Калашникова Л.А.

Научный центр неврологии РАМН, Москва

Сахарова А.В.

Научный центр неврологии РАМН, Москва

Добрынина Л.А.

Научный центр неврологии РАМН, Москва

Чайковская Р.П.

Научный центр неврологии РАМН, Москва

Назарова М.А.

Мир-Касимов М.Ф.

Научный центр неврологии РАМН, Москва

Процкий С.В.

ФГБНУ «Научный центр неврологии», Москва

Щипакин В.Л.

Ультраструктурные изменения артерий кожи у больных со спонтанной диссекцией церебральных артерий

Журнал: Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2011;111(7): 54-60

Просмотров : 27

Загрузок :

Как цитировать

Калашникова Л. А., Сахарова А. В., Добрынина Л. А., Чайковская Р. П., Назарова М. А., Мир-Касимов М. Ф., Процкий С. В., Щипакин В. Л. Ультраструктурные изменения артерий кожи у больных со спонтанной диссекцией церебральных артерий. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2011;111(7):54-60.

Авторы:

Калашникова Л.А.

Научный центр неврологии РАМН, Москва

Все авторы (8)

Спонтанная диссекция церебральных артерий является частой причиной ишемического инсульта у молодых пациентов и детей [2-4, 6, 7, 13, 25]. Она может развиваться и в пожилом возрасте, причем ее роль как причины ишемического нарушения мозгового кровообращения в этой возрастной категории недооценивается. Спонтанная диссекция - проникновение крови из артериального русла через разрыв интимы в стенку артерии. Это приводит к формированию интрамуральной гематомы, стенозирующей, а иногда и окклюзирующей просвет артерии, следствием чего служит нарушение кровоснабжения головного мозга. Морфологически верифицированные случаи с детальным исследованием церебральных артерий при спонтанной диссекции немногочисленны. При морфологическом исследовании обнаруживается изменение интимы (фиброз, неравномерное утолщение, истончение, расслоение, нарушение извитости внутренней эластической мембраны, ее полное отсутствие на отдельных участках, очаговое обызвествление) и средней оболочки (неравномерная толщина, вакуолизация миоцитов, уменьшение количества эластических волокон, неправильная ориентировка миоцитов и эластических волокон, очаги фиброза) [5, 6, 9, 11, 12, 14, 26]. Комплекс указанных изменений соответствует фибромышечной дисплазии [5, 6].

Причина «слабости» артериальной стенки, предрасполагающей к развитию диссекции, окончательно не установлена. Считается, что чаще всего она связана с поражением соединительной ткани артериальной стенки [12]. Недавно при гистологическом и гистохимическом исследовании мышечных биоптатов у больных с диссекцией церебральных артерий были обнаружены [7] признаки митохондриальной цитопатии (вероятно, она лежит в основе дефекта соединительной ткани и слабости сосудистой стенки). С учетом выявленных изменений сосудистая патология, предрасполагающая к диссекции, была определена как митохондриальная артериопатия.

Поскольку морфологические исследования артерий мозга при их диссекции редки, своеобразным «окном», позволяющим косвенно судить о состоянии соединительной ткани артериальной стенки, является электронно-микроскопическое исследование биоптатов кожи [12, 17]. В 1998 г. Т. Brandt и соавт. [10] впервые показали, что у 60% больных с диссекцией цервико-церебральных артерий в коже обнаруживаются изменения соединительной ткани, аналогичные таковым в артериальной стенке. Изменения, выявляемые при электронной микроскопии кожи, включают неровность контуров, вариабельность диаметров коллагеновых волокон, фрагментацию эластических волокон, наличие в них микрокальцификатов [12, 28]. Ультраструктурные изменения в артериях и артериолах кожи у больных со спонтанной диссекцией не описаны. Вместе с тем их изучение может пролить дополнительный свет на причину диспластических изменений артериальной стенки при спонтанной диссекции артерий головного мозга.

Цель работы - изучение ультраструктурных изменений артерий и артериол кожи при спонтанной диссекции церебральных артерий.

Материал и методы

Обследовали 3 больных, 2 мужчин, 1 женщину, в возрасте 15-43 лет с диссекцией церебральных артерий.

Патология артерий была верифицирована с помощью магнитно-резонансной ангиографии и МРТ. Локализация диссекции была следующей: задняя мозговая артерия (больной Кг., 25 лет), артерии вертебрально-базилярного бассейна (позвоночная, основная и задняя мозговая артерии) (больной К., 15 лет), внутренняя сонная артерия с переходом на среднюю мозговую артерию (больная Л., 43 лет). Локализация инфарктов мозга и вызванная ими очаговая неврологическая симптоматика во всех случая соответствовали бассейнам пораженных артерий.

Биопсия кожи проводилась в сроки от 1 до 10,5 мес после перенесенного инсульта. Биоптаты кожи, полученные из области наружной поверхности плеча, фиксировали 2,5% глутаровым альдегидом на фосфатном буфере и постфиксировали 1% раствором четырехокиси осмия, после чего их обезвоживали и заключали в эпон. Ультратонкие срезы, контрастированные уранилацетатом и цитратом свинца, изучали в электронном микроскопе JEM 1011.

Результаты

При электронной микроскопии сосудов кожи были выявлены очаговые изменения клеток всех слоев стенок микрососудов и изменения межклеточного матрикса. Общей чертой клеточных изменений являлось нарушение структуры митохондрий, расширение цистерн эндоплазматического ретикулума (ЭПР) и отложение микрокристаллов кальция, причем наиболее выраженные изменения касались структуры митохондрий. Характерной чертой изменений экстраклеточного матрикса было утолщение и изменение внутренней структуры субэндотелиального слоя с накоплением в нем микрокальцификатов.

В сосудах кожи пациента Кг., 25 лет, межклеточное пространство сосудистой стенки было расширено и представлено в основном базальным веществом, имеющим в разных участках стенки неравномерную толщину, эластическими волокнами и многочисленными электронно-плотными гранулярными и циркулярными включениями диаметром от 20 до 100 нм (микрокальцификаты) (рис. 1, а).

Рисунок 1. Электронная микроскопия сосудов кожи пациента Кг., 25 лет. а - участок люминальной стороны стенки артериального сосуда. Субэндотелиальное пространство заполнено отложениями кальция (стрелки); ув. 25 000; б - средняя оболочка (медия) артериального микрососуда кожи. Измененные митохондрии в гладкомышечной клетке (стрелки); ув. 20 000; в - фрагмент предыдущего рисунка. Участок цитоплазмы гладкомышечной клетки. Кристаллоподобное включение в митохондрии (стрелка); ув. 120 000; г - фрагмент уитоплазмы фибробласта артериалного микрососуда кожи. Измененная митохондрия с ламиллярными кристами повышенной электронной плотности (стрелка); ув. 80 000.
В эндотелиоцитах, гладкомышечных клетках и фибробластах сосудистой стенки отмечалось изменение количества митохондрий и нарушение их структуры. В части клеток количество митохондрий было резко снижено, в других наблюдались скопления измененных митохондрий (см. рис. 1, б). Изменения митохондрий носили разнообразный характер: вакуолизация с разрушением внутренней структуры, наличие кристаллоподобных (паракристаллических) включений в некоторых значительно увеличенных в размере митохондриях (см. рис. 1, б, в), уплотнение и формирование ламеллярных крист (см. рис. 1, г).

При электронной микроскопии сосудов кожи пациента К., 15 лет, были выявлены изменения клеток, сходные с описанными выше. Они характеризовались скоплением измененных митохондрий и расширенных цистерн эндоплазматического ретикулума (рис. 2, а), увеличением размера митохондрий с нарушением целостности наружной мембраны, полным разрушением их внутренней структуры с вакуолизацией (см. рис. 2, б, в), образованием ламеллярных крист и митохондрий с уплотненным матриксом (см. рис. 2, г).

Рисунок 2. Электронная микроскопия сосудов кожи пациента К., 15 лет. а - скопление измененных митохондрий (стрелки) и расширенных цистерн ЭПР в гладкомышечной клетке кожного сосуда; ув. 20 000; б - участок цитоплазмы гладкомышечной клетки кожного микрососуда. Отечные, не содержащие крист митохондрии (стрелки); ув. 20 000; в - отросток гладкомышечной клетки микрососуда кожи. Вакуолизированные митохондрии со смещенными к периферии обломками ламеллярных электронно-плотных крист (стрелки); ув. 25 000; г - фрагмент фибробласта сосуда кожи. Измененные митохондрии с уплотненным матриксом и ламеллярными кристами (стрелки); ув. 50 000.
Полное разрушение митохондрий часто совпадало с полным разрушением других органелл клетки.

При электронной микроскопии сосудов кожи пациентки Л., 43 лет, в субэндотелиальном слое было обнаружено большое количество гранулярных и циркулярных осмиофильных включений, сходных с включениями, обнаруженными в межклеточном пространстве сосудов кожи у пациента Кг. (рис. 3, а). Во всех типах клеток сосудистой стенки были найдены повреждения и разрушения митохондрий, представленные отложением солей кальция в виде игольчатых кристаллов (см. рис. 3, б, в, г).

Рисунок 3. Электронная микроскопия сосудов кожи пациентки Л., 43 года. а - участок люминальной стороны стенки артериального микрососуда. Субэндотелиальное пространство заполнено микрокальцификатами (стрелки); ув. 15 000; б - фрагмент эндотелиоцита микрососуда кожи с митохондриями, содержашими игольчатые кристаллы кальция (стрелки); ув. 50 000; в - участок люминальной стороны стенки артериального микрососуда. Отложения игольчатых кристаллов с митохондрии (стрелка); ув. 40 000; г - фибробласт сосуда кожи. Игольчатые кристаллы в митохондриях (стрелка); ув. 20 000. Использованные сокращения: вэм - внутренняя эластическая мембрана; гмк - гладкомышечная клетка; мх - митохондрия; пс - просвет сосуда; фб - фибробласт; эВ - эластические волокна; эн - эндотелиоцит; эпр - эндоплазматический ретикулум.

Обсуждение

Проведенное электронно-микроскопическое исследование кожи у больных со спонтанной диссекцией церебральных артерий выявило очаговые изменения клеток всех слоев стенок микрососудов и межклеточного матрикса. В клетках сосудистой стенки (эндотелиальных, гладкомышечных и фибробластах) были выявлены повреждение митохондрий (вакуолизация, разрушение их внутренней структуры вплоть до полного исчезновения крист, формирование ламеллярных крист, накопление микрокальцификатов) и их гибель. Перечисленные изменения митохондрий, возможно, являются последовательными стадиями их разрушения. Наибольшее разрушение митохондрий часто совпадало с разрушением других органелл клетки и, возможно, гибелью самой клетки. Интересно отметить, что игольчатые кристаллы кальция в митохондриях, обнаруженные в одном из случаев, были сходны с таковыми, возникающими при дефиците магния [27]. Фибробласты и гладкомышечные клетки сосудистой стенки, в которых было выявлено повреждение митохондрий, участвуют в продукции компонентов межклеточного матрикса (эластин, коллагены, гликозаминогликаны), определяющего прочность сосудистой стенки. Изменение межклеточного матрикса с накоплением нем микрокальцификатов наряду с повреждением клеток артериальной стенки (дистрофия, некроз, апоптоз гладкомышечных клеток и эндотелиоцитов, отложение в них кальция) может способствовать потере эластичности и слабости сосудистой стенки.

Изменения митохондрий, выявленные нами в клетках артерий кожи у больных со спонтанной диссекцией церебральных артерий, сходны с таковыми при митохондриальных заболеваниях [1, 8, 19, 21]. Так, при MELAS (митохондриальная энцефаломиопатия, лактат-ацидоз, инсультоподобные эпизоды) наблюдается аккумуляция патологически измененных митохондрий в эндотелии и гладких мышечных клетках пиальных артериол и небольших интрацеребральных артерий - «митохондриальная ангиопатия» [22, 23]. Мы предполагаем и впервые в мире высказываем предположение, что митохондриальная цитопатия, обнаруженная нами в микрососудах кожи, имеется и в крупных церебральных артериях, служа причиной диспластических изменений их стенки, предрасполагающих к диссекции. Уместно отметить, что повреждение митохондрий фибробластов в стенке внутренней сонной артерии, подвергнувшейся диссекции и приведшей к фатальному ишемическому инсульту у больного 17 лет, было обнаружено при ультраструктурном исследовании Л.В. Шишкиной и соавт. [9]. Авторы полагали, что повреждение митохондрий служит одной из причин нарушения их метаболизма и специализированной функции синтеза коллагена.

С позиций митохондриальной цитопатии становится понятным обнаружение ультраструктурных изменений кожи у некоторых клинически здоровых родственников больных с церебральной диссекцией [12, 20]. При этом редкость наследственных случаев диссекции (около 5%) [24] может быть связана с особенностями митохондриального типа наследования: низким уровнем гетероплазмии (небольшим процентом мутантной митохондриальной ДНК), который клинически не значим. Обнаруженная нами патология митохондрий позволяет объяснить и безуспешность поиска различных мутаций в генах коллагена и других макромолекул матрикса [15, 16, 18, 29]. Очевидно, это связано с тем, что нарушение функции фибробластов, обусловленное митохондриальной патологией, приводит к продукции структурно неполноценных (аномальных) коллагеновых и эластических волокон, генетическая характеристика которых не отличается от нормальных волокон артериальной стенки.

Митохондриальная цитопатия у больных с диссекцией, очевидно, имеется не только в артериальной стенке, но и других тканях, в частности в соединительной, признаки слабости которой обнаруживаются у части больных с диссекцией (плоскостопие, сколиоз, пролапс митрального клапана и др.) [3].

В заключение еще раз следует отметить, что проведенное электронно-микроскопическое исследование артерий кожи у больных с диссекцией артерий мозга обнаружило поражение митохондрий во всех типах клеток - митохондриальную цитопатию. Электронно-микроскопические данные полностью согласуются с гистологическими и гистохимическими признаками митохондриальной цитопатии, обнаруженными нами ранее при исследовании мышечных биоптатов больных с этой патологией [7]. Все это подтверждает концепцию митохондриальной артериопатии как причины слабости артериальной стенки, предрасполагающей к диссекции. Полученные данные открывают новые перспективы по профилактике и лечению артериальных дисплазий, осложняющихся развитием диссекции артерий.

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