Рис. 1. Сканирующая электронная микроскопия макулярной (а) и парамакулярной (б) областей. В макулярной области поверхность выгладит более гладкой из-за частичной утраты слоя эпиретинального СТ в процессе приготовления препарата. На поверхности в макулярной и парамакулярной областях определяются многочисленные плотно расположенные дискретные образования, отличающиеся более ярким светлым тоном от поверхности, на которой они расположены – гиалоциты
Рис. 2. Сканирующая электронная микроскопия различных отделов центральной сетчатки. На поверхности эпиретинального СТ определяется большое количество клеток разных форм и размеров: а) на поверхности сетчатки расположен тонкий слой СТ (эпиретинальное СТ), который очевидно контрастируется обнажившейся поверхностью ВПМ – указано стрелками. На поверхности эпиретинального СТ шарообразные клетки. Плотность клеток 4468 на 1 мм² . В верхнем левом углу – увеличенное фото одной из клеток. Размер клеток – 3 мкм; б) клетки округлой формы с боковыми отростками. Размер клеток примерно в 2 раза больше в сравнении с клетками на фото «а», очевидно уменьшение числа клеток на единицу поверхности по сравнению с фото «а». В верхнем левом углу увеличенное фото одной из клеток, ее размер соответствует примерно 9 мкм. Клетка имеет отросток, из которого исходит волокно новообразованного СТ (указано стрелкой); в) клетки с множественными отростками, образующими сеть волокон СТ явно большей толщины и протяженности, нежели в слое эпиретинального СТ, на котором они располагаются. В верхнем левом углу одна из клеток с большим увеличением. Размер клетки соответствует 15 мкм; г) клетки звездчатой формы, существенно большего размера по сравнению с клетками на рис. а, б. Плотность клеток наименьшая – 166 на 1 мм² . Размер наибольших клеток около 90 мкм. В верхнем левом углу увеличенное фото одной из клеток. Видны многочисленные отростки, из которых исходят новообразованные волокна СТ. Часть отростков указана стрелками. Размер клетки превышает 90 мкм. Рядом с клеткой расположены многочисленные волокна новообразованного СТ. Волокна имеют вид «жемчужных нитей» и располагаются поверх более плотно упакованных и тонких волокон эпиретинального СТ
Первым детальное описание клеток СТ дал Iwanoff A. в 1865 г. [4]. Им было отмечено чрезвычайное разнообразие форм и размеров клеток, которые он разделил на три типа: «1) круглые клетки с одним или двумя ядрами, располагающимися непосредственно под гиалоидной оболочкой; 2) звездчатые и веретенообразные клетки, имеющие 3-5 отростков; 3) пузырчатые, иногда шарообразные клетки, часто той же формы и с такими же отростками, как клетки второй группы, но содержащие в своей протоплазме светлый пузырь и преимущественно встречающиеся в центральных отделах стекловидного тела взрослых людей». Кроме этого автор обнаружил, что «во всех клетках СТ наблюдается амебное изменение их формы» [4]. Balazs E.A. в 1961 г. предложил называть клетки СТ гиалоцитами [1]. Этот термин он предложил использовать для именования однородной популяции клеток в кортикальном слое стекловидного тела различных видов животных. Наибольшее количество клеток зарегистрировано в корковых отделах СТ [9]. Основываясь на морфологических исследованиях (проведенных на крысах), некоторые исследователи указывают, что гиалоциты могут быть отнесены к моноцитарно-макрофагальной клеточной линии, так как имеют на своей поверхности многочисленные микроворсинки [11]. Hogan M.J., Alvarado J.A., Weddell J.E. [3] утверждают, что гиалоциты имеют макрофагальное происхождение. Lazarus H.S., Hageman G.S. [6], основываясь на иммуногисто-химических исследованиях, пришли к заключению, что гиалоциты относятся к моноцитарно-макрофагальной линии, хотя и существенно отличаются от других тканевых макрофагов. Sakamoto T., Ishibashi T. [10] предположили, что гиалоциты происходят из костного мозга, играют иммунную роль, являются посредниками воспаления и могут участвовать в мембранообразовании. Высказана гипотеза о том, что гиалоциты могут принимать участие в пролиферативных процессах [5], что они могут обладать фагоцитарной и фибринолитической активностью [7], предполагается, что гиалоциты причастны к образованию эпимакулярных мембран [12]. Высказывается также мнение, что клетки СТ могут играть двоякую роль: с одной стороны, поддерживать прозрачность СТ, с другой, вызывать образование эпиретинальных мембран [10]. Определенного аргументированного мнения о функциях гиалоцитов человека на настоящий момент не сформировано, имеется множество предположений и гипотез, основанных на косвенных данных. Представления о возможности прижизненного синтеза новообразованного коллагена в СТ взрослого человека носят теоретический характер. Ponsioen с соавт. [8], по совокупности результатов исследований, высказали предположение, что «синтез новообразованного коллагена в глазе взрослого человека, вероятно, находится на низком уровне». Аналогичное предположение высказывается и другими авторами с добавлением того, что синтез коллагена возможно происходит в клетках периферической сетчатки взрослого человека [14]. Van Deemter с соавт. [13] высказали предположение о том, что «кругооборот коллагена в стекловидном теле глаза взрослого человека происходит под воздействием трипсина и металопротеиназ». Существующие результаты исследований в направлении синтеза коллагена в стекловидном теле взрослого человека основаны на косвенных данных и в известной степени противоречивы. В настоящее время нет единой концепции в отношении синтеза коллагена в СТ взрослого человека.
Цель
Определение клеточной микроанатомии области витреоретинального контакта, морфофункциональная идентификация клеток СТ, исследование возможного синтеза коллагена в СТ взрослого человека.
Материал и методы
В исследовании использована сканирующая электронная микроскопия, позволяющая получать изображение поверхности и приповерхностных слоев. Сканирующий электронный микроскоп, наравне с возможностью получить увеличение от 10 до 1 000 000 крат, обладает чрезвычайно большой глубиной резкости (600-800 Мкм). Это позволяет получать изображения с характерным трехмерным эффектом для объектов со сложным рельефом. Произведено исследование четырех донорских глаз после забора из них материала для трансплантации. Средний возраст доноров составил 40 лет. Материал для исследований предоставлен глазным тканевым банком (заведующая канд. мед. наук Х.Д. Тонаева) Центра фундаментальных и прикладных медико-биологических проблем «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» под руководством доктора медицинских наук, профессора Борзенка С.А. Все исследования произведены автором.
При подготовке препарата производился круговой склеральный разрез по экватору. Разрез производился без повреждения стекловидного тела, после чего от экватора в сторону роговицы производилось 4 склеральных разреза в диаметрально противоположны[ плоскостях и выделялась передняя полусфера СТ. Из сформированного блока «задний полюс – СТ» удалялось стекловидное тело, затем производилась фиксация полученного препарата в глутаре, выполнялась резекция заднего полюса глаза единым блоком в пределах центральных сосудистых аркад. Следующим этапом производилось обезвоживание препарата в спиртах восходящей концентрации с последующей специальной сушкой в «критической точке». После высушивания приготовленный препарат фиксировался на специальный столик, производилось напыление золота на поверхность препарата в вакуумной камере. Сканирующая электронная микроскопия производилась с использованием сканирующего электронного микроскопа Cam Scan S-2 (Cambridge Instruments, Великобритания).
Результаты
После удаления с поверхности центральных отделов сетчатки кортикального СТ на ее поверхности остался тонкий слой эпиретинального СТ. На поверхности эпиретинального СТ обнаружено большое количество клеток СТ-гиалоцитов (рис. 1).
Выявлено, что плотность клеток в центральных отделах эпиретинального СТ неоднородна и колеблется от 166 клеток на 1 мм² до 24468 клеток на 1 мм² (рис. 2). Размеры и форма клеток неоднородны. Размеры клеток меняются от 3 мкм (рис. 2а)до 90 мкм (рис. 2г). Клетки полиморфны. Форма их изменяется от шарообразной до звездчатой (рис. 2). Имеется множество переходных форм (рис. 2б, в).
Наиболее плотно на поверхности эпиретинального СТ расположены шарообразные клетки (рис. 2а), наименее плотное расположение имеют звездчатые клетки максимального размера (рис. 2г). По мере увеличения степени «звездчатости» клеток уменьшается их плотность на единицу поверхности (рис. 2). Клеткам наибольших размеров сопутствуют более толстые и рыхло переплетенные волокна СТ, располагающиеся на поверхности тонких и более плотно упакованных волокон эпиретинального СТ (рис. 2в, г). Вокруг шарообразных клеток наименьшего размера аналогичные коллагеновые волокна практически отсутствуют (рис. 2а). По мере увеличения размера клеток и числа их отростков увеличивается количество сопутствующих им, более толстых и длинных волокон СТ, располагающихся на поверхности из гораздо более тонких и плотно упакованных волокон эпиретинального СТ (рис. 2в, г). При микроскопии клеток с наибольшим увеличением выявлено, что из отростков звездчатых клеток исходят новообразованные коллагеновые волокна СТ большого диаметра, имеющие вид «жемчужных нитей» (рис. 2б, г). Волокна новообразованного СТ имеют вид аналогичный волокнам, сопутствующим звездчатым клеткам(рис. 2в, г).
Обсуждение
Зарегистрирован прижизненный синтез коллагеновых волокон в СТ взрослого человека гиалоцитами эпиретинального СТ. Учитывая изложенное, гиалоциты эпиретинального СТ уместно отнести к «фибробластам»-клеткам, продуцирующим волокна, в данном случае, продуцирующим коллагеновые волокна СТ. Синтетическая активность фибробластов эпиретинального СТ, их форма и размер неоднородны. При минимальных размерах и шаровидной форме фибробласты не обладают синтетической активностью. При максимальных размерах и звездчатой форме синтетическая активность фибробластов наибольшая и они образуют максимальное количество волокон эпиретинального СТ. Синтетическая активность фибробластов переходных форм пропорциональна размеру, числу и величине отростков. При уменьшении размера фибробласта и количества его отростков уменьшается производство волокон СТ в эпиретинальном СТ. Фибробласты располагаются поверх тонкого слоя эпиретинального СТ, который они и синтезируют. Фибробласты не контактируют во внутренней пограничной мембране (ВПМ) сетчатки (рис. 1).
Заключение
Впервые очевидным образом зарегистрирован синтез новообразованных волокон стекловидного тела в СТ взрослого человека. Новообразованный коллаген синтезируется гиалоцитами, располагающимися в эпиретинальном СТ. Основываясь на выявленной синтетической функции, пул гиалоцитов, располагающихся в эпиретинальном СТ, следует отнести к фибробластам. С большой долей вероятности можно предположить, что аналогичные процессы синтеза новообразованного коллагена могут происходить в других отделах СТ.
Сведения об авторе:
Лыскин Павел Владимирович – канд. мед. наук, офтальмохирург отдела витреоретинальной хирургии и диабета глаза ФГАУ «НМИЦ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России
