Городское патологоанатомическое бюро, Санкт-Петербург
На материале от 1086 прооперированных больных и 196 умерших с пороками сердца проводили: вальвулометрию, традиционное гистологическое исследование, серебрение ядрышковых организаторов с подсчетом среднего количества гранул серебра на ядро эндотелиоцита и фибробласта, иммуногистохимическое исследование с использованием моноклональных антител к антигенам КІ-67 и Вс1-2, автоматизированный полуколичественный анализ с оценкой
микроскопических признаков в баллах и вычислением их информативности, цитологическое исследование мазков-отпечатков клапанов. Выявлены клинико-морфологические особенности современного ревматизма и 13 наиболее информативных гистологических признаков для дифференциальной диагностики этого процесса в клапанах сердца. Результаты исследования показали явную дисфункцию эндотелия выстилки клапана при ревматизме, которая может способствовать неуклонному прогрессированию заболевания. (Цитокины и воспаление. 2006. Т. 5, № 1. С. 21-26.)
Известно, что в России ревматизм (Р) по-прежнему лидирует среди причин развития пороков сердца [7]. Причем у 30-50 % больных [9] явных атак Р в анамнезе не наблюдается, в результате чего эти пациенты не получают адекватной терапии, а поражение клапанов и миокарда прогрессирует. Многие авторы отмечают увеличение частоты затяжных, вялотекущих форм заболевания, рефрактерных к обычной антиревматической терапии [5]. В связи с этим изучение морфологических особенностей современного Р и ревматических пороков сердца представляется актуальным.
Использован материал от 1086 прооперированных больных и 196 умерших с пороками сердца. Группа контроля — 35 умерших без патологии сердца. В каждом случае проводилась вальвулометрия. Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, толуидиновым синим, по ван Гизону. В аортальном клапане (АК) выявляли ядрышковые организаторы с подсчетом среднего количества гранул серебра на одно
Митрофанова Любовь Борисовна, e-mail:
ядро фибробласта (Ф) и эндотелиоцита (Э) в каждой нозологической группе (Р в активной фазе (АФ), в неактивной фазе, инфекционного эндокардита (ИЭ), мезенхимальной дисплазии (МД) и группе контроля; соответственно 16, 10, 12, 10 и
случаев). В группах вялотекущего активного Р, ИЭ, МД и группе контроля (соответственно 17, 15, 16, 15 случаев из каждой) производили иммуногистохимическое исследование АК и митрального клапана (МК) с использованием моноклональных антител к антигенам Ю-67 и BcL-2. В 250 случаях исследовали мазки-отпечатки клапанов, окрашенные по Пап- пенгейму. Активность Р констатировали при одновременном наличии признаков дезорганизации соединительной ткани, клеточной инфильтрации, набухания и пролиферации Э. Каждый признак оценивали в крестах (+), со следующей формулировкой степени активности процесса: + — ++ — вялотекущий процесс, +++ — умеренной степени активности, ++++ — высокой. Фазу активности Р оценивали по критериям Т.И. Сучковой [8]. Для каждого клапана проводили автоматизированный полуколичественный микроскопический анализ с оценкой в баллах 34 признаков воспалительных реакций, дезорганизации соединительной ткани и их исходов [6]. В конкретных нозологических группах вычисляли информативность каждого признака (в битах) по отношению к норме, а затем — суммарную информативность признаков по отношению к другой группе и к норме по формуле S. KuLLback [2]. Достоверность различий групп оценивали по критериям Стью- дента и Вилкоксона при p < 0,05.
В операционном материале Р был выявлен у 622 больных, т. е. в 57 % случаев (средний возраст больных — 47 лет, 40 % мужчин и 60 % женщин), а в секционном материале с пороками сердца — у 133, т.е. у 67 % умерших (средний возраст — 51 год, 45 % мужчин и 55 % женщин). В среднем диагноз Р (по историям болезни) устанавливали в 18 лет. Первые атаки Р у разных пациентов отмечались в возрасте от 3 лет до 51 года. В 3 случаях ревматический комбинированный порок МК был выявлен впервые у женщин 66, 70 и 82 лет. У 16 % больных Р диагностировали после 25 лет. Возможность заболеть в зрелом и даже пожилом возрасте согласуется с данными А.А. Данилова [4] и противоречит традиционному мнению о том, что первая атака Р наблюдается в 5-15 лет [10].
Ишемическая болезнь сердца сопровождала Р только у 8 % больных. Причиной смерти, в основном, была прогрессирующая хроническая сердечная недостаточность с тромбоэмболическими осложнениями в половине случаев. ИЭ осложнял течение Р у 8 % больных, тогда как на фоне МД он развивался у 22 % больных, т. е. почти в 3 раза чаще, что, по-видимому, объясняется выраженной травматизацией увеличенных в размерах, прола- бирующих створок. Подобную частоту осложнений Р инфекционным эндокардитом отмечают и другие авторы [14]. Вальвулометрия МК показала статистически достоверное отличие средней площади передней (7,27 ± 2,40 см) и задней (3,36 ±3,17 см) створок при Р от таковой при МД (соответственно 11,42 ± 3,89 см и 12,15 ± 5,79 см).
Преобладали комбинированный порок МК (у
% больных) и сложный порок МК и АК (у 33 %). Макроскопический вид МК был традиционным: в виде пиджачной петли или рыбьей пасти со сросшимися по комиссурам, деформированными, утолщенными створками, которые в 85 % случаев были кальцинированы, а хордальные нити всегда были утолщены и укорочены. Максимальное утолщение створок наблюдалось по линии смыкания и по свободному краю. Средние площади створок при недостаточности и комбинированном пороке МК статистически достоверно не различались. Средний диаметр левого атриовентрикулярного отверстия при комбинированном пороке МК составлял 2,3 ± 0,2 см, а при митральном стенозе — 1,1 ± 0,2 см. АК, в отличие от МК, в 100 % случаев был кальцинирован. Отверстие клапана было треугольным за счет сращения по комиссу- рам только на ранних этапах. По мере прогрессирования процесса растущие конгломераты кальция изменяли форму створок и отверстия. Средний диаметр отверстия АК при комбинированном пороке составлял 1,7 ± 0,4 см, а при аортальном стенозе — 0,9 ± 0,3 см. У 3 из 21 больных первые проявления Р в трикуспидальном клапане были обнаружены не в створках, а в утолщенных и укороченных хордах. Преобладал фибропластический эндокардит. Возвратно-бородавчатый вальвулит отмечали лишь у 24 % больных с АФ процесса.
Гистологическое исследование клапанов с вычислением информативности признаков (в битах) показало, что наиболее характерными для Р из
являются: 1) васкуляризация створок (76,1); 2) гиалиноз (51,1); 3-5) толстостенные сосуды с узким просветом за счет гиперплазии (41,5), гипертрофии (39,4) и фиброза медии (39,0), а затем и всех оболочек; 6-7) поля кальциноза (39,0) и бесклеточного фиброза (35,7); 8) набухание (33,7) и 9) пролиферация Э (33,7); 10) периваскулярные грубоволокнистые или гиалинизированные муфты (32,4); 11-13) клеточная инфильтрация лимфоцитами (25,9), гистиоцитами (23,7), плазмоцитами (21,2). Характерные для Р толстостенные сосуды присутствовали в МК и трикуспидальном клапане постоянно, а в АК встречались редко, также как и периваскулярные фиброзные муфты. Поля бес- клеточного фиброза, гиалиноза и кальциноза клапанов обнаруживали не только при Р, но при данной патологии они отличались постоянным присутствием и крупными размерами. Для более объективной оценки набухания и пролиферации Э выстилки клапана использовались мазки-отпечатки (рис. 1), оценка которых позволила выявить, что исследуемые признаки в Э выстилки клапана сопутствуют таковым в Э сосудов лишь в 63 % случаев с АФ процесса. Причем в половине из них пролиферация Э сопровождается набуханием и цитолизом клеток, а в 23 % случаев были обнаружены только цитолиз и дистрофические изменения (рис. 2, 3). Серебрение ядрышковых организаторов в Э выстилки при неактивном Р показало, что среднее количество гранул серебра в ядре этой клетки статистически достоверно выше, чем в неизмененном клапане, и ниже, чем при ИЭ. Группа ревматизма АФ достоверно отличалась низкими показателями еще и от группы МД, достоверно не отличаясь от группы неизмененных клапанов (табл. 1). Таким образом, синтетическая активность Э при Р ниже, чем при МД и ИЭ, и можно сделать вывод
о его дисфункции, которая способствует неуклонной прогрессии данного заболевания. Этот факт подтвердили и результаты иммуногисто- химического исследования. В частности, при вялотекущем Р количество Э, находящегося в состоянии апоптоза в среднем было в 4,7 раз больше, чем пролиферирующих клеток (табл. 2). При ИЭ, наоборот, апоптоз наблюдался в 1,8 раз реже, чем пролиферация Э, а среднее число пролиферирующих клеток в 7,3 раза превышало таковое при Р. При МД среднее число Э в апоптозе соответствовало числу пролиферирующих. По функцио-
Заболевание
Среднее количество ядрышковых организаторов
случаев
в ядре эндотелиоцита
в ядре фибробласта
Ревматизм активной фазы
Комбинированный
16
2,0 ± 0,4
3,0 ± 0,8
Ревматизм неактивной фазы
порок
10
3,0 ± 0,6
2,9 ± 0,7
Инфекционный эндокардит
Недостаточность
12
5,2 ± 2,6
6,3 ± 1,9
Мезенхимальная дисплазия
клапана
10
3,3 ± 1,8
2,9 ± 0,8
Таблица 1
Нормальный клапан 15 2,1 ± 0,5 2,2 ± 1,0
Индексы
Инфекционный эндокардит (п = 15)
Ревматизм (п = 17)
Мезенхимальная
дисплазия
(п = 16)
Неизмененные клапаны (п = 15)
Пролиферации
фибробластов
15,3 ± 11,9 %
3,1 ± 3,3 %
1,5 ± 1,5 %
0,8 ± 0,6 %
эндотелиоцитов
22,0 ± 15,7 %
3,0 ± 1,8 %
1,6 ± 1,4 %
0,6 ± 0,4 %
Апоптоза
фибробластов
1,9 ± 0,8 %
3,7 ± 2,7 %
0,9 ± 0,7 %
0,8 ± 0,7 %
эндотелиоцитов
12,2 ± 5,9 %
14,2 ± 7,5 %
1,6 ± 1,4 %
0,5 ± 0,5 %
Таблица 2
Примечание. * — митрального и аортального.
нальной же активности Ф группа Р достоверно отличалась от групп неизмененных клапанов и ИЭ и была сравнима с группой МД. Средний процент пролиферирующих Ф при вялотекущем Р соответствовал проценту этих клеток, находящихся в апоптозе. При этом известно, что Р относят к аутоиммунным заболеваниям с гуморальным и клеточным ответом, вызванным повышенной реактивностью к стрептококковым антигенам, которые вызывают синтез антител, перекрестно реагирующих с тканевыми антигенами человека: основного вещества соединительной ткани, фибробластами клапана, сарколеммой миокарда и гладких мышц, миозином кардиомио- цитов и эндотелиоцитами клапанов [13, 15]. Активация Э клапанов, в свою очередь, вызывает экспрессию молекул адгезии сосудистых клеток VCAM-1, что приводит к экстравазации лимфоцитов через Э в субэндотелиальный слой и к запуску реакции воспаления. Таким образом, по мнению S. Roberts et al. [15], Э имеет важную, инициирующую роль в патогенезе Р, в то время как описанные нами изменения этой структуры можно сформулировать как эндотелиоз и дисфункцию.
Клеточная инфильтрация при Р в подавляющем большинстве случаев была представлена лимфогистиоплазмоцитарными инфильтратами (рис. 4). Гранулемы Ашоффа-Талалаева в клапанах наблюдали лишь у 5 % больных с АФ процесса (рис. 5), тогда как в миокарде они выявлялись в 21 % случаев. Только у одного больного в гранулеме были обнаружены так называемые «миоци- ты Аничкова». В настоящее время их, как и гистиоциты, относят к макрофагам. Эти клетки демонстрируют высокую митотическую активность [12]. В 40-е годы [1] гранулемы отмечали в 90-100 % случаев активного Р, а в 60-е — только у 75 % больных [3]. По Н.Н. Грицман (1971), отсутствие гранулем при наличии других признаков активности свидетельствует о снижении защитных сил организма. Ближе к кальцинатам или к организующейся бородавке-тромбу при возвратно-бородавчатом эндокардите в дополнение к вышеописанному «стандартному современному клеточному ревматическому набору» обнаруживались классические макрофаги, единичные лейкоциты и тучные клетки. Последние обычно сопровождали «пышный» клеточный ответ при высокой степени активности процесса. Инфильтративно-про- дуктивный васкулит был обнаружен в клапанах только у 41 % больных с АФ, поэтому он не вошел в число наиболее информативных признаков. Капиллярит обнаруживали чаще — у 50 % больных (рис. 6). В миокарде при АФ васкулит встречался лишь у 28 % пациентов. Нередкой находкой он был в адвентиции восходящей аорты. По мнению S. Dajani et al. [11], генерализованный васкулит мелких сосудов наблюдается в острой фазе Р и отличается от такового при других заболеваниях соединительной ткани отсутствием тромбозов. Начальные проявления Р в виде дезор-
Рис. 1. Ревматизм активной фазы. Набухание и пролиферация эндотелиоцитов. Мазок-отпечаток митрального клапана. Окр. по Паппенгейму, х 400.
ганизации соединительной ткани, а затем васку- ляризации и капиллярита наблюдали в pars spongiosa без нарушения целостности Э, что неудивительно, т. к. именно этот слой богат межуточным веществом, в котором, как известно, и происходят самые ранние молекулярные физико-химические сдвиги с нарушением ферментных систем и накоплением мукополисахари- дов. Однако признаки дезорганизации соединительной ткани имели низкую информативность, что, по-видимому, объясняется частым обнаружением их и при другой патологии, например, при МД и ИЭ.
В нашем исследовании вальвулит наблюдался у 95 % больных с АФ. У 74 % пациентов имел место миокардит, который чаще (у 67 % больных) был очаговый межуточный, лимфогистиоцитар- ный. В 98 % случаев отмечали следы перенесенного миокардита в виде диффузного кардиосклероза и характерные периваскулярные грубоволокнистые или гиалинизированные фиброзные муфты. Фибринозный перикардит или его последствия в виде спаек между листками перикарда встречались у 31 % больных с АФ, мезангио-про- лиферативный очаговый гломерулит — у 22 % пациентов, полисерозит — у 5 %, а пневмопатия — у 2,5 %. Генерализованный васкулит, в т. ч. с поражением сосудов легких и/или почек обнаруживали у 4 % больных. Таким образом, преобладали пролиферативные формы проявления процесса, а вальвулит являлся наиболее частым его выражением. Следует обратить внимание, что у 18 % больных с активным Р в одном клапане была АФ, в другом — неактивная, еще у 14 % изменения в клапанах различались по степени и фазе процесса. У 49 % больных при наличии активности процесса в клапанах миокард не был заинтересован, а у 13 % — расхождение по наличию активности наблюдалось не только по клапанам и миокарду, но и перикарду, почкам, легким и т. д. Эти наблюдения, на наш взгляд, характеризуют Р как «блуждающий», непрерывно-прогрессирующий процесс и объясняют высокий процент (33 %) расхождений относительно активности при клинико-морфологических сопоставлениях.
В целом, АФ процесса наблюдалась у 59 % прооперированных больных и в 75 % случаев у нео- перированных, т. е. в 3 раза чаще, чем неактивная, что, по-видимому, объясняется отсутствием должного наблюдения и лечения больных. I фаза активности процесса встречалась наиболее часто и наблюдалась у 41 % больных, II фаза наблюдалась у 23 %, а III — у 37 %. У 52 % больных с АФ процесс был вялотекущий, у 37 % — умеренной степени, и только у 11 % — высокой степени активности. Однако в последние годы на нашем материале отмечается постепенное увеличение количества случаев с умеренной и высокой степенями активности. По операционному материалу Р умеренной и высокой степени активности в 19891991 гг. наблюдался в 21 % случаев, в 1992-94 гг. — в 23%, в 1995-97 гг. — в 38%, в 1998-99 гг. — в 43 %, а в 2000-2002 — в 48 %.
Современный Р в большинстве случаев представляет собой вялотекущий, «блуждающий», непрерывно рецидивирующий процесс со сменой трех фаз на непродолжительную ремиссию, поражающий эндокард и миокард, в 3 раза реже — перикард, и в 5 раз реже другие органы. Причем обострение процесса обычно идет несинхронно: в каком-то одном клапане или миокарде, или почках. Наблюдается явное преобладание пролиферативных процессов над экссудативными. В подавляющем большинстве случаев вслед за МК поражается АК, а потом трикуспидальный клапан. Преобладает фибропластический эндокардит. В клапанах и миокарде редко обнаруживаются гранулемы Ашоффа-Талалаева.
Наиболее информативными гистологическими признаками для современного ревматического поражения клапанов сердца являются: васкуляри- зация, гипертрофия, гиперплазия и фиброз медии новообразованных артерий, поля бесклеточного фиброза, гиалиноза и кальциноза, набухание, пролиферация Э, лимфогистиоплазмоцитарная фильтрация створок.
Результаты цитологического, иммуногистохи- мического исследования и серебрения ядрышковых организаторов показали явную дисфункцию
Э выстилки клапана при Р, которая несвойственна больным с ИЭ и МД и, очевидно, способствует неуклонному прогрессированию процесса.
Fraser W.J., Haffejee Z., Cooper K. Rheumatic Aschoff nodules revisited: an im- munohistological reappraisal of the cellular component // Histopathology. —
— Vol. 27, № 5. — P. 457-461.
Galvin J.E., Hemric M.E., Ward K., Cunningham M.W. Cytotoxic monoclonal antibody from rheumatic carditis recognizes heart valves and laminin // J. Clinic. Invest. — 2000. — Vol. 106, № 2. — P. 217-224.
Kazanjian P.H. Infective endocarditis: review of 60 cases treated in community hospitals // Infect. Dis. Clin. Pract. — 1993. — Vol. 2. — P. 41-45.
Roberts S., Kozanke S., Terrence Dunn S. et al. Pathogenic mechanisms in rheumatic carditis: focus on valvular endothelium // J. Infect. Dis. — 2001. — Vol. 183, № 3. — P. 507-511.
L.B. Mitrofanova, G.B. Kovalsky 1 V.A. Almazov Research Institute of Cardiology; 2 Municipal Bureau of Pathology, St. Petersburg
On the material of dissected valves of 1086 postoperative patients, 196 autopsied of the died from the heart valve disease and 15 non-changed valves the following study was carried out: valvulometry, traditional histological investigation with silvering nuclear organizers and calculating the average quantity of silver grains per endotheliocyte' and fibroblast' nucleus, automatic semi-quantitative analysis with estimation of 34 microscopic features in arbitrary units and appreciation of their meaning in attitude to the norm and to different nosologic groups, cytological investigation of valve smears. Immuno- histochemical studies were performed using monoclonal antibodies against the Ki-67 antigen and the bcl-2 oncoprotein. Some clinical and morphologic features of modern rheumatism and 13 most informative histological features to diagnose differentially this process in heart valves were revealed. The results of cytological investigation and silvering the nuclear organizers have shown a clear dysfunction of valve endothelium in rheumatism. This dysfunction can promote the disease progress. (Cytokines and Inflammation. 2006. Vol. 5, № 1. P. 21-26.)
