили значительные фиброзные изменения в эндокарде и субэндокардиальной зоне левого предсердия и межпредсердной перегородки. В 17 (60,7%) случаях эти изменения сочетались с небольшими участками фиброза эндокарда сосочковых мышц. Во всех случаях установили периваскулярный фиброз предсердий и желудочков сердца.

Фиброзные изменения в ганглиях вегетативной нервной системы отметили в 26 (92,8%) случаях. На гистологических препаратах купола правого предсердия в ганглиях вегетативной нервной системы выявили набухание и кариолизис нейронов, пролиферацию клеток глии с разрастаниями «нежной» рыхлой волокнистой соединительной ткани (рис. 1, а, на цв. вклейке).

Рис. 1. Синоатриальная зона миокарда ребенка с СВСД.

а — ганглий вегетативной нервной системы купола правого предсердия сердца с избыточным расположением «нежных» волокон соединительной ткани (м., 7 мес 16 дней). Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 100; б — кровоизлияние в область сосудисто-нервного пучка сердца, расположенного рядом с синоатриальной зоной. Эритроциты муфтообразно распространены на проводящее нервное волокно. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. 40.

В 27 (96,4%) случаях в правом предсердии отмечены дистрофические изменения кардиомиоцитов с их волнообразной деформацией. Одновременно с выраженными дистрофическими изменениями мышечных волокон предсердий прослеживались явления гипертрофии кардиомиоцитов правого желудочка.

Очаговые кровоизлияния в область сосудисто-нервных пучков отметили в 10 (35,71%) случаях СВСД в зоне синусно-предсердного узла, в 12 (42,86%) — в зоне предсердно-желудочкового узла и в 6 (21,43%) случаях в обоих узлах (рис. 1, б, на цв. вклейке).

Признаки воспаления и некроза в сердечной мышце в обеих группах отсутствовали.

Во 2-й группе наблюдали межуточный отек эндокарда и субэндокардиальной зоны.

При проведении ИГХ-исследования в 1-й группе выявили: слабоизбыточную экспрессию p53 по сравнению со 2-й группой отдельных кардиомиоцитов субэндокардиальных и субэпикардиальных отделов, частично в фибробластах (рис. 2, а, на цв. вклейке); мелкоочаговую экспрессию CD68 в участках апоптоза кардиомиоцитов интрамурального отдела сердца (рис. 2, б, на цв. вклейке); неравномерную экспрессию CD117 в кардиомиоцитах интрамуральных отделов сердца и ki-67 в субэндокардиальном отделе сердца в макрофагах (рис. 3, а, б, на цв. вклейке).

Рис. 2. Результаты иммуногистохимического исследования миокарда ребенка с СВСД на экспрессию p53 и CD68.

а — экспрессия p53 в субэпикардиальном отделе сердца. Ув. 40; б — мелкоочаговая экспрессия CD68 в одиночных моноцитах среди кардиомиоцтиов в интрамуральном отделе сердца. Ув. 100.

Рис. 3. Результаты иммуногистохимического исследования миокарда ребенка с СВСД на экспрессию CD117 и ki67.

а — экспрессия CD117 в кардиомиоцитах в интрамуральном отделе сердца. Ув. 400; б — экспрессия ki67 в субэпикардиальном отделе сердца в макрофагах. Ув. 40.

Полученные результаты гистологического и ИГХ-исследований рассмотрели с позиции «сердечной» теории СВСД [1] с учетом катамнестических данных о триггерной роли гипоксических состояний и вирусной инфекции в развитии данного синдрома [7, 8].

Анализ судебно-медицинских документов предполагал, что при выявлении электрической нестабильности сердца исследование проводящей системы сердца (ПСС) должно быть обычным требованием при проведении судебно-медицинской экспертизы тела умершего от СВСД ребенка. На практике в анализируемых случаях ПСС не исследовали.

По результатам рутинного гистологического исследования установили в обеих группах расстройство микроциркуляции миокарда, что вполне объяснимо единым быстрым темпом наступления смерти в обеих группах по сердечному типу.

Тем не менее в 1-й группе в подавляющем большинстве случаев выявили фиброзные изменения в эндокарде предсердий и межпредсердной перегородке. Такие же изменения обнаружили и в ганглиях ПСС, что, по всей видимости, является фактором риска нарушения сердечного ритма. Во 2-й группе фиброзные изменения не имели значимого характера из-за отсутствия хронически протекавшего патологического процесса (причиной смерти была либо механическая асфиксия, либо отравление угарным газом — CO). В связи с этим фиброзные изменения именно в 1-й группе были расценены как постоянный признак СВСД.

Результаты ИГХ-исследования выявили экспрессию белка p53 в 1-й группе, что свидетельствует о повреждении генетического материала кардиомиоцитов. Белок p53 является супрессором опухолевого роста, транскрипционным фактором, регулирующим клеточный цикл. Результатом активации становится остановка клеточного цикла и репликация ДНК, а при сильном стрессовом сигнале — запуск апоптоза [9]. Функция белка p53 состоит в удалении из ткани или органа клеток с «дефектным» наследственным материалом.

Не исключается, что процесс вероятного запуска апоптоза в 1-й группе связан с наличием латентно протекавшей вирусной инфекции. Формирующиеся при этом апоптозные тельца подлежат фагоцитированию, поэтому при проведении ИГХ-исследования изучали и маркеры тканевых макрофагов (CD68) [10]. Выведение поврежденных тканевых структур осуществляется через эпикард и субэндокардиальные отделы. При прохождении этих элементов формируется клеточный ответ со стороны фибробластов, макрофагов (CD68) и лимфоцитов, что ведет к избыточному образованию соединительной ткани в обеих структурах. Это зафиксировали в 1-й группе.

Активация апоптоза обусловливает запуск тирозинкиназы III типа (CD117), отвечающей за трансдукцию в нескольких типах клеток, включая тучные клетки, базофилы, гладкие миоциты, кардиомиоциты, эндотелиальные клетки. CD117 — маркер активации транскрипции в различных типах клеток [11].

Установили увеличение количества клеток с положительной окраской на p53, CD68 и CD117 в 1-й группе (СВСД). В танатогенезе смерти детей 2-й группы также важную роль играет гипоксия, но остро развившаяся, вследствие чего, по нашему мнению, не наблюдается столь выраженной экспрессии CD68, CD117.

Периодическая гипоксия способствует пролиферации фибробластов кардиомиоцитов в сердце (ki-67) как универсальный ответ на повреждение и гибель кардиомиоцитов, что отметили в 1-й группе. Это приводит к ремоделированию сердца (РС) — изменению экспрессии генома, молекулярным, клеточным и интерстициальным сдвигам, изменяющим размер, форму и функцию кардиомиоцитов после их повреждения, а также к изменению взаимосоотношения основной и соединительной тканей, что обусловливает поддержание работы органа на другом морфофункциональном уровне [12].

Морфогенез в сердце при СВСД можно представить следующим образом: острое повреждение кардиомиоцитов → апоптоз (экспрессия p53) сократительных и проводящих кардиомиоцитов → активация тирозинкиназы III фибробластов (CD68), тучных клеток (CD117) и лимфоцитов → развитие фиброза в строме миокарда и ПСС → экспрессия ki-67 в макрофагах → пролиферация фибробластов → ремоделирование сердца → частые аритмии [12].

Полученные результаты позволяют утверждать, что при наступлении смерти ребенка в возрасте до 1 года на фоне «благополучия» необходимо тщательное исследование ПСС [13,14].

Определены дополнительные судебно-медицинские критерии диагностики СВСД в виде фиброза эндокарда предсердий и межжелудочковой перегородки; экспрессии CD68, CD117 в фибробластах, тучных клетках и лимфоцитах; апоптоза кардиомиоцитов (экспрессия p53), ремоделирования сердца (экспрессия ki-67).

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.