Автореферат и диссертация по медицине (14.00.15) на тему:Ультраструктурное и морфометрическое исследование слизистой оболочки бронхов при бронхиальной астме

07-4 150

На правах рукописи

Трубникова Надежда Валентиновна

УЛЬТРАСТРУКТУРНОЕ И МОРФОМЕТРИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ БРОНХОВ

ПРИ БРОНХИАЛЬНОЙ АСТМЕ

14.00.15 — патологическая анатомия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Новосибирск — 2007

Работа выполнена в Государственном учреждении Научно-исследовательский институт региональной патологии и патоморфоло-гии СО РАМН (Новосибирск)

Научный руководитель:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор медицинских наук, профессор

Непомнящих Галина Ивановна

Официальные оппоненты:

академик РАМН, доктор медицинских наук, профессор

Сидорова Лидия Дмитриевна

доктор медицинских наук, профессор

Ланий Галина Анатольевна

Ведущая организация:

Государственное учреждение Научно-исследовательский институт клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН

часов на заседании диссертационного совета Д 001.037.01 в ГУ НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (630117, Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 2).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГУ НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (630117, Новосибирск, ул. Академика Тимакова, 2).

Автореферат диссертации разослан "_"_2007 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 001.037.01 доктор биологических наук,

профессор Лушникова Елена Леонидовна

Защита диссертации состоится

2007 г. в

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы. Бронхиальная астма рассматривается как «хроническое воспалительное заболевание воздухопроводящих путей вне зависимости от тяжести болезни» (Чучалин А.Г., 2001; Черняев A.J1., Самсонова М.В., 2002). Хроническое воспаление вызывает сопутствующее повышение гиперреактивности бронхов, приводящее к повторяющимся эпизодам затрудненного дыхания, одышке и кашлю. Эти симптомы сопровождаются распространенной, но вариабельной обструкцией дыхательных путей (GINA, 1995).

В современной концепции суть патогенетических изменений при бронхиальной астме сводится к воспалению дыхательных путей, что определяет ее как отдельную нозологическую форму. Но воспаление является стереотипной ответной реакцией на любое повреждающее воздействие, вызываемое разнообразными факторами и может развиваться при различных заболеваниях, каждое из которых имеет определенную этиологию, механизмы развития и клинические проявления. В связи с этим, по мнению некоторых авторов (Пыц-кий В.И., 2001; Godard P. et al., 1997), бронхиальную астму следует рассматривать как синдром, объединяющий заболевания, развивающиеся у предрасположенных людей под влиянием аллергенов, инфекций или псевдоаллергенов, и характеризующиеся гиперреактивностью бронхов, обратимой их обструкцией с клиническими проявлениями в виде приступов экспираторного удушья и эозинофили-ей. Ряд авторов указывает на существование различных патогенетических вариантов бронхиальной астмы, таких как нервно-трофический, кортико-висцеральный (Коган Э.М., Островерхое Г.Е., 1971).

Выделение хронической обструкгивной болезни легких в отдельную нозологическую форму важно для понимания разницы в подходах к лечению бронхиальной астмы и хронической обструкгивной болезни легких, что определяется разными патогенетическими механизмами, лежащими в основе данных клинически схожих заболеваний (Сидорова Л.Д. и др., 1994; Чучалин А.Г. и др., 2004), Аналогичные симптомы этих заболеваний вызваны способностью бронхов к универсальному ответу на различные причины, вызывающие обструкцию бронхов (Непомнящих Г.И., 2005).

Выяснение механизмов реагирования дыхательных путей на воздействия различных причинных факторов диюует необходимость

более подробного изучения патоморфолси ических изменений бронхов при бронхиальной астме, анализа паренхиматозно-стромаль-ных взаимодействий и роли регенераторных реакций бронхиального эпителия.

Цель исследования - изучить динамику структурных изменений слизистой оболочки бронхов при бронхиальной астме с оценкой регенераторных реакций бронхиального эпителия и микрососудов.

Задачи исследования:

1. Провести светооптический и ультраструктурный анализ бронхиального эпителия при бронхиальной астме различной степени тяжести.

2. Провести светооптический и ультраструктурный анализ микрососудов слизистой оболочки крупных бронхов при бронхиальной астме.

3. Изучить структурную плотность сосудистого компартмента слизистой оболочки крупных бронхов при бронхиальной астме в динамике лечения.

4. Оценить роль паренхиматозно-васкулярных взаимоотношений в стенке крупных бронхов при бронхиальной астме.

Научная новизна. Впервые при медикаментозной терапии бронхиальной астмы выявлена положительная динамика структурных изменений, выражающаяся в частичном восстановлении целостности эпителиального покрова преимущественно за счет его плоскоклеточной метаплазии. Более отчетливая и быстрая позитивная динамика имела место при значительной гиперплазии лимфоидной ткани, и она была наиболее слабой при выраженных атрофически-склеротических изменениях.

Индукция регенераторных реакций эпителия в динамике лечения выражалась в пролиферации эпителиоцитов, частичной нормализации дифференцировки и формировании участков многорядного цилиндрического эпителия. При ультраструктурном исследовании выявлена динамика регенераторного процесса в эпителиоцитах: накопление свободных рибосом и полисом, появление многочисленных мелких митохондрий, ресничек в реснитчатых клетках; гиперплазия элементов пластинчатого комплекса и накопление секреторных гранул в бокаловидных эпителиоцитах.

В динамике лечения происходило увеличение показателей структурной плотности капилляров подэпителиальной зоны, уменьшение

толщины базальной мембраны и значительные изменения в структуре эндотелиальной выстилки микрососудов: гипертрофия эндоте-лиоцитов и повышение их функциональной активности.

Сравнительный анализ структурных изменений в бронхобиоп-татах при бронхиальной астме и бронхопатии смешанного генеза свидетельствует о наличии общих элементов морфогенеза этих двух патологических процессов. Различие обеспечивается присутствием при бронхиальной астме одного из ее ведущих синдромов - хронического бронхоспазма, ассоциированного с резким утолщением и гсоллагенизацией базальной мембраны эпителия, а также с выраженным гиперэластозом собственной пластинки слизистой оболочки.

Практическая значимость. Показана важность комплексного клинико-эндоскопического и патоморфологического подхода к оценке результатов исследования бронхолегочной системы при хронической патологии для правильной оценки развивающихся процессов. Эффективность проводимого лечения и прогнозирование течения заболевания должны оцениваться в аспекте индукции регенераторных реакций покровного бронхиального эпителия, выражающихся в частичном восстановлении естественного морфологического фенотипа и синхронно возникающей перестройки стромы, особенно значительной в подэпителиальной зоне.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на V молодежной научной конференции СО РАМН «Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины» (Новосибирск, 2004), международном конгрессе «Евромедика» (Ганновер, 2005), XV научно-практической конференции врачей «Актуальные вопросы современной медицины» (Новосибирск, 2005), II съезде Российского общества патологоанатомов (М., 2006), ученом совете ГУ НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (Новосибирск, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, из них 1 в рецензируемом журнале по списку ВАК.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 115 страницах компьютерного текста и содержит введение, обзор литературы, характеристику клинических наблюдений и методов исследования (1 глава), результаты собственных исследований (3 главы), заключение, выводы и список литературы. Работа иллюстрирована таблицами и рисунками (диаграммы, микрофото- и элек-тронограммы).

ХАРАКТЕРИСТИКА КЛИНИЧЕСКИХ НАБЛЮДЕНИЙ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Проведен клинико-морфологический анализ 119 пациентов, включающий общеклинические методы, функциональные (электрокардиография, исследование функции внешнего дыхания), рентгенологические и ультразвуковые исследования, клинико-лабораторные и биохимические тесты, эндоскопическую диагностику, а также па-томорфологический анализ.

Пациенты разделены по группам: первую составили 70 человек в возрасте от 17 до 58 лет с бронхиальной астмой различной степени тяжести. Во вторую группу вошли 26 человек (из 70) в возрасте от 20 до 57 лет с бронхиальной астмой в динамике медикаментозной терапии (ингаляционные Р2-агонисты и противовоспалительные препараты, пролонгировашшетеофиллины, ингаляционные корти-костероиды). Третья группа - 49 пациентов с бронхопатией (табл. 1). Клинические наблюдения с бронхиальной астмой и бронхопатией не отличались по полу и возрасту больных (медианы составили 47,7 ± 5,5 и 49,7 ± 3,2 лет соответственно). По тяжести течения бронхиальной астмы выделяли легкую, среднюю и тяжелую формы.

Исследование функции внешнего дыхания проводилось компьютерным методом. Данные спирометрии и кривые «поток-объем» служили первыми критериями, используемыми для оценки скорости потока воздуха при дыхании, которая, как правило, была снижена у пациентов с бронхиальной астмой. Измерение легочных объемов давало представление об увеличении в некоторых случаях общей емкости легких и помогало дифференцировать обструкцию дыхательных путей при бронхиальной астме от обструкции при эмфиземе.

Бронхоскопическое исследование. Эндоскопическое исследование проводили бронхофиброскопом фирмы «Olympus» (Япония). Премедикацию осуществляли вводимой внутримышечно смесью по 0,5 мл 0,1 % раствора атропина, 1% раствора димедрола и 0,2% раствора промедола. Для анестезии верхних дыхательных путей и голосовой щели использовали 10% раствор ли-докаина. Местную анестезию слизистой оболочки трахеи и бронхов проводили 10% раствором новокаина в количестве 6 - 8 мл на одну процедуру.

Таблица 1. Общая характеристика клинических наблюдений и методы исследования

Клинические Количество Пол Возраст Бронхоскопия Бронхобиопсия

группы больных м ж

I группа Бронхиальная астма 70 30 40 17-58 70 53(80)

- легкая 30 11 19 17-39 14 7

- средней тяжести 23 10 13 23-58 48 41

- тяжелая 17 9 8 47-58 8 5

II группа Бронхиальная астма в динамике меди- 26* 12* 14* 20-57 33 16(39)

каментозной тера-

пии

Ш группа Бронхопатия 49 22 27 17-63 49 49

Всего 119 55 67 17-63 150 118(168)

Примечание. * - пациенты из I группы. В скобках указано число образцов.

Эндоскопическую картину оценивали по критериям Г.КЛуком-ского и соавт. (1982'), выделяющих три степени интенсивности воспалительной реакции слизистой оболочки крупных бронхов. При отсутствии воспаления определяли три варианта состояния слизистой оболочки бронхов: утолшение, атрофия и их сочетание. Кроме того, оценивали выраженность трахеобронхиальной дискинезии.

Светооптическое, электронно-микроскопическое и мор-фометрическое исследование броихобиоптатов. Пациентам до лечения выполнена бронхобиопсия слизистой оболочки верхне-и нижнедолевых бронхов, в 16 случаях проведена повторная биопсия после курса медикаментозной терапии. Бронхоскопию начинали с удаления содержимого из видимых отделов бронхов, после чего бронхи промывали 0,2% раствором фурацилина путем повторных инсталляций по 10 -15 мл с последующей аспирацией. Общее количество вводимой жидкости колебалось от 40 до 80 мл в зависимости от характера и количества секрета. В заключение всем пациентам в бронхиальное дерево вводили муколитический препарат лазолван, 2 - 4 мл которого разводили равным количеством дистиллированной воды.

Бронхобиоптаты делили на части, большую из которых использовали для светооптического исследования парафиновых срезов, меньшую (объемом не более 1 мм3) заливали в смесь эпоксидных смол для приготовления полутонких и ультратонких срезов. Для светооптического исследования бронхобиогггаты фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина и заливали в парафин. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином в комбинации с реакцией Перлса, по ван Гизону с докраской эластических волокон резорцин-фуксином Вейгерта, ставили ШИК-реакцию (Меркулов Г.А., 1969; Саркисов Д.С., Перов Ю.Л., 1996).

Для электронно-микроскопического исследования меньшую часть биоптата фиксировали в охлажденном до 4°С 4% растворе параформальдегида, приготовленном на фосфатном буфере Мил-лонига (pH 7,2 - 7,4), дофиксировали в 1 % растворе четырехокиси осмия и после стандартной обработки (обезвоживание в спиртах возрастающей концентрации и ацетоне) заключали в смесь эпона и аралдита. Полутонкие и ультратонкие срезы получали на ультрамикротомах Tesla и LKB III. Полутонкие срезы окрашивали 1% раствором азура II и реактивом Шиффа. Ультратонкие срезы, кон-трастированные насыщенным спиртовым раствором уранилацета-

та и цитратом свинца в нарах щелочи натрия (Уикли Б., 1975), исследовали в электронном микроскопе JEM 1010 при ускоряющем напряжении 80 кВ.

Морфометрический анализ проводили с помощью окулярного микрометра: на полугонких срезах ишеряли толщину базального слоя эпителия (не менее 30 измерений через каждые 5 мкм). Сте-реологический анализ бронхобиоптатов проводили на полутонких срезах с помощью окулярной многоцелевой тестовой системы (Непомнящих JI.M. и др., 1984). В качестве первичных параметров вычисляли структурную плотность подэпителиальных капилляров, волокон и основного вещества соединительной ткани, а также клеточного инфильтрата. При статистической обработке данных применяли критерий Стьюдента; различия считали значимыми, если вероятность ошибки Р была меньше 0,05 (Гланд С., 1998).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Клиннко-зндоскопнческий анализ. Продолжительность заболевания в 44% случаев не превышала 5 лет, в 22% наблюдений она составляла от 5 до 10 лет и у остальных - более 10 лет. Вторую группу составили пациенты с преимущественно инфекционно-зависи-мым вариантом бронхиальной астмы, в которой преобладали больные с тяжелым и среднстяжелым течением заболевания, имеющие рентгсно-функциональные признаки грубых изменений в легких (пневмосклероз, эмфизема, обструктивные нарушения при исследовании функции внешнего дыхания), и которым был назначен постоянный прием кортиюстероидов.

При легком течении бронхиальной астмы обострения были непродолжительными, возникали не более 2 - 3 раз в году. У всех пациентов отчетливо прослеживались признаки бронхиальной гиперреактивности; кашель и приступы удушья чаще возникали под влиянием различных внешних факторов: вдыхание холодного воздуха, наличие в нем химических и механических ирритантов, физическая нагрузка.

При бронхиальной астме средней тяжести обострения возникали 3 - 4 раза в год, приступы удушья протекали тяжелее. У большинства пациентов обострения провоцировались острой или обострением хронической инфекции (хронический тонзиллит, гайморит, бронхит, пневмония). В клинической картине преобладали жалобы

на кашель и одышку. Приступы удуТНЬ» нередко развивались на высоте кашля, после их завершения отходило небольшое количество мокроты. При исследовании функции внешнего дыхания в период обострения заболевания регистрировались умеренные и значительные нарушения вентиляции по обструктивному или смешанному типу.

Тяжелое течение бронхиальной астмы характеризовалось частыми (5 и более раз в году) и продолжительными обострениями, тяжелыми приступами удушья, иногда переходящими в астматическое состояние. Больные пракгически постоянно отмечали затрудненное дыхание, периодически переходящее в выраженные приступы удушья. Проводимая терапия была мало эффективна. При исследовании функции внешнего дыхания регистрировались значительные или резкие нарушения вентиляции.

Тяжелое и, отчасти, течение средней тяжести преобладало у больных с инфекционно-зависимым вариантом бронхиальной астмы, большей длительностью заболевания, частыми обострениями хронического обструкшвного бронхита, признаками эмфиземы легких и пневмосклероза, формированием хронической дыхательной недостаточности и легочной гипертензии.

Положительные клинические результаты лечения были отмечены у всех пациентов, преобладали случаи с удовлетворительной оценкой эффективности лечения.

Бронхоскопическая картина до лечения характеризовалась отеком и гиперемией слизистой оболочки бронхов, выраженность которых в значительной степени зависела от степени тяжести заболевания. Вследствие отека слизистая оболочка выглядела утолщенной, «лакированной», межхрящевые промежутки сглаживались, хрящевые кольца четко контурировались. Бронхиальные шпоры утолщены, округлой формы, устья бронхов резко сужены. Сосудистый рисунок нередко выглядел обедненным. У части больных воспаление было выражено более значительно, что сопровождалось появлением слизисто-гнойного секрета. Признаки бронхоспазма обнаружены у 68 больных.

В целом, бронхоскопически до лечения преобладала картина двустороннего диффузного воспаления бронхиальной стенки I степени интенсивности. Лишь у 4 пациентов диффузная двусторонняя гиперемия и отек слизистой оболочки бронхов достигали II степени интенсивности, содержимое просвета бронхов приобретало слизис-то-гнойный характер.

После лечения динамика бронхоскопических изменений в значительной степени зависела от варианта бронхиальной астмы. У пациентов с атопическим вариантом отмечена выраженная положительная динамика изменений: снизилась степень гиперемии и отека, чаще они носили ограниченный характер и не сопровождались выделением экссудата, у 6 человек слизистая оболочка имела неизмененный вид. У пациентов с инфекционно-зависимым вариантом бронхиальной астмы степень позитивных визуальных изменений была менее выраженной: сохранялись гиперемия и отек слизистой оболочки с нарушением структурированности различных элементов бронхиальной стенки и выделением в просвет бронха слизисто-гнойного экссудата.

Патоморфологическое исследование бронхобиоптатов при бронхиальной астме позволило выделить следующие основные признаки изменений стенки бронхов: нарушение регенерации и дифференцировки бронхиального эпителия (доминируют атрофия и плоскоклеточная метаплазия), значительное утолщение базальной мембраны эпителия (патогномоничный структурный признак бронхиальной астмы), перестройка подэпителиальной соединительной ткани с развитием фиброза, гиперэластоза и редукцией микроцир-куляторного русла, а также различной степени выраженности полиморфная (чаще мононуклеарная, преимущественно лимфоцитарная) клеточная инфильтрация.

Обращает на себя внимание значительная и, как правило, диффузная перестройка бронхиального эпителия. Доминирует атрофия бронхиальных эпителиоцитов, в результате которой сокращается количество клеточных рядов до одного-двух, при этом клетки не имеют четких структурных признаков дифференцировки на бокаловидные и реснитчатые и легко подвергаются десквамации. Атрофия бронхиального эпителия в некоторых случаях столь значительна, что сопровождается формированием однорядного слоя, состоящего из эндотелиоподобных клеток, не всегда полностью закрывающего базальную мембрану эпителия.

В половине биоптатов наряду с атрофической перестройкой эпителия процесс его пролиферации и дифференцировки сопровождается плоскоклеточной метаплазией. В этих участках увеличивается высота эпителиального пласта, появляется гетерогенность его строения, и формируются папилломатозные выросты в слизистую оболочку без нарушения целостности базальной мембраны.

Особый акцент необходимо сделать на структурных изменениях базальной мембраны при бронхиальной астме в связи с тем, что столь значительная ее перестройка не обнаруживается при других патологических процессах в легких. Поэтому феномен «резко утолщенной базальной мембраны» может быть патошомоничным структурным тестом для диагноза бронхиальной астмы. Во всех случаях базальная мембрана бронхиального эпителия резко, но неравномерно утолщена, гетерогенна по строению и тинкториальным свойствам.

По структурным изменениям бронхобиоптатов, включающим участки слизистой и подслизистой оболочек, можно сделать вывод о том, процессы атрофии имеют диффузный характер, распространяясь на слизистую и подслизистую оболочки, где они ассоциируются с фиброзными изменениями. Преобладает различный по степени выраженности склероз стромы за счет развития толстых пучков коллагеновых волокон, иногда с полями склероза-гиалиноза. Обращает на себя внимание значительная реакция эластического каркаса бронхов - выраженный гиперэластоз и одновременно деструкция и деградация эл астических волокон. Иногда структура бронхиальной стенки плохо просматривается из-за тотального гиперэла-сгоза. Диффузный склероз ассоциирован также с поражением мышечного слоя-атрофия миоцитов, гиперэластоз, миоэластофиброз.

Микрососуды стенки бронхов отличались значительными изменениями - атрофия и компенсаторная гипертрофия эндотелиоцитов, склероз стенки и периваскулярный склероз, особенно перикапил-лярный. Железистый компартмент подслизистого слоя во всех био-птатах в состоянии аггрофии, гипосекреции, иногда кистозной трансформации в сочетании со склерозом стромы.

Важнейший компонент структурных реакций бронхов при бронхиальной астме - клеточная инфильтрация, которая в норме минимальна и имеет преимущественно субэпителиальную локализацию. В исследованных биоптатах клеточная инфильтрация различалась в основном по степени интенсивности и клеточному составу. В одной трети биоптатов преобладали фибробласты и фиброциты, локализованные среди пучков коллагеновых волокон, а также располагающиеся периваскулярно лимфоциты. В половине биоптатов клеточная инфильтрация была более значительной, нередко формируя густой, полиморфный по составу клеточный инфильтрат-лимфоциты, плазмоциты, макрофаги с примесью нейтрофилов и эози-нофилов. Характерен лейкодиапедез гранулоцитов. Во всех биопта-

тах в различных слоях стенки бронха присутствовали лимфоциты. Лимфоидная инфильтрация была различной - от минимальной до значительной, сопровождаясь тенденцией к формированию лимфо-идных фолликулов. Гиперплазия лимфоидной ткани ассоциировалась, как правило, с пролиферацией бронхиального эпителия.

Необходимо обратить внимание на то, что при отсутствии или наличии небольшого количества эозинофилов в стенке бронха, довольно значительное количество этих клеток определялось интраэ-пителиальио и в просвете бронха. Тучные клетки выявлялись преимущественно в поверхностных слоях слизистой оболочки, локализуясь всегда периваскулярно, встречались мастоциты, цитоплазма которых густо заполнена гранулами, а также клетки в стадии дег-рануляции.

В бронхиальных биоптатах через 7 сут после начала медикаментозной терапии не выявлено значительных изменений по сравнению с первичной биопсией. При повторном исследовании бронхо-биоптатов через 1 - 2,5 мес после начала лечения в половине случаев отмечены признаки регенерации бронхиального эпителия -диффузная базальноклеточная гиперплазия, местами переходящая в плоскоклеточную метаплазию с формированием хорошо васкуля-ризованных соединительнотканных сосочков. Эпителиальный покров восстанавливался на значительном протяжении, но преимущественно за счет плоскоклеточной метаплазии бронхиального эпителия. Обращает на себя внимание, что такая динамика обнаруживалась в тех случаях, где в биоптатах до начала лечения отмечалась гиперплазия лимфоидной ткани (тенденция к формированию лимфоидных фолликулов, множественные межэпителиальные лимфоциты) и в клеточном инфильтрате отсутствовали эозинофилы.

При большой длительности заболевания (более 20 лет) и выраженных атрофически-склеротических изменениях динамика структурных изменений была менее значимой. Даже через 2,5 мес после начала терапии резко утолщенная базальная мембрана на значительном протяжении оставалась обнаженной (результат десквама-ции атрофированного эпителия). На ограниченных участках локализовались отдельные уплощенные эпителиоциты, располагающиеся в 1 - 2 ряда, встречались очаги плоскоклеточной метаплазии. Клеточная инфильтрация была скудной - немногочисленные лимфоциты и фибробласты, эозинофилы отсутствовали. Результаты исследования структурных изменений в бронхобиоптатах в зависи-

мости от степени тяжести бронхиальной астмы представлена в таблице 2.

Бронхопатия (группа сравнения) (58% больных - в возрасте до 40 лет), характеризовалась следующим симптомокомплексом -короткий «легочный» анамнез, сухой кашель, повышенная чувствительность слизистой оболочки бронхов к неспецифическим факторам, эпизоды кровохарканья, отсутствие лабораторных признаков воспалительного процесса, эндоскопически - диффузная атрофия слизистой оболочки бронхов без признаков воспаления. У большинства больных выявлена сочетанная патология, преимущественно заболевания желудочно-кишечного тракта.

По данным патоморфологического анализа, бронхопатию отличали диффузная атрофия бронхиального эпителия, незначительно утолщенная базальная мембрана эпителия, минимальная мононук-леарная инфильтрация слизистой оболочки, диффузный склероз, преобладание сосудов с истонченной эндотелиальной выстилкой.

Ультраструктурное исследование слизистой оболочки крупных бронхов при бронхиальной астме выявило определенное соответствие степени тяжести бронхиальной астмы и выраженности нарушений внутриклеточной организации бронхиальных эпителиоцитов, характеризующее развитие прогрессирующей атрофии паренхиматозного компартмента и сопряженных с ней перестроек стромы. При легком течении бронхиальной астмы эпителий в целом сохранял мукоцияиарный фенотип, но часть реснитчатых эпителиоцитов—без цилиарного аппарата, в бокаловидных клетках нарушался секреторный процесс преимущественно по типу гиперсекреции.

При бронхиальной астме средней тяжести многорядный реснитчатый эпителий в состоянии выраженной дистрофии и дегенерации, на большем протяжении замещен на одно-двурядный атрофированный или подвержен плоскоклеточной метаплазии. Бронхиальные эпителиоциты в участках атрофии принимали кубическую или еще более уплощенную форму, утрачивали реснички, на апикальной поверхности формировались единичные микроворсинки, ядра становились гиперхромными, цитоплазматические органеллы, особенно митохондрии, подвергались дезорганизации и редукции. Цитоплазматический матрикс и секреторные гранулы одиночных бокаловидных клеток характеризовались повышенной осмиофиль-ностью, что свидетельствовало о торможении секреции с индукци-

Таблица 2. Характеристика структурных изменений в биоптатах крупных бронхов при бронхиальной астме в динамике медикаментозной терапии {%)

Легкое течение Средкетяжелое течение Тяжелое течение

Структурные изменения До После До После До После

лечения лечения лечения лечения лечения лечения . .

Эпителий:

Дистрофия 100 100 100 100 100 100

Атрофия 50 25 42 67 100 67

Гиперплазия 25 50 30 56 - 33

Утолщение базальной мембраны

- слабое 50 75 12 22 33 67

- умеренное 25 25 73 67 67 33

- выраженное 25 - 15 11 - -

Собственная пластинка слизистой оболочки:

Клеточная инфильтрация

- слабая 67 100 19 22 - -

- умеренная 33 - 58 56 67 100

- выраженная - - 23 22 33

Склероз

- слабый 100 100 27 36 - -

- умеренный - - 54 44 67 67

- выраженный - - 19 20 33 33

ей механизма аутофагии. В целом, преобладающей популяцией бьши эпителиоциты, лишенные ультраструктурных признаков дифферен-цировки на реснитчатые и бокаловидные - клетки с гиперхромны-ми ядрами и электронно-плотной цитоплазмой с нечетко различимой внутриклеточной организацией.

В участках плоскоклеточной метаплазии эпителиоциты имели фенотип полигональных отростчатых клеток, интегрированных с помощью десмосом и гемидесмосом, в формировании которых задействованы толстые пучки микрофиламентов. В ультраструктурных особенностях клеток плоского эпителия ведущую роль играли элементы белоксинтезирующего компаргмента, обеспечивающего производство филаментозных структур. При значительной толщине участков метаплазии в них просматривались признаки стратификации с более выраженными дегенеративными изменениями эпителиоцитов в верхних слоях.

При тяжелом течении бронхиальной астмы эпителиальные клетки преимущественно десквамированы, на базальной мембране локализовались резко электронно-плотные уплощенные клетки с ги-перхромным ядром. Участки плоскоклеточной метаплазии с небольшим числом слоев и признаками дегенерации эпителиоцитов. В целом, степень выраженности ультраструкгурных изменений бронхиальных эпителиоцитов ассоциировалась со степенью тяжести бронхиальной астмы.

Независимо от тяжести течения бронхиальной астмы подэпите-лиальные капилляры с признаками сниженной функциональной активности и истонченной эндотелиальной выстилкой: эндотелиоциты с вытянутыми гиперхромными ядрами, осмиофильной цитоплазмой и единичными митохондриями. Везикулярный компартмент редуцирован, люминальная и базальная плазмолемма сглажены, что свидетельствует о снижении пиноцитоза. Перикапиллярно формировались многочисленные коллагеновые фибриллы. В некоторых капиллярах эндотелий подвергался компенсаторной гипертрофии.

В динамике лечения отмечены стереотипные ультраструктурные изменения бронхиального эпителия и эндотелиоцитов капилляров. Среди эпителиоцитов появлялось большое число клеток, содержащих множество рибосом, полисом, развитую гранулярную цитоплазматическую сеть, нередко обнаруживались цилиндрической формы клетки, содержащие в апикальной зоне митохондрии, базальные тельца и регенерирующие элементы реснитчатого аппа-

8 ! 7 -

6

5 -4 -3 •

2 н 1 -О -

бронхиальная астма бронхиальная астма бронхопатия до лечения после лечения

Рис. 1. Толщина базального слоя эпителия слизистой оболочки бронхов при бронхиальной астме до и после лечения.

рата. Секреторные эпителиоциты имели развитый пластинчатый комплекс и полиморфные секреторные гранулы. Эндотелиоциты подэпителиального мшсроциркуляторного русла характеризовались крупными размерами, крупными ядрами, значительным содержанием пиноцитозных везикул и цитоплазматическими выростами на внутренней поверхности эндотелиальной выстилки капилляров.

Морфометрическое и стереологическое исследование бронхобионтатов. Морфометрическое исследование толщины базальной мембраны бронхиального эпителия проводили до и после лечения и в сравнении с бронхопатией. Через месяц после медикаментозного лечения толщина базального слоя имела тенденцию к уменьшению, но по-прежнему значимо отличалась от показателей бронхопатии (рис. 1). Стереологическое исследование слизистой оболочки крупных бронхов при бронхиальной астме, выполненное в динамике терапии, обнаружило изменение показателей струиурной плотности подэпителиапьных капилляров стенки бронхов (рис. 2,3).

Поверхностная плотность подэпителиальных капилляров после медикаментозной терапии имела тенденцию к снижению, объемная плотность - к повышению, а их поверхностно-объемное отношение достоверно снижалось, что, по-видимому, связано с усилением васкуляризации слизистой оболочки крупных бронхов не только за счет увеличения просвета существующих микрососудов, но и образования новых.

0,035 •] 0,030 -0,025 -

Г

т

г 0,035

- 0,030 -- 0,025

- 0,020 ^ -- 0,015

"й 0,020

0,020

.У

0,015-

0.010 • 0,005 • 0,000

-- 0,010

- 0,005

- 0,000

\Гч

В до лечения о пост лечения

Рис. 2. Поверхностная (8у) и объемная (Уу) плотность капилляров в слизистой оболочке бронхов при бронхиальной астме.

0,9 0,8 -

0,6 • 0,5 -0.4 -0,3 • 0,2 -0,1 -0,0 •

ИДО лечения опосле лечения

Рис 3. Поверхностно-объемное отношение подэпителиальных капилляров в слизистой оболочке долевых бронхов при бронхиальной астме.

Обращала на себя внимание тенденция к уменьшению структурной плотности волокон соединительной ткани в гюдэпнтслиаль-ной зоне, что соответствовало определяемому светооптическн «разрыхлению» соединительной ткани, в том числе за счет усиленной васкуляркзации. Объемная плотность воспалительно-клеточного инфильтрата в собственной пластинке слизистой оболочки бронхов при бронхиальной астме была подвержена значительным колебаниям после лечения, что связано с различной степенью выраженности клеточной инфильтрации. В целом, стереологи-чеекое исследование бронхобиоптатов в динамике терапии показало возрастание объемной плотности капилляров подэпителиалыюй зоны, что способствует регенераторным реакциям бронхиального эпителия.

Обобщая полученные данные, можно отметить, что при медикаментозном лечении бронхиальной астмы имела место медленная и не всегда отчетливая положительная динамика, выявляющаяся через 1,5-2 месяца от начала лечения и выражающаяся в частичном восстановлении целостности эпителиального покрова преимущественно за счет его плоскоклеточной метаплазии. Более позитивная динамика изменений стенки бронхов выявлялась в тех случаях, где еще до лечения в биоптатах определялась густая лимфо-идная инфильтрация, лимфоидные фолликулы, множественные межэпителиальные лимфоциты, а в клеточном инфильтрате отсутствовали эозинофилы. Это можно рассматривать в контексте значительной роли лимфоцитов в индукции процессов регенерации и диффе-ренцировки эпителиальных клеток (Труфакин В.А. и др., 1987; Бабаева А.Г., 1995). Позитивные изменения были минимальны у больных с выраженными атрофически-склерсгтическими изменениями в стенке бронха.

В динамике лечения индуцировались регенераторные реакции эпителия - появление признаков пролиферации эпителиоцитов, нормализация его дифференцировки и формирование участков многорядного цилиндрического эпителия. Происходило увеличение показателей объемной плотности капилляров подэпите-лиальной зоны, уменьшение толщины базального слоя и значительные изменения в структуре эндотелиальной выстилки микрососудов: появление крупных эндотелиоцитов, цитоплазма которых содержит пиноцитозные везикулы и полиморфные цитоплазмати-ческие выросты.

Отчетливо прослеживалась корреляция между активностью пролиферативной реакции эпителия и реорганизацией подлежащей соединительной ткани (усиление васкуляризации, формирование васкуляризованных соединительнотканных сосочков, мононук-леарная инфильтрация), отражающая закономерности паренхима-тозно-стромальных отношений (Гаршин В.Г., 1939; Непомнящих Г.И., Непомнящих Л.М., 1990).

Таким образом, динамика изменений бронхиального эпителия и слизистой оболочки до лечения и в различные сроки после него позволяют отнести бронхиальную астму к первично дистрофическому процессу, в основе которого лежит первично возникающая дистрофия эпителия, переходящая в атрофию или плоскоклеточную метаплазию, и синхронный склероз стромы. В этом аспекте обращает на себя внимание нередко минимальная степень воспалительно-клеточной инфильтрации и ее факультативный характер в стенке бронха, что позволяет отнести ее к вторичным реакциям, возникающим в результате снижения барьерной функции бронхиального эпителия. Такой подход позволяет внести определенную коррекцию в тактику терапии бронхиальной астмы.

ВЫВОДЫ

1. На основании комплексного патоморфологического и клини-ко-эндоскопического исследования 119 пациентов с бронхиальной астмой и бронхопатией смешанного генеза изучен морфогенез бронхиальной астмы, в котором ведущую роль играет дистрофически-атрофическая перестройка бронхиальной системы легкого,

2. Выделены основные признаки изменений стенки бронхов при бронхиальной астме: нарушение регенерации и дифференцировки бронхиального эпителия (доминируют атрофия и плоскоклеточная метаплазия), значительное утолщение базальной мембраны эпителия (па-тогномоничный структурный признак бронхиальной астмы), перестройка подэпителиальной соединительной ткани с развитием фиброза, гиперэластоза и редукцией микроциркуляторного русла, а также различной степени выраженности полиморфная (чаще мононукле-арная, преимущественно лимфоцитарная) клеточная инфильтрация.

3. В результате медикаментозной терапии бронхиальной астмы выявлена положительная динамика, выражающаяся в частичном

восстановлении целостности эпителиального покрова преимущественно за счет его плоскоклешчной метаплазии. Более отчетливая и быстрая позитивная динамика имела место при значительной гиперплазии лимфоидной ткани, и она практически отсутствовала у больных с выраженными атрофически-склеротическими изменениями в стенке бронха.

4. В динамике лечения отмечена индукция регенераторных реакций эпителия - пролиферация эпителиоцитов, частичная нормализация дифференцировки и формирование участков многорядного цилиндрического эпителия, состоящего из базальных, реснитчатых и бокаловидных клеток. При ультраструктурном исследовании выявлена динамика регенераторного процесса в бронхиальных эпителиоцитах: накопление свободных рибосом и полисом, появление многочисленных мелких митохондрий, ресничек в реснитчатых клетках; гиперплазия элементов пластинчатого комплекса и накопление секреторных гранул - в бокаловидных эпителиоцитах.

5. В бронхобиоптатах при бронхиальной астме отмечена редукция микроциркуляторного русла, особенно подэпителиальной зоны, а также склероз васкулярных стенок, эндотелиальная выстилка которых истончена, имеет электронно-плотную цитоплазму и признаки низкой функциональной активности. В динамике лечения происходило увеличение показателей объемной плотности капилляров под-эпителиальной зоны, уменьшение толщины базальной мембраны и значительные изменения в структуре эндотелиальной выстилки микрососудов: появление крупных эндотелиоцитов, цитоплазма которых содержит пиноцитозные везикулы и полиморфные цитоп-лазматические выросты.

6. Сравнительный анализ структурных изменений в бронхобиоптатах при бронхиальной астме и бронхопатии смешанного генеза свидетельствует о наличии общих элементов морфогенеза этих двух патологических процессов. Различие обеспечивается присутствием при бронхиальной астме одного из ее ведущих синдромов - хронического бронхоспазма, ассоциированного с резким утолщением и коллагенизацией базальной мембраны эпителия, а также с выраженным гиперэластозом собственной пластинки слизистой оболочки.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Долговых А.К., Трубникова Н.В. Патоморфологическое исследование крупных бронхов при хроническом бронхите и бронхо-патии // Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины: Материалы V молодежной научной конференции СО РАМН. - Новосибирск, 2004. - С. 125 - 126.

2. Nepomnyashchikh G.I., Aidagulova S.V., Trubnikova N. V., Volkova D.V. The morphologic markers of oncologic risks in case of central and peripheral pulmonary cancer // International congress «Euromedica»: Programm abstracts. - Hannover, 2005. - P. 70 - 71.

3. Непомнящих Г.И., АйдагуловаС.В., Трубникова H.B., Волкова Д.В. Бронхиальная астма, ассоциированная с ГЭРБ: Патоморфологическое исследование бронхобиопсий // Актуальные вопросы современной медицины: Сборник материалов XV науч.-практ. конф. врачей. - Новосибирск, 2005. - С. 225 - 226.

4. Непомнящих Г.И., Трубникова Н.В., Волкова Д.В. Бронхиальный эпителий при бронхиальной астме, ассоциированной с гастроэ-зофагеальной рефлюксной болезнью // Труды II Съезда Рос. общества патологоанатомов. - М., 2006. - Т. П. - С. 346 - 347.

5. НепомнящихГ.И., Трубникова Н.В., Волкова Д.В., Постникова O.A., Кожевникова О.В. Морфологические особенности эпителия бронхов при бронхиальной астме, ассоциированной с гастроэзо-фагеальной рефлюксной болезнью // Сиб. журн. гастроэнтерол. -2006.-№. 20.-С. 26-27.

6. Непомнящих Г.И., Трубникова Н.В., Волкова Д.В., Бакарев М.А., Постникова O.A. Патоморфология слизистой оболочки бронхов при бронхиальной астме, ассоциированной с гастроэзофагеаль-ной рефлюксной болезнью // Сиб. науч. вестник. - 2007. - Вып. X. -С. 24-27.

7. Непомнящих Г.И., Трубникова Н.В., Волкова Д.В., Бакарев М.А. Структурные модификации бронхиального эпителия при бронхиальной астме // Бюл. экспер. биол. - 2007. - Т. 143, № 4. - С. 462 - 466.

Соискатель

Н.В. Трубникова

Подписано в печать 22.02.2007. Формат 60x84/16. Гарнитура Тайме. Бумага Zoom plus. Усл. печ. л. 1,0. Тираж 100 экз. Заказ Na 3.

Отпечатано с оригинал-макета, подготовленного в редакдионно-издатсльском отделе ГУ НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН 630117, Новосибирск, ул. АкадемикаТимакова, 2

2006045481

2006045481

Актуальность темы. Бронхиальная астма является одним из наиболее распространенных заболеваний легких в мире. Среди взрослого населения этот показатель превышает 5%, среди детей - 10% (Лютина Е.И. и др., 2003; Чучалин А.Г., 2003, 2004; Сидорова Л.Д., 2004; Геппе H.A., Клосова Н.Г., 2006; Harten T.V., Peebles R.S., 2000; Blaiss M.S., 2003). Максимальное распространение бронхиальная астма имеет в странах с теплым и сырым климатом, минимальное - в зоне пустынь и в Заполярье (Гущин И.С. и др., 2005; Антонов Н.С., 2006; Lundback В., 1998; Blaiss M.S., 2003). Исследования, проведенные в различных регионах России, показали прямую зависимость между уровнем аллергических заболеваний и состоянием окружающей среды (Антонов Н.С., 2006). Несмотря на значительные усилия по оптимизации медикаментозного лечения, нарастает тяжесть течения бронхиальной астмы. По некоторым данным, доля больных с тяжелым течением бронхиальной астмы достигает 25 - 30% (Пыцкий В.И., 2001; Федосеев Г.Б., 2001; Blaiss M.S., 2003).

При изучении распространенности бронхиальной астмы в России выявлено повсеместное ее увеличение, однако при сопоставлении с зарубежными данными оказалось, что российские показатели по распространенности бронхиальной астмы находятся на предельно низком уровне (Лунин A.A. и др., 2003; Чучалин А.Г., 2003, 2004; Сидорова Л.Д., 2004; Антонов Н.С., 2006). Основная причина гиподиагностики обусловлена существовавшими длительное время взглядами на бронхиальную астму как на заболевание, обязательным проявлением которого является приступ экспираторного удушья. Другие, менее характерные симптомы болезни, расценивались как проявления хронического обструктивного бронхита или предастмы, что неизбежно сужало круг больных бронхиальной астмой, усложняло диагностику и препятствовало адекватному лечению (Федосеев Г.Б., 2001; Пунин A.A. и др., 2003).

Несмотря на несомненные успехи в изучении механизмов возникновения и развития данной патологии, сохраняется тенденция к увеличению чис ла больных с тяжелым течением бронхиальной астмы, наблюдается рост частоты госпитализаций и повышение толерантности к различным видам проти-воастматической терапии. Наряду с улучшением качества жизни пациентов, обусловленным использованием современных препаратов базисной противовоспалительной терапии (Чучалин А.Г. и др., 2003), одновременно увеличилась и смертность в результате бесконтрольного применения пациентами лекарств и недостаточной изученности патоморфоза бронхиальной астмы (Пыцкий В.И., 2001; Федосеев Г.Б., 2001; Leuppi J.D., 2001). В последние годы показатель смертности от бронхиальной астмы колебался в пределах от 0,15 до 3,0 на 100000 населения в разных странах. Основными причинами смерти остаются острая дыхательная недостаточность на высоте астматического статуса и передозировка р-агонистов, приводящая к острой левожелу-дочковой недостаточности (Чучалин А.Г., 1997; Болотин Е.В., Ворохов А.П., 2000; Черняев А.Л., Самсонова М.В., 2002).

В настоящее время бронхиальная астма рассматривается «как хроническое воспалительное заболевание воздухопроводящих путей вне зависимости от тяжести болезни» (Чучалин А.Г., 2001). Хроническое воспаление вызывает сопутствующее повышение гиперреактивности бронхов, приводящее к повторяющимся эпизодам затрудненного дыхания, одышке и кашлю. Эти симптомы сопровождаются распространенной, но вариабельной обструкцией дыхательных путей (Глобальная инициатива по бронхиальной астме (GINA), 1995).

В современной концепции суть патогенетических изменений при бронхиальной астме сводится к воспалению дыхательных путей, что определяет ее как отдельную нозологическую форму. Но воспаление является стереотипной ответной реакцией на любое повреждающее воздействие, вызываемое разнообразными факторами и может развиваться при различных заболеваниях, каждое из которых имеет определенную этиологию, механизмы развития и клинические проявления. В связи с этим, по мнению некоторых авторов (Пыцкий В.И., 2001; Godard Ph. et al., 1997), бронхиальную астму следует рассматривать как синдром, объединяющий заболевания, развивающиеся у предрасположенных людей под влиянием аллергенов, инфекций или псевдоаллергенов, и характеризующиеся гиперреактивностью бронхов, обратимой их обструкцией с клиническими проявлениями в виде приступов экспираторного удушья и эозинофилией. Ряд авторов указывает на существование различных патогенетических вариантов бронхиальной астмы, таких как нервно-трофический, кортико-висцеральный (Коган Э.М., Островерхое Г.Е., 1971).

Выделение хронической обструктивной болезни легких в отдельную нозологическую форму важно для понимания разницы в подходах к лечению бронхиальной астмы и хронической обструктивной болезни легких, что определяется разными патогенетическими механизмами, лежащими в основе данных клинически схожих заболеваний (Чучалин А.Г. и др., 2004). Аналогичные симптомы этих заболеваний вызваны способностью бронхов к универсальному ответу на различные причины, вызывающие обструкцию бронхов (Непомнящих Г.И., 2005).

Выяснение механизмов реагирования дыхательных путей на воздействия различных причинных факторов диктует необходимость более подробного изучения патоморфологических изменений бронхов при бронхиальной астме, анализа паренхиматозно-стромальных взаимодействий и роли регенераторных реакций бронхиального эпителия.

Цель исследования - изучить динамику структурных изменений бронхиального эпителия и микрососудов слизистой оболочки при бронхиальной астме в контексте паренхиматозно-васкулярных взаимоотношений.

Задачи исследования:

1. Провести светооптический и ультраструктурный анализ бронхиального эпителия при бронхиальной астме различной степени тяжести.

2. Провести светооптический и ультраструктурный анализ микрососудов слизистой оболочки крупных бронхов при бронхиальной астме.

3. Изучить структурную плотность эпителиального и сосудистого ком-партментов слизистой оболочки крупных бронхов при бронхиальной астме различной степени тяжести.

4. Оценить роль паренхиматозно-васкулярных взаимоотношений в стенке крупных бронхов при бронхиальной астме.

Научная новизна. Впервые при медикаментозной терапии бронхиальной астме выявлена положительная динамика структурных изменений, выражающаяся в частичном восстановлении целостности эпителиального покрова преимущественно за счет его плоскоклеточной метаплазии. Более отчетливая и быстрая позитивная динамика имела место при значительной гиперплазии лимфоидной ткани, и она была наиболее слабой при выраженных атрофически-склеротических изменениях.

Индукция регенераторных реакций эпителия в динамике лечения выра- ; жалась в пролиферации эпителиоцитов, частичной нормализации диф-ференцировки и формировании участков многорядного цилиндрического эпителия. При ультраструктурном исследовании выявлена динамика регенераторного процесса в эпителиоцитах: накопление свободных рибосом и полисом, появление многочисленных мелких митохондрий, базальных телец, ресничек в реснитчатых клетках; гиперплазия элементов пластинчатого комплекса и накопление секреторных гранул - в бокаловидных эпителиоцитах.

В динамике лечения происходило увеличение показателей структурной плотности капилляров подэпителиальной зоны, уменьшение толщины ба-зальной мембраны и значительные изменения в структуре эндотелиальной выстилки микрососудов: гипертрофия эндотелиоцитов и повышение их функциональной активности.

Сравнительный анализ структурных изменений в бронхобиоптатах при бронхиальной астме и бронхопатии смешанного генеза свидетельствует о наличии общих элементов морфогенеза этих двух патологических процессов. Различие обеспечивается присутствием при бронхиальной астме одного из ее ведущих синдромов - хронического бронхоспазма, ассоциированного с резким утолщением и коллагенизацией базальной мембраны эпителия, а также с выраженным гиперэластозом собственной пластинки слизистой оболочки.

Практическая значимость. Показана важность комплексного клинико-эндоскопического и патоморфологического подхода к оценке результатов исследования бронхолегочной системы при хронической патологии для правильной оценки развивающихся процессов. Эффективность проводимого лечения и прогнозирование течения заболевания должны оцениваться в аспекте индукции регенераторных реакций покровного бронхиального эпителия, выражающихся в частичном восстановлении естественного морфологического фенотипа и синхронно возникающей перестройки стромы, особенно значительной в подэпителиальной зоне.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на V молодежной научной конференции СО РАМН «Фундаментальные и прикладные проблемы современной медицины» (Новосибирск, 2004), международном конгрессе «Евромедика» (Ганновер, 2005), XV научно-практической конференции врачей «Актуальные вопросы современной медицины» (Новосибирск, 2005), II съезде Российского общества патологоанатомов (М., 2006), на заседании Ученого совета ГУ НИИ региональной патологии и патоморфологии СО РАМН (Новосибирск, 2006).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 научных работ, из них 1 в рецензируемом журнале по списку ВАК.

ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ВЫВОДЫ

1. На основании комплексного патоморфологического и клинико-эндоскопического исследования 119 пациентов с бронхиальной астмой и бронхопатией смешанного генеза изучен морфогенез бронхиальной астмы, в котором ведущую роль играет дистрофически-атрофическая перестройка бронхиальной системы легкого.

2. Выделены основные признаки изменений стенки бронхов при бронхиальной астме: нарушение регенерации и дифференцировки бронхиального эпителия (доминируют атрофия и плоскоклеточная метаплазия), значительное утолщение базальной мембраны эпителия (патогномоничный структурный признак бронхиальной астмы), перестройка подэпителиальной соединительной ткани с развитием фиброза, гиперэластоза и редукцией микроцирку-ляторного русла, а также различной степени выраженности полиморфная (чаще мононуклеарная, преимущественно лимфоцитарная) клеточная инфильтрация.

3. В результате медикаментозной терапии бронхиальной астмы выявлена положительная динамика, выражающаяся в частичном восстановлении целостности эпителиального покрова преимущественно за счет его плоскоклеточной метаплазии. Более отчетливая и быстрая позитивная динамика имела место при значительной гиперплазии лимфоидной ткани, и она практически отсутствовала у больных с выраженными атрофически-склеротическими изменениями в стенке бронха.

4. В динамике лечения отмечена индукция регенераторных реакций эпителия - пролиферация эпителиоцитов, частичная нормализация дифференцировки и формирование участков многорядного цилиндрического эпителия, состоящего из базальных, реснитчатых и бокаловидных клеток. При ультраструктурном исследовании выявлена динамика регенераторного процесса в бронхиальных эпителиоцитах: накопление свободных рибосом и полисом, появление многочисленных мелких митохондрий, ресничек в реснитчатых клетках; гиперплазия элементов пластинчатого комплекса и накопление секреторных гранул в бокаловидных эпителиоцитах.

5. В бронхобиоптатах при бронхиальной астме отмечена редукция микроциркуляторного русла, особенно подэпителиальной зоны, а также склероз васкулярных стенок, эндотелиальная выстилка которых истончена, имеет электронно-плотную цитоплазму и признаки низкой функциональной активности. В динамике лечения происходило увеличение показателей объемной плотности капилляров подэпителиальной зоны, уменьшение толщины базальной мембраны и значительные изменения в структуре эндотелиальной выстилки микрососудов: появление крупных эндотелиоцитов, цитоплазма которых содержит пиноцитозные везикулы и полиморфные цитоплазматиче-ские выросты.

6. Сравнительный анализ структурных изменений в бронхобиоптатах при бронхиальной астме и бронхопатии смешанного генеза свидетельствует о наличии общих элементов морфогенеза этих патологических процессов. Различие обеспечивается присутствием при бронхиальной астме одного из ее ведущих синдромов - хронического бронхоспазма, ассоциированного с резким утолщением и коллагенизацией базальной мембраны эпителия, а также с выраженным гиперэластозом собственной пластинки слизистой оболочки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Проведен клинико-морфологический анализ 119 пациентов, включающий кроме общеклинических и эндоскопических исследований детальный патоморфологический анализ бронхобиоптатов с учетом ультраструктуры и морфостереологических изменений. Пациенты разделены на три группы: первая группа - 70 человек с бронхиальной астмой различной степени тяжести, вторая - 26 человек (из 70) с оценкой клинико-патоморфологических изменений-в динамике медикаментозной терапии бронхиальной астмы, третья (в качестве группы сравнения) - 49 пациентов с бронхопатией смешанного генеза.

Обобщая полученные данные, можно отметить, что патоморфологиче-ское исследование бронхобиоптатов при бронхиальной астме выявило основные изменения стенки бронхов: нарушение регенерации и дифференци-ровки бронхиального эпителия (доминируют атрофия и плоскоклеточная метаплазия), значительное утолщение базальной мембраны эпителия (патогно-моничныи структурный признак бронхиальной астмы), перестройка подэпи-телиальной соединительной ткани с развитием фиброза, гиперэластоза и редукцией микроциркуляторного русла, а также различной степени выраженности полиморфная (чаще мононуклеарная, преимущественно лимфоцитар-ная) клеточная инфильтрация.

При медикаментозном лечении бронхиальной астмы отмечена медленная и не всегда отчетливая положительная динамика, выявляющаяся через 1,5 - 2 месяца от начала лечения и выражающаяся в частичном восстановлении целостности эпителиального покрова преимущественно за счет его плоскоклеточной метаплазии. Более отчетливая и быстрая позитивная динамика имела место при значительной гиперплазии лимфоидной ткани, и она практически отсутствовала у больных с выраженными атрофически-склеротическими изменениями в стенке бронха. Это можно рассматривать в контексте значительной роли лимфоцитов в индукции процессов регенерации и дифференцировки эпителиальных клеток (Труфакин В.А. и др., 1987; Бабаева А.Г., 1995).

В динамике лечения индуцировались регенераторные реакции эпителия - появление признаков пролиферации эпителиоцитов, нормализация его дифференцировки и формирование участков многорядного цилиндрического эпителия, состоящего из базальных, реснитчатых и бокаловидных клеток. Ультраструктурный анализ подтвердил динамику регенераторного процесса: накопление рибосом и полисом, появление митохондрий, базальных телец, ресничек в реснитчатых клетках, а также гиперплазия пластинчатого комплекса в бокаловидных эпителиоцитах.

В биоптатах при бронхиальной астме редуцируется микроциркулятор-ное русло, особенно в подэпителиальной зоне, а также развивается склероз васкулярных стенок, эндотелиальная выстилка которых истончается, имеет электронно-плотную цитоплазму и признаки низкой функциональной активности. В динамике лечения происходило увеличение показателей объемной плотности капилляров подэпителиальной зоны и уменьшение толщины ба-зального слоя. Наблюдались значительные изменения в структуре эндотели-альной выстилки микрососудов, что проявлялось появлением крупных эндо-телиоцитов, цитоплазма которых содержала пиноцитозные везикулы и полиморфные цитоплазматические выросты.

Отчетливо прослеживалась корреляция между активностью пролифера-тивной реакции эпителия и реорганизацией подлежащей соединительной ткани (усиление васкуляризации, формирование васкуляризованных соединительнотканных сосочков, мононуклеарная инфильтрация), отражающая закономерности паренхиматозно-стромальных отношений (Гаршин В.Г., 1939;

Непомнящих Г.И., Непомнящих Л.М., 1990). Изменения стромы слизистой оболочки имеют реактивный характер и выражаются в диффузном склерозе стенки бронха.

В последние годы отмечен значительный патоморфоз заболеваний легких, в том числе и бронхиальной астмы (Пыцкий В.И., 2001; Федосеев Г.Б., 2001; Ьеирр1 .Ц)., 2001). Зачастую при исследовании бронхиальных биопта-тов пациентов с клиническим диагнозом хронических воспалительных заболеваний легких отсутствуют те классические признаки, которые позволили бы интерпретировать найденные морфологические изменения как чисто воспалительные. Все большее значение приобретают дегенеративные процессы в бронхиальном эпителии, в основе которых лежит синдром регенераторно-пластической недостаточности (Непомнящих Г.И., 2005).

Регенераторно-пластическая недостаточность и обусловленное ею развитие дистрофии и атрофии отражают, по-видимому, не только этап патологического процесса, но в определенной степени это свидетельство перехода всей тканевой системы на качественно новый уровень с целью минимизации функций в неблагоприятных условиях существования (Непомнящих Л.М. и др., 1987).

С другой стороны, необходимо иметь в виду, что в условиях пролонгированного повреждающего воздействия неблагоприятных экологических факторов паренхиматозные клетки вначале переходят на режим повышенного метаболизма, что одновременно с пролиферативными реакциями компенсирует дефицит клеток в результате их гибели (Непомнящих Г.И., 1996). Это соответствует варианту пролиферативно-клеточных изменений и пролиферация в данном случае относится не только к клеточной регенерации, но и внутриклеточной.

Однако через определенное время наступает истощение структурно-метаболических резервов клеток, снижается их белоксинтезирующая функция, происходит изменение направленности структурно-функциональной дифференцировки с развитием атрофии. Это иллюстрирует пластичность поведения» вариантов структурного реагирования и свидетельствует о том, что дегенеративно-клеточный вариант может быть как этапом пролифера-тивно-клеточного, так и самостоятельной стратегией адаптивно-компенсаторных реакций (Непомнящих Г.И., 2005).

Сравнивая бронхиальную астму и бронхопатию смешанного генеза можно отметить наличие общих элементов морфогенеза этих двух патологических процессов. Для первично дистрофических процессов (бронхопатия) характерны короткий легочный анамнез, сухой кашель, неспецифическая гиперреактивность бронхов, наклонность к кровохарканью, отсутствие признаков активной воспалительной реакции по данным лабораторного исследования, эндоскопически выявляемая диффузная атрофия слизистой оболочки бронхов при отсутствии в большинстве случаев признаков воспаления.

Основным отличительным признаком бронхиальной астмы от бронхопа-тии является резкое утолщение и коллагенизация эпителиальной базальной мембраны, что подтверждается проведением морфометрического исследования толщины базальной мембраны бронхиального эпителия,. при котором отмечена тенденция к уменьшению толщины базального слоя после проведения медикаментозного лечения. Вместе с тем сохранялось значимое отличие толщины эпителиальной базальной мембраны при бронхиальной астме от показателей при бронхопатии.

Данные структурные изменения ассоциированы с важнейшим клиническим синдромом — хроническим бронхоспазмом, определяющим вентиля-циионные нарушения при бронхиальной астме и играющим важнейшую роль при установлении степени тяжести заболевания.

Различие бронхопатии и бронхиальной астмы обеспечивается присутствием при бронхиальной астме одного из ее ведущих синдромов — хронического бронхоспазма, ассоциированного с резким утолщением и коллагениза-цией базальной мембраны эпителия, а также с выраженным гиперэластозом собственной пластинки слизистой оболочки.

Таким образом, динамика изменений бронхиального эпителия и слизистой оболочки бронхов до лечения и в различные сроки после него позволяют отнести .бронхиальную астму к первично дистрофическому процессу, в основе которого лежит первично возникающая дистрофия эпителия, переходящая в атрофию или плоскоклеточную метаплазию и синхронный склероз стромы. В этом аспекте обращает на себя внимание нередко минимальная степень воспалительно-клеточной инфильтрации и ее факультативный характер в стенке бронха, что позволяет отнести ее к вторичным реакциям, возникающим в результате снижения барьерной функции бронхиального эпителия. Такой подход позволяет внести определенную коррекцию в тактику терапии бронхиальной астмы.

Для применения в практических целях могут быть рекомендованы следующие принципы: индукция внутриклеточных регенераторных процессов, нарушение которых является основой прогрессирования дистрофических процессов; устранение и предупреждение нарушений оксидантно-антиоксидантного равновесия; ограничение поступления в организм ксенобиотиков, что должно обеспечиваться прежде всего рациональным выбором медикаментозных препаратов и исключением полипрагмазии.

Существование других патогенетических вариантов бронхиальной астмы не исключается, так как она, является полиморфной по этиологии и патогенезу. Нельзя исключить также вариант нервно-трофического и кортико-висцерального генеза (Коган Э.М., Островерхов Г.Е., 1971). Многие исследователи рассматривают неврогенные дистрофии как составную часть практически всех патологических процессов (Куделя Л.М., и др., 2005). По-видимому, попытка представить патогенез бронхиальной астмы в обобщенном виде как хроническое воспаление заслуживает дальнейшего обсуждения (ОиИЬеЛ Т. Кгаш1ес М., 2003).