Структура лимфатических капилляров ресничного тела глаза
advertisement
Ю.И. Бородин1, Н.П. Бгатова1, В.В. Черных2, А.Н. Трунов2, А.А. Пожидаева1, В.И. Коненков1 СТРУКТУРА ЛИМФАТИЧЕСКИХ КАПИЛЛЯРОВ РЕСНИЧНОГО ТЕЛА ГЛАЗА ЧЕЛОВЕКА 1 Лаборатория ультраструктурных исследований ФГБНУ «НИИ клинической и экспериментальной лимфологии (зав. лаб. проф. Бгатова Н.П.) 2 Научный отдел ФГНБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова Министерства здравоохранения Российской Федерации», Новосибирский филиал (зав. отделом проф. Трунов А.Н.) В научной литературе остается дискуссионным вопрос о путях оттока внутриглазной жидкости. Согласно имеющимся представлениям, основными структурами глаза, связанными с водной динамикой тканевой жидкости являются цилиарное тело (место продукции тканевой жидкости), трабекулярная сеть и увеосклеральный путь (основные пути оттока тканевой жидкости) [5]. Полагают, что внутриглазная жидкость выделяется эпителиальной выстилкой цилиарных отростков и оставляет переднюю камеру при обычном пути через трабекулярную сеть, Шлеммов канал и далее через водяные вены, эпи- и интрасклеральные венозные сплетения поступает в системный кровоток [7]. При увеосклеральном пути, тканевая жидкость течет через основание радужной оболочки через интерстиций цилиарного тела в супрахориоидальное пространство, двигаясь в склеру. Было предположено, что жидкость проникает в ткани орбиты периокулярно. Тем не менее, окончательно дренаж жидкости из супрахориоидального пространства не понятен. По мнению ряда авторов [6], увеосклеральный отток может быть рассмотрен аналогично лимфодренажу тканевой жидкости в других органах, так как во внутриглазной жидкости могут быть белки из цилиарной мышцы, цилиарных отростков и сосудистой оболочки [7]. Действительно, внутриглазная жидкость или водянистая влага глаза, заполняющая переднюю и заднюю камеры глаза по своему составу похожа на плазму крови. Она способствует обмену веществ в стекловидном теле и 1 сетчатке путем удаления продуктов метаболизма из структур переднего сегмента глаза. В связи с тем, что межклеточная жидкость цилиарного тела богата белком, вполне вероятно, что дренаж этой жидкости должен осуществляться лимфатической системой [6], так, как одной из ее функций является поддержание гомеостаза тканевой жидкости и удаление интерстициальной жидкости и белков. Долгое время считалось, что в структуре глаза отсутствуют лимфатические сосуды [6]. К настоящему времени при использовании иммуногистохимических маркеров эндотелиоцитов лимфатических сосудов выявлены лимфатические сосуды в цилиарном теле [2,9], однако не показана их ультраструктурная организация. Является общепринятым, что образующаяся тканевая жидкость проходит через рыхлую соединительную ткань вокруг кровеносных сосудов и через строму структур глаза, но не уделяется внимания структуре тканевых несосудистых путей оттока внутриглазной жидкости. Целью исследования являлось выявление и изучение ультраструктурной организации путей циркуляции внутриглазной жидкости в цилиарном теле глаза человека. Материал и методы. В качестве объекта исследования были взяты фрагменты энуклеированных по медицинским показаниям глаз больных (n=5). Для морфологического изучения биологические образцы фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, обрабатывали по стандартной гистологической методике и заливали в парафин. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином и с использованием антител. Все этапы иммуногистохимической реакции (депарафинизация, демаскировка, инкубация с первичными антителами и т.д.) проводили в автоматическом режиме на аппарате BENCHMARK/XT VENTANA (Ventana Medical Systems, США). Использовали моноклональные антитела к маркерам эндотелиоцитов кровеносных сосудов CD31 и CD34 (Novocasra, Германия), лимфатических сосудов LYVE -1 (DCS ImmunoLine, Германия) и Prox-1 (Covance, Германия), к маркеру рецептора к фактору роста фибробластов FGFR 2 (Abcam, Англия). Полученные препараты глаза изучали в световом микроскопе «Leiсa DM» (Германия). Для исследования в электронном микроскопе образцы глаза размером до 1мм3 фиксировали в 4% растворе параформальдегида, приготовленном на среде Хенкса, дофиксировали в течение 1 часа в 1% растворе ОsO4 на фосфатном буфере (pH=7,4), дегидратировали в этиловом спирте возрастающей концентрации и заключали в эпон (Serva, Германия). Из полученных блоков готовили полутонкие срезы толщиной 1 мкм на ультратоме Leica UC7/FC7 (Германия/Швейцария), окрашивали толуидиновым синим, изучали под световым микроскопом “LEICA DME” и выбирали необходимые участки тканей для исследования в электронном микроскопе. Из отобранного материала получали ультратонкие срезы толщиной 35-45 нм, контрастировали насыщенным водным раствором уранилацетата и цитратом свинца и изучали в электронном микроскопе JEM 1400 (Япония). Результаты исследования. Иммуногистохимическое выявление маркеров эндотелиоцитов кровеносных сосудов CD31 и CD34 показало, что строма цилиарного тела равномерно пронизана большим количеством кровеносных капилляров, артериол и венул. Наиболее крупные по размеру просветов сосуды были расположены у основания цилиарных отростков. Форма просветов выявляемых кровеносных сосудов была преимущественно округлая или эллипсоидная (рис. 1А). Различий в экспрессии исследованных маркеров CD34 и CD31обнаружено не было. При исследовании экспрессии маркеров эндотелиоцитов лимфатических сосудов LYVE-1 и Prox-1 в обоих случаях наблюдали подобие трабекул вдоль мышечных волокон цилиарного тела (рис. 1Б). На срезах, окрашенных толуидиновым синим, по периферии гладкомышечных волокон отмечали структуры, сходные с лимфатическими капиллярами. Выстилающие их клетки имели вытянутые ядра и узкие цитоплазматические выросты (рис. 1В). При электронномикроскопическом анализе было выявлено, что вдоль мышечных волокон цилиарного тела располагаются клетки, которые имеют небольшое содержание органелл в вытянутых узких участках цитоплазмы, межклеточные 3 контакты типа наложения и открытые межклеточные контакты (рис. 1Г, Д). Подобные структуры, сходные с лимфатическими капиллярами, были отмечены и в строме цилиарного тела (рис. 1Е). Обнаруженные вытянутые клетки, образующие каналы, преимущественно вдоль мышечного волокна цилиарного тела экспрессировали маркеры эндотелиоцитов лимфатических сосудов LYVE-1 и Prox-1 (рис. 1Б), не выявлялись при использовании маркеров кровеносных сосудов CD31 и CD34 (рис. 2А) и не имели базальной мембраны. Они контактировали с коллагеновыми фибриллами (рис. 1Г, Е) и по структуре были сходны с отростками фибробластов, но не экспрессировали маркер рецептора к фактору роста фибробластов FGFR (рис. 2А) и имели в цитоплазме редкие везикулы. В цилиарном теле отмечали широкие межтканевые щели, ограниченные коллагеновыми волокнами и фибробластами, что подтвердило иммуногистохимическое выявление маркера рецептора к фактору роста фибробластов FGFR (рис. 2А). Особенно хорошо межтканевые щели выявлялись при электронномикроскопическом исследовании. Наблюдали интерстициальные пространства различного размера и электронной плотности, ограниченные коллагеновыми фибриллами, волокнами, фибробластами и их отростками (рис. 2Б). Отмечали направленность коллагеновых волокон, фибробластов и их отростков, как вдоль пучков гладкомышечных волокон, так и к цилиарным отросткам (рис. 2А, Б). Обсуждение полученных данных. До настоящего времени продолжаются споры относительно существования и классификации лимфатических сосудов в структурах глаза человека [8]. Тем не менее, при применении иммуноэлектронного метода с использованием антител к эндотелию лимфатических сосудов, меченных золотом, а также при иммуногистохимическом и иммунофлуоресцентном окрашивании на антитела к podoplanin и LYVE-1, были показаны лимфатические сосуды в цилиарном теле глаза человека [2,9]. Авторы описывают данные структуры, как образующие трабекулы в цилиарном теле, 4 расположенные в виде узких полосок вдоль цилиарной мышцы, иногда лежащие отдельно в строме цилиарного тела. Электронно-микроскопическими исследованиями были выявлены плоские клетки с тонкими цитоплазматическими выростами [2]. Они не экспрессировали маркеры эндотелия кровеносных сосудов (CD34) и не имели базальной мембраны [9]. Данные структуры были охарактеризованы как лимфатические каналы. Описанные авторами каналы соответствуют выявленным нами в цилиарном теле структурам, которые можно рассматривать как аналоги лимфатических капилляров, имеющие органоспецифические особенности. Лимфатические капилляры цилиарного тела собирают тканевую жидкость и продукты метаболизма для направленного транспорта в лимфатическую систему, а затем в кровоток. К тому же, было показано [9], что через 15 минут после введения люминесцентных наносфер в переднюю камеру глаза овец, они выявлялись в просвете LYVE-1+-лимфатических каналов цилиарного тела. Через четыре часа после инъекции, метку обнаруживали в шейном, заглоточном и подчелюстном лимфатических узлах [9]. Эти данные указывают на присутствие лимфатических путей в цилиарном теле глаза человека, и что жидкость и растворенные в ней вещества оттекают, по меньшей мере, частично, через лимфатическую систему [6]. Предполагается, что при нарушении трабекулярной сети и повышении увеосклерального оттока, будет происходить возрастание дренажа с участие лимфатической системы. Если обычный отток в сосудистой системе, будет заблокирован, то более эффективным для дренажа водянистой влаги окажется увеосклерально-лимфатический путь [6]. Кроме сказанного, нами было показано наличие в цилиарном теле широких интерстициальных пространств – тканевых щелей, ограниченных коллагеновыми волокнами и фибробластами. По терминологии M.Fёldi. (1999), тканевые щели, содержащие тканевую жидкость, являются путями несосудистой микроциркуляции в интерстиции - прелимфатиками. Они находятся вблизи кровеносных сосудов, располагаются экстра 5 - или интраадвентициально, либо окружают лимфатические капилляры [4]. Повидимому, внутриглазная жидкость в цилиарном теле течет по интерстициальным пространствам – прелимфатикам. Согласно включающем нашим представлениям несосудистые пути о движения лимфатическом тканевой регионе, жидкости – прелимфатики, лимфатические сосуды и регионарные лимфатические узлы [1], можно говорить о лимфатическом регионе глаза. В структуре лимфатического региона глаза, на основании наших данных, мы выделяем первые 2 звена тканевые щели – прелимфатики и лимфатические каналы, аналоги лимфатических капилляров, цилиарного тела. Далее следуют лимфатические сосуды мягких покровов головы, 3-им звеном лимфатического региона являются лимфатические узлы головы и шеи. Полученные результаты внушают мысль о существовании двух дренажных механизмов глаза. Первый представлен трабекулярной сетью, Шлеммовым каналом и водяными венами, сбрасывающими водное содержимое непосредственно в кровоток. Второй механизм включает все 3 звена стандартного лимфатического региона [1]: тканевые щели цилиарного тела (прелимфатики), органоспецифические лимфатические капилляры цилиарного тела и лимфатические сосуды мягких покровов головы, регионарные лимфатические узлы головы и шеи. Литература 1. Бородин Ю.И. Лимфатический регион и регионарная лимфодетоксикация. Хирургия. Морфология. Лимфология, 2004, т. 1, № 2, с. 56. 2. Birke K., Lütjen-Drecoll E., Kerjaschki D., Birke M.T. Expression of Podoplanin and Other Lymphatic Markers in the Human Anterior Eye Segment.// Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2010, v. 51, № 1, p. 344-354. 3. Fёldi M. The brain and the lymphatic system revisited.//Lymphology, 1999, v. 32, № 2, p. 40-44. 6 4. Fёldi M., Csanda E., Simon M., Obal F., Schneider Y. Lymphogenic pathways in the wall of cerebral blood Vessels.// Angiologica, 1968, № 5, p. 250-268. 5. Goel M., Picciani R.G., Lee R.K., Bhattacharya S.K. Aqueous humor dynamics: a review.// Open Ophthalmol J., 2010, № 4, p. 52-59. 6. Kim M., Johnston M.G., Gupta N., Moore S., Yücel Y.H. A model to measure lymphatic drainage from the eye.// Exp. Eye Res., 2011, v. 93, № 5, p. 586-591. 7. Moustou A.E., Alexandrou P., Stratigos A.J., Giannopoulou I., Vergou T, Katsambas A., Antoniou C. Expression of lymphatic markers and lymphatic growth factors in psoriasis before and after anti-TNF treatment. // An Bras Dermatol. 2014; v.89, N 6, p. 891-897. 8. Schroedl F., Kaser-Eichberger A., Schlereth S.L., Bock F., Regenfuss B., Reitsamer H.A., Lutty G.A., Maruyama K., Chen L., Lütjen-Drecoll E., Dana R., Kerjaschki D., Alitalo K., De Stefano M.E., Junghans B.M., Heindl L.M., Cursiefen C. Consensus statement on the immunohistochemical detection of ocular lymphatic vessels.// Invest. Ophthalmol. Vis. Sci., 2014, v. 55, № 10, p. 6440-6442. 9. Yücel Y.H., Johnston M.G., Ly T., Patel M., Drake B., Gümüş E., Fraenkl S.A., Moore S., Tobbia D., Armstrong D., Horvath E., Gupta N. Identification of lymphatics in the ciliary body of the human eye: a novel "uveolymphatic" outflow pathway.// Exp. Eye Res., 2009, v. 89, № 5, p. 810-809. 7 РЕФЕРАТ Ключевые слова: цилиарное тело, прелимфатики, лимфатические капилляры, лимфатический регион глаза человека Методами световой микроскопии с использованием иммуногистохимии и электронной микроскопии исследовали структурную организацию интерстициальных пространств и сосудов цилиарного тела глаза человека. В качестве объекта использовали фрагменты энуклеированных по медицинским показаниям глаз больных (n=5). В цилиарном теле показано наличие широких интерстициальных коллагеновыми пространств волокнами иммуногистохимического и – тканевых и щелей, фибробластами. электрономикроскопического ограниченных С помощью изучения в цилиарном теле выявлены органоспецифические лимфатические капилляры. Согласно полученным данным и представлениям о лимфатическом регионе выделены первые 2 звена лимфатического региона глаза: тканевые щели прелимфатики и лимфатические капилляры цилиарного тела. Третьим звеном лимфатического региона являются лимфатические узлы головы и шеи. ABSTRACT Keywords: ciliary body, prelymphatics, lymphatic capillaries, lymphatic region of the human eye By using light microscopy, immunohistochemistry and electron microscopy the structural organization of interstitial spaces and vessels in ciliary body of the human eye were investigated. The fragments of enucleated eye patients (n = 5) were used. The presence of wide interstitial spaces - tissue gaps bounded by collagen fibers and fibroblasts in the ciliary body were demonstrated. The organ-specific lymph capillaries in the ciliary body were revealed by using immunohistochemical and electron microscopy studies. According to the findings and ideas about the lymphatic region the first 2 level lymphatic region eyes tissue way - prelymphatics and lymphatic capillaries of the ciliary body were marked. The third lymphatic region links are the lymph nodes of the head and neck. 8 А Б В Г Д Е Рис. 1. Структура цилиарного тела. А - CD31+ - кровеносные сосуды в цилиарном теле глаза человека. Увеличение 10х40. Б - Prox-1+ -лимфатические капилляры вдоль мышечных волокон цилиарного тела. Увеличение 10х40. В- лимфатический капилляр вдоль мышечных волокон цилиарного тела (отмечено стрелкой). Окраска толуидиновым синим. Увеличение 10х100. Г - лимфатический капилляр около гладкомышечного волокна цилиарного тела (отмечено стрелкой). Увеличение х8000. Д – открытые контакты в структуре лимфатического капилляра (отмечено стрелкой). Увеличение х Е- лимфатический 8000. капилляр в цилиарном теле глаза человека(отмечено стрелкой). Увеличение х8000. 9 А Б Рис. 2. Интерстициальные пространства цилиарного тела глаза человека. А – Направленность коллагеновых волокон, фибробластов и их отростков вдоль гладкомышечных волокон и по направлению к эпителию цилиарного тела. ИГХ выявление рецепторов к фактору роста фибробластов с дополнительным окрашиванием гематоксилином. Увеличение 10х10. Б – Интерстициальные пространства в цилиарном теле. Параллельное расположение коллагеновых волокон и отростков фибробластов. Увеличение х8000. 10
