Бородин Ю.И.

ФГБНУ «НИИ клинической и экспериментальной лимфологии», ул. Тимакова, 2, Новосибирск, 630060, Российская Федерация

Бгатова Н.П.

ФГБНУ «НИИ клинической и экспериментальной лимфологии», ул. Тимакова, 2, Новосибирск, 630060, Российская Федерация

Ноговицина С.Р.

ФГБНУ «НИИ клинической и экспериментальной лимфологии», ул. Тимакова, 2, Новосибирск, 630060, Российская Федерация

Трунов А.Н.

ФГБНУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной и клинической медицины», Новосибирск, Россия

Коненков В.И.

НИИ клинической и экспериментальной лимфологии Сибирского отделения РАМН, Новосибирск

Черных В.В.

Новосибирский филиал ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России, Новосибирск, ул. Колхидская, 10, Российская Федерация, 630096

Лимфатическая система глаза

Журнал: Вестник офтальмологии. 2018;134(2): 86-91

Просмотров : 57

Загрузок : 1

Как цитировать

Бородин Ю. И., Бгатова Н. П., Ноговицина С. Р., Трунов А. Н., Коненков В. И., Черных В. В. Лимфатическая система глаза. Вестник офтальмологии. 2018;134(2):86-91. https://doi.org/10.17116/oftalma2018134286-90

Авторы:

Бородин Ю.И.

ФГБНУ «НИИ клинической и экспериментальной лимфологии», ул. Тимакова, 2, Новосибирск, 630060, Российская Федерация

Все авторы (6)

Известно, что лимфатическая система является одной из гомеостатических систем организма, что определяется ее способностью участвовать в регуляции многочисленных биологических процессов, происходящих во внеклеточном матриксе. Из интерстициального пространства клетки получают необходимые для своей жизнедеятельности питательные вещества, регуляторные гуморальные сигналы. В нем происходит развитие процессов иммунного реагирования, утилизации биологически реактивных продуктов, появляющихся в процессе жизнедеятельности клеток, развития деструктивно-воспалительного процесса, метаболических нарушений и др. Уникальная роль лимфатической системы в регуляции указанных процессов связана с тем, что начальные лимфатические капилляры имеют неплотные контакты между соседними эндотелиальными клетками, что позволяет удалять из интерстициального пространства соединения, обладающие высокой молекулярной массой, продукты клеточной деструкции и даже клетки, в отличие от кровеносных капилляров, транспорт через эндотелиальную стенку которых строго ограничен размером молекул [1].

В органе зрения, особенно в его бессосудистой зоне, средой, обеспечивающей снабжение глаза кислородом, развитие метаболических процессов, доставку нейротрансмиттеров и других биологически активных молекул, необходимых для межклеточных взаимодействий, удаления продуктов жизнедеятельности, является внутриглазная жидкость (ВГЖ), заполняющая переднюю и заднюю камеры глаза и омывающая его структуры [2].

Не вызывает сомнения, что продукция и динамика оттока ВГЖ имеют решающее значение для обеспечения функционального состояния органа зрения, а ее нарушения играют значимую роль в развитии патологических процессов. Однако до настоящего времени остается дискуссионным вопрос о путях оттока ВГЖ.

Согласно данным научной литературы, основными структурами глаза, связанными с динамикой тканевой жидкости, являются цилиарное тело (место продукции внутриглазной жидкости), трабекулярная сеть и увеосклеральный путь (основные пути оттока тканевой жидкости) [3, 4].

Считается, что ВГЖ выделяется эпителиальной выстилкой цилиарных отростков и покидает переднюю камеру через трабекулярную сеть, шлеммов канал и далее через водяные и эписклеральные вены поступает в системный кровоток [5]. При оттоке по увеосклеральному пути ВГЖ движется через основание радужной оболочки (угол камеры, образованный радужной оболочкой и роговицей) интерстиций цилиарного тела в супрахориоидальное пространство [6]. В дальнейшем, чтобы покинуть супрахориоидальное пространство, ВГЖ протекает через рыхлую соединительную ткань вокруг кровеносных сосудов склеры, а также непосредственно через ее ткани и проникает в ткани орбиты периокулярно. Однако многие аспекты дренажа ВГЖ из супрахориоидального пространства остаются до конца не изученными, а ее объем, покидающий глаз по увеосклеральному пути, значительно варьирует [7].

Данные научных исследований свидетельствуют, что от 5 до 35% общего оттока ВГЖ приходится на увеосклеральный дренаж. При этом отмечается, что в условиях прогрессирования глаукоматозного процесса и связанных с ним деструктивных процессов в трабекулярном аппарате увеосклеральный путь оттока берет на себя часть функций по отведению ВГЖ, что более выражено в артифакичных глазах, при этом доля увеосклерального пути в общем оттоке внутриглазной жидкости до и после операции преобладает у пациентов с развитой стадией глаукомы [8].

По мнению ряда авторов, увеосклеральный отток может быть рассмотрен как аналог лимфатического дренажа в других органах и позволяет рассматривать данный путь как направленный на утилизацию крупномолекулярных белков, продуктов метаболизма, клеточной деструкции и др., находящихся в ВГЖ, т. е. обеспечивающий поддержание гомеостатического равновесия в органе зрения, что в организме является одной из функций лимфатической системы [2, 9, 10].

Результаты научных исследований с использованием прижизненных функциональных методов тестирования свидетельствуют о существования лимфатических путей оттока ВГЖ [11—13], однако данные о визуализации структурных элементов лимфатической системы в органе зрения подвергаются сомнению и являются предметом научной дискуссии [14].

В настоящее время, благодаря использованию молекулярных маркеров эндотелия лимфатических сосудов (Podoplanin (Pdpn), LYVE-1, Prox-1, VEGF-C, VEGFR), является доказанным наличие лимфатических сосудов в конъюнктиве и отсутствие как лимфатических, так и кровеносных сосудов в роговице глаза человека в условиях нормы [15]. В то же время при развитии воспалительного процесса в роговице были выявлены кровеносные и лимфатические сосуды [16]. Используемые в научных исследования маркеры лимфатических структур VEGF-C, VEGFR-3, Pdpn и LYVE-1 были локализованы на мембранах эндотелиальных клеток, имеющих ультраструктурные особенности эндотелия лимфатических сосудов. Авторы предполагают, что лимфангиогенез при развитии воспалительного процесса в роговице глаза взаимосвязан с ангиогенезом и может быть частично опосредован влиянием VEGF-C и его рецептора VEGFR-3 [17]. При этом отмечается меньшая скорость движения клеток в лимфатических сосудах по сравнению со скоростью движения клеток крови в кровеносных сосудах [18].

С помощью иммуногистохимического окрашивания на маркеры эндотелия лимфатических сосудов (Pdpn и LYVE-1) было показано наличие лимфатических сосудов в интраорбитальной части зрительного нерва человека [19]. Положительное окрашивание на Pdpn в оболочках зрительного нерва наблюдали при исследовании лимфатических структур в органе зрения плода человека на 10—32-й неделе беременности [20].

В научной литературе последних лет имеются работы, в которых описаны лимфатические сосуды в цилиарном теле. Лимфатические сосуды в цилиарном теле обнаружены с помощью молекулярных маркеров эндотелия лимфатических сосудов (LYVE-1 и Pdpn) методами иммуногистохимии, иммунофлюоресценции и иммуноэлектронной микроскопии [21—23]. Авторы описывают данные структуры как образующие трабекулы в цилиарном теле, расположенные в виде узких полосок вдоль цилиарной мышцы и иногда лежащие отдельно в строме цилиарного тела. Методом электронной микроскопии были выявлены плоские клетки с тонкими цитоплазматическими выростами [21]. Они не окрашивались на маркеры эндотелия кровеносных сосудов (CD34) и не имели базальной мембраны. Данные структуры были охарактеризованы как лимфатические каналы [22] или органоспецифические лимфатические капилляры [23].

Считается, что сосудистая оболочка играет важную роль в дренаже водянистой влаги из передней камеры глаза по увеосклеральному пути оттока [24]. Однако вопрос о наличии лимфатической системы в собственно сосудистой оболочке глаза человека остается дискуссионным. Лимфатические синус-подобные структуры, выстланные фибробластоподобными клетками с большими межклеточными промежутками и внутриклеточной фенестрацией, были продемонстрированы с помощью трансмиссионной и сканирующей электронной микроскопии в сосудистой оболочке глаза обезьян [25, 26]. Кроме того, было показано, что сосудистая оболочка глаза птиц содержит тонкостенные лакуны, сообщающиеся с венозной системой. Авторы полагают, что данные лакуны являются лимфатическими сосудами [27].

Другими авторами в сосудистой оболочке глаза человека и мышей было показано большое содержание LYVE-1 положительных макрофагов, но типичных лимфатических сосудов обнаружено не было. Авторы полагают, что макрофаги вовлечены в метаболизм гиалуроновой кислоты или участвуют в формировании временных лимфатических сосудов в условиях воспаления [28, 29].

В 2015 г. была опубликована статья М. Коina и соавт. [30], в которой были дифференцированы и визуализированы лимфатические каналы в хориоидее глаза человека с помощью молекулярных маркеров эндотелиоцитов лимфатических и кровеносных сосудов и электронной микроскопии. Однако в ответ вышла публикация, ставившая под сомнение результаты исследования данных авторов [14]. Другими исследователями в структуре хориоидеи были выявлены лимфатические каналы и лимфатические лакуны. Лимфатические каналы были визуализированы в сосудисто-капиллярной пластинке и сосудистой пластинке и ограничены Podoplanin+, Prox-1±, LYVE-1±эндотелиоподобными клетками, фибробластами и пигментными клетками. Лимфатические лакуны были локализованы в надсосудистой пластинке и выстланы эндотелиоподобными клетками и фибробластами [31, 32].

Противоречивые данные получены при иммунофлюоресцентном окрашивании структур переднего сегмента глаза. При использовании антител к подопланину (Pdpn) и LYVE-1 маркировались такие структуры, как трабекулярная сеть и передняя поверхность радужки, отмечали одиночные отростчатые LYVE-1±окрашенные клетки в цилиарном теле, трабекулярной сети и радужной оболочке, а при использовании лимфатических маркеров VEGFR-3 и Prox-1 не наблюдали положительного окрашивания структур переднего сегмента глаза [22].

Уникальной транспортной структурой является шлеммов канал в связи с его функцией поддержания гомеостаза жидкости путем сброса водянистой влаги из глаза в системное кровообращение. Полагают, что эндотелиоциты, выстилающие внутреннюю стенку шлеммова канала, имеют характеристики как лимфатического, так и кровеносного эндотелия [33]. В настоящее время известно, что эндотелий шлеммова канала положительно окрашивается на такие маркеры, как Prox-1, интегрин α9, CD31 и VE-cadherin, но отрицательно (или окрашивается очень слабо) на лимфатические маркеры LYVE-1, Pdpn и маркер гладкомышечных клеток мышечный актин [34]. При изучении развития шлеммова канала в постнатальном периоде у мышей была выявлена экспрессия маркера Prox-1 и экспрессия рецептора эндотелиоцитов лимфатических судов VEGFR-3. Используя методы делеции гена, авторы выявили влияние фактора роста лимфатических сосудов VEGF-C и его рецептора VEGFR-3 на развитие шлеммова канала. Кроме того, инъекция рекомбинантного VEGF-C вызывала устойчивое снижение уровня внутриглазного давления у мышей. Авторы полагают, что эти данные свидетельствуют об эволюционно сохранившемся лимфатическом фенотипе шлеммова канала [35]. Другими авторами у трансгенных мышей Prox-1-GFP была выявлена экспрессия Prox-1 в области лимба и радужно-роговичного угла, где находится шлеммов канал, эндотелий которого экспрессировал CD31+, но не окрашивался на LYVE-1. Авторы сделали заключение, что шлеммов канал отличается от типичных лимфатических сосудов отсутствием экспрессии LYVE-1 [36]. Не было обнаружено лимфатических сосудов в склере глаза человека, хотя выявлялись отдельные LYVE-1+ клетки, в первую очередь в эписклере [37, 38].

Из сказанного следует, что имеющиеся в литературе данные о наличии лимфатических сосудов в сегментах глаза человека являются противоречивыми и неоднозначными, что подтверждается публикацией, свидетельствующей о необходимости консенсуса по принятию точных критериев лимфатических сосудов [39]. Согласно данному консенсусу, доказательство, что выявленные сосуды являются лимфатическими, должно основываться на предложенных критериях лимфатических сосудов: 1) наличие/отсутствие эритроцитов; 2) использование более чем одного маркера эндотелия лимфатических сосудов в сравнении с теми регионами, где существование лимфатических сосудов хорошо установлено (в конъюнктиве глаза и в роговице при воспалении); 3) использование электронной и иммуноэлектронной микроскопии [39].

Таким образом, до настоящего времени нет официально признанных доказательств визуализации именно лимфатических путей оттока в сегментах глаза человека, что, вероятно, связано с органоспецифическими особенностями лимфатических структур глаза человека и поэтому сложностью их выявления традиционными способами.

Тем не менее, обобщая данные научной литературы и собственные данные о структуре и функции лимфатической системы различных органов человека, мы рассматриваем глаз как орган нервной системы, который имеет свою дренажную лимфатическую систему [2, 9, 23, 31, 32].

Исходя из представлений о дренаже тканевой жидкости из вещества головного мозга [40], следует существование сети прелимфатических путей: 1-й путь — по периваскулярным пространствам сосудов, залегающих в веществе мозга, тканевая жидкость мозга поступает в подпаутинное пространство, в периаксиальные и периневральные пространства головных нервов, в лимфатические сосуды и узлы головы и шеи; 2-й путь — по периаксиальным и периневральным пространствам, берущим свое начало непосредственно от нейрона, продукты его жизнедеятельности отводятся в субарахноидальную щель и в лимфатические сосуды и узлы носоглотки, шейной и паравертебральной областей; 3-й путь — по периваскулярным пространствам сосудов, сопровождающих черепно-мозговые и спинальные нервы, интерстициальная жидкость поступает в субарахноидальное пространство и лимфатические узлы носоглотки, шейной и паравертебральной областей [40].

В настоящее время существует сходная концепция «глимлимфатической» системы головного мозга, описывающая пути взаимодействия между спинномозговой и тканевой жидкостью, согласно которой транспорт молекул из интерстиция осуществляется по параваскулярным пространствам и отросткам астроцитов [41].

Согласно представлениям о лимфатическом регионе, включающем несосудистые пути движения тканевой жидкости, — прелимфатики, лимфатические сосуды и регионарные лимфатические узлы [10], предложено представление о лимфатическом регионе глаза, в котором на основании имеющихся данных выделены первые 2 звена — тканевые щели (прелимфатики), лимфатические капилляры цилиарного тела, хориоидеи и склеры. Третьим звеном лимфатического региона рассматривают лимфатические узлы головы и шеи [23, 31, 32, 42].

Анализ данных научной литературы и результатов собственных исследований позволяет сделать предположение о существовании в дренажной системе глаза нескольких механизмов оттока ВГЖ, направленных на поддержание различных звеньев гомеостаза органа зрения и несущих функциональную специфику. Первый (быстрый) путь представлен трабекулярной сетью, шлеммовым каналом и водяными венами, сбрасывающими ВГЖ непосредственно в кровоток и обеспечивающими гидродинамическое постоянство жидких сред глаза. Второй (медленный) путь включает 3 звена стандартного лимфатического региона, что позволяет рассматривать данный механизм оттока ВГЖ как отток через лимфатическую систему, вероятно, с целью утилизации продуктов метаболизма и клеточной деструкции, поддержания иммунного гомеостаза.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Бгатова Наталия Петровна — д-р биол. наук, проф., зав. лаб. ультраструктурных исследований ФГБНУ «НИИ клинической и экспериментальной лимфологии»

e-mail: n_bgatova@ngs.ru

http://orcid.org/0000-0002-4507-093X

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