Автореферат диссертации по медицине на тему Патологоанатомическая характеристика ангиодисплазий мягких тканей
На правах рукописи
Павлов Константин Анатольевич
ПАТОЛОГОАНАТОМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА АНГИОДИСПЛАЗИЙ МЯГКИХ ТКАНЕЙ
14.00.15 - патологическая анатомия
АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Москва-2009
1 7 ЛЕН 2009
003490034
Работа выполнена в ФГУ «Институт хирургии имени A.B. Вишневского
Росмедтехнологий»
Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор
Научный консультант: доктор биологических наук
Щёголев Александр Иванович
Чекмарёва Ирина Александровна
Официальные оппоненты:
доктор медицинских наук
доктор медицинских наук, профессор
Серов Роман Андреевич
Черняев Андрей Львович
Ведущая организация:
НИИ морфологии человека РАМН
Защита состоится «¿¿» 2009 г. в/^ часов на заседании диссер-
тационного совета Д 208.072f.04 при Российском государственном медицинском университете по адресу: 117997 Москва, ул. Островитянова, д. 1.
Автореферат разослан 2009 г.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Российского государственного медицинского университета (117997 Москва, ул. Островитянова, д. 1)
Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук, профессор
Щёголев А.И.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы. Ангиодисплазии (сосудистые мальфор-мации, врожденные пороки развития сосудов) являются результатом нарушения формирования сосудов в эмбриогенезе. Частота их колеблется от 0,3% до 5,4% (в среднем 2,6%) среди пациентов с заболеваниями периферических сосудов, госпитализированных в специализированные отделения [Garzón М.С., 2007а; Liapis С. D. et al., 2007; Дан В.Н., 2008]. При этом реальная заболеваемость сосудистыми мальформациями, видимо, несколько выше, так как в части наблюдений они ошибочно диагностируются как сосудистые опухоли, в частности, гемангиомы [Sangüeza O.P., 2003].
Ангиодисплазии представляют один из наиболее сложных видов сосудистой патологии, характеризующиеся большим разнообразием морфологических и клинических проявлений, и нередко приводящие к развитию серьезных осложнений [Милованов А.П., 1978; Мишнёв О.Д. и др., 2008; Sangueza O.P. et al., 2003; Garzón M.C. et al., 20076].
В последнее время среди специалистов, занимающихся вопросами диагностики и лечения ангиодисплазии, заметно возрос интерес к данной патологии, что обусловлено необходимостью выяснения патогенетических основ заболевания на молекулярно-генетическом уровне для разработки стратегии диагностики и лечебной тактики [Ферзаули А.Н., 2002; Tille J.C. et al., 2004; Дан В.Н., 2008; Limaye N. et al., 2009].
В настоящее время разработаны и используются различные классификации сосудистых мальформаций, прежде всего прикладные и узкоспециальные [Enjolras О. et al., 2007, Lee В.В. et al., 2007], критерии их лучевой диагностики [Ситников А.В., 2002; Галактионова JI.A., 2007], а также методы хирургического и консервативного лечения заболеваний данной группы [Куликов C.B., 2001; Дан В.Н., 2008; Garzón М.С., 2007; Liapis С. D. et al., 2007]. При этом лечение больных с врожденными пороками развития сосудов до сих пор считается одним из самых сложных разделов сосудистой хирургии [Mattassi R. et al., 2009].
Важно отметить, что, несмотря на значительный прогресс, достигнутый в изучении ангиодисплазий, отсутствует единое мнение специалистов по вопросам выбора тактики и рациональных сроков оперативного вмешательства, причинах их возникновения и патогенезе, терминологии, не создана единая универсальная классификация, отсутствуют четкие и общепринятые критерии их дифференциальной диагностики, в том числе и с новообразованиями [Дан В.Н., 2008; Мишнёв О.Д. и др., 2008; МайаББ! К. й а1., 2009]. Не выяснены до настоящего времени морфологические особенности сосудистых мальформаций разных типов, недостаточно изучена роль различных ангиогенных медиаторов и их взаимодействие в патогенезе ангиодисплазий, а также отсутствуют четкие и детальные описания особенностей морфологической картины сосудистых мальформаций в зависимости от применяемых методов лечения.
Цель исследования: при помощи комплексного морфологического исследования изучить патологическую анатомию венозных и артериове-нозных ангиодисплазий мягких тканей. Задачи исследования:
1. При помощи гистологических методов исследования провести сравнительное изучение артериовенозных и венозных форм ангиодисплазий.
2. Изучить ультраструктурные особенности строения артериовенозных и венозных ангиодисплазий.
3. При помощи иммуногистохимических методов исследования изучить особенности эндотелиальных клеток ангиодисплазий и гемангиом, а также выявить возможные молекулярные нарушения в клетках этих образований.
4. Провести сопоставление морфологических данных с результатами иммуноферментного анализа гомогенатов ангиодисплазий.
5. Изучить возможности иммуногистохимических методов для дифференциальной диагностики ангиодисплазий и гемангиом.
Научная новизна
Впервые на большом объеме операционного материала изучены гистологические характеристики артериовенозных и венозных мальформаций мягких тканей.
Впервые детально исследованы ультраструктурные особенности различных видов ангиодисплазий мягких тканей.
Впервые изучены особенности экспрессия основных ангиогенных факторов роста: сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF), основного фактора роста фибробластов (bFGF), трансформирующего фактора роста ß (TGF-ß) и его рецептора, и маркеров пролиферации (Ki-67, не-стин) в эндотелиоцитах сосудистых мальформаций мягких тканей.
Проведено сравнительное гистологическое и иммуногистохимическое изучение ангиодисплазий и гемангиом мягких тканей.
Практическая значимость
Установленные морфологические (гистологические, иммуногистохи-мические, ультраструктурные) особенности строения ангиодисплазий подчеркивают значимость и необходимость комплексного изучения биопсий-ного и операционного материала больных.
Предложены морфологические, в том числе иммуногистохимические, критерии для дифференциальной диагностики ангиодисплазий и гемангиом.
Результаты исследований могут быть использованы для разработки таргетной терапии сосудистых мальформаций мягких тканей.
Внедрение результатов работы
Результаты исследования используются в практической работе отдела патологической анатомии Института хирургии имени A.B. Вишневского Росмедтехнологий. Полученные данные о морфологических особенностях сосудистых мальформаций используются в материалах лекций и практических занятий со студентами и ординаторами на кафедре патологической
анатомии лечебного факультета Российского государственного медицинского университета.
Апробация работы
Основные положения работы доложены и обсуждены на XII ежегодной сессии Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А. Н. Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 2008); 20-ом Международном конгрессе по изучению тромбоза International Congress on Thrombosis (Афины, Греция, 2008); Всероссийской научной конференции, посвященной 150-летию кафедры патологической анатомии BMA им. С.М.Кирова (Санкт-Петербург, 2009); XIII ежегодной сессии Научного центра сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н.Бакулева РАМН с Всероссийской конференцией молодых ученых (Москва, 2009); III съезде Российского общества патологоанатомов (Самара, 2009), 22-ом Европейском конгрессе патологов (Флоренция, Италия, 2009).
Публикации
По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, в том числе 4 в изданиях, рекомендованных ВАК РФ. Опубликованные работы содержат полный объем информации, касающийся темы диссертации.
Объем и структура работы
Диссертация изложена на 114 страницах машинописного текста, иллюстрирована 9 таблицами, 9 диаграммами и 51 рисунком. Работа состоит из введения, обзора литературы, описания материалов и методов исследования, глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций и библиографического указателя, включающего 24 отечественных и 116 зарубежных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования
Работа основана на морфологическом изучении операционного материала 109 пациентов, находившихся на лечении в Институте хирургии
имени A.B. Вишневского в период с 2004 по 2008 год и оперированных по поводу ангиодисплазий мягких тканей периферической локализации. У 12 больных в предоперационном периоде проводилась рентгеноэндоваску-лярная окклюзия гидрогелем (эмболами) в виде сфер (диаметр 0,4-0,6 мм) или цилиндров (диаметр 0,5-0,75 мм, длина 10-15 мм).
Отбор и систематизацию клинического материала проводили на основе совместного с клиницистами (проф. В.Н. Дан, д.м.н. C.B. Сапёлкин) изучения данных историй болезни и результатов комплексного морфологического изучения операционного материала. Установление вида сосудистого поражения производилось на основании результатов морфологического исследования и данных клинико-инструментальных исследований, включающих УЗИ, компьютерную томографию, магнитно-резонансную томографии, ангиографию.
Венозные мапьформации были выявлены в 78 наблюдениях, арте-риовенозные - у 23 больных. При комплексном морфологическом исследовании операционного материала 8 пациентов с предоперационным диагнозом «венозная ангиодисплазия» нами были выявлены гемангиомы.
Среди пациентов с венозными мальформациями преобладали женщины (54 наблюдения) в возрасте от 15 до 56 лет (средний возраст -28,7 г). Возраст мужчин с венозными мальформациями (24 наблюдения) варьировал от 14 до 46 лет (средний возраст - 29,1 г). Наиболее часто венозные мальформации поражали нижние конечности (41 больной), реже -верхние конечности (20), туловище (9) и область головы и шеи (8). В 2 наблюдениях (2,5%) венозных мальформаций пациентам было проведено лечебное хирургическое вмешательство в виде рентгензндоваскулярной окклюзии приносящих артерий образования. В 6 наблюдениях (7,7%) венозных ангиодисплазий имел место рецидив заболевания, развившийся в течение 3-5 лет после первичного хирургического вмешательства.
Среди пациентов с артериовенозными мальформациями также преобладали женщины (17 наблюдений) в возрасте от 16 до 47 лет (средний
возраст - 31,2 г). Возраст мужчин с артериовенозными мальформациями (6 наблюдений) варьировал от 14 до 38 лет (средний возраст — 27,6 г). Основной локализацией артериовенозных мальформациий были верхние конечности (14 пациентов), реже - нижние конечности (4), туловище (3), область головы и шеи (2). Рентгенэндоваскулярная окклюзия приносящих артерий и артериовенозных шунтов была выполнена у 10 больных (43,5%). В 3 наблюдениях (13,1%) артериовенозных мальфомаций был отмечен рецидив заболевания, развившийся в течение 1-3 лет с момента первичного хирургического вмешательства.
Гемангиомы (в 5 наблюдениях капиллярные и в 3 кавернозные) мягких тканей диагностированы у 5 женщин в возрасте от 14 до 33 лет (средний возраст - 22,2 г) и 3 мужчин в возрасте от 14 до 48 лет (средний возраст 24,4). Гемангиомы локализовались в области верхних конечностей у 4-х пациентов, в области нижних конечностей - у 2-х, в области головы и шеи — у 2-х больных.
Полученные кусочки тканей фиксировали в 10% нейтральном формалине. Гистологическое исследование проводили на парафиновых срезах, окрашенных гематоксилином и эозином. Иммуногистохимическое исследование проводили по общепринятым методикам на депарафинированных срезах толщиной 3 мкм, расположенных на стеклах, покрытых Ь-полилизином. Предварительную демаскировку антигена проводили путем кипячения образцов в растворе цитратного буфера с рН 6.0. Блокирование эндогенной пероксидазы - путем обработки срезов 0,3% раствора перекиси водорода в течение 15 минут. В качестве фонового красителя использовали гематоксилин. Перечень использованных антител представлен в таблице 1.
Таблица 1. Первичные антитела, использованные при иммуногистохимических исследованиях
Антитело Клон Разведение Фирма-производитель
Кл-67 М1В-1 1:150 Эако
ЬРвР ЬРСР88 готовое ВюСепех
УЕвР 1:50 01а£П051ю ВюЗуя1етз
тср-р ро1ус1опа1 1:1000 Diagnostic Вю8у51етз
СШ05 4011 1:30 ВюСепех
Эластин ВА-4 1:100 КоуосаБ^а
Б-100 ро1ус1опа1 1:200 Бювепех
Нестин ро!ус1опа1 1:6000 АЬсат
Характер иммуногистохимических реакций оценивали визуально в баллах с учетом интенсивности окраски и процента окрашенных клеток (таблица 2). Оценку числа Кь67-позитивных клеток проводили при помощи телевизионного анализатора изображений «МЕКОС-Ц1».
Для проведения электронно-микроскопического исследования из операционного материала вырезали кусочки объемом 1 мм3, которые фиксировали в 2,5% растворе глутарового альдегида и 1% растворе четырех-окиси осмия. Затем материал обезвоживали в спиртах возрастающей концентрации (50%, 70%, 96% и 100%), после чего пропитывали в смеси окись пропилена - эпонаралдитовая смола. После пропитки материал помещали в капсулы и заливали эпонаралдитовой смолой, затем помещали в термостат при температуре 60 С на 2 суток, готовили срезы толщиной 1,5 - 2 мкм и окрашивали толуидиновым синим. После предварительного све-томикроскопического изучения полутонких срезов вырезали пирамидки с таким расчетом, чтобы поверхность среза приходилась на интересующий нас участок. Ультратонкие срезы толщиной 100-120 нм получали на ульт-
ратоме фирмы LKB (Швеция), ультраструктурное изучение препаратов проводили при помощи электронного микроскопа Philips СМ 10 (Нидер-
ланды).
Таблица 2. Критерии оценки иммуногистохимических реакций
Тип реакции Интенсивность Обозначение
Отрицательная реакция - Отсутствие экспрессии
Слабая очаговая реакция + Низкая экспрессия
Средней интенсивности или интенсивная реакция с мембранной или апикальной внутриклеточной локализацией ++ Умеренная экспрессия
Интенсивная реакция с внутриклеточной локализацией и распространением по цитоплазме +++ Высокая экспрессия
Содержание сосудистого эндотелиального фактора роста и его рецептора 2 типа (VEGF и VEGFR2) в гомогенатах ткани ангиодисплазий определяли с помощью стандартных наборов для иммуноферментного анализа - «Quantikine® Human VEGF Immunoassay» и «Quantikine® Human VEGFR2 Immunoassay» (R&D systems, США.) в соответствии с инструкциями производителя (исследование проведено совместно с член-корр. РАМН Н.Е.Кушлинским в отделении клинической биохимии НИИ клинической онкологии Российского онкологического научного центра им. H.H. Блохина РАМН). Концентрацию этих факторов в тканях выражали в пг/мг белка, определенного по методу Лоури.
Статистическую оценку количественных данных проводили при помощи ЭВМ с использованием программного пакета Statistica.
Результаты собственных исследований и их обсуждение
При макроскопическом исследовании операционного материала венозные и артериовенозные ангиодисплазии выглядели как отграниченные от окружающей ткани образования неправильной формы серо-розового или красноватого цвета, эластической или потно-эластической консистенции. На разрезе образования представляли собой скопления полостей различного диаметра (от 0,01 мм до 13 мм) или хаотично расположенных сосудов малого и среднего диаметра с несколько утолщенной (до 2-3 мм) стенкой. В ряде наблюдений в просвете сосудов отмечалось наличие эмбо-лов гидрогеля в виде «манной крупы» или беловатых цилиндром длиной 10-15 мм.
При гистологическом изучении операционного материала артерио-венозных ангиодисплазий нами были выявлены беспорядочные скопления сосудов артериального и венозного типа диаметром 5-15 мкм. Внутренняя эластическая мембрана этих сосудов характеризовалась неравномерным распределением эластических волокон с участками их «разволокнения». Кроме этого, наблюдались субинтимальные очаги гипертрофированных гладкомышечных клеток и очаговый склероз в стенке сосудов венозного типа. Все образования были окружены зоной плотной волокнистой соединительной ткани. Характерной особенностью артериовенозных ангиодисплазий явилось наличие артериовенозных свищей. Стенка афферентного отдела имела строение артерии с наличием наружной и внутренней эластичных мембран и гиперплазией гладкомышечных клеток, а эфферентного - вены с локальными расширениями и участками истончений.
При анализе рецидивов артериовенозных мальформаций по сравнению с первичными поражениями отмечался больший объем плотной волокнистой соединительной ткани, окружающей образование, с обилием незрелых коллагеновых волокон и фибробластов, а также расположенных преимущественно в периферических участках образования капилляров, венул и артериол.
На препаратах артериовенозных ангиодисплазий, подвергнутых предварительной рентгенозндоваскулярной окклюзии, нами была выявлена облитерация просвета множества артерий, как за счет разрастания волокнистой соединительной ткани, так и за счет гидрогелевых эмболов. В просвете некоторых сосудов отмечались явления реканализации и васку-ляризации. В периферических отделах образования нами были выявлены многочисленные капилляры, артериолы и венулы, выстланные крупными округлыми эндотелиоцитами.
При микроскопическом исследовании венозных ангиодисплазий мягких тканей нами были выделены два основных гистологических типа поражений. Первый тип (28 наблюдений) представлял собой скопления диспластичных вен малого и среднего диаметра, второй (50 наблюдений) -скопления сосудистых полостей (каверн) различного размеров и формы с небольшим числом диспластичных вен преимущественно малого диаметра. При этом отмечалась неравномерность толщины стенок каверн: в участках истончения определялось уменьшение числа миоцитов, в участках утолщения число мышечных клеток было увеличенным. Вокруг образования отмечались участки плотной волокнистой соединительной ткани и очаги кровоизлияний различного размера.
В результате сравнительного изучения рецидивных и первичных венозных ангиодисплазий у одних и тех же пациентов нами было отмечено увеличение объема плотной волокнистой соединительной ткани вокруг образования и ее высокая клеточность (преимущественно за счет фиброб-ластов), снижение числа вен и каверн, а также преобладание среди диспластичных сосудов вен и каверн малого и очень малого диаметра особенно в периферических отделах образования.
Венозные мальформации, подвергнутые рентгенозндоваскулярной окклюзии, отличались облитерацией просвета части сосудов (артерий, вен, каверн) часто с явлениями реканализации, и большим числом капилляров, венул и вен малого диаметра на периферии образования.
При электронно-микроскопическом изучении периферических венозных ангиодисплазий установлено, что вены и каверны среднего и малого диаметра были выстланы округлыми функционально активными эндо-телиоцитами. Последние имели ядра неправильной формы и большое количество средней длины и длинных отростков. Крупные каверны были выстланы преимущественно уплощенными эндотелиоцитами с низкой функциональной активностью, имеющими овальные ядра и малое число коротких отростков. Признаки функциональной активности (большое число вакуолей в цитоплазме, множество выростов цитоплазматической мембраны, мелкодисперсный хроматин, множество рибосом) были более выражены в эндотелиоцитах, выстилающих сосуды малого диаметра, стенка которых была представлена одним слоем эндотелиальных клеток и единичными перицитами. Базальная мембрана в крупных кавернах местами имела прерывистый характер и локальные утолщения.
Плотные контакты между эндотелиоцитами были единичными, однако их количество было несколько выше в кавернах крупного диаметра. При этом в одном наблюдении встречались крупные каверны с нарушенной эндотелиальной выстилкой и явлениями экстравазации эритроцитов. Стенка таких каверн была представлена волокнами зрелого коллагена и расположенными между ними фибробластами. На всех препаратах в сосудистой стенке выявлялись единичные перициты. Стенка сосудов была значительно утолщена в больших кавернах преимущественно за счет волокон зрелого коллагена и фибробластов, имевших чаще овальную и веретено-видную форму, реже — неправильную. Часть фибробластов находилась в функционально активном состоянии.
При электронно-микроскопическом исследовании артериовенозных форм ангиодисплазий нами было установлено, что артерии и вены малого диаметра были выстланы функционально активными эндотелиоцитами с множеством средней длины и длинных отростков. Ядра таких клеток имели овальную форму и изрезанную ядерную мембрану. Артерии и вены
крупного диаметра были выстланы преимущественно уплощенными эндо-телиальными клетками с овальными ядрами, малым числом коротких отростков и признаками низкой функциональной активности.
В мелких сосудах стенка состояла из одного слоя эндотелиоцитов с признаками повышенной функциональной активности и единичных перицитов. Количество плотных контатков между эндотелиоцитами в сосудах различного калибра было минимальным. Сосудистая стенка была значительно утолщена в крупных венах и умеренно утолщена в артериях и венах среднего диаметра. В участках утолщения наблюдались волокна зрелого коллагена и фибробласты овальной и веретеновидной формы. Базаль-ная мембрана стенок крупных артерий местами имела прерывистый или многослойный вид с участками утолщений. Кроме этого, отмечалось уменьшение числа перицитов и наличие участков разволокнения пучков коллагена в стенке крупных артерий. Часть фибробластов находилась в функционально активном состоянии.
По данным литературы [Suri С., 1996] любые нарушения ангиогенеза сопровождаются нарушением межэндотелиальных контактов. Так, уменьшение числа плотных контактов, по мнению A. Peters [1991], может свидетельствовать как о неполноценности гематоэнцефалического барьера при сосудистых мальформациях центральной нервной системы, так и о склонности ангиодисплазий к развитию рецидивов. При этом щелевидные ме-жэндотелиальные контакты в диспластичных сосудах значительно шире по сравнению с нормальными сосудами головного мозга [Tu J., 2006]. В изученных нами наблюдениях артериовенозных и венозных ангиодисплазий выявлено лишь небольшое число плотных контактов между эндотелиоцитами. Следует также отметить, что при артериовенозных формах количество плотных контактов было несколько меньшим, что, возможно, объясняет более активный рост и большую склонность данных образований к развитию рецидивов.
Другим проявлением различных по своей природе нарушений процессов васкулогенеза и ангиогенеза является дисбаланс так называемых вспомогательных компонентов сосудистой стенки, выражающийся в уменьшении числа или полном отсутствии в ее структуре перицитов [Folkman J., 1996]. Дефицит этих клеток, выполняющих функции стабилизации структуры сосудистой стенки и, возможно, фагоцитоза, играет важную роль в патогенезе некоторых типов ангиодисплазий [Tille J.C., 2004]. При электронно-микроскопическом изучении операционного материала нами были выявлены единичные перициты в сосудистой стенке как арте-риовенозных, так и венозных ангиодисплазий, а в некоторых сосудах арте-риовенозных мальформаций даже полное их отсутствие. Подобные изменения согласуются с данными R.E. Clatterbuck с соавт. [2001], установившими отсутствие перицитов в структуре стенок кавернозных мальформаций центральной нервной системы.
Характерными ультраструктурными признаками сосудистых мальформаций головного мозга считаются нарушения строения базальной мембраны стенки сосудов [Wong J.H., 2000, Clatterbuck R.E., 2001]. Они заключаются в ее многослойности, неравномерности толщины и отложении гранул гемосидерина. Описано также частичное или полное отсутствие базальной мембраны в структуре сосудистой стенки артериовенозных и кавернозных ангиодисплазий головного мозга [Tu J., 2005,2006].
Нами при ультраструктурном изучении периферических ангиодисплазий также был выявлен прерывистый характер и локальные утолшения базальной мембраны в крупных кавернах и. артериях, в некоторых кавернах венозных мальформаций она практически полностью отсутствовала. Базальная мембрана сосудов малого и среднего диаметра имела обычный вид.
Нами также установлено, что вены и каверны малого и среднего диаметра венозных ангиодисплазий, вены и артерии малого и среднего диаметра артериовенозных форм были выстланы эндотелиоцитами округ-
лой и неправильной формы с множеством цитоплазматических отростков средней и большой длины. Большинство эндотелиоцитов, выстилающих сосуды малого диаметра и часть клеток, выстилающих сосуды среднего диаметра, находились в функционально активном состоянии. -Ядра таких эндотелиоцитов имели овальную форму и изрезанную ядерную мембрану. Эндотелиальные клетки, выстилающие каверны, крупные вены и артерии, имели обычную уплощенную форму, небольшое число коротких выростов цитоплазмы и преимущественно находились в функционально неактивном состоянии.
В целом стенка сосудов среднего и крупного диаметра при артерио-венозных и венозных ангиодисплазиях была представлена волокнами зрелого коллагена с расположенными между ними фибробластами и была значительно утолщена в кавернах крупного диаметра, преимущественно за счет волокон зрелого коллагена и фибробластов, имевших чаще овальную и веретеновидную, реже — неправильную форму.
Таким образом, выявленные нами ультраструктурные особенности строения периферических ангиодисплазий отражают различия в их морфогенезе и могут быть использованы для дифференциальной диагностики различных их форм.
Важную роль в процессах эмбрионального развития и постнатального роста тканей, в том числе кровеносных сосудов, играют многочисленные факторы роста. Установлено, что рост эндотелиоцитов артериовенозных мальформаций не изменяется при введении в их культуру трансформирующего фактора роста (ТОИ-Р), тогда как темпы роста эндотелиоцитов нормальных тканей замедляются и клетки подвергаются апоптозу [Дан В.Н. и соавт., 2008].
В результате проведенного нами иммуногистохимическом исследования выявлена умеренно повышенная экспрессия ТСБ-Р эндотелиоцитами артериовенозных и венозных ангиодисплазий (таблица 3). При этом уровень экспрессии ТСР-р была выше в эндотелии артериовенозных маль-
формаций, что подтверждает данные литературы о влиянии ТбР-Р на развитие и прогрессирование указанного типа сосудистой аномалии.
Нами также отмечена умеренно повышенная экспрессия сосудистого эндотелиального фактора роста (УЕйР) в эндотелии венозных и артерио-венозных ангиодисплазий. Однако экспрессия УЕв!-' также была несколько выше в эндотелиоцитах артериовенозных форм.
Таблица 3. Иммуногистохимические характеристики эндотелиоцитов при артериовенозных и венозных ангиодисплазиях
Тип ангиодисплазии Интенсивность экспрессии фактора
VEGF b-FGF TGFb Ki67
Артериовенозная 2,0 1,1 2,1 0,57
Венозная 1,7 1,7 1,8 1,83
Семейство сосудистого эндотелиального фактора роста (VEGF) представлено несколькими секреторными гликопротеинами, в частности, VEGF-A, VEGF-B, VEGF-C, VEGF-D и VEGF-E. Все представители семейства VEGF могут связываться с VEGF тирозинкиназными рецепторами 1, 2 и 3 типа (VEGFRs). VEGF-A является одним из наиболее важных регуляторов процесса ангиогенеза in vivo, особенно на ранних его этапах [Karkkainen M.J., 2003]. Специфическая инактивация гена VEGFR-1 ведет к активации и дифференцировке гемангиобластов, что в свою очередь вызывает усиленный рост эндотелиоцитоподобных клеток и дезорганизацию кровеносных сосудов [Hiratsuka S., 2001]. Инактивация гена рецептора VEGFR-2 ведет к нарушению формирования кровяных островков и эмбриональных кровеносных сосудов, вызывая гибель эмбриона. Активация рецептора VEGFR-2 усиливает пролиферацию и миграцию эндотелиоцитов, а также повышает проницаемость кровеносных сосудов [Tille J.C., 2004].
Выявленные нами особенности иммуногистохимической экспрессии VEGF подтверждают его участие в патогенезе артериовенозных мальфор-маций периферических локализаций, однако для выяснения роли конкретного типа VEGF в развитии рецидивов ангиодисплазий этого типа необходимо проведение дальнейших исследований.
Семейство фактора роста фибробластов (FGF) представлено 22 сходными по структуре полипептидными соединениями, играющими важную роль в процессах эмбрионального развития, ангиогенеза, васкулогенеза и заживления ран [Poole Т.J., 2001]. Все представители семейства FGF воздействуют на клетку путем активации специфических трансмембранных тирозинкиназных рецепторов (FGFR1, FGFR2, FGFR3 и FGFR4). Установлено [Murakami М., 2008], что система FGF-FGFR2 играет роль в регуляции миграции эндотелиоцитов в процессе образования новых сосудов. Нами выявлена низкая или незначительно повышенная экспрессия b-FGF эн-дотелиоцитами изученных ангиодисплазий, при этом она была несколько выше в эндотелии венозных мальформаций.
Согласно исследованиям W. Tirakotai с соавт. [2004] в эндотелиоцитах артериовенозных мальформаций твердой мозговой оболочки наблюдается умеренная экспрессия PCNA и отсутствие экспрессии Ki-67, что объясняется тем, что PCNA имеет более длительный период полужизни (около 20 часов) и в отличие от Ki-67 экспрессируется клетками, находящимися в G0 фазе клеточного цикла. В эндотелии артериовенозных мальформаций головного мозга показана умеренная, а в некоторых случаях высокая экспрессия Ki-67, коррелирующая со склонностью данных образований к развитию рецидивов [Sure U., 2001].
На основании проведенных нами иммуногистохимических исследований установлена низкая пролиферативная активность эндотелиоцитов периферических венозных и артериовенозных ангиодисплазий (0,1% - наблюдались лишь единичные экспрессирующие Ki-67 клетки). Однако пролиферативная активность эндотелиальных клеток сосудов мелкого диа-
метра, расположенных в периферических отделах образований, была умеренно повышена (2-4%). Кроме того, в отдельных наблюдениях нами выявлена умеренно повышенная пролиферативная активность эндотелия большинства диспластичных сосудов. У таких пациентов, на наш взгляд, значительно повышен риск развития рецидивов заболевания после хирургического лечения.
Примечательно, что результаты проведенных нами иммуногистохи-мических исследований согласуются с полученными данными о концентрации VEGF и VEGFR2 в гомогенатах ткани ангиодисплазий. Нами установлено, что концентрация VEGF в ткани венозных ангиодисплазий в 2,1 раза выше по сравнению с артериовенозными. В случае рецидива заболевания отмечается повышение уровня VEGF на 20% при венозной и в 4,5 раза при артериовенозной форме. Концентрация рецептора VEGF 2 типа также больше при венозных мальформациях (на 47,4%). Развитие рецидива характеризуется повышением его уровня, особенно при артериовенозной форме (в 8,8 раз).
Таким образом, выявленные нами особенности экспрессии факторов роста в эндотелии венозных и артериовенозных ангиодисплазий отражают различия в патогенезе данных образований. Повышенная пролиферативная активность эндотелия в отдельных наблюдениях ангиодисплазий обоих типов может лежать в основе развития рецидива заболевания.
Одной из актуальных задач современной ангиологии и патологической анатомии является разработка критериев (в том числе и морфологических) дифференциальной диагностики сосудистых ангиодисплазий и ге-мангиом. Действительно, в результате проведенного нами комплексного морфологического изучения операционного материала у 8 больных с предварительным диагнозом ангиодисплазии были установлены геман-гиомы (в 5 наблюдениях капиллярные и в 3 кавернозные).
Согласно данным литературы [Herbreteau D. et al., 1997; Chang J. et al., 1999; Boon L.M. et al., 2004; Frischer J.S. et al., 2004] и результатам pa-
нее проведенных собственных исследований [Мишнёв О.Д. и др., 2008] основными дифференциально-диагностическими признаками ангиодис-плазий являются наличие артерий и вен различной формы и размеров, тесно связанных (ассоциированных) друг с другом, артериовенозных соустей, тромбов и кальцинатов, а также неравномерность распределения эластических волокон во внутренней и наружной оболочках сосудов, очаговые утолщения интимы и гипертрофия мышечного слоя.
Кроме того, на основании проведенного нами сравнительного изучения различных типов ангиодисплазий мы считаем, что в качестве дополнительных критериев могут быть использованы следующие признаки: выявление в структуре образования пучков нервных волокон, экспрессия эластина в стенке и нестина в эндотелии сосудов, а также оценка пролифе-ративной активности эндотелия (по Ki-67).
Наличие в структуре образования нервных стволое, которые могут быть выявлены даже при изучении препаратов, окрашенных гематоксилином и эозином, является, на наш взгляд, важным дифференциально-диагностическим критерием ангиодисплазий. Нервные стволы как компонент ангиодисплазий подтверждают дисморфогенетическую природу этих образований, являющихся, таким образом, аномально организованными нормально присутствующими в организме тканями [Rydh М, 1991; Qiu S., 2002; Adegboyega P.A., 2005]. Следует добавить, что во всех изученных нами наблюдениях артериовенозных ангиодисплазий и в 10 наблюдениях венозных форм при иммуногистохимическом исследовании была выявлена экспрессия белка S-100 в нервных стволах и одиночных нервных волокнах, расположенных в структуре ангиодисплазий. При этом во всех изученных наблюдениях капиллярных и кавернозных гемангиом экспрессия белка S-100 отмечалась только в единичных нервных волокнах, расположенных в структуре опухоли.
Другим дифференциально-диагностическим признаком является положительная реакция на эластин в стенке сосудов при ангиодисплазиях.
При иммуногистохимическом исследовании во всех препаратов артерио-венозных мальформаций нами была выявлена выраженная экспрессия эластина в области внутренней и наружной эластической мембран, которые имели неравномерный прерывистый вид с локальными утолщениями и истончениями. В наблюдениях венозных ангиодисплазий также отмечалась экспрессия эластина в стенке вен и каверн. В случае гемангиом реакция на эластин практически не определялась, что согласуется с данными литературы [Adegboyega P.A. et al., 2005].
В качестве дополнительных маркеров гемангиом, по нашему мнению, следует использовать иммуногистохимическое выявление нестина и Ki-67. Нестин, представитель семейства промежуточных филаментов IV класса, содержится преимущественно в нейрозпителиальных стволовых клетках и клетках предшественниках [Lendahl U., 1990, Johansson C.B.,
2002]. В делящихся клетках нестин индуцирует разъединение пучков промежуточных филаментов и регулирует распределение виментина между дочерними клетками в ходе деления клетки-предшественника [Chou Y-H,
2003]. По данным литературы [Sugawara К., 2002] нестин является информативным маркером пролиферирующих сосудов. Высокая экспрессия нестина выявлена в эндотелиоцитах многих развивающихся тканей, включая плаценту, а также новообразованных сосудов в ткани опухолей [Aihara M.,
2004].
Согласно проведенным нами исследованиям во всех наблюдениях венозных и артериовенозных ангиодисплазий отсутствовала экспрессия нестина в эндотелии сосудов и сосудистых полостей. Умеренная его экспрессия была отмечена только в эндотелии мелких сосудов периферических областей образования. В то же время на препаратах гемангиом наблюдалась умеренно-высокая экспрессия нестина в эндотелиоцитах опухолевых сосудов.
Помимо этого эндотелиальные клетки гемангиом характеризуются более высоким индексом пролиферации (индекс Ki-67 составляет 4-5%) по
сравнению с таковыми в ангиодисплазиях (единичные экспрессирующие Кл-67 клетки).
Таким образом, ангиодисплазии (сосудистые мальформации) представляют собой особую группу заболеваний, лечение конкретных форм которых сопряжено со значительными трудностями. Важную роль в их диагностике и дифференциальной диагностике играет комплексное морфологическое (гистологическое и иммуногистохимическое) изучение био-псийного и операционного материала.
ВЫВОДЫ
1. Венозные ангиодисплазии локализуются преимущественно (в 52,5% наблюдений) в области мягких тканей нижних конечностей и представляют собой скопление вен и каверн причудливой формы, стенка которых умеренно неравномерно утолщена или имеет локальные утолщения.
Артериовенозные ангиодисплазии чаще (60,8% наблюдений) расположены в области верхних конечностей и представлены скоплением артерий причудливой формы и сосудов венозного типа (вен и каверн). При этом стенка большинства диспластичных артерий неравномерно утолщена. Характерным признаком является наличие артериовенозных шунтов.
2. При морфологическом исследовании операционного материала выделено два типа венозных мальформаций: с преобладанием вен и с преобладанием сосудистых полостей - каверн. Второй тип является преобладающим и составляет 67%.
3. При иммуногистохимическом исследовании венозные ангиодисплазии характеризуются преимущественно умеренной экспрессией Ь-РвР (в 66,7% наблюдений) и ТОР-Р (78,2%), низкой экспрессией УЕОР (65,4%) и СОЮ5 (55,1%). Артериовенозные мальформации характери-
зуются преимущественно умеренной экспрессией Ь-РОР (в 82,6% наблюдений) и ТвБ-Р (43,4%) а также высокой экспрессией УЕвР (73,9%), СБ105 (69,5%) и эластина (100%) в стенке артерий.
4. Результаты иммуногистохимических исследований согласуются с данными иммуноферментого анализа содержания ангиогенных факторов УЕСР и \fEGFR2 в гомогенатах ткани ангиодисплазий. Установлено резкое повышение концентрации УЕОР112 при развитии рецидива заболевания, особенно артериовенозной формы (в 8,8 раз).
5. При электронно-микроскопическом исследовании стенок сосудистых образований венозных и артериовенозных мальформаций выявлены две популяции эндотелиоцитов: крупные округлые функционально активные клетки и уплощенные функционально неактивные клетки, при этом вторая популяция является преобладающей. Установлено снижение числа плотных контактов между эндотелиоцитами, уменьшение количества перицитов. Базальная мембрана имеет многослойную структуру с локальными утолщениями и прерывистый характер.
6. Дифференциально-диагностическими критериями отличия сосудистых мальформаций от гемангиом мягких тканей являются наличие в структуре ангиодисплазий артериовенозных шунтов, пучков нервных волокон, экспрессирующих Б-100 белок, низкий пролиферативный индекс и отсутствие экспрессии нестина эндотелиоцитами, а также выраженная экспрессия эластина в стенке сосудов артериовенозных форм.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
Выявленные в процессе исследования особенности строения венозных и артериовенозных ангиодисплазий необходимо использовать в практике патологоанатомических отделений лечебных и научно-исследовательских учреждений для определения вида ангиодисплазии и их дифференциальной диагностики с гемангиомами.
Результаты исследования рекомендуется использовать в педагогическом процессе в соответствующих разделах курсов патологической анатомии и сердечно-сосудистой хирургии для студентов медицинских ВУЗов и при последипломном обучении патологоанатомов и хирургов.
При проведении иммуногистохимического исследования установлен более высокий уровень экспрессии маркеров пролиферации (Ki-67, нести-на) и основных ангиогенных факторов (VEGF, TGF-P, bFGF) в наблюдениях рецидивирующих артериовенозных ангиодисплазий, что позволяет рекомендовать их исследование в качестве факторов прогноза развития рецидива образования.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
1. Дан В.Н., Павлов К.А., Сапелкин С.В., Щеголев А.И. Клинико-морфологическая характеристика артериовенозных мальформаций // Бюллетень НЦССХ им. А.Н. Бакулева РАМН. 2008. Т. 9. № 3. Приложение. С. 187.
2. Pavlov К., Mishnev О., Shchegolev A., Dan V., Sapelkin S. Clinical and morphological comparisons at peripheric vascular malformations // Pathophysiology of Haemastasis and Thrombosis. 2007-2008. V. 36. (Suppl. 1). P. A55.
3. Павлов K.A., Дубова E.A., Щеголев А.И., Мишнёв О.Д. Экспрессия факторов роста в эндотелиоцигах при сосудистых мальформациях // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2009. № 3. С. 341-345.
4. Дубова Е.А., Павлов К.А. Патоморфологическая характеристика периферических венозных мальформаций // Вестник РГМУ. 2009. № 3. С. 24-25.
5. Павлов К.А., Дубова Е.А. Использование иммуногистохимических маркеров пролиферации при морфологической диагностике и оценке
риска развития рецидивов сосудистых мапьформаций периферической локализации И Вестник РГМУ. 2009. № 3. С. 59.
6. Павлов К.А., ХЦеголев А-И., Дан В.Н., Сапелкин C.B., Мишнёв О.Д. Ангиодисплазии: роль медиаторов и факторов роста // Ангиология и сосудистая хирургия. 2009. Т. 15. № 1. С. 51-154.
7. Павлов К.А., Чекмарева И.А.., Щеголев А.И., Мишнёв О.Д. Ультраструктурная характеристика периферических артериовенозных и венозных ангиодисплазий // Бюллетень экспериментальной биологии и медицины. 2009. №4. С. 463-468.
8. Павлов К.А. Использование нового маркера пролиферации эндоте-лиоцитов нестина в оценке риска развития рецидива сосудистых мапьформаций мягких тканей и их дифференциальной диагностике с гемангиомами Н Материалы Всерос. научн. конф., посвящ. 150-летию кафедры пат. анатомии ВМА им. С.М.Кирова. СПб., 2009. С. 153-154.
9. Павлов К.А., Дубова Е.А., Щеголев А.И., Мишнёв О.Д. Иммуногисто-химические особенности периферических сосудистых мапьформаций // Материалы III съезда Российского общества патологоанатомов. Самара, 2009. С. 388-389.
10. Мишнёв О.Д., Павлов К.А., Дубова Е.А., Щеголев А.И. Выявление одиночных нервных волокон и их пучков - новый критерий дифференциальной диагностики ангиодисплазий и гемангиом // Бюллетень НЦССХ им.А.Н.Бакулева РАМН. 2009. Т. 10. № 3. Приложение. С. 85.
LL. Павлов К.А., Щеголев А.И., Дан В.Н., Сапелкин C.B., Мишнёв О.Д. Медиаторные взаимодействия при васкулогенезе и ангиогенезе И Ангиология и сосудистая хирургия. 2009. Т. 15. № 2. С. 31-35.
12. Pavlov К.А., Shchegolev A.I., Dubova Е.А., Mishnev O.D. Expressing of some angiogenic mediators at peripheric arteriovenous and venous malformations // Virchows Archiv. 2009. V. 455 (Suppl 1). P. S246.
Тираж 100 экз. Заказ №122 Отпечатано б типографии ЗЛО «Инфест» И 5093, Москва, ул. Б. Серпуховская, д. 30 237-1338