МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНИ ЗДОРОВ'Я УКРАЇНИ

КРИМСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ МЕДИЧНИЙ

УНІВЕРСИТЕТ

ім. С.І.ГЕОРГІЄВСЬКОГО

ЗАГОРУЛЬКО ОЛЕКСАНДРА ОЛЕКСАНДРІВНА

УДК 616.233-002.2:611.233:576.31:616.24

УЛЬТРАСТРУКТУРНА МОРФОЛОГІЯ КОМПОНЕНТІВ АЕРОГЕМАТИЧНОГО БАР'ЄРУ ПРИ ХРОНІЧНОМУ БРОНХІТІ

14.03.02 – патологічна анатомія

Автореферат

дисертації на здобуття наукового ступеня

кандидата медичних наук

Сімферополь – 2006

Дисертацією є рукопис.

Робота виконана в Кримському державному медичному університеті ім. С.І. Георгієвського МОЗ України, м. Сімферополь.

Науковий керівник: доктор медичних наук, професор Біркун

Олексій Олексійович, Кримський

державний медичний університет ім.

С.І. Георгієвського МОЗ України,

професор кафедри патологічної анатомії.

Офіційні опоненти:

- доктор медичних наук, професор Задорожна Тамара Данилівна, Інститут педіатрії, акушерства та гінекології АМН України, завідувач лабораторією патоморфології;

- доктор медичних наук, професор Туманський Валерій Олексійович, Запорізький державний медичний університет МОЗ України, завідувач кафедри патологічної анатомії.

Провідна установа: Харківський державний медичний університет МОЗ України, кафедра патологічної анатомії.

Захист дисертації відбудеться “17” січня 2006 р. о 15 00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради Д 52.600.02 при Кримському державному медичному університеті ім. С.І. Георгієвського МОЗ України (95006, Україна, АР Крим, м. Сімферополь, бульвар Леніна, 5/7).

З дисертацією можна ознайомитись в бібліотеці Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського МОЗ України (95006, Україна, м. Сімферополь, бульвар Леніна, 5/7).

Автореферат розіслано “14 ” грудня 2006 р.

Вчений секретар

спеціалізованої вченої ради Г.О. Мороз

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми. Хронічний бронхіт, будучи найпоширенішою формою хронічних обструктивних захворювань легень (ХОЗЛ) і становлячи за різними даними від 65% до 90% їх, характеризується варіабельністю клініко-анатомічних проявів і несприятливим прогнозом обструктивних порушень (В.Г. Передерій, С.М. Ткач, 1998; Е.М. Нейко, 2001; А.Н. Окороков, 2003).

Близько 8 млн. чоловік в Україні страждають на ХОЗЛ, що є четвертою за значущістю причиною смертності хворих на соматичні захворювання.

Враховуючи нестабільний соціально-економічний стан нашої країни, падіння культури здорового способу життя, забруднення атмосфери різними полютантами, особливо у великих промислових центрах, де в багато разів підвищено ГДК за органічними, неорганічними і токсичними речовинами, необхідно приділяти проблемі хронічних обструктивних хвороб легень, у тому числі і проблемі хронічного обструктивного бронхіту, значної уваги.

Знаючи характер і ступінь вираженості тих або інших змін у респіраторному відділі легень на різних клініко-анатомічних стадіях хронічного обструктивного бронхіту, а також визначивши ступінь впливу неорганічних частинок легень на розвиток цієї нозології і оцінивши стан сурфактантної системи легень, маємо змогу не тільки встановити основні ланки патогенетичного процесу і розвитку основних симптомів захворювання, але і спрямувати подальші зусилля на розробку нових, високоефективних методів лікування.

Під час вивчення літератури з даної тематики, нами було відмічено, що в ній достатньо глибоко і повно було вивчено і відображено зміни, що мають місце при хронічному обструктивному бронхіті й інших формах ХОЗЛ у бронхах великого і середнього калібру (Г.І. Непомнящих і співавт., 1990; V.V.Polosukhin, 2001; Кругліков і співавт., 2003;). Проте, дослідження, присвячені морфологічним змінам, що розвиваються в респіраторному відділі легень і тим більше в компонентах аерогематичного бар'єру (АГБ), зустрічалися в доступній нам літературі вкрай рідко.

Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертація виконана відповідно до плану наукових досліджень Кримського державного медичного університету ім. С.І. Георгієвського і є складовою частиною теми кафедри патологічної анатомії “Упровадження в практику охорони здоров'я України методу заміщувальної сурфактантної терапії бронхолегеневих захворювань і морфофункціональна оцінка його ефективності”. Шифр теми 02.6. Номер державної реєстрації 0102U003435.

Мета дослідженняa: визначити та схарактеризувати основні ультраструктурні зміни компонентів аерогематичного бар'єру в умовах хронічного бронхіту на різних клініко-анатомічних стадіях його розвитку.

Завдання дослідження:

1. Визначити за допомогою світлової, трансмісійної та скануючої електронної мікроскопії основні морфологічні зміни, що розвиваються в компонентах аерогематичного бар'єру на різних стадіях перебігу хронічного бронхіту.

2. За допомогою мікрорентгеноструктурного аналізу визначити роль неорганічних частинок у розвитку та підтримці змін компонентів аерогематичного бар'єру при хронічному бронхіті.

3. Визначити характер взаємозв'язку між змінами, що розвиваються в компонентах аерогематичного бар'єру, і локалізацією сурфактант-асоційованих білків при хронічному бронхіті за допомогою імуногістохімічного дослідження.

4. На підставі отриманих даних проаналізувати патогенетичну роль субклітинних змін компонентів аерогематичного бар'єру в розвитку і перебігу хронічного бронхіту.

Об'єкт дослідження – патоморфологічнні зміни легень при хронічному бронхіті.

Предмет дослідження – ультраструктурна морфологія компонентів аерогематичного бар'єру при хроничному бронхіті.

Методи дослідження - морфологічні:

1) макроскопічні – для визначення структури легень на органному рівні;

2) гістоморфологічні – для визначення структури легень на тканинному рівні;

3) електронномікроскоічні - для визначення структури легень на клітинному рівні;

4) імуногістохімічні: для визначення характеру змін сурфактант-асоційованих білків SP-B, SP-C;

5) мікрорентгеноструктурні: для визначення локалізації та якісного складу неорганічних частинок аерогематичного бар'єру легень.

Наукова новизна одержаних результатів. Поданий у роботі аналіз морфологічних змін легень на різних клініко-анатомічних стадіях хронічного бронхіту дозволяє з'ясувати роль неорганічних частинок легень у розвитку і підтримці хронічного бронхіту та визначити деякі ланки патогенезу порушень структури компонентів АГБ при хронічному бронхіті. Ці зміни мають принципове значення для обґрунтування раціональної терапії хронічного бронхіту і проведення профілактичних заходів.

Уперше на секційному матеріалі здійснено комплексне дослідження компонентів аерогематичного бар'єру і сурфактант-асоційованих білків, а також визначено роль неорганічних частинок у патогенезі хронічного бронхіту на різних стадіях його розвитку.

Уперше проведено імуногістохімічне дослідження сурфактант-асоційованих білків, яке доводить, що при хронічному бронхіті має місце пошкодження сурфактантної системи легень, що, у свою чергу, дозволяє дійти висновоку про необхідність її корекції заміщувальною сурфактантною терапією, особливо на ранніх етапах розвитку хронічного бронхіту.

Крім того, отримані електронно-мікроскопічні й імуногістохімічні дані дозволяють визначити характер розвитку оборотних і необоротних морфологічних змін у компонентах аерогематического бар'єру.

Практичне значення одержаних результатів. Виявлені в роботі зміни, що розвиваються в компонентах аерогематичного бар'єру на різних клініко-анатомічних стадіях розвитку хронічного бронхіту розширюють і поглиблюють уявлення про етіологію і патогенез цього захворювання, що у подальшому сприятиме точнішій діагностиці та патогенетично обґрунтованій терапії хронічного бронхіту, а також розробці методів профілактики його розвитку. Результати досліджень дозволять лікарям-патологоанатомам ураховувати вираженість морфологічних змін легень, зокрема, компонентів аерогематичного бар'єру в комплексній оцінці танатогенезу при хронічному бронхіті.

Матеріали наших досліджень можуть бути використані як наукове підґрунтя в розробці лекційного курсу з патологічної анатомії, пульмонології та фтизіатрії, методичних листів і брошур щодо боротьби з курінням, профілактики хронічного бронхіту, а також при організації заходів з антитютюнової пропаганди серед населення.

Матеріали дисертації впроваджені в навчально-педагогичний процес та наукову роботу кафедр патологічної анатомії Кримського, Луганського, Виницького, Одеського, Донецького державних медичних університетів, Дніпрпетровської державної медичної академії, патологоанатомічного відділення 6 місцевої кліничної лікарні щвидкої допомоги м. Сімферополь та легенево-хірургічному відділенні республиканського протитуберкульозного диспансеру АР Крим.

Особистий внесок здобувача. Автором особисто проведено патентно-інформаційний пошук, аналіз наукової літератури з цієї проблеми. Спільно з науковим керівником розроблено програму дослідження. Дисертантом самостійно виконано секційно-морфологічну частину дослідження (гістологічні, електронно-мікроскопічні дослідження, а також підготовку матеріалу для імуногістохімії та мікрорентгеноструктурного аналізу), описано, проведено аналіз та інтерпретовано отримані дані. Претендентом написано всі розділи дисертації, сформульовано цілі, завдання, обґрунтовано положення і висновки. Результати роботи відображено автором у публікаціях.

Апробація результатів дослідження. Основні положення оприлюднені та обговорені на: 59-й міжнародній науково-практичній конференції студентів і молодих учених (Київ, 6 – 8 квітня 2005р.), всеукраїнській науково-практичній конференції “Сучасні проблеми морфології” (Полтава, 18 – 20 травня 2006р.), школі-семінарі молодих учених і фахівців патологоанатомів (Одеса, 22 – 27 травня 2006р.).

Публікації. За матеріалами дисертації опубліковано 9 наукових робіт, з них 8 – у виданнях, що ліцензовані ВАК України, зокрема 3 самостійних.

Об’єм і структура дисертації. Дисертація викладена на 141 сторінках тексту, складається зі вступу, огляду літератури, опису матеріалу і методів дослідження, результатів власних досліджень, аналізу і обговорення результатів досліджень, висновків, практичних рекомендацій та списку використаних джерел. Список літератури містить 91 джерел вітчизняних і 82 – закордонних авторів. Дисертація ілюстрована 55 рисунками.

ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ

Матеріал і методи дослідження. Матеріалом для дослідження слугували ділянки легень 115 трупів осіб, померлих з різних причин, в яких у завершальному клінічному і патологоанатомічному діагнозах як основне і/або одне з основних (що конкурують, поєднані) або супутніх захворювань фігурував хронічний бронхіт. Вік пацієнтів варіював від 47 до 68 років; серед них було 93 чоловіки і 22 жінки. При гістологічному дослідженні в 15 випадках було верифіковано стадію хронічного катарального бронхіту, у 46 спостереженнях – стадію хронічного гнійного бронхіту, у 12 випадках – хронічного гранулюючого бронхіту і 42 випадки – хронічного фіброзного бронхіту.

Контрольну групу становили 10 трупів осіб обох статей віком від 21 до 48 років, померлих від механічних пошкоджень, в яких були відсутні захворювання серцево-судинної та дихальної систем, а також травма легень.

Відбір матеріалу для дослідження проводили не пізніше, ніж через 6 – 12 годин після настання біологічної смерті за умов зберігання тіл в холодильній камері.

При обробці й аналізі матеріалу використано комплексний підхід. Після розтину грудної клітки і витягання органів грудної порожнини проводили макроскопічну оцінку легень. Далі вирізували шматочки тканини обох легень розмірами 1 см х 1 см х 1 см, призначені для гістологічного дослідження, з подальшою фіксацією. Потім отриманий матеріал піддавали гістологічному, електронно-мікроскопічному дослідженню, імуногістохімічному і мікрорентгеноструктурному аналізу.

З метою оглядового фарбування, а також для виявлення компонентів сполучної тканини гістологічні зрізи фарбували гематоксиліном і еозином, за ван Гізоном.

Препарати для трансмісійної електронної мікроскопії взято з ділянок легень, вільних від великих судин і бронхів.

У 21 випадку ультратонкі зрізи завтовщки від 100 до 200 nm виготовляли на ультрамікротомі “Reichert” (Австрія), переглядали без контрастування і фотографували в електронному мікроскопі JEOL (JEM-1010, Японія) зі скануючою приставкою Scan. Micr. JEOL SC 35 з мікрорентгеноструктурним аналізом.

Імуногістохімічне дослідження сурфактант-асоційованих білків проводили за методикою L.M. Nogee et al. (2000) з використанням кролячих поліклональних антитіл до сурфактант-асоційованих білків SP-B і SP-C (виробництво CHEMICON International Inc., USA), специфічних для людини, приматів, мишей і щурів.

Результати досліджень та їх аналіз. У процесі досліджень проведено аналіз змін, що розвиваються в АГБ на різних клініко-анатомічних стадіях хронічного бронхіту. Отримані в результаті комплексного електронно-мікроскопічного, гістохімічного і рентгено-ультраструктурного дослідження дані дозволили встановити, що на різних клініко-анатомічних стадіях хронічного бронхіту в структурах аерогематичного бар'єру розвиваються стереотипні зміни. При цьому частина виниклих змін має характер оборотних, початкових змін за типом інтерстиціального й інтрацелюлярного набряку з ознаками дистрофічних порушень, частина – глибоких перетворень дистрофічного та деструктивного характеру, розвиток яких супроводжується формуванням альвеоло-капілярного блоку, що негативно позначається на стані газообміну. З іншого боку, при хронічному бронхіті у ряді випадків відзначаються зміни, які можуть бути віднесені до змін компенсаторно-пристосовного характеру, що, будучи значно виражені, здатні в межах достатньо тривалого часу підтримувати ефективну газообмінну функцію АГБ.

Дані трансмісійної та скануючої електронної мікроскопії свідчать про те, що ознаками інтрацелюлярного набряку в клітинних компонентах АГБ (ендотеліоцитах капілярів міжальвеолярних перегородок, альвеолоцитах I і II-го типів) є осередкові прояснення цитоплазми з незначним зниженням її електронно-оптичної щільності, збіднення на рибосоми гарнулярного відділу цитоплазматичної мережі, набрякання мітохондрій, що супроводжується редукцією та дискомплексацією їх крист, а також зменшення вмісту хроматину в ядрах з його перерозподілом по периферії каріоплазми і проясненням центральної частини ядер. Слід зазначити, що при дослідженні легень хворих на хронічний бронхіт такі явища внутрішньоклітинного набряку завжди відзначаються в ендотеліальних клітинах і альвеолоцитах I типу, тоді як альвеолоцити II типу були схильні до таких змін значно менше. Як було зазначено вище, це ще раз підтверджує точку зору Л.К. Романової (1984), що саме альвеолоцити II типу є найбільш резистентною популяцією альвеолярних клітин до зовнішніх дій. До такого ж висновку дійшли М.Ю. Новіков, В.В. Кудінов (1997) й інші дослідники ультраструктури АГБ при різних захворюваннях і експериментальних станах. Інтерстиціальний набряк згідно з даними скануючої електронної мікроскопії в першу чергу відбивається на стані міжклітинних контактів, як з боку ендотеліальних клітин, так і з боку альвеолоцитів 1 типу. Їх розпушеність, що змінювалася розширенням, є морфологічним проявом підвищення проникності АГБ і виникнення інтерстиціального та внутрішньоальвеолярного набряку, ознаки якого також виявлялися нами у вивченні легень хворих на хронічний бронхіт.

Згідно з загальноприйнятою точкою зору, внутрішньоклітинний набряк є першою реакцією клітин і внутрішньоклітинної органели на дію гіпоксичної гіпоксії. Оскільки при хронічному бронхіті у зв'язку з порушенням повітропровідності виникнення гіпоксії в респіраторному відділі є неминучим, слід визнати, що описані зміни в компонентах АГБ є вторинними і їх слід розглядати як наслідок процесів, що розвиваються в бронхах і бронхіолах.

На підставі отриманих даних нам не вдалося чітко виявити ті ультраструктурні зміни, які можна було б у часовому аспекті розглядати як своєрідні “маркери” необоротності тих змін, що виникають у компонентах АГБ. Разом з тим, вважаємо, що до ознак необоротних дистрофічних і деструктивних змін у компонентах АГБ можна віднести такі: розриви апікальної плазмалеми в епітеліальних клітинах, явища міроклазматозу з боку альвеолоцитів I типу, поява в цитоплазмі клітинних компонентів АГБ великих вакуолей, що нерідко зливаються між собою, фрагментація та гомогенізація осміофільного матеріалу в осміофільних пластинчастих тільцях альвеолоцитів II типу, припинення секреції останніми ОПТ у просвіт альвеол, явища каріопікнозу з різким зменшенням вмісту ядерного хроматину і його конденсації у вигляді окремих брилок по периферії каріоплазми. Такого роду необоротні дистрофічні та деструктивні зміни неодноразово були описані дослідниками при туберкульозі легень (В.В. Єрохін, 1987; О.К. Загорулько, 1989), пневмоніях (В.В. Шаланін, 2002), серцево-судинних захворюваннях (О.І. Петрова, 1991), печінковій недостатності (А.А. Алексєєнко, 2003) та ін. Проте, при хронічному бронхіті вони були описані нами вперше. Особливо важливим, на наш погляд, є та обставина, що такі дистрофічні та деструктивні зміни, як правило, поєднувалися з ознаками пригнічення системи місцевого захисту легень, найважливішим компонентом якого на рівні аерогематичного бар'єру є альвеолярні макрофаги. Згідно з електронно-мікроскопічними даними, у випадках переважання описаних змін має місце зниження кількості альвеолярних макрофагів, серед яких превалюють не активно функціонуючі клітинні елементи, а клітини, які вже здійснили свою фагоцитарну функцію або з боку яких також відзначаються деструктивні ознаки. За даними скануючої електронної мікроскопії, такі АМ рідко знаходяться в просвіті альвеол, а в основному виявляються поблизу альвеолярної стінки, а на їх поверхні, яка виглядає гладкою, практично відсутні мікроворсинки, що, згідно з даними Л.Н. Лепехи (1995), різко знижує їх фагоцитарну активність.

Наш аналіз показав, що на стадіях гнійного і фіброзного бронхіту переважають саме дистрофічні та деструктивні зміни в компонентах АГБ, які, крім зазначеного, на стадії фіброзного бронхіту супроводжуються більш-менш вираженими фіброзно-склеротичними змінами, як в інтерстиції (за даними трансмісійної ЕМ), так і розростанням сполучнотканинних волокон в альвеолярному просвіті, що документується даними скануючої ЕМ. На стадіях катарального і гранулюючого бронхіту переважальними є зміни набряклого характеру, що є оборотними.

Значно важливою є та обставина, що на стадіях хронічного катарального і хронічного гранулюючого бронхіту в клітинних компонентах АГБ відзначаються ознаки не тільки збереження їх будови, але і підвищення функціональної активності. У першу чергу це стосується АМ і альвеолоцитів II типу. При цьому у складі пулу АМ достатньо великою є не тільки кількість активно функціонуючих елементів, але і з'являється безліч юних, незрілих форм цих клітин. Виявлені нами ознаки юних, незрілих АМ і альвеолоцитів II типу були неодноразово описані в літературі (О.К. Загорулько і співавт., 1995; V.V. Polosukhin, 2001; О.К. Загорулько і співавт., 2002), тому вважаємо недоцільним зупинятися на них. Слід, проте, відзначити значно важливу, на нашу думку, обставину: дані скануючої електронної мікроскопії свідчать про те, що на стадіях катарального та гранулюючого бронхіту множинні альвеолоцити II типу продовжують активно секретувати в просвіт альвеол ОПТ, тоді як на стадіях гнійного та фіброзного бронхіту такі активно секретуючі клітини зустрічаються лише у поодиноких випадках.

Як відомо, альвеолоцити II типу є сурфактант-продукуючими клітинними елементами. Отже, збереження цих клітин, що продовжують активно секретувати ОПТ у просвіт альвеол, повинно забезпечити достатній рівень вмісту сурфактанту на ранніх стадіях хронічного бронхіту (катаральної та гранулюючої), і, навпаки, переважання серед альвеолоцитів II типу клітин з дистрофічними та деструктивними ознаками, повинно супроводжуватися пригніченням системи сурфактанту легень. Це припущення підтверджується даними скануючої електронної мікроскопії і результатами імуногістохімічних досліджень. Зокрема, на стадіях гнійного та фіброзного бронхіту нами помічено різке зменшення сурфактантмістких гранул на апікальній поверхні як альвеолоцитів I, так і альвеолоцитів II типу. При цьому під час скануючої електронної мікроскопії привертає увагу та обставина, що альвеоли в таких спостереженнях мали, як правило, звужений, щілиноподібний просвіт, що може бути розцінено, на нашу думку, як початок розвитку сурфактантзалежного дис- і ателектазу. Це припущення підкріплюється даними імуногістохімічного дослідження з виявленням сурфактант-асоційованих білків.

Проведені дослідження показали, що в нормальних умовах місцями локалізації сурфактант-асоційованих білків SP-B і SP-C є цитоплазма альвеолоцитів II типу, де вони синтезуються, і АМ, де вони утилізувалися з “відпрацьованого” сурфактанту. Крім того, присутність цих білків виявляється на внутрішній поверхні альвеол, де вони здійснюють свою функцію стабілізації альвеолярного просвіту і фіксації фосфоліпідів сурфактанту на поверхні гіпофази, а також в поодиноких спостереженнях у цитоплазматичних відростках альвеолоцитів I типу і навіть альвеолоцитів II типу, що може свідчити на користь гіпотези про повторне використання, зокрема, цих складових ендогенного сурфактанту з метою його ресинтезу de novo (B. Robertson, H.W. Taeusch, 1995; О.К. Загорулько, Т.А. Аскарі, 2002). На різних стадіях хронічного бронхіту, перш за все, відзначаються зменшення вмісту і зникнення SP-C, що може вказувати на допоміжну роль цього білка в підтримці стабільності просвіту легеневої альвеоли. Навпаки, гранули SP-B продовжують виявлятися на всіх вивчених стадіях хронічного бронхіту, хоча, слід зазначити, що кількість альвеолоцитів II типу, що містять цей білок, на стадіях гнійного та фіброзного бронхіту незначна, що супроводжується звуженням просвіту альвеол. Ця обставина, як вважаємо, ще раз підтримує ідею про резистентність альвеолоцитів II типу до ушкоджувальних дій, а також про важливішу роль SP-C у підтримці стабільності альвеолярного просвіту. Крім того, привертає до себе увагу та обставина, що в деяких спостереженнях поверхнево-активна плівка, що містила маркери SP-B, ніби відшаровувалася від внутрішньої поверхні альвеоли і тоді гранули білка виявлялися у вигляді скупчень в альвеолярному просторі, хоча вони у великій кількості виявлялися і в альвеолоцитах II типу, і в альвеолярних макрофагах. Такі випадки найчастіше мали місце на стадіях хронічного катарального та гранулюючого бронхіту і ніколи не спостерігалися на стадії фіброзного і на стадії гнійного бронхіту. Ця обставина, як нам здається, пояснює, чому при відносно незначних оборотних ультраструктурних пошкодженнях альвеолоцитів II типу навіть на стадії катарального бронхіту має місце пригнічення поверхнево-активних властивостей сурфактанту. Очевидно, у цих випадках ендогенний сурфактант не може здійснювати свою альвеолостабілізуючу функцію, оскільки “вимивається” з внутрішньоальвеолярної поверхні, а не фіксується на ній у вигляді плівки. Нарешті, заслуговує на особливу увагу той факт, що на стадіях фіброзного та гнійного бронхіту гранули вивчених сурфактант-асоційованих білків практично не виявляються в цитоплазмі АМ у вигляді вторинних фагосом. Це свідчить про зниження на цих стадіях хронічного бронхіту фагоцитарної функції цих клітин, а, отже, зниження і рівню місцевого захисту легень, що, мабуть, є патогенетичною ланкою в розгортанні подальших змін у компонентах АГБ, які призводять, зрештою, до наростання дихальної недостатності.

Із вище зазначеного слід визнати, що спроби застосування методу заміщувальної сурфактантної терапії хронічного бронхіту з використанням препаратів екзогенного сурфактанту різних класів, мабуть, є патогенетично обґрунтованими і перспективними.

При проведенні мікрорентгеноструктурного аналізу було встановлено, що у більшості хворих з різними клініко-анатомічними стадіями хронічного бронхіту в різних компонентах АГБ виявлялися неорганічні частинки, розміри яких варіювали в широких межах - від 0,5 до 10 мкм. Мікрорентгеноструктурний аналіз свідчить, що у складі виділених частинок присутні такі хімічні елементи як залізо, алюміній, титан, кремній, кальцій, магній і хром. Усі виділені частинки мали, як правило, неправильну багатокутну форму і переважно шорстку нерівну поверхню. У решти випадків якої-небудь специфічності помічено не було. Слід підкреслити, що серед вищеперелічених хімічних елементів у складі виділених з легень частинок превалювали кремній і алюміній, дещо менше – залізо.

Результати ультраструктурного дослідження демонструють, що неорганічні частинки присутні в багатьох компонентах аерогематичного бар'єру, до складу якого входять ендотеліальні клітини капілярів міжальвеолярних перегородок, базальні ендотеліальна і епітеліальна мембрани й інтерстицій, альвеолоцити І і ІІ типів, а також альвеолярні макрофаги. При цьому слід зазначити, що ці частинки в наших спостереженнях ніколи не зустрічалися в ендотеліальних клітинах капілярів міжальвеолярних перегородок. Найчастіше частинки, що містять кремній, алюміній, залізо і хром виявлялися в цитоплазмі активно функціонуючих альвеолярних макрофагів, що локалізуються переважно в просвіті альвеол. При цьому такі макрофаги містили в своїй цитоплазмі також множинні фагосоми з осміофільним матеріалом різної електронної щільності гомогенного (нейтральні ліпіди) або мембранного (фосфоліпіди сурфактанту) характеру. Слід зазначити, що при звичайно вживаному в електронно-мікроскопічних дослідженнях контрастуванні тонких зрізів цитратом свинцю і уранілацетатом відрізнити такі фагосоми від неорганічних частинок, що містяться в цитоплазмі макрофагів практично не можливо. Це можна зробити лише при мікрорентгеноструктурному аналізі.

Іншим місцем локалізації неорганічних частинок є інтерстицій. Причому, важливо підкреслити, що описувані частинки в наших спостереженнях завжди виявлялися лише на тлі вираженого розширення інтерстиціального простору за рахунок інтерстиціального фіброзу і ніколи не виявлялися в зонах, де міжмембранний простір було мало або зовсім не змінено. Очевидно, саме поява неорганічних частинок у ряді випадків стимулює розвиток осередкового фіброзу в інтерстиціальному просторі.

Нарешті, істотним вважаємо той факт, що у ряді спостережень неорганічні частинки виявлялися при електронно-мікроскопічному дослідженні в цитоплазмі альвеолоцитів ІІ типу. Враховуючи ту обставину, що згідно з даними Л.Н. Лепехи (1995), альвеолоцити ІІ типу можуть за певних умов мати фагоцитарну активність, беручи участь, зокрема, в утилізації “відпрацьованого” сурфактанту, можна припустити, що поява в цитоплазмі цих клітин неорганічних частинок також є результатом фагоцитозу. Скоріше за все, таким чином альвеолоцити ІІ типу можуть виступати як один з компонентів системи місцевого захисту легень.

При цьому, на стадіях хронічного катарального та гранулюючого бронхіту за своїм хімічним складом, кількістю і місцем локалізації неорганічні частинки мало чим відрізняються від таких само у легенях здорових людей. Найбільш грубі зміни помічено на стадіях гнійного та фіброзного бронхіту, які свідчать про те, що при цих формах захворювання збільшується як кількість неорганічних частинок, так їх якісний характер, тобто вони стають більш варіабельними за своїм хімічним складом. І, нарешті, їх поява практично в усіх компонентах аерогематичного бар'єру, на відміну від легень здорових людей, поєднується з вираженими деструктивними та дистрофічними змінами клітинних і позаклітинних компонентів респіраторного відділу легені. На нашу думку, ці особливості є наслідком того, що на стадіях гнійного та фіброзного бронхіту, у зв'язку з грубими порушеннями в системі мукоциліарного транспорту війчастого апарату в бронхах і бронхіолах неорганічні частинки, потрапляючи в респіраторний відділ легені, не тільки підсилюють гіпоксичні явища, але і включаються в хибне коло, підсилюючи процеси колагеноутворення, що, зрештою, завершується розвитком склерозу структур аерогематичного бар'єру.

ВИСНОВКИ

1. У дисертаційній роботі вирішена актуальна наукова задача щодо вивчення ультраструктурної морфології компонентів аерогематичного бар’єру при хронічному бронхіті. За допомогою трансмісійної та скануючої електронної мікроскопіі вперше встановлені основні морфологічні зміни, що розвиваются серед компонентів аерогематичного бар’єру на різних стадіях хроничного бронхіту відносно змін бронхіол та бронхів. Визначен стан сурфактантної системи легень при цьому захворювані та необхідність застосування замісної сурфактантної терапії на гнійній та фіброзній стадіях хроничного бронхиту.

2. При різних стадіях розвитку ХБ у компонентах АГБ розвиваються зміни різного ступеню вираженості як дистрофічного та деструктивного характеру, так і такі, що мають компенсаторно-пристосовну спрямованість.

3. Для катаральної та гранулюючої стадії хронічного бронхіту характерні незначні дистрофічні та деструктивні зміни і переважання компенсаторних реакцій у вигляді активації альвеолярних макрофагів і підвищеної секреції сурфактанту альвеолоцитами II типу. Гнійна та фіброзна стадії характеризуються вираженими деструктивними змінами і різко зниженою продукцією сурфактанту, що вимагає корекції за допомогою заміщувальної сурфактантної терапії.

4. Кількість неорганічних частинок, що виявляються в компонентах АГБ на стадіях хронічного катарального та гранулюючого бронхіту є незначною, а за своєю локалізацією і якісним складом не відрізняється від неорганічних частинок, що виявляються в респіраторному відділі легень хворих контрольної групи.

5. На стадіях хронічного гнійного та фіброзного бронхіту неорганічні частинки широкого спектру хімічної природи виявляються в усіх компонентах АГБ у поєднанні з грубими змінами деструктивного характеру і прогресуючим склерозом.

6. Сурфактант-асоційовані білки SP-B і SP-C значно чутливі до змін, що розвиваються в компонентах АГБ на різних стадіях хронічного бронхіту, особливо чутливий SP-C, кількість якого істотно знижується або він повністю зникає при деструктивних і дистрофічних процесах у легенях. Проте, SP-B продовжує синтезуватися альвеолоцитами II типу, навіть при глибокому ступені вираженості деструкції структур АГБ і формуванні альвеоло-капілярного блоку.

7. Отримані дані свідчать про необхідність корекції сурфактантної системи легень застосуванням заміщувальної терапії препаратами, що містять SP-A, SP-C, SP-D, які мають імуномоделюючий, імуностимулюючий, антибактеріальний і антиадгезивний ефект.

ПРАКТИЧНІ РЕКОМЕНДАЦІЇ

1. Оскільки описані зміни аерогематичного бар'єру при різних стадіях хронічного бронхіту істотно впливають на ступінь вираженості дихальної недостатності, патологоанатом повинен враховувати їх в оцінці танатогенезу у померлих хворих.

2. На стадіях хронічного катарального і гранулюючого бронхіту пригнічення поверхнево-активних властивостей сурфактанту мінімальне, а на стадіях хронічного гнійного та фіброзного бронхіту виражені найбільшою мірою, що вимагає патогенетично обґрунтованої заміщувальної сурфактантної терапії.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Загорулько А.К., Загорулько А.А. Неорганические частицы в легких: ультраструктрурный и микрорентгеноструктурный анализ // Тр. Крым. гос. мед. ун-та им. С.И. Георгиевского. “Проблемы, достижения и перспективы развития медико – биологических наук и практического здравоохранения”. – 2001. – Т. 137, ч. 1. – С. 139 – 142. (Здобувачем проведена підбірка дослідницького матеріалу, проведен аналіз сучасної літератури).

2. Загорулько А.К., Никитина Н.В., Аскари Т.А., Загорулько А.А. Роль сурфактанта легких в патогенезе бронхиальной астмы // Лікар. справа. – 2001. - № 5-6. – С. 16 – 19. (Здобувачем проведен аналіз сучасної літератури та опис отриманих результатів).

3. Загорулько А.К., Аскари Т.А., Загорулько А.А., Самойлов А.Н. Комплексная электронно-микроскопическая оценка изменений ультраструктуры эпителия бронхиол при бронхиальной астме в эксперименте // Украинский пульмонологический журнал. – 2002. – № 2(36). – С. 53 – 54. (Здобувачем проведена підбірка дослідницького матеріалу та опис отриманих результатів).

4. Загорулько А.К., Загорулько А.А. Ультраструктурная морфология реснитчатого аппарата эпителия бронхов при хроническом воспалении // Тр. Крым. гос. мед. ун-та им. С.И. Георгиевского. “Проблемы, достижения и перспективы развития медико – биологических наук и практического здравоохранения”. – Симферополь. – 2002. – Т.138, часть 3. – С. 38 – 41. (Здобувачем проведена підбірка дослідницького матеріалу, аналіз сучасної літератури та сформульовані висновки) .

5. Загорулько А.А. Ультраструктурная морфология компонентов аэрогематического барьера при различных клинико-анатомических формах хронического бронхита // Таврический медико-биологический вестник. – 2005. – Т.8, №3. – С. 34 – 38.

6. Загорулько А.А. Микрорентгеноструктурный анализ неорганических частиц респираторного отдела легких при различных клинико-анатомических вариантах хронического бронхита // Вісник проблем бiологiї та медицини. – 2006. - № 2. – С. 204 – 208.

7. Загорулько А.А. Результаты иммуногистохимического исследования сурфактант-ассоциированных белков при хронических бронхитах // Патология. – 2006. - Т. 3, №1. – С. 23 – 25.

8. Загорулько А.К., Холфелд Й., Загорулько А.А., Энхорнинг П. Сравнительная оценка поверхностно-активных свойств сурфактантных препаратов в эксперименте in vitro // репродуктивное здоровье женщины. – 2006. – №3,(28). – С. 68 – 71.(Здобувачем проведен частковий аналіз отриманих результатів, сформульовані висновки).

9. Загорулько А.А. Ультраструктура аэрогематического барьера при хроническом бронхите // Сборник тезисов 59-ой международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых “Актуальные проблемы современной медицины”. – 2005. – С. 109.

АНОТАЦІЯ

Загорулько О. О. Ультраструктурна морфологія компонентів аерогематичного бар'єру при хронічному бронхіті. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата медичних наук за спеціальністю 14.03.02. – патологічна анатомія. - Кримський державний медичний університет ім. С.І. Георгієвського, МОЗ України. – Сімферополь, 2006.

У роботі описані морфологічні зміни, що розвиваються в компонентах аерогематичного бар'єру на різних стадіях формування хронічного бронхіту. Визначений характер розвитку оборотних і необоротних морфологічних змін у компонентах аерогематичного бар'єру. Уточнено роль неорганічних частинок у патогенезі даної нозології. Проведено імуногістохімічне дослідження сурфактант-асоційованих білків, яке доводить, що при хронічному бронхіті має місце пошкодження сурфактантної системи легень, що, у свою чергу, дозволяє дійти висновку про необхідність її корекції заміщувальною сурфактантною терапією, особливо на ранніх етапах розвитку хронічного бронхіту.

Кількість неорганічних частинок, що виявляються в компонентах АГБ на стадіях хронічного катарального та гранулюючого бронхіту є незначним, а за своєю локалізацією і якісним складом не відрізняється від неорганічних частинок, що виявляються в респіраторному відділі легень хворих контрольної групи. Стадії гнійного та фіброзного бронхіту характеризуються значною кількістю неорганічних речовин і широким їх хімічним спектром в поєднанні з склеротичними і деструктивними явищами в аерогематичному бар'єрі.

Ключові слова: хронічний бронхіт, ультраструктура, морфологія.

АННОТАЦИЯ

Загорулько А. А. Ультраструктурная морфология компонентов аерогематического барьера при хроническом бронхите. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата медицинских наук по специальности 14.03.02. – патологическая анатомия. - Крымский государственный медицинский университет им. С.И. Георгиевского, МЗ Украины. – Симферополь, 2006.

В работе описаны морфологические изменения, развивающиеся в компонентах аерогематического барьера на различных стадиях формирования хронического бронхита. Определен характер развития обратимых и необратимых морфологических изменений в компонентах аерогематического барьера. Уточнена роль неорганических частиц в патогенезе данной нозологии. Проведено иммуногистохимическое исследование сурфактант-ассоциированных белков, доказывающее, что при хроническом бронхите имеет место повреждение сурфактантной системы легких, что, в свою очередь, позволяет сделать заключение о необходимости ее коррекции заместительной сурфактантной терапией, особенно на ранних етапах развития хронического бронхита.

Материалом для настоящего исследования послужили участки легких 115 трупов лиц, обоего пола, в возрасте от 47 до 68 лет, умерших на различных клініко-анатомических стадиях хронического бронхита.

Контрольную группу составили 9 трупов лиц обоего пола в возрасте от 21 до 48 лет, погибших от механических повреждений, у которых отсутствовали заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также травма легких.

Для исследования использовали световую микроскопию, трансмиссионную и сканирующую електронную микроскопию, микрорентгеноструктурный анализ неорганических частиц и иммуногистохимический анализ сурфактант-ассоциированных белков легких.

Установлено, на различных етапах формирования хронического бронхита в компонентах аерогематического барьера развиваются различные изменения, как дистрофического и деструктивного характера, так и компенсаторно-приспособительные. Для катаральной и гранулирующей стадии хронического бронхита характерны незначительные дистрофические и деструктивные изменения и преобладание компенсаторных реакций в виде активации альвеолярных макрофагов и повышенной секреции сурфактанта альвеолоцитами II типа. Гнойная и фиброзная стадии характеризуются выраженными деструктивными изменениями и резко сниженной продукцией сурфактанта, требующей коррекции с помощью заместительной сурфактантной терапии. Установлено, что сурфактант-ассоциированные белки весьма чувствительны к гипоксическим явлениям и воспалительным изменениям, развивающимся на различных стадиях формирования хронического бронхита. Так, количество сурфактант-ассоциированного белка SP-C значительно снижалось уже на стадии хронического гранулирующего бронхита, а на стадиях гнойного и фиброзного бронхита он уже, практически, не обнаруживался. В то время как сурфактант-ассоциированный белок SP-B определялся при глубоко зашедших деструктивных и склеротических процессах.

Количество неорганических частиц, обнаруживаемых в компонентах АГБ на стадиях хронического катарального и гранулирующего бронхита является незначительным, а по своей локализации и качественному составу не отличается от неорганических частиц, обнаруживаемых в респираторном отделе легких больных контрольной группы. Стадии гнойного и фиброзного бронхита характеризуются значительным количеством неорганических веществ и широким их химическим спектром в сочетании со склеротическими и деструктивными явлениями в аерогематическом барьере.

Ключевые слова: хронический бронхит, ультраструктура, морфология.

ANNOTATTION

Zagorul’ko A. A. Ultrastructural morphology of components of air-blood barrier in chronic bronchitis. - Manuscript.

Dissertation for a candidate’s degree in medical science by specialty 14.03. 02. - pathoanatomy. - Crimean state medical university named by S.I. Georgievsky, MPH of Ukraine. - Simferopol, 2006.

The morphological changes developing in the components of air-blood barrier on the different stages of forming of chronic bronchitis are in-process described. Character of development of convertible and irreversible morphological changes is certain in the components of air-blood barrier. The role of inorganic particles is specified in pathogenesis of this nosology. Immunchistochemical research of surfactant-associated proteins, proving, is conducted, that at a chronic bronchitis takes place damage of the surfactant system of lungs, which allows concluding about the necessity of its correction by replacement surfactant therapy, especially on the early stages of development of chronic bronchitis.

Amount of the nonorganic particles in cases of chronic catarrhal and granulating bronchitis resemble to control group. In chronic purulent and fibrous bronchitis accumulation of great amount of nonorganic substances combination with the severe sclerotic and destructive processes take place.

Keywords: chronic bronchitis, ultrastructure, morphology.

Перелік умовних скорочень

АГБ - аерогематичний бар'єр

АМ – альвеолярні макрофагі

ГДК – гранично-допустимi концентрацiї

ОПТ – осміофільні пластинчаті тільца

ХБ - хронічний бронхіт

ХОЗЛ – хронічні обструктивні захворювання ленень

SP-A - сурфактант-ассоційований білок А.

SP-B - сурфактант-ассоційований білок B.

SP-C - сурфактант-ассоційований білок C.

SP-D - сурфактант-ассоційований білок D.

Підписано до друку 11.12.2006 р.

Формат 60х84 1/16.

Папір фінський. Обєм 0,8 ум. др.а.

Тираж 100 прим.

Віддруковано в видатничному центрі КДМУ.

95000, м. Сімферополь, вул. Леніна, 5/7, тел. 294-910.