Диссертация (1140411), страница 19
Текст из файла (страница 19)
В связи с этим, Ф1 тип фибриллизации матрикса былназван нами «каноническим» («классическим») типом АТ.В то же время, очаги фибриллизации матрикса Ф2 – Ф4 типов также состоятиз АВ и, таким образом, представляют собой очаги АТ. Однако, они не былиописаны в литературе как самостоятельные типы АТ. Таким образом, наосновании морфологических особенностей, отличающих их от «канонического»типа, а также – друг от друга, нами были выделены и описаны три новых типа АТ.Так, Ф2 тип фибриллизации матрикса был назван нами «переплетенным», в связис переплетением коллагеновых волокон и фибрилл входящих в его состав. Третийтип (Ф3) был обозначен нами, как «внутрилакунарный», поскольку онсинтезируется хондроцитами внутри хрящевых лакун, расположенных вблизидвух описанных выше типов (хондроциты в таких лакунах, в дальнейшем,погибают, а среди АВ этого типа АТ часто видны элементы клеточного детрита).Четвертый тип фибриллизации матрикса (Ф4) был назван «тонковолокнистым», всвязи с характерным внешним видом волокон при световой микроскопии:волокна этого типа АТ значительно тоньше всех остальных типов и едва видны вмикроскопе, однако, несмотря на столь малую толщину, их диаметр превышаетдиаметр фибрилл нативного матрикса хряща.
В связи с относительно малымдиаметром фибрилл, при гистологическом исследовании «тонковолокнистый»тип был выявлен только благодаря использованию больших увеличенийсветового микроскопа (более 400), фазово-контрастной, темнопольной иполяризационной микроскопий.Очевидно, что в очагах АТ кардинальные изменения структуры матриксахряща меняют его функциональные характеристики, однако ни в одном изисследований не была изучена функциональное значение АТ реберных хрящей.Хотя все типы АТ матрикса реберных хрящей обнаружены нами как у детей с151нормальной грудной клеткой, так и с ее ВД и КД, при деформациях онивстречаются достоверно чаще и суммарно занимают значительно большуюплощадь. Это указывает на роль нарушений АТ матрикса реберных хрящей впатогенезе обоих видов деформаций.Основным механизмом образования АВ в очагах АТ считают латеральнуюагрегацию тонких коллагеновых фибрилл, которая отмечается в нативномматриксе реберных хрящей уже в первой декаде жизни [88].
Предполагают, чтоэтот процесс связан с усилением формирования поперечных сшивок междуфибриллами [87]. Наши исследования подтверждают эту точку зрения: в участкахАТ всех типов и в нативном матриксе реберных хрящей, как в норме, так и приВД и КД грудной клетки выявляются последовательные фазы латеральнойагрегации фибрилл коллагена II типа в более толстые фибриллы, при этом вочагах АТ диаметр фибрилл (АВ) значительно превышает диаметр фибриллнативного матрикса (более 120 нм) и часто обнаруживаются агрегаты фибрилл,суммарная толщина которых может достигать 1 500 – 5 000 нм, что позволяет ихвидеть при световой микроскопии. Молекулярные механизмы и функциональноезначение этого процесса до сих пор не изучены, однако можно предположить, чтоувеличение толщины фибрилл и волокон приводит к увеличению их прочности наразрыв, что, в свою очередь, приводит к усилению ригидности хряща.По мнению Hough и соавторов [87], исследовавших реберные хрящи у детейс нормальной грудной клеткой, увеличенное содержание поперечных сшивок илатеральная агрегация коллагеновых фибрилл ведут к локальному увеличениюригидности и хрупкости матрикса хрящевой ткани в очагах АТ.
Нашеисследование показало, что в «каноническом» и «переплетенном» типах АТрасположение фибрилл и волокон коллагена II типа значительно отличается отнативного матрикса. Так, в нативном матриксе фибриллы формируют трехмерныйкаркас, в котором располагаются молекулы протеогликанов и вода, чтообеспечивает упругость гиалиновой хрящевой ткани [78]. В то же время, в этихдвух типах АТ подобный каркас отсутствует, а фибриллы и волокна коллагена IIтипа располагаются в одном направлении. Кроме того, в очагах «канонического»152и «переплетенного» типов АТ нами обнаружены такие изменения, как потеряхондроннойструктуры,дистрофическимиобразованиеизменениямигигантскиххрящевыхгиперплазированныхлакунхондроцитов,сихпоследующим разрушением с формированием пустых лакун (в виде щелевидныхполостей), нередко заполненных «внутрилакунарным» типом АТ.
Разрушение ипоследующее исчезновение хрящевых лакун в очагах «канонического» и«переплетенного» типов АТ позволяет их считать гиполакунарными зонами (см.выше).Описанные изменения лакун с хондроцитами вблизи «канонического» и«переплетенного» типов подтверждаются данными корреляционного анализа,который выявил отрицательные корреляции между количеством хрящевых лакуни площадью этих типов АТ в группе контроля и площадью «переплетенного»типа в группе детей с ВД грудной клетки. При этом у детей с КД грудной клеткиподобные корреляции были отмечены только с «внутрилакунарным» типом АТ.В «каноническом» и «переплетенном» типах АТ во всех исследованныхгруппах нами были выявлены небольшие участки лизиса АВ («коллагенолиз»).По-видимому, этот процесс связан с локальным уменьшением концентрации вЭЦМ протеогликанов, что делает коллагеновые фибриллы в составе АВ болеедоступными для коллагеназ [78].
Кроме того, гипергидратация в участках АТ,связанная с потерей трехмерной сети из фибрилл коллагена при сохранении всоставе АВ протеогликанов, может облегчить ферментативный гидролиз АВ.Примечательно, что гипергидратация участков АТ, а также способность кразрушению АВ с помощью коллагеназы и наличие «луж» мукоидного материалав участках АТ были описана у детей с нормальной грудной клеткой [87]. Крометого, известна способность хондроцитов к секреции коллагеназ различных типов,которые способны разрушать матрикс хрящевой ткани, включая фибриллярныеколлагены[113].Очевидно,чтовучасткахАТ«канонического»и«переплетенного» типов источником таких коллагеназ служат разрушенныедистрофически измененные хондроциты, расположенные в хрящевых лакунах (втом числе, гигантских), которые разрушаются вблизи этих двух типов АТ.153Все изменения матрикса в очагах «канонического» и «переплетенного»типов указывают на глубокую структурную перестройку гиалиновой хрящевойткани, которая происходит в реберных хрящах как в норме, так и при ВД и КДгрудной клетки.
Очевидно, что она не только влияет на механические свойствахряща, но и приводит к локальному уменьшению метаболизма ЭЦМ в этих двухтипах АТ.Однако,досихпорнеизвестнофункциональноезначениеАТ«канонического», «переплетенного» и «внутрилакураного» типов и то, почемуона происходит только в некоторых гиалиновых хрящах (реберные, щитовидный).Некоторыеавторы,описывавшиеАТреберныххрящейсчитаютее«дегенеративным» процессом, возникающим в хрящевой ткани в ходе взросления(«амиантоидная дегенерация») [75; 87].
Так, например, в составе фокусов АТбыли обнаружены высокосульфатированные ГАГ, которые накапливаются свозрастом в гиалиновой хрящевой ткани [88; 114], однако функциональноезначение протеогликанов в составе очагов АТ также остается неизученным.Возможно, они участвуют в процессах латеральной агрегации коллагеновыхфибрилл при формировании АВ, располагаясь внутри их агрегатов.ОписанныенамиизменениявочагахАТ«канонического»,«переплетенного» и «внутрилакунарного» типов, вероятнее всего, отражаютестественный процесс локального износа хрящевой ткани, которая испытываетнагрузки в ходе ее функционирования при взрослении и росте ребенка, и за счетколлагенолиза разрушается. Это предположение близко по смыслу к термину«амиантоидная дегенерация», который встречается в литературе.
Результатыкорреляционного анализа в группе контроля подтверждают взаимосвязьплощадей «канонического», «переплетенного» и «внутрилакунарного» типов АТс возрастом и друг с другом (положительные корреляции), что такжеподтверждает эту гипотезу.Однако, значительная толщина, прямое направление и параллельнаяориентация АВ (с формированием пучков) в составе АТ «канонического» типапрактически идентичны таковым в сухожилиях, которые, как известно, обладают154механической прочностью на растяжение и разрыв. Таким образом, структура АТ«канонического» типа, очевидно, отражает их функциональное значение –обеспечение локальной прочности реберного хряща на разрыв.
В связи санатомическим положением и функцией, реберный хрящ, по сравнению ссуставным хрящом, испытывает принципиально другие нагрузки. Так, например,к реберным хрящам крепятся сухожилия скелетных мышц, кроме того, онименяют свою форму при актах дыхания. Возможно, «канонический» тип АТматрикса, в отличие от «переплетенного», необходим для противодействия такимлокальным тянущим нагрузкам, однако при функционировании он можетподвергаться разрушению, что отличает его от «тонковолокнистого» типа.В отличие от «канонического», «переплетенного» и «внутрилакунарного»типов АТ, «тонковолокнистый» тип имеет принципиально иное строение, близкоекстроениюнативногоматрикса.Также,какинативныйматрикс,«тонковолокнистый» тип АТ состоит из трехмерной сети фибрилл коллагена IIтипа (являющихся по своей сути АВ, поскольку они значительно толщеколлагеновыхфибриллнативногоматрикса),междукоторымивидныпротеогликаны, а хондронная структура матрикса в его составе сохранена.Очевидно, АВ в «тонковолокнистом» типе АТ формируются из фибриллколлагена II типа в нативном матриксе за счет их латеральной агрегации безизменения трехмерной структуры коллагенового каркаса.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
