Рис. 1. Структура цилиарного тела: а) Prox-1+-лимфатические капилляры вдоль мышечных волокон цилиарного тела. Увеличение 10х40; б) лимфатический капилляр около гладкомышечного волокна цилиарного тела. Увеличение х8000; в) CD31+-кровеносные сосуды в цилиарном теле глаза человека. Увеличение 10х40; г) межтканевые щели в цилирном теле, ограниченные коллагеновыми фибриллами и фибробластами. Увеличение х8000
Рис. 2. Структура интерстициальных пространств в передней камере глаза: а) наличие коллагеновых фибрилл и фибробластов в перикапиллярном пространстве в радужной оболочке. Увеличение х10000; б) интерстициальные пространства в строме радужной оболочки. Увеличение х10000; в) межтканевые щели в структуре роговицы. Увеличение х15000; г) межтканевые щели в склере, ограниченные коллагеновыми фибриллами и фибробластами. Увеличение х15000
Считается, что основной отток ВГЖ происходит через корнеосклеральную часть трабекулярной сети, Шлеммов канал и далее через водяные вены, эпи- и интрасклеральные венозные сплетения поступает в системный кровоток [17]. При увеосклеральном пути оттока ВГЖ проходит в области основания радужной оболочки через увеосклеральную часть трабекулярной сети, интерстиций цилиарного тела в супрахориоидальное пространство [13].
В настоящее время в научной литературе активно обсуждается роль свободнорадикальных процессов, нарушений местного иммунного реагирования, дисбаланса различных групп цитокинов, клеточных факторов роста и других биологически активных субстанций в патогенезе первичной открытоугольной глаукомы (ПОУГ), а также их влияние на развитие морфоструктурных нарушений в органе зрения, повреждение трабекулярного аппарата, процессы нейродегенерации, апоптоз клеток зрительного нерва и др. [3, 5, 6, 11, 14, 15, 20, 22-25]. Необходимо отметить, что многие продукты метаболизма, клеточного распада и другие утилизируются в организме посредством протективной (лимфатической) системы [2].
Однако, основываясь на долгое время существовавшем представлении об отсутствии лимфатических сосудов в структурах глаза [8], возможная роль лимфатической системы органа зрения в целом и в увеосклеральном пути оттока в частности практически не обсуждалась [26].
После выявления молекулярных маркеров эндотелия лимфатических сосудов, таких как LYVE-1, Podopanin (D2-40) и Prox-1, в цилиарном теле глаза человека были обнаружены лимфатические сосуды [9, 26].
Относительный вклад лимфатического пути оттока ВГЖ остается до конца не изученным. В научных исследованиях было показано, 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. Эти данные указывают на присутствие лимфатических каналов в цилиарном теле глаза человека, и что жидкость и растворенные в ней вещества оттекают, по меньшей мере частично, через лимфатическую систему [13]. Это представляется логичным, учитывая, что, по мнению ряда авторов, ВГЖ по своим свойствам сходна с межтканевой (лимфатической) жидкостью, находящейся в интерстициальном пространстве [27].
По мнению ряда исследователей, открытие увеолимфатического пути оттока ВГЖ является весьма значимым для исследования механизмов развития глаукомы и других заболеваний глаза [26]. Однако дискуссия относительно существования лимфатических путей оттока и классификации «лимфатических сосудов» в структурах глаза продолжается [21].
Цель
Выявить и изучить ультраструктурную организацию лимфатических структур цилиарного тела и интерстициальных путей циркуляции тканевой жидкости в структурах переднего сегмента глаза человека.
Материал и методы
В качестве объекта исследования были взяты фрагменты энуклеированных по плановым медицинским показаниям глаз (n=5). Энуклеация проводилась по поводу заболеваний, не влияющих на морфоструктурную организацию переднего отрезка глаза (злокачественные новообразования заднего отдела глаза).
У всех пациентов было получено информированное согласие на проведение операций и забор тканей глаза, а также использование данных исследования в научных целях.
Для проведения морфологического исследования полученные биологические образцы тканей глаза фиксировали в 10%-ном растворе нейтрального формалина, обрабатывали по стандартной гистологической методике и заливали в парафин.
Парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, а также 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).
В исследовании использовали моноклональные антитела к маркерам эндотелиоцитов кровеносных сосудов CD31 и CD34 (Novocasro), лимфатических сосудов LYVE -1 (DCS ImmunoLine) и Prox-1 (Monosan), к маркерам рецепторов к фактору роста фибробластов FGFR-3 (Santa Cruz). Полученные препараты тканей глаза изучали в световом микроскопе «Leiсa DM», фотографировали с помощью компьютерной программы «Аvigion».
Для исследования в электронном микроскопе образцы тканей глаза фиксировали в 1%-ном растворе ОsO4 на фосфатном буфере (pH=7,4), дегидратировали в этиловом спирте возрастающей концентрации и заключали в эпон.
Из полученных блоков готовили полутонкие срезы толщиной 1 мкм на ультратоме Leica UC7/FC7, окрашивали толуидиновым синим, изучали под световым микроскопом 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.
Результаты и обсуждение
Для выявления лимфатических сосудов в цилиарном теле нами были использованы специфические маркеры эндотелиоцитов лимфатических сосудов LYVE-1 и Prox-1. При иммуногистохимическом окрашивании препаратов тканей глаза на данные маркеры в обоих случаях наблюдали подобие трабекул вдоль мышечных волокон цилиарного тела (рис. 1а).
При электронно-микроскопическом исследовании образцов было установлено, что вдоль мышечных волокон цилиарного тела располагаются клетки с небольшим содержанием органелл в вытянутых узких участках цитоплазмы, имеющие межклеточные контакты типа наложения и открытые межклеточные контакты (рис. 1б).
Мы считаем, что данные структуры являются лимфатическими капиллярами в связи с тем, что они образуют каналы, преимущественно вдоль мышечного волокна цилиарного тела, окрашиваются на маркеры эндотелиоцитов лимфатических сосудов LYVE-1 и Prox-1 (см. рис. 1б). Они не окрашивались на маркеры кровеносных сосудов CD31 и CD34 и не имели базальной мембраны. Кроме того, они контактировали с коллагеновыми фибриллами (см. рис. 1б), которые, по-видимому, играют роль стропных структур и не окрашивались на маркер к рецептору фибробластов FGFR-3, хотя сходны по структуре с отростками фибробластов, но отличаются от фибробластов структурой ядра и наличием микропиноцитозных везикул в цитоплазме.
В научной литературе последних лет мы встретили две публикации, в которых при использовании молекулярных маркеров к эндотелию лимфатических сосудов методами иммуногистохимии, иммунофлуоресценции и иммуноэлектронной микроскопии в цилиарном теле выявлены структуры, окрашивающиеся на молекулярные маркеры эндотелиоцитов лимфатических сосудов – LYVE-1 и Podoplanin [8, 26]. Авторы описывают данные структуры как образующие трабекулы в цилиарном теле, расположенные в виде узких полосок вдоль цилиарной мышцы и иногда лежащие отдельно в строме цилиарного тела. Электронно-микроскопическими исследованиями были выявлены плоские клетки с тонкими цитоплазматическими выростами [26]. Они не окрашивались на маркеры эндотелия кровеносных сосудов (CD34) и не имели базальной мембраны [9]. Данные структуры были охарактеризованы как лимфатические каналы.
Описанные авторами структуры соответствуют выявленным нами в цилиарном теле каналам, образованным фибробластоподобными клетками, расположенными вдоль мышечного волокна и редко одиночно в строме цилиарного тела.
В связи с вышеизложенным, представляют несомненный интерес данные научной литературы, свидетельствующие о способности фибробластов при определенных условиях окрашиваться на маркеры к рецепторам факторов роста сосудов (VEGF-C и VEGF-D), регулирующим рост лимфатических сосудов [16], на маркер эндотелия лимфатических сосудов (Podoplanin) [17], а также о функциональной взаимосвязи между фактором роста фибробластов FGF2 и LYVE-1 [19].
Исходя из этих данных, выявленные нами фибробластоподобные клетки, по-видимому, можно рассматривать как аналоги эндотелия лимфатических капилляров в цилиарном теле, а образованные ими каналы – аналоги лимфатических капилляров, имеющие органоспецифические особенности, которые собирают тканевую жидкость из сосудистой, частично ВГЖ (тканевая жидкость), бессосудистой зоны глаза, а также продукты метаболизма для направленного транспорта в лимфатическую систему, а затем в кровоток.
Кровеносные сосуды цилиарного тела имели иную форму и локализацию. Окрашивание препаратов на маркеры эндотелиоцитов кровеносных сосудов CD31 и CD34 показало, что строма цилиарного тела равномерно пронизана кровеносными сосудами. Наиболее крупные по размерам капиллярные сосуды были расположены у основания цилиарных отростков (рис. 1в).
В цилиарном теле были выявлены и интерстициальные пространства различного размера и электронной плотности, ограниченные коллагеновыми фибриллами, волокнами, фибробластами и их отростками (рис. 1г). Обращала внимание структурированность интерстициального пространства – направленность коллагеновых волокон, фибробластов и их отростков была как вдоль пучков гладкомышечных волокон, так и к цилиарным отросткам.
Структурированность интерстициального пространства отмечали также в строме радужной оболочки, в которой интерстициальные щели окружали сосуды и располагались параллельными рядами вдоль органа и также, как и в цилиарном теле, были ограничены коллагеновыми волокнами и фибробластами (рис. 2).
В склере и роговице глаза также отмечали упорядоченное расположение коллагеновых волокон и фибробластов. Между пучками коллагеновых волокон были расположены электронно-светлые пространства, в которых находились фибробласты и их длинные отростки. Отростки фибробластов располагались параллельно направлению пучков коллагеновых волокон (см. рис. 2).
По мнению ряда авторов, лимитирующей стадией в увеосклеральном оттоке может быть состояние цилиарной мышечной ткани [4, 7].
Показано, что сокращение цилиарной мышцы уменьшает, а релаксация увеличивает увеосклеральный отток [7]. Наличие лимфатических капилляров вдоль мышечных волокон цилиарного тела может быть одним из факторов изменения увеосклерального оттока при сократительной активности цилиарной мышцы. Сокращение мышечных волокон приводит, по-видимому, к пульсирующим движениям стенки лимфатических капилляров и продвижению ВГЖ по лимфатическим путям.
В научной литературе имеются данные, что регуляция увеосклерального оттока возможна путем воздействия на холинэргические рецепторы. Показано, что адреналин увеличивает увеосклеральный отток, скорее всего, путем стимулирования Beta (2) адренергических рецепторов. Простагландин F (2-альфа) и аналоги простагландина F (2-альфа) эффективно снижают внутриглазное давление за счет увеличения увеосклерального оттока. Таким образом, по мнению авторов, возможно усиливать отток через увеосклеральный путь, что может являться значимым вкладом в лечение глаукомы, хотя по-прежнему ограничено понимание его физиологической роли [7].
Обсуждая особенности увеосклерального пути оттока ВГЖ, можно предположить, что он может быть рассмотрен аналогично лимфодренажу тканевой жидкости в других органах и поддерживать метаболические (трофические) процессы в органе зрения, поскольку в ВГЖ присутствуют белковые субстанции, крупномолекулярные коллоидные и кристаллоидные растворы, липиды, а также продукты метаболизма. Указанное предположение в целом соответствует заключениям сделанных исследований [12, 13].
Таким образом, нами с помощью иммуногистохимического и электронно-микроскопического исследования выявлены лимфатические капилляры в цилиарном теле. Кроме того, показано наличие структурированных интерстициальных пространств – тканевых щелей, ограниченных коллагеновыми волокнами и фибробластами во всех структурах переднего сегмента глаза человека. По терминологии Fёldi M. (1999), тканевые щели, содержащие тканевую жидкость, являются путями несосудистой микроциркуляции в интерстиции – прелимфатиками. Они находятся вблизи кровеносных сосудов, располагаются экстра- или интраадвентициально, либо окружают лимфатические капилляры [10]. Следовательно, тканевая жидкость течет по структурированным интерстициальным пространствам – прелимфатикам.
Согласно нашим представлениям о лимфатическом регионе, включающем несосудистые пути движения тканевой жидкости – прелимфатики, лимфатические сосуды и регионарные лимфатические узлы [1], можно говорить о лимфатическом регионе глаза.
Заключение
В структуре лимфатического региона глаза, на основании наших данных, мы выделяем первые два звена: тканевые щели – прелимфатики и органоспецифические лимфатические сосуды цилиарного тела. Далее следуют лимфатические сосуды мягких покровов головы, 3-м звеном лимфатического региона являются лимфатические узлы головы и шеи.
Полученные результаты, вероятно, свидетельствуют о том, что в дренажной системе глаза существует несколько механизмов оттока ВГЖ, направленных на поддержание различных звеньев гомеостаза органа зрения. Первый представлен трабекулярной сетью, Шлеммовым каналом и водяными венами, сбрасывающими ВГЖ непосредственно в кровоток. Второй механизм включает три звена стандартного лимфатического региона: тканевые щели цилиарного тела (прелимфатики), лимфатические капилляры цилиарного тела и лимфатические сосуды мягких покровов головы, регионарные лимфатические узлы головы и шеи, что позволяет рассматривать данный механизм оттока ВГЖ как отток через протективную (лимфатическую) систему, вероятно, с целью утилизации продуктов метаболизма и клеточной деструкции.
Вероятно, степень структурированности и нарушение функционального состояния увеосклерального (увеолимфатического) путей оттока ВГЖ во многом определяют выраженность трофических и метаболических нарушений в механизмах развития глаукоматозного процесса.
Поступила 21.04.2015
Сведения об авторах:
Черных Валерий Вячеславович, профессор, докт. мед. наук, директор Новосибирского филиала ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России;
Дружинин Игорь Борисович, канд. мед. наук, врач-офтальмолог;
Еремина Алена Викторовна, мл. научн. сотрудник, врач-офтальмолог
Новосибирский филиал ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России
Ходжаев Назрулла Сагдуллаевич, профессор, докт. мед. наук, зам. ген. директора по организационной работе и инновационному развитию
ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России
Коненков Владимир, профессор, академик РАН, докт. мед. наук, директор ФГБНУ «НИИ клинической и экспериментальной лимфологии»;
Бородин Юрий Иванович, профессор, академик РАН, докт. мед. наук, руководитель Центра эндоэкологической реабилитации;
Бгатова Наталия Петровна, докт. биол. наук, профессор, зав. лабораторией ультраструктурных исследований;
Пожидаева Анастасия Алексеевна, мл. научн. сотрудник лаборатории ультраструктурных исследований
ФГБНУ «НИИ клинической и экспериментальной лимфологии»
Трунов Александр Николаевич, профессор, докт. мед. наук, зам. директора по научной работе Новосибирского филиала ФГБУ «МНТК «Микрохирургия глаза» им. акад. С.Н. Федорова» Минздрава России; руководитель лаборатории иммунологии
ФГБНУ «НИИ экспериментальной и клинической медицины»
