Столяренко Г.Е.

Центр диагностики и хирургии заднего отдела глаза, 2-я Владимирская ул., 2, Москва, 111123, Российская Федерация

Колчин А.А.

Центр диагностики и хирургии заднего отдела глаза, 2-я Владимирская ул., 2, Москва, 111123, Российская Федерация

Диденко Л.В.

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, ул. Гамалеи, 18, Москва, 123098, Российская Федерация

Боровая Т.Г.

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, ул. Гамалеи, 18, Москва, 123098, Российская Федерация

Шевлягина Н.В.

НИИ эпидемиологии и микробиологии им. Н.Ф. Гамалеи РАМН, ул. Гамалеи, 18, Москва, 123098, Российская Федерация

Пористая коралловидная структура — новое представление о морфологии внутренней пограничной мембраны сетчатки?

Журнал: Вестник офтальмологии. 2016;132(6): 70-77

Просмотров : 45

Загрузок :

Как цитировать

Столяренко Г. Е., Колчин А. А., Диденко Л. В., Боровая Т. Г., Шевлягина Н. В. Пористая коралловидная структура — новое представление о морфологии внутренней пограничной мембраны сетчатки?. Вестник офтальмологии. 2016;132(6):70-77. https://doi.org/10.17116/oftalma2016132670-77

Авторы:

Столяренко Г.Е.

Центр диагностики и хирургии заднего отдела глаза, 2-я Владимирская ул., 2, Москва, 111123, Российская Федерация

Все авторы (5)

Витреоретинальный интерфейс представляет собой область взаимодействия фибрилл стекловидного тела и внутренней пограничной мембраны (ВПМ), образованной базальной мембраной клеток Мюллера (КМ) и состоящей преимущественно из коллагена 4-го типа. ВПМ имеет неровную ретинальную поверхность и гладкую витреальную поверхность [1—4]. Кортикальный витреум в макулярной области имеет мультиламеллярное строение [5, 6], состоит преимущественно из гиалуроновой кислоты и коллагена 2-го типа [1, 7].

Результаты гистологических исследований прошлых лет указали на различия ультраструктуры ВПМ в разных участках глаза [1, 8—10]. Толщина ВПМ увеличивается от базиса стекловидного тела (0,05 мкм) к макулярной области, достигая максимальных значений в парафовеа (2,5 мкм). Начиная от области фовеа, ВПМ вновь уменьшается и в центре фовеолы имеет толщину 0,02 мкм, по краю диска зрительного нерва (ДЗН) ~0,045 мкм [9, 10]. Прочное витреоретинальное прикрепление имеется в зонах, где ВПМ более тонкая: базис стекловидного тела, область сосудистых аркад, край ДЗН, область фовеа [10—13].

По данным J. Sebag и J. Gass [7, 10], отслойка заднегиалоидной мембраны (ЗГМ) стекловидного тела развивается у половины людей старше 50 лет и практически у каждого человека после 80. Наличие физиологически обусловленной более прочной связи двух структур (сетчатки и стекловидного тела) при развитии отслойки ЗГМ может приводить к патологическим изменениям витреоретинального интерфейса. При частичной отслойке возможно формирование витреомакулярного тракционного синдрома (ВМТС), ламеллярного (ЛР) и сквозного макулярного (СМР) разрывов. Учитывая наличие многослойной структуры кортикального витреума в макулярной области, отслойка ЗГМ может приводить к образованию гиалошизиса с образованием эпиретинального фиброза (ЭРФ) [5, 6, 14—21]. При прогрессировании ЭРФ возможно формирование ЛР и макулярной складчатости (МС). Таким образом, ЛМР, который характеризуется дефектом во внутренних слоях сетчатки и слое волокон Генле [22, 23], может развиться вследствие как тангенциальных тракций при ЭРФ, так и переднезадних тракций при ВМТС.

Современный хирургический подход к лечению данных патологических процессов предполагает, как правило, удаление эпиретинальных структур и ВПМ сетчатки. Удаление эпиретинальных структур приводит к ликвидации тракционного воздействия на сетчатку. При определенных условиях (наличие частичной отслойки ЗГМ, формирование ВМТС, I и II стадии макулярного разрыва) первым этапом лечения может быть интравитреальное введение окриплазмина [24, 25]. В остальных случаях (ЛМР, ЭРФ, МС, III—IV стадии СМР, рецидив/отсутствие эффекта после введения окриплазмина) рекомендуется хирургическое лечение. Необходимость удаления ВМП (так называемый пилинг) объясняют тем, что тангенциальные или переднезадние тракции могут вызывать миграцию и пролиферацию глиальных клеток, а ВПМ в данном случае является матрицей для роста пролиферирующих клеток. Многочисленные исследования результатов пилинга ВПМ показали, что он обеспечивает весьма благоприятные функциональные и анатомические результаты и сводит к минимуму риск рецидива патологического процесса [26, 27]. Однако в литературе имеются данные о возможности развития серьезных осложнений пилинга [28, 29] с рекомендацией избегать этой манипуляции в ходе хирургического вмешательства. В связи с такими разноречивыми данными, изучение ультраструктуры удаленной ВПМ и потенциального влияния ее удаления на микроанатомию и физиологию сетчатки представляется одним из важнейших направлений в рамках выработки оптимального подхода к хирургическому лечению различных патологий макулярной области.

Цель исследования: используя сканирующую (СЭМ) и трансмиссионную (ТЭМ) электронную микроскопию, выявить особенности ультраструктуры удаленных эпиретинальных образцов, полученных в ходе витреоретинальных операций у пациентов с ЛР и ЭРФ.

Материал и методы

Пациенты, включенные в исследование, были разделены на 2 группы: 1-ю (13 образцов, 11 глаз) составили пациенты с диагнозом ЛР; 2-ю — (12 образцов, 12 глаз) — пациенты с диагнозом ЭРФ (см. таблицу).

Клиническая характеристика пациентов до и после операции Примечание. ДНС — дефект наружных отделов сетчатки; КУО — количество удаленных образцов.

Критериями исключения являлись травма глаза, увеит, системные заболевания, тромбоз центральной вены сетчатки или ее ветви, отслойка сетчатки, глаукома, наличие в анамнезе проведенной лазерной коагуляции сетчатки, витреоэктомии, фако-эмульсификации катаракты в течение 6 мес до удаления ВПМ.

Все пациенты прооперированы одним хирургом методом витреоэктомии стандартным трехпортовым доступом в формате 25 gauge через плоскую часть ресничного тела с помощью хирургической системы Associate 6000 dual («D.O.R.C.», Нидерланды).

После индуцирования отслойки ЗГМ и удаления центральных отделов стекловидного тела в область витреоретинального интерфейса вводили ~0,2 мл красителя Membrane blue dual («D.O.R.C.», Нидерланды). Окрашенные фрагменты эпиретинальных образцов и/или ВПМ удаляли эндовитреальным пинцетом. В случаях удаления только эпиретинальных образцов производили дополнительное окрашивание ВПМ в макулярной области с ее последующим удалением. В ходе проведенных операций получен 21 эпиретинальный образец (21 глаз), удаленный совместно с ВПМ, и 4 эпиретинальных образца (2 глаза), удаленных последовательно двумя слоями (второй — совместно с ВПМ).

В течение ближайшего часа образцы расправляли под контролем микроскопа (МБС-10, Россия) с помощью эндовитреального пинцета 25 gauge и иглы 32 gauge. Полученный материал под контролем микроскопа разделяли на 2 части с помощью ретинальных ножниц 27 gauge. Одну часть помещали в фиксирующий раствор Ито—Карновски и 10% нейтральный формалин. Образцы исследовали методом СЭМ с помощью микроскопа Quanta 200 3D («FEI Company», США) без обезвоживания. Вторую часть образцов подвергли спиртовому обезвоживанию и заливке в метакрилатные смолы. Полученные ультратонкие серийные срезы изучали методом ТЭМ с использованием микроскопа JEM 100 B («Jeol», Япония).

Результаты и обсуждение

Анализ ультраструктуры образцов ВПМ, полученных от пациентов обеих групп, выявил высокую степень сходства их морфологических признаков, благодаря чему с помощью СЭМ удалось идентифицировать и различать две поверхности ВПМ.

Однако установить, на какой поверхности (витреальной или ретинальной) находились эпиретинальные образцы, полученные первым слоем при последовательном удалении двух, не представлялось возможным. Они состояли из плотно сплетенной волокнистой сети с кристаллоподобными включениями (рис. 1).

Рис. 1. Результат СЭМ. Эпиретинальный образец, удаленный первым при последовательном удалении двух.

На ретинальной поверхности ВПМ всех образцов были обнаружены не встречавшиеся ранее в доступной нам литературе отростчатые структуры с микропорами на поверхности и каналами внутри (рис. 2). Мы назвали их пористыми коралловидными структурами (ПКС). С одной стороны ПКС были связаны с поверхностью ВПМ, а со стороны, которая до удаления была обращена к нейросенсорной сетчатке, имели множественные плоскости отрывов тяжей вследствие проведенного пилинга.

Рис. 2. Результат СЭМ. а и б — ретинальная поверхность ВПМ. Визуализируется ПКС.

В плоскостях отрывов отростки ПКС имели вид губки из-за присутствующих в них многочисленных отверстий (каналов), большинство из которых были пустыми, остальные заполнены неопределенными тканями (рис. 3). Поверхность отлома отростков визуально напоминала плоскость среза. Толщина отростков этой структуры колебалась в разных образцах в пределах 50—100 мкм.

Рис. 3. Результат СЭМ. Большинство каналов пустые (а и б), однако некоторые каналы (в) заполнены неопределенными образованиями.

На витреальной поверхности ВПМ всех исследованных образцов обнаружено большое количество фибробластоподобных клеток разных размеров (от 7×2 до 40×10 мкм) с характерной полигональной отростчатой формой тел и округлыми или овальными ядрами (рис. 4). На многих образцах имелись фрагменты ПКС, аналогичной той, которая обнаруживалась на ретинальной поверхности ВПМ. На обеих поверхностях в большом количестве были обнаружены петрификаты разнообразной формы.

Рис. 4. Результат СЭМ. а — фибробластоподобные клетки размером 7×2 мкм; б — фибробластоподобная клетка размером 40×10 мкм. Желтые стрелки указывают на ее отростки, зеленая — на ядро.

Используя возможности сканирующего микроскопа, позволяющего с помощью приставки EDAX (США) провести рентгеновский микроанализ для определения химического состава удаленных образцов, мы обнаружили, что ПКС имеют органическое происхождение, так как в их составе определялось высокое содержание углерода, азота и кислорода. Также было установлено, что петрификаты, помимо вышеуказанных химических элементов, имели в своем составе высокое содержание кальция (рис. 5). Для исключения нахождения артефактов во время исследования все растворы, использованные в ходе операции, были исследованы с помощью приставки EDAX. Превышения содержания углерода, азота, кислорода и кальция обнаружено не было.

Рис. 5. Результат СЭМ. а — петрифицированная структура с выделенным красным фрагментом (объект изучения химического состава); б, в — представлены характеристики химического состава петрифицированной структуры.

Объяснить происхождение обнаруженных при СЭМ ПКС было достаточно сложно, и в качестве параллельного метода нами была использована ТЭМ образцов с прицельной заточкой пирамид в области ПКС. Учитывая разделение образцов на 2 половины, данные, полученные после проведения ТЭМ, помогли нам идентифицировать состав ПКС, обнаруженных на сканограммах. При ТЭМ в продольных ультратонких срезах тяжей ПКС обнаружено послойное, практически параллельное, расположение многочисленных длинных клеточных отростков, которые были разграничены широкими слоями межклеточного матрикса (рис. 6). Идентификация вида клеток по ультраструктуре отростков была затруднительна, в том числе из-за выраженных деструктивных изменений отростков. Вместе с тем, учитывая топографическую близость тяжей ПКС с ВПМ, а также их протяженность, представляется правомерным предположение, что в каналах ПКС находятся отростки КМ, тем более что измеренные при ТЭМ диаметры последних были сопоставимы с диаметрами отверстий (каналов), измеренных на обрывах тяжей ПКС при СЭМ. Отмеченные при ТЭМ особенности морфологической картины продольных срезов тяжей ПКС позволили заключить, что стенки каналов в составе тяжей, а также наружная поверхность самих тяжей образованы аморфным матриксом. Природа матрикса пока неясна, однако не исключается возможность его продукции теми же КМ, которые физиологически наделены высокой способностью к синтетической активности.

Рис. 6. Результат ТЭМ. Желтой стрелкой показан отросток КМ, звездочками — межклеточный матрикс.

Следует отметить, что ни в одном из исследованных образцов не было обнаружено структур, относящихся к нейросенсорной сетчатке и пигментному эпителию.

Морфологические исследования таких патологических состояний, как ЭРФ, ЛР и т. д., проводятся в течение многих десятилетий. За это время было подробно изучено состояние витреоретинального интерфейса, идентифицированы клетки, принимающие участие в развитии данных состояний. На основании этого были предложены гипотезы, объясняющие этиологию и патогенез патологического процесса [2, 11, 13, 15, 16, 27, 30]. Однако в доступной нам литературе мы не смогли найти работ, в которых один и тот же образец ВПМ был бы параллельно изучен методами СЭМ и ТЭМ с уделением особого внимания ретинальной поверхности ВПМ.

Изучение методом СЭМ необезвоженных эпиретинальных образцов, полученных из макулярной области сетчатки человека в ходе витреоретинальных вмешательств, позволило нам выявить в месте контакта ВПМ и отростков КМ (т.е. на ретинальной поверхности ВПМ) неизвестное ранее образование, названное нами ПКС, которые, по результатам проведенной ТЭМ, вероятно, являются производным межклеточного матрикса, синтезируемого многочисленными отростками КМ вокруг себя. Внешне это выглядит как если бы полые отростки ПКС служили для отростков КМ своего рода футляром. При пилинге ПКС остаются прикрепленными к ретинальной поверхности ВПМ и отделяются от нижележащих структур нейроретины относительно ровным слоем. При этом большинство внутренних пространств ПКС визуально представляются пустыми, что свидетельствует об относительной атравматичности воздействия пилинга на КМ и их отростки. В пользу этого свидетельствует также отсутствие во всех исследованных образцах структур, относящихся к нейросенсорной сетчатке и пигментному эпителию.

В большинстве образцов (в 20 из 25) на ретинальной или обеих поверхностях ВПМ обнаружены кристаллоподобные структуры различного внешнего вида, разного минерального состава, но имеющие высокое содержание кальция. Роль и происхождение этих кристаллоподобных структур еще предстоит выяснить.

На основе анализа удаленных эпиретинальных образцов мы составили следующую объясняющую схему (рис. 7): на ретинальной поверхности ВПМ (нижняя часть рисунка) видны многочисленные отростки КМ, которые формируют описанную нами ПКС; на витреальной поверхности ВПМ (верхняя часть рисунка) расположены многочисленные клетки, различные фибриллярные белки, отличающиеся размерами и формой (см. рис. 7).

Рис. 7. Схема поверхностей ВПМ. а — витреальная; б — ретинальная поверхности ВПМ.

Заключение

На основании результатов проведенного исследования ВПМ с помощью сочетания методов СЭМ и ТЭМ показано, что при «пилинге ВПМ» хирург удаляет не просто очень тонкую ВПМ, а более массивную многокомпонентную структуру, состоящую из базальной мембраны КМ, прикрепленных к ней клеток и волокон на витреальной поверхности и прочно фиксированного к ее ретинальной поверхности слоя, состоящего из пористой коралловидной структуры, достаточно легко отрывающейся от ее основного массива. Полагаем, что вышепоказанная морфологическая характеристика ПКС близка к прижизненной, поскольку при подготовке образцов для СЭМ не использовалась процедура дегидратации, отрицательно воздействующая и искажающая структуру биологических объектов. Функциональное значение такой ранее неизвестной структуры, сформированной отростками КМ между ВПМ и слоем нервных волокон, а также влияние ее частичного удаления при хирургических вмешательствах на нейросенсорную сетчатку макулярной области еще предстоит выяснить.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования: Г. С., А.К., Л.Д., Т.Б.

Сбор и обработка материала: А.К., Н.Ш.

Статистическая обработка: А.К.

Написание текста: Г. С., А.К., Л.Д., Т.Б.

Редактирование: Г. С., А.К., Т.Б.

Конфликт интересов отсутствует.

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail