Рогов К.А.

ГКБ №4

Кактурский Л.В.

Михайлова Л.П.

ФГБНУ «НИИ морфологии человека», Москва, Россия

К вопросу о гистогенезе миксомы сердца

Журнал: Архив патологии. 2018;80(3): 3-10

Просмотров : 228

Загрузок : 5

Как цитировать

Рогов К. А., Кактурский Л. В., Михайлова Л. П. К вопросу о гистогенезе миксомы сердца. Архив патологии. 2018;80(3):3-10.
Rogov K A, Kakturskiĭ L V, Mikhailova L P. On the histogenesis of cardiac myxoma. Arkhiv Patologii. 2018;80(3):3-10.
https://doi.org/10.17116/patol20188033-10

Авторы:

Рогов К.А.

ГКБ №4

Все авторы (3)

Попытки определить биологическую сущность и источники роста миксомы сердца (МС) предпринимались многими исследователями на протяжении всего периода ее изучения. И если неопластическая природа МС к настоящему времени не вызывает сомнений, то источники роста этой опухоли до сих пор остаются неясными, требуют дальнейших уточнений и эмбриологического соответствия.

Иммуногистохимические и ультраструктурные исследования выявили в МС признаки эндотелиальных, гладкомышечных клеток, кардиомиоцитов и фибробластов. Учитывая локализацию МС и характер их связи с эндокардом, сторонники плюрипотентной концепции полагают источником роста опухоли недифференцированные полипотентные (резервные, камбиальные, стволовые) клетки, клетки эндокарда или субэндокарда, способные, вероятно, к дифференцировке в несколько зрелых клеточных типов — фибробласт, эндотелиальную, гладкомышечную и миокардиальную клетки [1—4]. Некоторые исследователи допускают хрящевую, эпителиальную и даже нейроэндокринную дифференцировку миксомных клеток [5].

Существует и другая точка зрения, сторонники которой полагают, что незрелые полипотентные клетки субэндокарда, являясь источником роста МС, дифференцируются лишь в одном направлении — в сторону сосудистого эндотелия [6—10]. При этом некоторые авторы [11, 12] предполагали формирование в МС сосудов фетального типа и допускали ее гамартоматозное происхождение. Из-за отсутствия четких представлений об источниках роста МС отнесена в Международной классификации 2004 г. к доброкачественным опухолям из плюрипотентной мезенхимы [13].

Цель настоящей работы — изучение морфологических и фенотипических черт МС, поиск источников ее роста и обсуждение вопросов гистогенеза опухоли.

Материал и методы

Исследованы образцы 176 МС (биопсийный и аутопсийный материал пациентов в возрасте от 3,5 года до 86 лет), полученные из различных стационаров Москвы, включающие спорадические (162 наблюдения) и семейные варианты (14). В камерах сердца опухоли располагались следующим образом: в левом предсердии 76,1% (из них в области овальной ямки 57,9%), в правом предсердии 17,6% (в области овальной ямки 8,8%), биатральное расположение выявлено в 2,3%, в левом желудочке — в 23%, в правом желудочке — 1,7%.

Для гистологического исследования образцы тканей фиксировали в 10% нейтральном формалине или жидкости Карнуа, заливали в парафин. Срезы толщиной 5 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, пикрофуксином, резорцин-фуксином, толуидиновым синим и альциановым синим. Использовали РАS-реакцию, реакции Браше, Фельгена, Перлса, фон Косса и азокарминовый метод Гейденгайна. Липиды выявляли с помощью судана III.

Для электронной микроскопии исследовали 54 образца МС из различных участков, включая и ножку опухоли. Материал фиксировали в 2,5% глутаровом альдегиде и 1% забуференном растворе четырехокиси осмия, обезвоживали и заливали в смесь эпона и аралдита. Ультратонкие срезы контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца, исследовали в электронных микроскопах JEM-100B и JEM-100C. Полутонкие срезы после удаления смолы окрашивали гематоксилином Гарриса и эозином, метиленовым синим и азуром II.

Иммуногистохимические исследования проведены в 37 образцах М.С. Использованы парафиновые блоки (после формалиновой фиксации), из которых ранее получали срезы для гистологических исследований. Изучали различные участки опухолей, включая их поверхность и ножки. Серийные срезы толщиной 4—5 мкм депарафинировали по стандартной схеме. Исследования проводили с применением моно- и поликлональных антител: виментина (V9, 1:50, DAKO), цитокератинов (AE1/AE3, DAKO), Ki-67 (B 56, 1:10, «BD Bioscienses»), α-фетопротеина-Re (2B 8, 1:250, DAKO), коллагена IV типа (CIY 22.1, DAKO), фактора Виллебранда (кроличьи, DAKO), VEGF (sc-7269б 1:100, «Santa Crus»), CD-31 (JC/70A, 1:40, DAKO), α-актина (а-SM-1, 1:250, «Novocastra»). При использовании антител к СD-31, Ki-67, цитокератинам широкого спектра, фактору роста сосудистого эндотелия проводили предварительную обработку срезов в микроволновом режиме (MW-processing). Для повышения чувствительности метода и усиления специфического окрашивания срезы с нанесенными первичными антителами инкубировали в течение 20 мин при комнатной температуре, затем 18 ч при температуре 4 °C. При использовании антител к коллагену IV типа и фактору VIII срезы предварительно обрабатывали раствором трипсина (SIGMA) 30 мин при комнатной температуре. В качестве вторичных биотинированных антител системы авидин–пероксидаза хрена использовали стандартный КИТ (DAKO Strept AB Complex/HRP Duet, Mouse/Rabbit). В качестве проявляющей системы использовали раствор диаминобензидина — DAB+ (DAKO). Затем ядра подкрашивали гематоксилином Майера. Интенсивность пероксидазной метки оценивали полуколичественным методом (слабое окрашивание +, умеренное ++, интенсивное +++). Индекс пролиферативной активности миксомных клеток (Ki-67) вычисляли как среднее значение клеток, ядра которых окрашены маркером, на 100 опухолевых клеток. При этом в каждом препарате считали не менее 500 клеток.

Результаты

Спорадические МС по своим морфологическим характеристикам не отличались от семейных опухолей и имели однородную гистологическую картину (при отсутствии воспалительных изменений). В рыхлом миксоматозном матриксе выявляли малочисленные овальные или вытянутые клетки, расположенные поодиночке или небольшими группами. Миксомные клетки имели светлую вакуолизированную цитоплазму. Из-за выраженной вакуолизации опухолевые клетки приобретали иногда псевдоотростчатый или звездчатый вид. Овальные мономорфные ядра характеризовались умеренной гиперхромией. Митозы в них не выявлены. Миксомные клетки в значительной степени напоминали эндотелиоциты (рис. 1, а,

Рис. 1. Гистологическая характеристика миксомы сердца. а — типичное строение миксомы сердца, ×200; б — поверхность миксомы сердца выстлана клетками, составляющими ткань опухоли, ×200; в — широкие трубчатые сосуды эмбрионального типа в миксоме сердца, ×160; г — сосуды в опухоли, представленные лишь миксомными клетками, ×240; д — сосуд в опухоли, представленный лишь миксомными клетками, окружающий матрикс богат гликозаминогликанами, ×400; е — сосуд, представленный лишь миксомными клетками, базальная мембрана не определяется, ×400; ж — фрагмент крупного сосуда, представленный лишь миксомными клетками, ×400; з — вокруг миксомных клеток скопление кислых гликозаминогликанов. Окраска толуидиновым синим, ×400. а—ж — окраска гематоксилином и эозином.
б). Небольшие группы компактно расположенных клеток формировали сосудистые щели и широкие трубчатые структуры, напоминающие эмбриональные протокапилляры (см. рис. 1, в, г). Крупные сосуды в опухоли были образованы лишь несколькими слоями миксомных клеток. Базальная мембрана, гладкомышечная и адвентициальная оболочки в них не выявлены (см. рис. 1, д, ж). В миксоматозном матриксе и, главным образом, вокруг миксомных клеток и сформированных ими примитивных сосудов постоянно выявляли широкий слой базофильного матрикса, представленного кислыми гликозаминогликанами и гликопротеидами (см. рис. 1, з). Накопление этих веществ в межклеточном матриксе придает МС характерную консистенцию, определившую название опухоли. Особенности строения миксомных сосудов обусловливали их легкую ранимость при тракции в турбулентном кровотоке сокращающихся камер сердца. Вокруг миксомных сосудов, содержащих эритроциты, вне зависимости от диаметра их просвета постоянно выявляли диапедезные и очаговые кровоизлияния, отложения гемосидерина.

Следует отметить особенности строения ножки опухоли, часть которой содержала структуры исходного зрелого эндокарда с наличием волокон соединительной ткани и зрелых сосудов. Такие сосуды, расположенные ближе к основанию опухоли и в прилежащем склерозированном эндокарде, имели замыкательный тип строения с узкими просветами. МС не имеют капсулы. Их поверхность выстлана тонким слоем миксомных (эндотелиоподобных) клеток, аналогичных тем, которые выявлены в ткани опухоли и ее сосудах (см. рис. 1, б). При воспалении на поверхности опухоли откладываются массы фибрина. Организованный фибрин формировал ложную капсулу и имитировал мультифокальное прикрепление опухоли к пристеночному или клапанному эндокарду. Воспалительные изменения в МС — состояние весьма частое. При этом ткань опухоли приобретает неравномерную плотность и содержит воспалительные инфильтраты различной интенсивности, распространенности и зрелости. В МС можно выявить гематогенные элементы, участки соединительной ткани, сидерофиброзные узелки, очаги хрящевой и костной метаплазии, отложения извести.

Электронно-микроскопическое исследование ткани МС выявило ряд особенностей ультраструктуры этой опухоли. Отмечена низкая пролиферативная активность миксомных клеток: неглубокие инвагинации поверхности ядер, конденсация хроматина у внутреннего листка кариолеммы, эксцентричное расположение ядрышек и отсутствие фигур митозов. Редкие мелкие овальные митохондрии с малочисленными кристами свидетельствовали о низком энергетическом обеспечении метаболических процессов в этих клетках. Морфологическая незрелость миксомных клеток характеризовалась отсутствием в их цитоплазме каких-либо четко сформированных структур, определяющих специфическую функцию дифференцированных клеток, микротрубочки не выявлены, свободные рибосомы не формировали полигональные структуры. Микрофиламенты неравномерно распределены и хаотично расположены. Промежуточные филаменты единичные, тонкие, короткие, без четкой тканевой дифференцировки. Аппарат Гольджи не развит и представлен лишь малочисленными уплощенными цистернами и единичными мешочками. Транспортная функция выполняется главным образом расширенными канальцами гладкого эндоплазматического ретикулума. Перечисленные ультраструктурные характеристики не позволяли идентифицировать миксомные клетки ни с одним из зрелых клеточных типов (фибробласты, гладкомышечные клетки и эндотелиоциты).

Важной особенностью миксомных клеток явилась их способность синтезировать гликопротеиды и кислые гликозаминогликаны, характеризующиеся высокой электронной плотностью, не свойственная дефинитивным клеткам отмеченных производных мезенхимы (рис. 2, а,

Рис. 2. Ультраструктурная характеристика миксомы сердца. а — секреторные электронно-плотные гранулы в цитоплазме миксомных клеток, окружающий клетку матрикс фибриллярных структур не содержит, ×5000; б — крупные секреторные гранулы у люминарной поверхности миксомной клетки, ×15 000; в — формирование сосудистой полости миксомными клетками. Микропиноцитозные везикулы, цитоплазматические отростки, щелевидные контакты и десмосомы. В перифокальном хлопьевидном матриксе фибриллярные структуры не выявляются, ×5000; г — интердигитации, щелевидные контакты и десмосомы. Микропиноцитозные везикулы у люминарной поверхности клеток, ×5000; д — множественные пальцеобразные выпячивания соседних клеток, ×25 000; е — щелевидные контакты и десмосомы между соседними миксомными клетками, ×10 000.
б). По завершении экзоцитоза опорожненные цистерны эндоплазматического ретикулума создавали не только ультраструктурную, но и гистологическую картину вакуолизации, многоотростчатости или звездчатости клеток. Отмечена конденсация этих веществ в виде хлопьевидного материала вокруг одиночных клеток, сосудистоподобных щелевидных структур или в их просвете. Секреция подобных веществ характерна для ряда близкородственных производных мезенхимы на ранних стадиях их дифференцировки, в том числе и незрелых эндотелиоцитов. Секреция гликозаминогликанов и гликопротеидов направлена в миксомных клетках, вероятно, на построение базального слоя. Вместе с тем какие-либо фибриллярные структуры миксомные клетки не синтезировали и вокруг них не выявлены.

Дальнейший ультраструктурный анализ позволил выявить в миксомных клетках признаки незавершенной эндотелиальной дифференцировки, прежде всего черты вазоформирования и особенности межклеточных контактов: в соседних близко расположенных клетках выявляли узкие пространства с формированием пальцеобразных выпячиваний, интердигитаций, простых и сложных щелевых контактов, десмосом (см. рис. 2, в, е). Подобные межклеточные контакты латеральных поверхностей зрелых эндотелиоцитов, но выраженные в большей степени, являются характерным признаком, объединяющим отдельные клетки в ткань. К признакам эндотелиальной дифференцировки миксомных клеток относится и формирование микропиноцитозных везикул, которые появляются у люминарной поверхности цитолеммы (см. рис. 2, в, г).

Для уточнения тканевой принадлежности миксомных клеток провели иммуногистохимические исследования с помощью специфических антител. Полученные результаты приведены в таблице.

Результаты иммуногистохимических исследований

Онкофетальный белок α-фетопротеин является аналогом альбумина взрослых. Его считают универсальным опухолевым маркером и используют для диагностики злокачественных новообразований. На рецепторах доброкачественных опухолей он не экспрессируется. Вместе с тем рецепторы к α-фетопротеину экспрессируются на мембранах не только пролиферирующих, но и всех эмбриональных клеток. В наших наблюдениях тотальная интенсивная реакция миксомных клеток с антителами к рецепторам α-фетопротеина оценивалась как доказательство эмбрионального статуса клеток МС (рис. 3, а).

Рис. 3. Иммуногистохимическая характеристика миксомы сердца. а — экспрессия миксомными клетками рецепторного α-фетопротеина, ×200; б — экспрессия миксомными клетками виментина, ×200; в — экспрессия миксомными клетками CD-31, ×400; г — экспрессия миксомными клетками фактора VIII, ×200; д — отсутствие экспрессии в миксомном сосуде коллагена IV типа, ×400; е — отсутствие экспрессии в миксомных клетках, формирующих сосуд, коллагена IV типа, ×400; ж — отсутствие экспрессии цитокератинов А1/А3 миксомными клетками, ×160; з — отсутствие экспрессии гладкомышечного актина миксомными клетками, ×100.
Мезенхимное происхождение миксомных клеток показано с помощью виментина, положительная реакция с которым была интенсивной во всех наблюдениях (см. рис. 3, б). Экспресcия CD-31-маркера эндотелия отмечена во всех наблюдениях. Миксомные клетки с интенсивным окрашиванием составили 56% (см. рис. 3, в). Экспрессия фактора VIII, также являющегося специфическим маркером эндотелиальных клеток, выявлена во всех наблюдениях (см. рис. 3, г). При этом умеренное и интенсивное окрашивание отмечено лишь в сосудистых структурах, образованных миксомными клетками. Фактор роста сосудистого эндотелия (VEGF) выявлен в наших наблюдениях как в сосудистых структурах, так и в отдельно расположенных клетках. Однако интенсивность экспрессии этого фактора была неравномерной, колебалась от умеренной до слабой и отмечена в 66—88% клеток.

Принципиально важными оказались результаты реакции со специфическим маркером коллагена IV типа, участвующего в построении базальной мембраны сосудов. Во всех наших наблюдениях получен негативный результат (см. рис. 3, д, е).

Весьма существенными оказались результаты иммуногистохимических реакций с цитокератинами А1/А3 и гладкомышечным актином. Во всех наблюдениях выявлен отрицательный результат этих реакций (см. рис. 3, ж, з).

Обсуждение

Результаты гистологических, ультраструктурных и иммуногистохимических исследований позволили сравнить миксомные сосуды с эмбриональными протокапиллярами, а миксомные клетки с примордиальным эндотелием или эндотелием протокапилляров, образующих стенки первичной сосудистой сети, персистирующей у человека в период от 4 до 8 нед эмбрионального развития. Этот же период совпадает с формированием сердца у человека, причем формирование эндокарда начинается со слияния эндотелиальных трубок, представленных протокапиллярами. Отмеченные характеристики миксомных клеток, их способность синтезировать гликопротеиды и кислые гликозаминогликаны, тенденция к вазоформированию совпадают с характеристиками эмбрионального эндотелия. Миксомные сосуды, так же как и эмбриональные протокапилляры зародышевой мезенхимы, не имеют базальной мембраны. По данным В.В. Куприянова и соавт. [14], базальная мембрана вокруг сосудов появляется в онтогенезе позднее, лишь при формировании вторичного капиллярного русла. Крупные функционирующие миксомные сосуды представлены одним или несколькими слоями миксомных клеток, окруженных конденсированными массами кислых гликозаминогликанов и гликопротеидов. Гладкомышечная и адвентициальная оболочки в миксомных сосудах также отсутствовали. Некоторые предположения о происхождении миксомных клеток из эмбрионального эндотелия эндокарда нашли отражение в наших предшествующих исследованиях [15, 16].

Выявленные рядом исследователей некоторые молекулярно-биологические (биохимические, но не структурные) маркеры, характерные для фибробластов, кардиомиоцитов и/или гладкомышечных клеток, лишь подтверждают наши эмбриологические представления о перекрестных свойствах незрелых близкородственных производных мезенхимы, еще сохраняющих черты своих предшественников. Такая гипотеза в значительной мере согласуется с результатами генетического и молекулярно-биологического анализа, проведенного A. Di Vito и cоавт. [17].

Учитывая отмеченные особенности МС, клетки и сосуды которой соответствуют эмбриональным структурам, не достигшим в постнатальном периоде своей конечной дифференцировки, можно предположить, что источником их роста является тканевый порок развития эмбрионального эндотелия пристеночного эндокарда — тканевая моногистиоидная гамартия [18]. Образование подобной гамартии в период формирования сердца может быть обусловлено любым повреждающим фактором. Нарушение процессов созревания эмбрионального эндотелия и его незавершенность в том или ином участке пристеночного эндокарда приводят к длительной персистенции (гамартии), включая и постнатальный период.

Существуют и другие варианты эмбриональных эндотелиальных гамартий, в частности гамартии клапанного эндокарда. К ним можно отнести экскресценции Ламбля, гигантские варианты которых считают папиллярными фиброэластомами, узелки Альбини и их склерозированные аналоги арантиевы узелки, а также миксоматоз (дисплазия) клапанов сердца, в том числе и добавочных.

Эмбриональные гамартии имеют тенденцию к пролиферации [18]. Пролиферация персистирующего эмбрионального эндотелия (задержавшегося в своей дифференцировке) пристеночного эндокарда способна привести к формированию доброкачественной опухоли гамартомы. Такой гамартомой — дисэмбриогенетической доброкачественной опухолью и является МС.

Гамартомы, как правило, выявляют в постнатальном периоде — детском, юношеском или зрелом возрасте. Гамартии и опухоли из них гамартомы могут носить семейный характер, передаваться по аутосомно-доминантному типу наследования и сопровождаться другими аномалиями развития, известными как гамартоматозный синдром. Таковы, например, синдром Peutz—Jeghers—Tourene или синдром Bourneville. В полной мере это относится и к М.С. Миксомы сердца также передаются по аутосомно-доминантному типу наследования. По нашим данным, МС в 7,7% случаев имели семейный характер и сопровождались гамартоматозным синдромом (миксомный синдром, SWISS-cиндром, NAME-синдром, синдром Karney). В наших наблюдениях миксомный синдром отмечен в 23,4% случаев, а его моносимптомный вариант — в 43,3%.

Заключение

Результаты нашего исследования дают основание высказаться в пользу гипотезы, что гистогенез миксомы сердца может рассматриваться с позиций доброкачественной дисонтогенетической опухоли гамартомы. Источником развития миксомы сердца может служить незрелый (эмбриональный) эндотелий — моногистиоидная гамартия. По своей сущности миксома сердца — эмбриональная эндотелиома эндокарда. Результаты наших исследований не исключают возможности происхождения миксомы сердца из плюрипотентного мезенхимального источника.

Участие авторов:

Концепция и дизайн исследования — К.А.Р., Л.В.К.

Сбор и обработка материала — К.А.Р., Л.П.М.

Написание текста — К.А.Р.

Редактирование — Л.В.К., Л.П.М.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Рогов Константин Аркадьевич — д-р мед. наук, проф., вед. науч. сотр. центральной патолого-анатомической лаборатории ФГБНУ «НИИ морфологии человека», проф. каф. патологической анатомии медицинского института РУДН; https://orcid.org/0000-0002-9889-983Х; e-mail: karogov@mail.ru

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