Сайт издательства «Медиа Сфера»
содержит материалы, предназначенные исключительно для работников здравоохранения. Закрывая это сообщение, Вы подтверждаете, что являетесь дипломированным медицинским работником или студентом медицинского образовательного учреждения.

Егорова И.Ф.

ФГБУ "Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" РАМН, Москва

Сухачева Т.В.

ФГБУ "Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" РАМН, Москва

Серов Р.А.

Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева РАМН, Москва

Скопин И.И.

ФГБУ «Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева» РАМН (дир. — акад. Л.А. Бокерия), Москва, Россия

Никитина Т.Г.

ФГБУ "Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" РАМН, Москва

Мироненко В.А.

ФГБУ "Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" РАМН, Москва

Иродова Н.Л.

ФГБУ "Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" РАМН, Москва

Куц Э.В.

ФГБУ "Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" РАМН, Москва

Структурная перестройка кардиомиоцитов у больных с дилатационной кардиомиопатией и клапанными пороками сердца

Журнал: Архив патологии. 2012;74(4): 3‑7

Просмотров : 221

Загрузок : 18

Как цитировать

Егорова И.Ф., Сухачева Т.В., Серов Р.А., Скопин И.И., Никитина Т.Г., Мироненко В.А., Иродова Н.Л., Куц Э.В. Структурная перестройка кардиомиоцитов у больных с дилатационной кардиомиопатией и клапанными пороками сердца. Архив патологии. 2012;74(4):3‑7.
Egorova IF, Sukhacheva TV, Serov RA, Skopin II, Nikitina TG, Mironenko VA, Irodova NL, Kuts ÉV. Cardiomyocyte structural rearrangement in patients with dilated cardiomyopathy and valvular heart disease. Arkhiv Patologii. 2012;74(4):3‑7. (In Russ.).

Авторы:

Егорова И.Ф.

ФГБУ "Научный центр сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева" РАМН, Москва

Все авторы (8)

Увеличение длины гипертрофированных кардиомиоцитов (КМЦ) выявлено в единичных клинических [3, 9, 13] и экспериментальных исследованиях [8, 14, 16]. Оно обсуждается в связи с расширением полости желудочка, однако закономерности этой клеточной перестройки мало изучены. Целью настоящего исследования был анализ изменения размера и ультраструктуры КМЦ левого желудочка (ЛЖ) у больных с клапанными пороками сердца, сопровождающимися дилатацией ЛЖ, и у больных с дилатационной кардиомиопатией (ДКМП).

Исследование выполнено на материале интраоперационных биопсий миокарда дилатированного ЛЖ у 10 больных в возрасте 22—59 лет (средний возраст 42,9±12,0 года), в том числе у 4 больных с ДКМП (см. в табл. 1:

больные 1—4) и у 6 больных с врожденными или приобретенными пороками сердца с преобладанием недостаточности аортального (см. в табл. 1: больные 5—7) или митрального (см. в табл. 1: больные 8—10) клапана. Конечно-диастолический объем ЛЖ у больных составлял 272—504 мл (средний объем 366,4±77,0 мл) при норме 110—145 мл, конечно-систолический объем ЛЖ — 92—264 мл (средний объем 197,0±52,6 мл) при норме 45—75 мл, фракция выброса ЛЖ — 29—66% (в среднем 45,7±13,4%). Биопсию брали до пережатия аорты (у 2 больных) или через 7—45 мин после пережатия аорты в условиях фармакохолодовой кардиоплегии с применением кустодиола. У 2 больных было получено по два образца биоптата миокарда, у остальных — по одному образцу. Биопсии взяты в разных областях ЛЖ: верхушки, боковой, задней стенки, сосочковых мышц митрального клапана, межжелудочковой перегородки со стороны ЛЖ (см. табл. 1). Материал фиксировали в растворе 2,5% глютарового альдегида и 1% параформальдегида в 0,1 М фосфатном буфере (рН 7,4), дофиксировали в 1,5% растворе четырехокиси осмия, обезвоживали, заливали в аралдит. Полутонкие срезы ткани окрашивали по методу ШИК с докраской метиленовым синим. На продольных срезах, проходящих через клеточное ядро (объектив 100), измеряли диаметр, длину КМЦ и по 4-балльной шкале оценивали степень утраты миофибрилл (УМФ) в клетке: 0 — УМФ не выявлена, 1, 2, 3 — УМФ соответственно слабая, умеренная или значительная (зоны УМФ занимали соответственно менее 10, 10—50 и более 50% площади среза клетки). Диаметр и длину КМЦ у больных представляли средним арифметическим со стандартным отклонением, степень УМФ — медианой. Сопоставляли размеры клеток в группах КМЦ, имеющих разную степень УМФ. Ультратонкие срезы ткани контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца и изучали в электронном микроскопе Philips CM100. Выявляли корреляции между параметрами КМЦ и данными эхокардиографического обследования больных. При статистическом анализе данных использовали критерии Тьюки, Стьюдента, Данна, Манна—Уитни и Спирмена с уровнем значимости p<0,05. Применяли компьютерные программы GraphPad Software и Statistica 6.0.

КМЦ ЛЖ обследованных больных значительно варьировали по размерам. Средний диаметр КМЦ ЛЖ у больных колебался от 17,1±5,4 до 39,0±8,2 мкм (средний по группе 27,2±7,0 мкм), средняя длина КМЦ — от 40,2±12,6 до 84,5±27,8 мкм (средняя по группе 58,2±11,4 мкм) (см. табл. 1). Средний диаметр КМЦ прямо коррелировал со средней длиной КМЦ в пяти наблюдениях (см. табл. 1) и в целом по группе (r= +0,79; p=0,002).

У всех больных часть КМЦ демонстрировала слабую, умеренную или значительную УМФ (см. табл. 1 и рис. 1).

Рисунок 1. Миокард дилатированного ЛЖ больного с аортальной недостаточностью. Кардиомиоциты с расширенными околоядерными областями и зонами саркоплазмы разной величины, свободными от миофибрилл и заполненными гликогеном. Окраска ШИК и метиленовым синим. ×1000.
Степень УМФ в 7 наблюдениях коррелировала с длиной КМЦ и только в 1 случае — с диаметром КМЦ (см. табл. 1). У всех больных средний диаметр КМЦ достоверно не различался в группах клеток, имеющих разную степень УМФ. В то же время при значительной УМФ длина КМЦ была достоверно выше, чем при умеренной (2 наблюдения), при умеренной — выше, чем при слабой (5), или у КМЦ без УМФ (1), при слабой УМФ длина КМЦ была выше, чем у КМЦ без УМФ (1) (табл. 2).

Гипертрофию кардиомиоцитов, как правило, регистрируют по увеличению их диаметра по сравнению с нормой, которая, по данным разных авторов, составляет 10—15 мкм [4], 12 мкм [13], 15 мкм [9] или 18 мкм [12]. Выделяют слабую, умеренную и значительную гипертрофию миокарда, если средний диаметр КМЦ соответственно составляет 16—20, 21—25 и более 26 мкм [10]. У большинства обследованных нами больных с дилатацией ЛЖ гипертрофия миокарда ЛЖ была значительной или умеренной, и только у 2 больных с преобладанием недостаточности митрального клапана она была слабой.

В единичных исследованиях выявлено увеличение длины гипертрофированных КМЦ по сравнению с нормой, которая составляла 45 мкм [13], 62 мкм [9] или 71 мкм [12]. У больных с концентрической гипертрофией миокарда при хронической гипертензии длина КМЦ была увеличена до 77—90 мкм (по графику) [9] или до 81±10 мкм [12], при аортальном стенозе или системной гипертензии — до 65,1 и 71,2 мкм соответственно в субэпикарде и субэндокарде [15]. У больных с эксцентрической гипертрофией миокарда при клапанных пороках сердца длина КМЦ была увеличена до 83—95 мкм (по графику) [9] или до 102±10 мкм [12]. При ДКМП длина КМЦ ЛЖ оказалась увеличенной на 59% [3]. У обследованных нами больных длина КМЦ ЛЖ оказалась меньше, чем у больных с эксцентрической гипертрофией ЛЖ при клапанных пороках сердца, по данным литературы [9]. Широкий разброс величин при измерении длины КМЦ у больных может быть связан с исходной гетерогенностью этих клеток и разной степенью их сокращения в биоптатах миокарда.

W. Grossman и соавт. [7] предположили, что повышение систолического напряжения стенки желудочка при перегрузке давлением вызывает «параллельную» репликацию саркомеров с утолщением КМЦ и стенки желудочка, а повышение диастолического напряжения стенки при объемной перегрузке — «серийную» репликацию саркомеров с удлинением КМЦ и расширением камеры сердца. Сложились представления, что преимущественное увеличение диаметра КМЦ или пропорциональное увеличение диаметра и длины КМЦ характерно для компенсаторной стадии гипертрофии миокарда соответственно при перегрузке давлением или объемом, в то время как преобладающий рост КМЦ в длину приводит к увеличению объема сердечной камеры с развитием сердечной недостаточности [2, 6].

КМЦ ЛЖ у обследованных больных оказались гетерогенными по ультраструктуре. Для них были типичны разной величины ядра с резко изогнутыми контурами (рис. 2, а, б).

Рисунок 2. Ультраструктура КМЦ дилатированного ЛЖ больных. а — ядро причудливой формы с ядрышком, миофибриллы, очаг сборки миофибрилл, скопления митохондрий, гранулы липофусцина, гликоген, каналы Т-системы, капля жира. ×4800; б — фрагмент ядра, шероховатый эндоплазматический ретикулум, миофибриллы, очаг сборки миофибрилл, скопления митохондрий, гранулы липофусцина, гликоген, капля жира. ×8400; в — комплекс Гольджи, скопление митохондрий, гранулы липофусцина, гликоген, канал Т-системы. ×15000; г — миофибриллы с правильной организацией саркомеров, межмиофибриллярные митохондрии, гликоген, каналы Т-системы. ×15000; д — область саркоплазмы с частичной утратой миофибрилл, митохондрии, гликоген, каналы Т-системы, капля жира. ×8400; е — непараллельно расположенные миофибриллы, митохондрии, гликоген, миелиноподобные тельца. ×15000; ж — очаг нарушения структуры саркомера, митохондрии, гликоген, каналы Т-системы. ×15000; з — множественные вставочные диски, разделенные 3-5 саркомерами, миофибриллы, митохондрии. ×11000.
В околоядерной области некоторых КМЦ выявляли структуры гранулярного эндоплазматического ретикулума (рис. 2, б) и комплекса Гольджи (рис. 2, в). В одних КМЦ были обнаружены плотно расположенные миофибриллы (рис. 2, г), в других — области саркоплазмы разной величины с УМФ, заполненные гликогеном и митохондриями (рис. 2, д). Иногда в КМЦ выявляли очаги сборки миофибрилл (рис. 2, а, б), миофибриллы без четкой внутренней структуры саркомеров (рис. 2, а, б, ж), а также непараллельные миофибриллы (рис. 2, е). Митохондрии, как правило, были конденсированными, имели небольшие размеры, часто располагались скоплениями (рис. 2, б, в). Отмечены слегка расширенные каналы Т-системы (рис. 2, а, в), множественные вставочные диски (рис. 2, з), а также дистрофические изменения: скопления гранул липофусцина (рис. 2, а—в), небольшие миелиноподобные тельца (рис. 2, е), редкие мелкие капли жира (рис. 2, а, б, д).

Выявленные у больных ультраструктурные особенности КМЦ соответствовали типичным признакам гипертрофированных КМЦ, описанным в литературе [4, 9], в том числе у больных с ДКМП [13]. На поздней стадии гипертрофии миокарда для КМЦ характерна нарастающая УМФ, которую авторы расценили как признак дегенерации этих клеток [4, 9, 13]. Мы отмечаем, что ультраструктурные изменения гипертрофированных КМЦ свидетельствуют о клеточной перестройке с активацией структур общего характера (аппарат Гольджи, шероховатый эндоплазматический ретикулум), ослаблением выраженности специализированных признаков и появлением структур, типичных для малодифференцированных КМЦ (очаги сборки миофибрилл, неправильная внутренняя организация саркомеров, непараллельное расположение миофибрилл, наличие множественных вставочных дисков). В связи с этим мы рассматриваем нарастающую УМФ не как выражение дегенерации, а как закономерное проявление глубоких стадий перестройки гипертрофированных КМЦ, развивающихся с ослаблением их тканеспецифических свойств [1].

У всех больных КМЦ, находившиеся на разных стадиях перестройки с усилением УМФ, достоверно не различались по диаметру. Эти данные позволили заключить, что УМФ начиналась в уже гипертрофированных КМЦ, в значительной степени завершивших свой рост в толщину. Вместе с тем во многих наблюдениях длина КМЦ продолжала нарастать по мере увеличения в них степени УМФ, при этом увеличение длины КМЦ коррелировало с увеличением диаметра КМЦ и степени УМФ. Полученные данные, по-видимому, указывали на то, что рост КМЦ в длину сначала происходил параллельно увеличению диаметра КМЦ, а в дальнейшем — по мере нарастания УМФ в клетках, уже достигших максимального диаметра. Результаты согласуются с предположением, что увеличение отношения длины КМЦ к их диаметру у больных с сердечной недостаточностью происходит после прекращения поперечного роста КМЦ [5], а также с данными экспериментального исследования, которые продемонстрировали увеличение диаметра КМЦ на стадии компенсаторной гипертрофии и последующее увеличение длины КМЦ на стадии дилатации ЛЖ и сердечной недостаточности при перегрузке ЛЖ давлением [16].

Увеличение среднего диаметра и средней длины КМЦ сопровождалось снижением фракции выброса ЛЖ у больных (соответственно: r= –0,73; p=0,016 и r= –0,65; p=0,042). Выявленная обратная корреляция среднего диаметра КМЦ дилатированного ЛЖ и фракции выброса ЛЖ совпадает с данными литературы [11]. Корреляции между конечно-диастолическими показателями ЛЖ и параметрами КМЦ не выявлено. В то же время обнаружены прямые корреляции конечно-систолического объема и расстояния ЛЖ со средней длиной КМЦ (соответственно r= +0,64; p=0,047 и r= +0,70; p=0,023), что, возможно, было связано с сочетанием увеличения размеров ЛЖ и снижения его сократительной способности.

Заключение

Результаты исследования продемонстрировали, что у больных с ДКМП и клапанными пороками сердца с дилатацией ЛЖ развивается перестройка гипертрофированных КМЦ ЛЖ с увеличением их длины, которая продолжается после завершения роста этих клеток в толщину, происходит в связи с нарастающей в них утратой миофибрилл и прямо коррелирует со снижением фракции выброса и увеличением конечно-систолического объема ЛЖ.

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