Автореферат и диссертация по медицине (14.03.02) на тему:Морфогенетическая роль сосудистого (капиллярного) компонента коммуникационных систем в организации инфаркта миокарда

На правах рукописи

КОРНЕВА Юлия Сергеевна

МОРФОГЕНЕТИЧЕСКАЯ РОЛЬ СОСУДИСТОГО (КАПИЛЛЯРНОГО) КОМПОНЕНТА КОММУНИКАЦИОННЫХ СИСТЕМ В ОРГАНИЗАЦИИ ИНФАРКТА МИОКАРДА

14.03.02 - патологическая анатомия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

~ 8 АВГ 2013

Саратов - 2013

005532047

005532047

Работа выполнена в государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Смоленская государственная медицинская академия» Министерства здравоохранения Российской Федерации и областном государственном бюджетном учреждении здравоохранения «Смоленский областной институт патологии»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук, профессор

ВИЧ

Доросевич Александр Евдокимо-

Официальные оппоненты:

Кактурский Лев Владимирович - член-корреспондент РАМН, доктор медицинских наук, профессор; ФГБУ НИИ морфологии человека РАМН, директор

Федорина Татьяна Александровна - доктор медицинских наук, профессор; ГБОУ ВПО Самарский ГМУ Минздрава России; кафедра общей патологии: патологическая анатомия, патологическая физиология; заведующая кафедрой

Ведущая организация: Государственное бюджетное общеобразовательное учреждение высшего профессионального образования «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Министерства здравоохранения Российской Федерации

Защита состоится « » 2013 года часов на засе-

дании диссертационного совета Д 208.094.01 при ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России по адресу: 410012, г. Саратов, ул. Б. Казачья, 112.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ им. В.И. Разумовского» Минздрава России.

Автореферат разослан » ¿V /С?Л Я 2013 года.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор медицинских наук, профессор

Маслякова Г.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

Инфаркт миокарда (ИМ) - заболевание, острый период которого пациент может перенести, не обращаясь за медицинской помощью, а может закончиться смертью, несмотря на усилия специалистов (Нефедова Г.А., 2007). В настоящее время кардиомиоциты (КМЦ) считаются клетками, не способными к делению для восстановления дефекта (Kikuchi К., Poss K.D., 2012; Malliaras К. et al., 2013), что обуславливает высокие показатели смертности (Пауков B.C., Кактур-ский Л.В., 2011) и инвалидизации трудоспособного населения из-за развития хронической сердечной недостаточности (Абдуллин М.Р., 2012; Matsui Yu., 2010) за счет постинфарктного ремоделирования (Cohn J.N. et al., 2000; Hayakawa К. et al., 2003; Matsui Yu., Morimoto J., Uede Т., 2010), затрагивающего как саму зону повреждения, так и интактный миокард (Рыбакова М.Г., Кузнецова И.А., 2005). Морфологическая основа ремоделирования включает в себя развитие фиброза, перестройку сосудистого русла, апоптоз КМЦ и стромальных элементов. Данные процессы в первую очередь зависят от клеточных популяций, формирующих микроокружение как в самой зоне некроза, так и в интактных участках в процессе организации ИМ, поступающими в миокард преимущественно из капиллярного отрезка микроциркуляторного русла (МЦР).

В настоящее время в ряде исследований процессы становления опухолевых заболеваний рассматриваются с позиций концепции коммуникационных систем (Доросевич А.Е. и др., 1998; Bychkov A.V., Dorosevich А.Е., 2009). Учитывая наличие тесной взаимосвязи между всеми компонентами, участвующими в организации ИМ, в данной работе это понятие применяется к общепатологическому процессу - некрозу. Последний в своем развитии имеет относительно большую спонтанность, чем опухолевый рост, и, вероятно, иные возможности становления и развития отношений и связей между элементами системы.

Цель исследования Изучить качественные и количественные особенности капиллярного русла, перикапиллярного клеточного окружения, а также процессы апоптоза элементов

паренхимы и сгромы в различных топографоанатомических зонах сердца как материальный субстрат организации инфаркта и постинфарктного ремоделирования миокарда.

Задачи исследования

1. Изучить динамику изменения перикапиллярного клеточного окружения в зоне некроза, пограничной и интактных зонах сердца при организации инфаркта миокарда.

2. Определить количественные особенности перикапиллярных клеточных популяций в различных топографоанатомических зонах сердца при остром и повторном инфаркте миокарда.

3. Выявить существование корреляционных взаимосвязей между перикапил-лярными клеточными популяциями в пределах одной исследуемой зоны, а также между зоной некроза и другими исследуемыми зонами.

4. Изучить динамику изменения площади капиллярного русла в различных топографоанатомических зонах сердца при организации инфаркта миокарда.

5. Сравнить площадь капиллярного русла в различных топографоанатомических зонах сердца при остром и повторном инфаркте миокарда.

6. Изучить особенности экспрессии каспазы-3 клетками паренхиматозного и стромального компонентов в исследуемых зонах при организации инфаркта миокарда.

7. Выявить количественные особенности перикапиллярного клеточного инфильтрата у пациентов, непосредственной причиной смерти которых стала фибрилляция желудочков, рассчитать пороговые значения клеточных популяций, их диагностические коэффициенты и информативность, на основании чего создать методику верификации смерти от данного осложнения.

Научная новизна исследования

Впервые процессы организации инфаркта миокарда рассмотрены с позиций концепции «коммуникационных систем». В результате исследования представлена динамика изменения основных компонентов (капиллярное русло, клеточный

инфильтрат, апоптоз паренхиматозных и стромальных элементов), играющих роль в процессе организации инфаркта миокарда и постинфарктном ремоделиро-вании. В исследовании проведено сравнение данных компонентов при остром и повторном инфаркте миокарда. Кроме того, использован комплексный подход для изучения синхронности процессов, происходящих в зоне повреждения, пограничной и интактной зонах. Впервые изучена роль перикапиллярных клеточных популяций в патогенезе фибрилляции желудочков, на основании чего с использованием статистического анализа рассчитаны показатели, способные стать опорными для верификации смерти от данного осложнения.

Практическая значимость работы

1. Изучена эволюция площади капиллярного русла, перикапиллярных клеточных популяций в зоне повреждения, пограничной и отдаленных топографоана-томических зонах сердца в процессе организации инфаркта миокарда, что позволяет оценить компенсаторные механизмы развития постинфарктного ремодели-рования.

2. Установленные корреляционные взаимосвязи между перикапиллярными клеточными популяциями зоны некроза и аналогичными клеточными популяциями пограничной и интактных зон сердца при инфаркте миокарда различной давности являются диагностическими и прогностическими критериями исхода данного патологического процесса.

3. Рассчитаны пороговые значения для клеточных популяций, диагностические коэффициенты и их информативность, что позволило создать методику, позволяющую верифицировать смерть от фибрилляции желудочков как осложнения инфаркта миокарда и постинфарктного кардиосклероза в спорных случаях.

Положения, выносимые на защиту 1. При изучении процессов организации инфаркта миокарда предпочтителен комплексный подход, позволяющий оценить синхронность процессов, происходящих в паренхиме и строме как в зоне повреждения, так и в отдаленных топо-графоанатомических зонах.

2. При организации инфаркта миокарда важным морфогенетическим звеном выступает сосудистый (капиллярный) компонент коммуникационных систем, что документируется различными реакциями капиллярного русла, его непосредственного клеточного микроокружения как в зоне повреждения миокарда, так и в пограничных и отдаленных участках.

3. Организация острого и повторного инфаркта миокарда не является однотипным процессом, что подтверждается количественными различиями перика-пиллярного клеточного микроокружения и самого капиллярного русла.

4. Процессы апоптоза наряду с процессами некроза играют важную роль в постинфарктном ремоделировании, затрагивая отдаленные участки сердца, находясь в тесной взаимосвязи с элементами стромального компонента.

5. Изучение количественных показателей перикапиллярных клеточных популяций - дополнительный материальный субстрат, определяющий патогенетические особенности возникновения фибрилляции желудочков.

Апробация работы Основные положения диссертации доложены и обсуждены на 37-й, 38-й, 40-й и 41-й конференциях молодых ученых СГМА (Смоленск, 2009, 2010, 2012, 2013 гг.); Российско-Белорусской научно-практической конференции «Роль коммуникационных системы в развитии опухолевых процессов» (Смоленск, 2009 г.); Республиканской научно-практической конференции «Актуальные вопросы морфологической диагностики заболеваний» (Витебск, 2010 г.); 4th International Online Medical Conference (2011г.); II съезде патологоанатомов Республики Беларусь «Проблемы патоморфологической диагностики современных инфекций и других заболеваний» (Гомель, 2011г.). Материалы диссертационного исследования доложены 28 марта 2013 года на заседании Смоленского отделения Российского общества патологоанатомов.

Внедрение результатов исследования Теоретические результаты исследования внедрены в учебный процесс кафедр патологической анатомии и судебной медицины и права ГБОУ ВПО «Смоленская государственная медицинская академия» Минздрава РФ; практические

результаты внедрены в работу отделений ОГБУЗ «Смоленский областной институт патологии» и ОГБУЗ «Смоленское областное бюро судебно-медицинской экспертизы».

Публикации по теме диссертации

По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них 3 в журналах, рекомендованных ВАК Минобрнауки РФ, 1 - в иностранной печати.

Объём и структура диссертации

Работа изложена на 174 страницах машинописного текста, состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, результатов собственного исследования, обсуждения полученных результатов, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений.

Работа проиллюстрирована 79 рисунками и документирована 16 таблицами. Библиографический указатель содержит 180 источников литературы, из них 59 отечественных и 121 иностранный.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы

В качестве материалов исследования изучались фрагменты миокарда 105 умерших. Для исследования были выделены следующие группы: острый ИМ или повторный ИМ давностью 1-2 дня (ОИМ1 и ПИМ1), 3-5 дней (ОИМ2 или ПИМ2) и более 7 дней (ОИМЗ и ПИМЗ) и случаи постинфарктного кардиосклероза (ПИКС). Во всех случаях ИМ был трансмуральным, патологический очаг был ограничен одной из стенок левого желудочка. Дополнительно были отобраны случаи, где на ЭКГ была зарегистрирована фибрилляция желудочков (ФЖ), ставшая непосредственной причиной смерти (20 случаев). Группу сравнения (29 случаев) составили умершие от других осложнений ИМ, в группах выдерживалось одинаковое соотношение случаев острого и повторного ИМ (таблица1).

При некропсии забирали кусочки миокарда объемом 1см3 из центра зоны повреждения (некроз или рубец) - зона ЛЖ1; пограничной зоны - ЛЖ2; отдаленных интактных зон - центра межжелудочковой перегородки (МП) и центра

правого желудочка (ПЖ), забранных на уровне изъятого участка из центра патологического процесса.

Таблица 1

Распределение аутопсийных случаев в исследуемых группах

Группа ОИМ1 ПИМ1 ОИМ2 ПИМ2 оимз пимз пике

Количество случаев 17 16 11 9 11 11 30

В том числе:

Умершие от ФЖ 5 5 4 6

Умершие от других причин 13 6 4 6

После обзорной микроскопии с использованием окраски гематоксилином и эозином и по ван Гизону в срезах всех исследуемых зон в 10 полях зрения вокруг капилляра, помещенного в центр поля зрения, проводился подсчет абсолютных значений следующих клеточных популяций: лимфоцитов (ЛФ), макрофагов (МФ), фиброцитов (ФЦ), фибробластов (ФБ), плазматических клеток (ПК) и ней-трофильных гранулоцитов (НГ) (окуляр 40, объектив 10, насадка 1,5); поля зрения при подсчёте не перекрывались (Доросевич А.Е. и др., 1998; Bychkov A.V., Doro-sevich А.Е., 2009). Для иммуногистохимического исследования были отобраны по 5 случаев из групп ОИМ1,2,3 и ПИМ1,2,3 и 10 случаев из группы ПИКС. Имму-ногистохимическое исследование проводили на парафиновых срезах с использованием моноклональных антител: 1) СРР-32 - каспаза-3 (КС-3) (clone JHM62), являющихся маркером необратимой стадии апоптоза. Результаты реакции с КС-3 в КМЦ оценивали полуколичественным методом (Рыбакова М.Г., Кузнецова И.А., 2005), а также оценивали гистотопографию положительно окрашенных структур; 2) CD34 class II, (clone QBEnd-10), используемых в дальнейшем для подсчета площади капиллярного русла (ПКР) с применением программы «Видеотест 4.0. Морфология» на увеличении х400. Поля зрения выбирали таким образом, чтобы они не перекрывались, из поля зрения исключались сосуды крупного калибра.

Подсчет и микрофотосъемка проводились на микроскопе «Axiostar plus» (Carl Zeiss, Германия), совмещённом с видеокамерой «Progress СЮ Plus» (Jenoptik Jena, Германия).

Для статистической обработки данных использовали программу Excel, в которой были созданы программные модули для решения поставленных задач. Поскольку гипотеза о нормальности распределения исследуемых показателей, проверенная при помощи критерия %2 (хи квадрат), была отклонена (Медик В.А., Токмачев М.С., Фишман Б.Б., 2000), использовали непараметрические методы статистического анализа: критерий Манна-Уитни с аппроксимацией нормальным распределением (статистика Z) и коэффициент ранговой корреляции Спирмена. Пороговые значения клеточных популяций для верификации смерти от ФЖ рассчитаны с использованием критерия Колмогорова-Смирнова с дальнейшим расчетом диагностических коэффициентов и их информативности [Абросимов С.Ю., Лямец Л.Л., 2003]. Результаты считали статистически значимыми при уровне достоверности р<0,05.

Результаты исследования и их обсуждение

Изучение динамики изменения перикапиллярных клеточных популяций при организации ИМ. Рассматривая ПИКС как посредника между острым и повторным ИМ после статистической обработки данных с использованием критерия Манна-Уитни для попарного сравнения одноименных клеточных популяций были выявлены следующие статистически значимые различия: при переходе от ОИМ1 к ОИМ2 в зоне ЛЖ1 происходит увеличение количества НГ (Z=-12; р<0,01) и ЛФ (Z~-5,8; р<0,01), в то время как количество ФБ снижается (Z~3,6; р<0,01). В зонах ЛЖ2 и МП происходит увеличение количества ЛФ (Z--2,7; р<0,01), а также нарастает количество ФБ (Z=-4,2; р<0,01) и ФЦ (Z=-2,2; р<0,05) в зоне МП и ФБ зоны ПЖ (Z=-2,l; р<0,05). При переходе от ОИМ2 к ОИМЗ в зоне ЛЖ1 возрастает количество ЛФ (Z=-2,0; р<0,05), ПК (Z=-2,3; р<0,05), ФБ (Z=-ll,8; р<0,01), ФЦ (Z=-8,3; р<0,01) и МФ (Z=-6,0; р<0,01), но снижается количество НГ (Z=10,l; р<0,01). В зоне ЛЖ2 увеличивается количество ФБ (Z=-2,4; р<0,01), в то время как в зоне МП происходит снижение количества данных

клеточных популяций (2=2,2; р<0,05). Для зоны ПЖ статистически значимых различий выявлено не было. При переходе от ОИМЗ к ПИКС выявлено снижение количества всех исследуемых клеточных популяций, за исключением ФЦ: ЛФ (2=9,8; р<0,01), МФ (2=8,6; р<0,01), ФБ (2=10,0; р<0,01), НГ (2=5,7; р<0,01) и ПК (2=2,8; р<0,05). При сравнении одноименных клеточных популяций зоны ЛЖ2 также отмечено снижение количества ЛФ (2=-3,5; р<0,01) и ФБ (2=-3,5; р<0,01) в группе ПИКС, одновременно со снижением ЛФ в зоне МП (2=2,7; р<0,01) и НГ в зоне ПЖ (2=3,3; р<0,01). При попарном сравнении групп ПИКС-ПИМ1 в зоне ЛЖ1 при повторном формировании очага некроза выявлено повышение количества ЛФ (2=-3,8; р<0,01) и НГ (2=-4,4; р<0,01) при снижении количества ФЦ (2=8,1; р<0,01). В зоне ЛЖ2 отмечено синхронное повышение количества ЛФ (2=-3,5; р<0,01) и ФБ (2=-3,5; р<0,01); в интактных зонах МП и ПЖ количество ЛФ (2=-4,3; р<0,01и 2=-2,3; р<0,05 соответственно) и ФБ (2=-3,5; р<0,01\\ 2=-4,6; р<0,05), наряду с увеличение количества НГ в зоне МП (2=-2,8; р<0,01). При переходе от ПИМ1 к ПИМ2, в отличие от аналогичных сравниваемых групп ОИМ1 и ОИМ2, в зоне ЛЖ1 произошло изменение количества всех клеточных популяций, за исключением ПК. При этом отмечено снижение количества ФБ (2=3,8; р<0,01) и ФЦ (2=3,4; р<0,01), но увеличение количества ЛФ (2=-4,4; р<0,01), МФ (2=-3,2; р<0,01) и НГ (2=-11,0; р<0,01). В зоне ЛЖ2 происходит снижение количества НГ (2=2,0; р<0,05) и ФБ (2=2,1; р<0,05). В исследуемых зонах МП и ПЖ статистически значимых различий выявлено не было (р>0,05). Сравнение групп ПИМ2 - ПИМЗ выявило в зоне ЛЖ1 статистически значимые различия для всех клеточных популяций, за исключением ПК: нарастает количество ЛФ (2=-2,4; р<0,05), МФ (2=-2,4; р<0,05), ФБ (2=-8,7; р<0,01)и ФЦ (2=-8,5; р<0,01) при снижении количества НГ (2=9,7; р<0,01). Для остальных исследуемых зон статистически значимых различий получено не было. На финальной стадии организации ПИМЗ и формировании ПИКС происходит снижение количества ЛФ (2=10,0; р<0,01), МФ (2=7,5; р<0,01), ФБ (2=8,7; р<0,01), ФЦ (2=2,0; р<0,05)я НГ (2=5,0; р<0,01)в зоне ЛЖ1, а также снижение количест-

ва ФБ в зонах ЛЖ2, МП и ПЖ (Z=2,2; р<0,05, Z=3,4; р<0,01, Z=3,l; р<0,0 ¡соответственно).

Анализ корреляционных связей между перикапиллярными клеточными популяциями в исследуемых зонах при ИМ различной давности выявил следующие основные принципы: 1) изменение характера корреляционных связей между клеточными элементами, возникновение новых связей и исчезновение существующих наблюдалось во всех исследуемых зонах; 2) наибольшее количество статистически значимых корреляционных связей наблюдалось в зоне ЛЖ1; 3) преобладающими по силе корреляционными связями были слабые либо умеренные; 4) наибольшее количество положительных корреляционных связей образуют между собой ЛФ, ФБ, ФЦ; 5) сила корреляционных связей нарастала одновременно с давностью ИМ, однако в группе ПИКС выявлены преимущественно слабые связи; данный факт, возможно, связан с массивным выбросом цитокинов, оказывающих свои регулирующие действия в процессе организации ИМ с последующим снижением их количества при формировании рубца [Akasaka Yo. et al., 2006; Zhang J. et al., 2006]; 6) в большинстве случаев подтверждается обратная корреляционная связь между НГ и клетками фибробластического ряда.

При попарном сравнении одноименных клеточных популяций в группах ОИМ и ПИМ одинаковой давности получены следующие статистически значимые различия: 1) при сравнении групп ОИМ1 и ПИМ1 во всех исследуемых зонах выявлено большее количество ФБ в группе Y\V\M\{Z=-4,7;р<0,01 дляЛЖ!; Z=-3,0; р<0,01 для ЛЖ2;, Z=-5,2; р<0,01для МП и Z=-2,7; р<0,01 для ПЖ). Также для группы ПИМ1 выявлено большее количество ФЦ для зон ЛЖ1 (Z=-3,2; р<0,01), ЛЖ2 (Z=-2,3; р<0,05') и ЛФ в зоне МП (Z=-2,l; р<0,05). Для остальных клеточных популяций исследуемых зон статистически значимых различий не было получено (р>0,05); 2) сравнение одноименных перикапиллярных клеточных популяций в группах ОИМ2-ПИМ2 выявило большее количество МФ (Z=-2,6; р<0,01), ФБ (Z=-3,2; р<0,01) в зоне ЛЖ1 в группе ПИМ2. Для остальных клеточных популяций исследуемых зон статистически значимых различий получено не было (р>0,05); 3) попарное сравнение одноименных клеточных популяций в

группах ОИМЗ - ПИМЗ показало большее количество ФБ в зонах ЛЖ1 (2=-2,2; р<0,01) и ЛЖ2 (7=-2,4; р<0,05) в группе ПИМЗ, аналогичные изменения были выявлены для ЛФ зоны МП (1=-2.2; р<0,05) и ФЦ зоны ПЖ (7=-2,6; р<0,01). Для остальных клеточных популяций исследуемых зон статистически значимых различий получено не было (р>0,05). Полученные нами данные о преобладании ФЦ, ФБ и ЛФ при организации повторного ИМ в сравнении с острым ИМ показывают особенности морфогенетических механизмов формирования постинфарктного рубца.

Изучение корреляционных взаимосвязей между перикапиллярными клеточными популяциями зоны некроза и другими исследуемыми зонами: выявлено формирование преимущественно заметных и высоких корреляционных связей (за исключением группы ПИКС, где все корреляционные связи были умеренными по силе), большинство из которых формировали между собой ФБ, ФЦ, ЛФ и НГ. Наибольшее количество статистически значимых корреляционных связей формировали клеточные популяции зоны некроза и пограничной зоны. С увеличением срока организации ИМ новые корреляционные связи возникали между клеточными популяциями зоны некроза и отдаленных интактных зон. Количество статистически значимых корреляционных взаимосвязей нарастало волнообразно - максимальное их количество приходилось на группу ОИМЗ, существенное количество наблюдалось в группах ПИКС и ПИМ1. Затем взаимодействие между клеточными элементами различных зон ослабевало и утрачивало взаимное влияние.

Морфометрические особенности площади капиллярного русла (ПКР) в различных топографоанатомических зонах сердца при организации инфаркта

миокарда

Попарное сравнение показателей ПКР в исследуемых зонах выявило следующие статистически значимые различия, отражающие динамику изменения ПКР: при переходе от ОИМ1 к ОИМ2 в зонах ЛЖ1 (7=6,1; р<0,01), МП (2=5,97; р<0,01) и ПЖ (7=8,0; р<0,01) произошло снижение ПКР, в то время как в зоне ЛЖ2 данный показатель возрос (7=-4,0; р<0,01). При переходе от ОИМ2 к ОИМЗ отмечено повышение ПКР в зоне ПЖ (2=-2,1; р<0,05). Для остальных зон

статистически значимых различий не было выявлено (р>0,05). Заключительный этап организации ОИМЗ и формирования ПИКС характеризовался снижением ПКР в зонах ЛЖ1 (Z=5,9; р<0,01), ЛЖ2 (Z=2,2; р<0,05) и ПЖ (Z=4,5; р<0,01), но повышением данного показателя в зоне МП (2--3,2; р<0,01). Динамика изменения ПКР при организации ПИМ имела свои особенности: при переходе от ПИМ1 к ПИМ2 отмечено только повышение ПКР в зоне ЛЖ2 (Z=-2,7; р<0,01). Для остальных исследуемых зон статистически значимых различий выявлено не было. Переход от ПИМ2 к ПИМЗ характеризовался повышением ПКР в зонах ШИ\(2=-5,1; р<0,01), ПЖ (Z=-2,l; р<0,05); в то время как в пограничной зоне происходило снижение ПКР (Z=6,l; р<0,01). Формирование ПИКС при организации ПИМЗ сопровождалось уменьшением ПКР в зонах 1ГЖ\(2-8,4; р<0,01), МП (2=2,2; р<0,01)и ПЖ (2=5,9; р<0,01) при её увеличении в зоне ЛЖ2 (2=-3,8; р<0,01). Первые очаги ангиогенеза появляются на 3 день от начала ИМ именно в пограничной с некрозом зоне [Шахов В.П., 2004; Goncalves L. М., 2000], что подтверждают полученные нами результаты. Повышение ПКР в интактных зонах при снижении данного показателя в зоне повреждения отражает компенсаторные механизмы усиления работы правого желудочка при резком снижении функциональных возможностей левого [Сисакян A.C. и др., 2004]. Возможно, снижение расчетных показателей ПКР в группе ПИКС связано с выраженной дилятацией полостей сердца и уменьшением поперечного сечения сосудов за счет их растяжения в длину [Chilian W. М. et al., 1998].

Сравнительная характеристика площади капиллярного русла (ПКР) в различных топографоанатомических зонах сердца при остром и повторном инфаркте миокарда: при сравнении ОИМ1 и ПИМ1 большая ПКР выявлена в зонах ЛЖ1, МП и ПЖ в группе ОИМ1 (2=4,7; р<0,01; Z=4,l; р<0,01; Z=6,6; р<0,01 соответственно). Сравнение ПКР в группах ОИМ2 и ПИМ2 показало большую ПКР в зонах ЛЖ1 (2=-2,9; р<0,01), МП (Z=-2,7; р<0,01) и ПЖ (2=-3,7; р<0,01) для группы ПИМ2, в то время как для зоны ЛЖ2 (2-2,1; р<0,05) данный показатель выше в группе ОИМ2. Попарное сравнение одноименных показателей ПКР групп ОИМЗ и ПИМЗ выявило аналогичные изменения: большую ПКР в

зонах ЛЖ1 (1^-5,6; р<0,01), МП (2=-2,8; р<0,01) и ПЖ (2=-2,1; р<0,05), при меньшей ПКР в зоне ЛЖ2 (2=4,4; р<0,01) в группе ПИМЗ. Вероятно, это доказывает роль ФБ в ангиогенезе за счет выделения ими ЬРОБ, РООБ, УЕОБ (Оопса1уе8 Ь. М. е1 а1., 2008; Шугоп КС. е1 а1., 2008). Подсчет клеточных популяций подтверждает повышение количества клеток фибробластического ряда в исследуемых зонах при повторном ИМ различной давности в сравнении с острым ИМ. Большее количество МФ в зоне ЛЖ1 при ПИМ2, а также выявленная в этой зоне большая ПКР по сравнению с ОИМ2 подтверждают имеющиеся данные о роли МФ в процессах ангиогенеза (Шурыгин М.Г., Шурыгина И.А., Дремина Н.Н., 2008; Ьеог 3. й а1., 2006).

Особенности экспрессии каспазы-3 в различных топографо-анатомических зонах сердца при организации инфаркта миокарда В КМЦ зоны ЛЖ1 групп ОИМ1 и ПИМ1 перинуклеарно наблюдались некрупные гранулы коричневого цвета разной степени насыщенности, причем интенсивность экспрессии КС-3 была обратно пропорциональна давности очага некроза. В группе ОИМ1 снижение интенсивности экспрессии КС-3 происходило несколько быстрее, чем в ПИМ1. В зоне ЛЖ1 группы ПИМ1 отмечалось отсутствие экспрессии КС-3 в КМЦ, расположенных в непосредственной близости от рубца, в то время как в отдалении наблюдалось положительное яркое окрашивание КМЦ. Единичные МФ, редко встречающиеся в этот временной период, были единственными клетками стромы, имеющими положительную экспрессию КС-3. КМЦ зоны ЛЖ1 в группах ОИМ2 и ПИМ2 не экспрессировали КС-3. Единичные МФ, как и при ИМ давностью 1-2 дня, имели положительную экспрессию, также определялись единичные позитивные НГ. Зона ЛЖ1 групп ОИМЗ и ПИМЗ была представлена грануляционной тканью, в которой определялись множественные вытянутые клетки типа ФБ или эндотелиоцитов новообразованных капилляров с яркой экспрессией КС-3. По мере созревания грануляционной ткани количество позитивных клеток уменьшалось, что доказывает гибель клеток стромы апопто-зом в процессе ремоделирования [Акавака Уо. е1 а!., 2006]. Подсчет абсолютных значений перикапиллярных клеточных популяций и морфометрия ПКР в данной

работе выявили уменьшение количества ФБ и ФЦ, а также снижение ПКР в процессе перехода от ПИМЗ и ОИМЗ к ПИКС, что подтверждает вышесказанное. Экспрессия КС-3 сохранялась в многочисленных МФ. Здесь же определялись образования округлой формы с четкими контурами, не имеющие ядра, превосходящие по размеру другие клеточные популяции. Вероятно, это остатки КМЦ, погибших апоптозом среди грануляционной ткани, что подтверждается обнаружением здесь же единичных сохраненных КМЦ, позитивных к КС-3. В группе ПИКС наблюдалась тенденция положительной экспрессии КС-3 в КМЦ вокруг рубца в тех случаях, когда причиной смерти стали заболевания, осложнившиеся инфекционно-токсическим шоком, что может свидетельствовать об апоптозе КМЦ вследствие токсического воздействия. В единичных случаях определялась слабая положительная экспрессия КС-3 веретеновидными клетками типа ФЦ в самом рубце, а также группами сохраненных среди грубоволокнистой соединительной ткани КМЦ.

В зоне ЛЖ2 в группе ОИМ1 в сравнении с ПИМ1 наблюдалась менее выраженная экспрессия КС-3 КМЦ - практически во всех случаях иммуногистохими-ческое исследование дало отрицательный результат, в единичных случаях наблюдалась слабо положительная экспрессия. В пограничной зоне группы ПИМ1 почти во всех случаях КМЦ содержали небольшое количество мелких гранул коричневого пигмента, более заметных в субэндокардиальных участках и в отдалении от соединительнотканных рубцов.

Экспрессия СРР-32 КМЦ зоны ЛЖ2 групп ОИМ2 и ПИМ2 была более интенсивной, чем при ИМ давностью 1-2 дня. В зоне ЛЖ2 в группах ОИМЗ и ПИМЗ либо определялось практически полное отсутствие экспрессии КС-3, либо обнаруживались яркие коричневые гранулы во многих КМЦ. Продолжали встречаться единичные позитивные МФ. В группе ПИКС экспрессия КС-3 в ЛЖ2 чаще имела противоположную картину по сравнению с зоной ЛЖ1 данной группы.

Экспрессия КС-3 в интактной зоне МП при ИМ различной давности не имела закономерностей: в разных группах с разной частотой встречались как случаи с практически полным отсутствием экспрессии, так и случаи с яркой положи-

тельной экспрессией в КМЦ. Экспрессия КС-3 в зоне ПЖ также не имела специфичности: она отсутствовала в КМЦ группы ОИМ1; в некоторых КМЦ группы ПИМ1 наблюдались мелкие коричневые гранулы разной интенсивности; примерно с одинаковой частотой экспрессия КС-3 отсутствовала либо наблюдалась в виде коричневых зерен средней интенсивности в КМЦ группы ОИМ2, в то время как в группе ПИМ2 она чаще отсутствовала. В группе ОИМЗ КМЦ зоны ПЖ чаще экспрессировали КС-3 в виде ярких темно-коричневых гранул, чаще в КМЦ под эпикардом; в КМЦ аналогичной зоны группы ПИМЗ в большинстве случаев экспрессия была отрицательной. В КМЦ центра правого желудочка группы ПИКС в большинстве случаев наблюдалась выраженная или умеренная экспрессия. При изучении экспрессии КС-3 в зоне ПЖ прослеживается доказанный для КМЦ про-тективный антиапоптатический эффект усиления микроциркуляции (Iliceto S., 2001; Claessen В. Е. et al., 2010).

Особенности перикапиллярного клеточного окружения у больных, умерших от фибрилляции желудочков как осложнения инфаркта миокарда и

постинфарктного кардиосклероза В настоящее время микроскопическими критериями ФЖ являются обнаружение фрагментированных КМЦ, участков пересокращения КМЦ, волнообразной фрагментации, диссоциация КМЦ, сочетающаяся с контрактурными повреждениями (Кактурский Л.В., 2005). При изучении микропрепаратов данные изменения выявлялись как в случаях с зафиксированной ФЖ, так и случаях без нее. Для объективизации верификации данного осложнения создана следующая методика.

После подсчета абсолютных значений перикапиллярных клеточных популяций с использованием критерия Манна-Уитни в группе умерших от ФЖ и группе сравнения получены следующие статистически значимые различия (таблица 2), для которых с применением критерия Колмогорова - Смирнова была вычислена точка наибольшего расхождения между эмпирическими кумулятивными функциями, которая в дальнейшем рассматривалась в качестве порога [Абросимов С.Ю., Лямец Л.Л., 2003].

Таблица 2

Сравнение количественных показателей перикапиллярного клеточного микроокружения у больных, умерших от ФЖ и других причин смерти

пике ИМ давностью 1-2 дня ИМ давностью 3-5 ИМ давностью более

дней 7 дней

Смерть Группа Смерть Группа Смерть Группа Смерть Группа

от ФЖ сравнения от ФЖ сравнения от ФЖ сравнения от ФЖ сравнения

ЛФ ЛФ ЛФ ЛФ ФБ ФБ НГ НГ

(МП) < (МП) (ЛЖ1, < (ЛЖ1, (ЛЖ1, > (ЛЖ1, (ЛЖ1, > (ЛЖ1,

ЛЖ2) ЛЖ2) ПЖ) ПЖ) ЛЖ2) ЛЖ2)

ФБ < ФБ ЛФ > ЛФ ЛФ < ЛФ

(ЛЖ1, (ЛЖ1, (МП) (МП) (ПЖ) (ПЖ)

ЛЖ2, ЛЖ2, ФЦ > ФЦ

МП) МП) (ПЖ) (ПЖ)

НГ > НГ МФ < МФ

(ЛЖ1) (ЛЖ1) (ЛЖ1) (ЛЖ1)

ФБ > ФБ НГ < НГ

(ПЖ) (ПЖ) (ЛЖ1) (ЛЖ1)

На следующем этапе проводился расчет диагностических коэффициентов (таблица 3) вычисленных порогов по формуле:

где ДК - диагностический коэффициент;

Р - относительная частота встречаемости события выше или ниже порога в группе больных с ФЖ;

Р(~) - относительная частота встречаемости события выше или ниже у больных в группе сравнения.

Таблица 3

Статистически значимые пороговые значения перикапиллярных клеточных популяций, значения диагностических коэффициентов и их информативность, вычисленные для верификации смерти от фибрилляции желудочков

Исследуемая группа случаев пике ИМ давностью 1-2 дня ИМ давностью 3-5 дней

Наименование клеточной популяции в исследуемой зоне ЛФ (МП) ЛФ (ЛЖ2) НГ(ЛЖ1) ФБ (ЛЖ1) НГ (ЛЖ1) ФБ (ПЖ)

Значение критерия Колмогорова- Смирнова 2,17 1,75 1,68 1,86 1,37 1,46

Пороговое значение (количество клеточных элементов в 1 поле зрения х400) 1 2 4 1 38 1

ДК<порогового значения 7,1 1,8 -1,9 -2,1 1,36 -2,2

ДК>порогового значения -2,6 -3,4 4,9 7,2 -11 2,8

Информативность 4 2,3 2,2 3,3 3,38 1,4

Общая информативность 4 2,3 2,2 8,08

Методика верификации смерти от ФЖ осуществляется следующим образом: в определенной зоне производят подсчет клеточных популяций, для которых рассчитаны статистически значимые пороговые значения. Сравнивают полученное значение с пороговым и присваивают ДК в зависимости от того, находится полученное абсолютное значение выше или ниже порогового. Двигаясь от поля зрения

к полю зрения, находят сумму ДК, сравнивая ее с верхним и нижним порогами, равными при а = 0,05 (ошибка первого рода) и р=0,05 (ошибка второго рода) 12,78 и -12,78 соответственно (Абросимов С.Ю., Лямец Л.Л., 2003). Если сумма ДК больше 12,78 - смерть больного наступила от ФЖ; если сумма ДК меньше -12,78 - смерть больного наступила от других причин.

Выводы

1. Выявленные статистическими методами количественные различия между одноименными клеточными популяциями инфаркта миокарда различной давности отражают вовлечение в патологический процесс не только зоны некроза, но также пограничных и отдаленных зон сердца.

2. При организации повторного инфаркта в зоне некроза не происходит значимого повышения количества плазматических клеток, наблюдаемого при остром инфаркте. Изменения пограничной зоны характеризуются повышением количества лимфоцитов, нарастающим при формировании нового очага некроза при повторном инфаркте. Реакция миокарда межжелудочковой перегородки характеризуется увеличением количества лимфоцитов при формировании острого инфаркта, что не отмечается при повторном инфаркте. В правом желудочке при организации острого инфаркта выявлено повышение количества фибробластов, возрастающее при формировании нового очага некроза, что, возможно, отражает вовлечение правого желудочка в процессы ремоделирования.

3. В процессе последовательной смены временных интервалов (стадий) при организации инфаркта миокарда между клеточными популяциями во всех исследуемых зонах наблюдается изменение характера корреляционных связей и увеличение их силы по мере увеличения сроков инфаркта. Наибольшее количество корреляционных связей возникало между лимфоцитами, фибробластами и фиброцитами, формирующими между собой положительные связи. В большинстве случаев подтверждена обратная корреляционная связь между нейтрофильными гранулоцитами и клетками фибробластического ряда.

4. Сравнение одноименных перикапиллярных клеточных популяций в группах острого и повторного инфаркта миокарда одинаковой давности выявило количе-

ственное преобладание клеток фибробластического ряда в группах повторного инфаркта миокарда во всех исследуемых временных интервалах.

5. В условиях острой ишемии наблюдалось отсутствие процессов апоптоза, слабо выраженная клеточная инфильтрация и сохранение островков кардиомио-цитов, окруженных соединительной тканью.

6. Большинство корреляционных взаимосвязей между клеточными популяциями зоны некроза и другими исследуемыми зонами формировали между собой фибробласты, фиброциты, лимфоциты и нейтрофильные гранулоциты. Наибольшее количество статистически значимых корреляционных связей формировали клеточные популяции зоны некроза и пограничной зоны. Количество корреляционных взаимосвязей нарастало волнообразно: максимальное их число приходилось на группу острого инфаркта миокарда давностью более 7 дней; существенное количество было в группах постинфарктного кардиосклероза и повторного инфаркта миокарда давностью 1-2 дня, в дальнейшем количество связей уменьшалось.

7. Формирование зоны некроза сопровождается при остром и повторном инфаркте миокарда увеличением площади капиллярного русла в пограничной зоне, а при увеличении давности инфаркта - увеличением площади капиллярного русла в правом желудочке при снижении данного показателя в пограничной зоне. При формировании рубца отмечается компенсаторное увеличение площади капиллярного русла в межжелудочковой перегородке при остром и пограничной зоне при повторном инфаркте, при снижении данного показателя в остальных зонах.

8. Площадь капиллярного русла при остром и повторном инфаркте в зоне повреждения, а также интактных зонах больше при остром инфаркте давностью 1-2 дня по сравнению с повторным. При повторном инфаркте давностью 3-5 дней и более 7 дней данный показатель выше в тех же зонах, но ниже по сравнению с острым инфарктом в пограничной зоне.

9. Наиболее выраженная экспрессия каспазы-3 кардиомиоцитами у больных, умерших через несколько часов от начала ишемии, может свидетельствовать о гибели данных клеток на начальных этапах ишемического повреждения через

механизмы апоптоза, с последующей сменой их некрозом. В пограничной зоне отмечается усиление экспрессии каспазы-3 по мере организации инфаркта миокарда. Подтверждено вовлечение в процессы апоптоза кардиомиоцитов отдаленных зон в ходе ремоделирования миокарда после инфаркта.

10. Выявленная экспрессия каспазы-3 клетками стромы при организации инфаркта миокарда подтверждается подсчетом клеточных популяций, показывающим уменьшение количества клеток фибробластического ряда, а также уменьшение и площади капиллярного русла при переходе от острого и повторного инфарктов давностью более 7 дней к постинфарктному рубцу.

11. Статистически значимые различия между перикапиллярными клеточными популяциями у больных, умерших от фибрилляции желудочков, показывают роль сосудистого компонента коммуникационных систем в патогенезе данного осложнения. Основные различия связаны с нейтрофильными гранулоцитами, фибробластами и лимфоцитами и определены как для зоны повреждения, так и для пограничных и интактных зон.

Практические рекомендации

1. Знание особенностей реакции перикапиллярного клеточного микроокружения и микроциркуляторного русла при остром и повторном инфаркте миокарда позволяет практически оценить темпы организации ишемического повреждения.

2. Экспрессия каспазы-3 кардиомиоцитами в донекротической стадии инфаркта миокарда может использоваться как диагностический критерий для подтверждения смерти от острой коронарной недостаточности.

3. Выявленная в большинстве случаев отрицательная обратная связь между нейтрофильными гранулоцитами и клетками фибробластического ряда является теоретической базой для оптимизации терапии инфаркта миокарда, позволяющей избежать миомаляции зоны инфаркта и предупредить избыточное формирование соединительной ткани.

4. Выявленные корреляционные взаимосвязи между перикапиллярными клеточными популяциями зоны некроза и остальными исследуемыми зонами отра-

жают морфогенетическую цепочку при организации инфаркта миокарда и со временем могут стать основой диагностических и прогностических критериев для инфаркта миокарда.

5. Рассчитанные пороговые значения клеточных популяций у больных, умерших от фибрилляции желудочков как осложнения инфаркта миокарда, позволяют с помощью общепринятых гистологических окрасок верифицировать смерть от фибрилляции желудочков.

6. Выявленные процессы апоптоза, возникающие во все временные интервалы организации инфаркта миокарда, помогут обосновать дальнейшие разработки по использованию ингибиторов апоптоза для уменьшения постинфарктного ремоде-лирования в кардиологической практике.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Корнева Ю.С. Сравнение количества полиморфно-ядерных лейкоцитов и макрофагов вокруг капилляров в сердце в зоне инфаркта и интактных зонах // Актуальные проблемы теоретической, экспериментальной, клинической медицины и фармации: Материалы 44-й Всероссийской научной конференции с международным участием студентов и молодых ученых, посвященной 200-летию со дня рождения Н.И. Пирогова». - Тюмень, 2010. - С .149-150.

2. Корнева Ю.С. Особенности клеточного инфильтрата вокруг капилляров в сердцах больных, умерших вследствие гемотампонады при остром и повторном инфаркте миокарда // Вестник Смоленской государственной медицинской академии, специальный выпуск: Материалы 38-й конференции молодых ученых и 62-й студенческой научной конференции СГМА. - Смоленск, 2010. -С.48-49.

3. Корнева Ю.С. Анализ смертельных осложнений инфаркта миокарда // Аспирантский вестник Поволжья. - № 3-4. - 2010. - С. 211-214.

4. Корнева Ю.С. Частота выявления и особенности морфологии инфаркта миокарда правого желудочка при инфаркте миокарда левого желудочка // Актуальные вопросы морфологической диагностики заболеваний: Материалы Рес-

публиканской научно-практической конференции. - Витебск, 2010. - С.117-119.

5. Корнева Ю.С., Козлов Д.В. Кардиологическая патология в структуре смертности больницы скорой медицинской помощи // Саратовский научно-медицинский журнал. - 2010. - Т. 6, № 2. - С.279-282.

6. Корнева Ю.С., Козлов Д.В. Клетки инфильтрата вокруг капилляров сердца в зоне, инфаркта и интактных зонах // Материалы VIII Всероссийской конференции по патологии клетки. - Москва, 2010. - С.121-123.

7. Корнева Ю.С. Особенности клеточного инфильтрата вокруг капилляров в миокарде при остром и повторном инфаркте миокарда // Вестник Российского Государственного медицинского университета. Специальный выпуск. - 2010. - №1. - С.294-295.

8. Корнева Ю.С., Ракова М.А. Непосредственное перикапиллярное клеточное окружение в зоне некроза у больных инфарктом миокарда левого желудочка // Медицинский альманах, специальный выпуск: Сборник материалов X научной сессии молодых ученых и студентов «Современное решение актуальных научных проблем в медицине». - Нижний Новгород. - 2011. - С.129.

9. Kozlov D.V., Korneva Y.S., Dorosevich А.Е. Cellular Interaction around Capillaries in Different Parts of Heart at Myocardial Infarction // International Journal of Collaborative Research on Internal Medicine & Public Health. - 2011. - Vol. 10, N 3,-P. 744-750.

Ю.Корнева Ю.С., Бабакова O.B. Особенности клеточного инфильтрата вокруг сохранившихся капилляров зоны некроза у больных, умерших от фибрилляции желудочков при инфаркте миокарда // Вестник Смоленской государственной медицинской академии, специальный выпуск: Материалы 40-й конференции молодых ученых и 64-й студенческой научной конференции СГМА. - Смоленск, 2012.-С.20-21.

Н.Доросевич А.Е., Корнева Ю.С. Морфометрические особенности перикапил-лярного клеточного окружения в миокарде больных, умерших от желудочковой фибрилляции как осложнения инфаркта миокарда //Актуальные вопросы

патологической анатомии: Сборник материалов Ш научно-практической конференции патологоанатомов ДВФО, посвященной 100-летию со дня рождения А.И. Зеленского / Под. ред. Ю.В. Каминского и А.Н. Евсеева.- Хабаровск, 2012.-С. 75-82.

12.Корнева Ю.С. Морфометрические особенности площади сосудистого русла миокарда при остром и повторном инфаркте миокарда // Вестник Смоленской государственной медицинской академии, специальный выпуск. Материалы I Всероссийской научно-практической конференции студентов и молодых ученых с международным участием. - Смоленск, 2013. - С. 31-32.

Подписано к печати 15.07.2013г. Формат А5. Объем - 7 п.л. Бумага офсетная. Печать на ризографе. . Объем - 7 п.л. Тираж 100. Заказ № 2307

Отпечатано в типографии ООО «Церебрум пикчерс» по адресу: 214017, г. Смоленск, ул. 25 сентября д.16 Тел.: 407-607