2 курс / Гистология / ГИСТОФИЗИОЛОГИЯ_СОСУДИСТОЙ_ОБОЛОЧКИ_ГЛАЗА_ЧЕЛОВЕКА_В_ПРЕНАТАЛЬНОМ

Патогенетические механизмы ВМД связаны с тем, что через стенку новообразованных сосудов, входящих в состав субретинальной неоваскулярной мембраны, начинает просачиваться плазма крови, под сетчаткой накапливаются отложения липидов и холестерина.

Очень часто в результате разрыва новообразованных сосудов возникают кровоизлияния (обычно локальные, но в редких случаях довольно значительные по объему). Эти процессы приводят к нарушению питания сетчатки, стимулируют развитие фиброза (замещение соединительной тканью).

Исходом экссудативной формы ВМД является формирование субретинального рубца. Над областью рубца сетчатка подвергается столь грубым изменениям, что становится неспособной выполнять свои функции [16, 41].

Мембрана Бруха в настоящее время относится к наименее изученным структурам глаза человека, в то время как многие учёные фундаменталисты и клиницисты подчёркивают её важную неоспоримую роль

вразвитии возрастной ретинальной макулодистрофии (ВМД) [155]. Именно мембрана Бруха вместе с хориокапиллярным слоем сосудистой оболочки и клетками пигментного эпителия образует своеобразную структурно-функциональную единицу, обеспечивающую барьерные функции [153].

Кзаболеваниям сосудистой оболочки глаза относят: макулодистрофию (ВМД), миопию, хориоидиты и хориоретиниты, меланому хориоидеи, гемангиому, ретинопатию недоношенных, диабетическую ретинопатию, неоваскулярную глаукому, пресбиопию и т.д. [452].

Для этих, как и для многих других заболеваний сосудистой оболочки, общим патогенетическим механизмом является неоваскуляризация [52, 160].

Для успешного изучения и лечения этой патологии необходимо знание основных закономерностей нормального развития глаза, механизмов ангиогенеза в сосудистой оболочке [165, 303].

Новые перспективы в успешности лечения с методологической точки зрения могут быть открыты только с помощью более глубоких морфологических исследований и анализа гистофизиологических данных

вотношении сосудистой оболочки глаза [210].

Очень важно знать, в каких условиях и при воздействии каких тонких механизмов, кроме уже известных, происходят экспрессия и репрессия генов в клетках структур глаза, как и какая взаимная индукция заставляет клетки мигрировать для образования структур глаза [256].

11

СОВРЕМЕННОЕ ГЛАВА I СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

ХОРИОИДАЛЬНОГО

АНГИОГЕНЕЗА

1.1. ОБЩИЙ АНАЛИЗ ПРОБЛЕМЫ

Анализ литературы за 2010–2014 гг. по структуре органа зрения человека показал практическое

отсутствие морфологических данных на фоне публикаций многочисленных результатов физиологических и молекулярно-генетических исследований структур глаза. Современные данные касаются в основном функциональных особенностей органа зрения позвоночных или доказывают участие определённых генов в развитии структур глаза низших позвоночных и млекопитающих, которых авторы предлагают использовать в качестве экспериментальных моделей для экстраполяции данных на орган зрения человека [231, 147, 148, 56]. Также отсутствует единая точка зрения на патогенез глаукомы, диабетической ретинопатии и ВМД [191]. Проблема неоваскуляризации при ВМД и диабетической ретинопатии могла бы быть решена с помощью изучения механизмов физиологической регенерации ключевых структур сосудистой оболочки, определения источников развития её структур, получения полного представления о механизмах васкуляризации и меланогенеза в сосудах и строме хориоидеи в онтогенезе человека, т.к. репаративные процессы в основе своих механизмов имеют те же ключевые звенья, что и при физиологической регенерации [49, 305].

Исследование морфогенеза, времени обособления, роста и дифференцировки структур сосудистой оболочки глаза необходимо как для понимания нормальной структуры и функции глаза в целом, так и для более глубокого представления о становления трофического обеспечения структур глаза [114].

Многие заболевания, ведущие к резкому нарушению функции зрительной системы, возникают во внутриутробном периоде [43]. Причина их связана с отсутствием обратного развития эмбриональных структур. В глазном яблоке недоношенных детей персистирующие остатки эмбри-

13

ГЛАВА I

ональных сосудов приводят к образованию гиперпластического стекловидного тела, ретролентальной фиброплазии или ретинопатии [77].

Внекоторых работах утверждается, что сосудистая оболочка развивается одновременно на всём протяжении [147, 148], хотя в работах, выполненных ранее [67], получены данные, что радужка, цилиарное тело

исобственно хориоидея развиваются в определённом алгоритме, не одновременно [88].

Впериодической литературе вопросы онтогенеза глаза рассматриваются во многом противоречиво, особенно в отношении времени обособления сосудистой оболочки от склеры, времени формирования радужки

ицилиарных отростков [156]. Решение этих вопросов послужит ключом в раскрытии механизмов патологических процессов, сопровождающихся дегенеративными изменениями. Не решен вопрос о числе стадий развития сосудистой оболочки глаза [17]. Очевидно, что на каждом этапе онтогенеза предопределено формирование соответствующих морфологических структур, участвующих в трофическом обеспечении клеток и тканей глаза [9]. Исследования в этой области должны быть направлены на раскрытие механизмов метаболизма, различных структур, сосудистой оболочки глаза человека в разные периоды онтогенеза.

Установленный ранее факт миграции глии в направлении всех прозрачных сред глаза доказывает, что одной из причин врождённой глаукомы (например, при синдроме Петерса) является отсутствие перемещения нейроглиального дифферона клеток, который является важной составляющей роговицы, хрусталика, стекловидного тела, дифференцируется в беспигментный эпителий цилиарного тела и задний эпителий роговицы [75, 219, 253, 349].

Внастоящее время к наименее изученным структурам глаза человека относится мембрана Бруха, в то время как многие авторы подчёркивают её важную неоспоримую роль в развитии возрастной ретинальной макулодистрофии (ВМД) [310, 376]. Именно мембрана Бруха вместе с хориокапиллярным слоем сосудистой оболочки и клетками пигментного эпителия образуют своеобразную структурно-функциональную единицу, обеспечивающую барьерные функции [233, 369]. Также предполагается, что барьерными функциями для неоваскуляризации обладает тапетум (хориоидальное, или блестящее зеркальце), и этот слой клеток располагается в пигментном слое или в сосудистой оболочке [65]. Для успешного изучения и лечения этой патологии необходимо знание основных закономерностей нормального развития глаза, механизмов ангиогенеза в сосудистой оболочке [66].

Вдоступной литературе имеются противоречивые данные по поводу функций цилиарного тела глаза человека [51, 52, 234]. Одни авто-

14

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ХОРИОИДАЛЬНОГО АНГИОГЕНЕЗА

ры утверждают наличие у беспигментного цилиарного эпителия только секреторной функции, другие указывают на морфологические данные, подтверждающие, что для гистофизиологии цилиарного тела характерна всасывательная функция [163, 127]. Происхождение беспигментного эпителия цилиарного тела является предметом острых дискуссий [18, 19, 20, 68]. Решение этого вопроса особенно важно в связи с тем, что один из важнейших факторов, влияющих на становление ВГД (внутриглазного давления) у новорождённого ребёнка, – состояние цилиарного тела [87].

Особенности реакции и разрушения эпителия в условиях глаукоматозного процесса свидетельствуют об актуальности исследований, проводимых в направлении изучения структуры и особенностей развития цилиарного тела глаза человека [4, 5, 6, 7, 8]. Имеются данные, указывающие, что начальным звеном в развитии глаукомы является нарастающая дезорганизация, деструкция соединительной ткани как переднего, так и заднего отрезков глаза [66, 67]. О вероятности наличия аутоиммунного компонента в патогенезе этих изменений свидетельствуют результаты многочисленных исследований, выявивших в сыворотке крови и в жидкостях глаза больных глаукомой высокий уровень аутоантител к гликозаминогликанам, к структурам угла передней камеры, к денатурированной форме ДНК [11, 15]. В осуществлении иммунного надзора и поддержании гомеостаза в передней камере глаза могут принимать участие стромальные меланоциты хориоидеи, радужки и цилиарного тела [10, 14]. Например, для всех стадий глаукомы характерна депигментация и атрофия стромы радужки, наблюдается накопление свободных гранул меланина в дренажной зоне угла передней камеры. С другой стороны, эффективное лечение глаукомы аналогами простагландина сопровождается гиперпигментацией радужной оболочки [12, 13].

Многочисленные концепции порождают множество нерешённых вопросов. Одним из них является вопрос участия в процессах расщепления и обособления структур глаза человека эффекторных клеток фагоцитарного звена. Решение этой проблемы является важнейшим на пути изучения механизмов развития врождённой глаукомы у человека [65].

В некоторых исследованиях сделан вывод о том, что в хориоидее васкулогенез происходит независимо от сосудистого фактора роста эндотелия – VEGF, что вносит важные уточнения в представления о молекулярных механизмах индукции сосудистого роста и решение вопросов консервативного лечения неоваскуляризации в структурах глаза человека [142, 175]. Хотя ряд авторов придерживается другого мнения [348]. Ими установлено, что некоторые факторы причастны к развитию патологических изменений при формировании и регрессии сосудистого бассейна хориоидеи, включая факторы роста фибробластов, тромбоцитарный

15

ГЛАВА I

фактор роста эндотелия и сосудистый эндотелиальный фактор роста. Все эти противоречивые данные тормозят развитие методов консервативной терапии и применение препаратов, обладающих ингибирующим ангиогенез действием [107, 413].

Японские учёные [395, 399] изучили распределение в хориоидее воспалительных медиаторов (интерлейкина (IL) – 1beta, фактора некроза опухоли (ФНО-альфа) и ангиогенного фактора (VEGF), а также определили различные клеточные источники неоваскулярных мембран (CNVMs). Эти морфологические находки свидетельствуют о том, что вопрос об источниках развития сосудистой оболочки до конца не выяснен, требует дальнейших исследований в данной области [133], что подтверждает важность изучения этих процессов у эмбрионов и плодов человека, так же как и необходимость выяснения роли факторов врожденного

иприобретенного иммунитета в процессе ангиогенеза и меланизации структур хориоидеи [201, 497].

Находки цитокератин-позитивных клеток в слое не только ПЭС, но

ив строме и вокруг кровеносных сосудов, особенности их распределения требуют объяснения роли этих клеток как в физиологической регенерации, так и, возможно, при патологических процессах [140].

Также окончательно не решён вопрос о соответствии развития сосудистой оболочки и фоторецепторного слоя, как и нет единого мнения по поводу трофического обеспечения наружного слоя нейральной сетчатки за счёт хориокапилляров сосудистой оболочки [209]. Предметом дискуссий является и вопрос развития структуры стенки крупных сосудов, времени появления перицитов в оболочке кровеносных сосудов, а также их гистофизиологического значения [102].

Зависимость кровоснабжения сетчатки от состояния хориоидеи диктует необходимость более глубокого изучения развития сосудистой оболочки глаза человека, т.к. при патологических состояниях ангиогенез извращается, а регресс сосудистой системы может идти в обратном направлении по сравнению с пренатальным развитием и физиологической регенерацией [58].

B процесс физиологической регенерации сосудистой оболочки включаются несколько клеточных типов: клетки, участвующие в синтезе ткани, тканевой резорбции, клетки-предшественники и клетки со смешанными функциями. В построении ткани участвуют фибробласты, формирующие строму хориоидеи и основу цилиарного тела и радужки глаза [353]. При физиологической регенерации соединительной ткани хориоидеи глаза человека наблюдаются клеточно-молекулярные, клеточ- но-матриксные и клеточно-клеточные взаимодействия, о механизмах которых практически ничего не известно, как и об их индукции [259, 375].

16

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ХОРИОИДАЛЬНОГО АНГИОГЕНЕЗА

Учитывая бурное развитие клеточных технологий в хирургии и консервативной терапии, следует ожидать в недалёком будущем высокой потребности в знании точных источников развития определённых структур, времени дифференцировки клеточных эффекторов и особенностей их взаимодействия. Стромальные структуры сосудистой оболочки, согласно новым данным, развиваются из единой клетки-предшественника [439]. Но остаются неясными этапы ингибиции генома, а также паттерны обслуживающих этот процесс ферментов [157].

Несмотря на то что биохимия меланогенеза изучена весьма обстоятельно, данные о процессе меланизации в сосудистой оболочке также являются противоречивыми и скудными. Нет единого мнения о времени появления меланоцитов в строме и стенке сосудов хориоидеи. Предполагаемый источник меланоцитов – нервный гребень, но пока не решёнными остаются вопросы, как и когда осуществляется миграция меланоцитов, а также в какое время начинается синтез меланина в сосудистой оболочке [261, 403].

Каким образом клетки, не содержащие пигмента, появляются в сосудистой оболочке и покрывают пигментный листок радужки и цилиарного тела и как они становятся прозрачными? Ответив на вопрос, ученые могли бы разработать новые подходы к предотвращению возрастной патологии глаза и помутнения прозрачных сред глаза, возникающих более чем у половины людей старше 65 лет. Сегодня спасительное средство одно – хирургическое лечение. Но и после такой процедуры у значительной части пациентов возникают осложнения, требующие повторной операции. Патология поражает в первую очередь пожилых людей, у которых любое хирургическое вмешательство вызывает сильную тревогу. Разработка метода, позволяющего приостанавливать патологические процессы или даже поворачивать их развитие вспять, стала бы для человечества спасительной [57, 353, 403].

Понимание механизмов, помогающих меланизированным клеткам сосудистой оболочки необычайно тонко контролировать процесс саморазрушения, могло бы подсказать ученым и новые пути лечения заболеваний [140, 173].

Противоречивыми являются и данные о времени образования и инволютивных изменениях меланоцитов [266]. Отсутствуют данные о механизмах развития сосудистой оболочки и его трофическом обеспечении в различные периоды онтогенеза. Одни авторы утверждают, что трофика сосудистой оболочки глаза человека зависит на ранних этапах от диффузного обеспечения, а затем осуществляется только за счёт диффузии питательных веществ из передней и задней камер глаза [350, 394]. Другие придерживаются мнения, что структуры сосудистой оболочки имеют на

17

ГЛАВА I

ранних этапах независимое трофическое обеспечение [179]. Много неясного в формировании дефинитивной сосудистой оболочки и сроках появления её функциональной активности [200].

Поэтому на сегодняшний день можно лишь констатировать, что не обладая ключевым патогенетическим звеном в развитии патологии глаза сосудистого генеза, не обладая знаниями о механизмах развития эндотелия, мы не решим вопрос лечения диабетической ретинопатии и макулодистрофии. Эти вопросы диктуют необходимость глубоких исследований не только источников развития, механизмов ангиогенеза в хориоидее, но и алгоритма генеза цилиарного тела и радужки, а также процессов меланизации в структурах сосудистой оболочки [308, 345].

1.2. РОЛЬ ИММУНОЦИТОВ В РАЗВИТИИ ОРГАНА ЗРЕНИЯ

Одним из факторов, контролирующих сохранность структур глаза и, соответственно зрительных функций, являются иммунокомпетентные клетки. Однако на современном этапе мало изучено их значение в физиологической регенерации органа зрения [76, 236]. Анализ роли иммуноцитов в развитии глаза человека в онтогенезе может объяснить механизмы многих заболеваний органа зрения и позволит разработать патогенетически обоснованное консервативное лечение таких заболеваний, как глаукома и возрастная макулодистрофия, ведущие к слепоте и инвалидности [188].

Стимулированные лимфоциты, моноциты, макрофаги, фибробласты и тучные клетки способны синтезировать фактор роста эндотелиальных клеток, который участвует в формировании сосудов [187, 188].

В настоящее время установлено, что дендритные клетки происходят из костно-мозговых предшественников миелоидного и лимфоидного ряда и до встречи с антигенами находятся в незрелом состоянии. Захватывая и процессируя антиген, они проходят стадию созревания и мигрируют в лимфатические узлы и селезенку, где выполняют антигенпредставляющую функцию. Дендритные клетки образуют единую функциональную систему морфологически сходных клеток, распределенных по всему организму [343, 520].

Считается, что значение дендритных клеток – захват антигенов и их представление Т-клеткам в Т-зависимых зонах регионарных лимфатических узлов [289].

ИДК обнаружены в интерстиции практически всех органов, где они локализуются преимущественно вблизи кровеносных сосудов нервных

18

СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА ХОРИОИДАЛЬНОГО АНГИОГЕНЕЗА

окончаний. Некоторые авторы обнаруживали интерстициальные клетки в склере, радужной оболочке и роговице глаза [521].

ИДК, как и все дендритные клетки миелоидного происхождения, являтся «мобильными стражами», выполняющими антигенпредставляющую функцию. Кроме того, ИДК способны влиять на синтез антител В-клетками [452].

Созревание дендритных клеток является важным моментом в индукции иммунного ответа. На процесс созревания влияют различные факторы. Так, бактериальные клетки, компоненты стенки микроорганизмов (липополисахариды), а также цитокины ИЛ-1, ГМ-КСФ и ФНОαстимулируют созревание дендритных клеток, в то время как ТЛ-10 блокирует этот процесс [265, 343].

Зрелые дендритные клетки обладают рядом особенностей, позволяющих им максимально эффективно представлять антиген Т- и В- клеткам. В прцессе созревания они приобретают многочисленные цитоплазматические отростки, значительно увеличивающие поверхность клетки. Кроме того, зрелые дендритные клетки теряют способность

кфагоцитозу, и количество Fc-рецепторов и рецепторов комплемента

Сна поверхности клетки резко уменьшается. Церамиды, индуцирумые сигналом их созревания, блокируют их способность захватить другие антигены [101, 270].

Антигенпредставляющие клетки усиливают иммунный ответ, представляя на своей поверхности большое количество захваченных и процессированных ими антигенов в комплексе с молекулами МНС и множеством вспомогательных молекул, которые взаимодействуют с рецепторами на Т-клетках, усиливая их адгезию и костимуляцию. Необычайно высокая способность дендритных клеток к представлению антигена обусловлена рядом особенностей этого типа клеток. Во-пер- вых, в отличие от макрофагов, они мигрируют в лимфоидные органы, где встреча с Т-лимфоцитом соответствующего клона наиболее вероятна. Во-вторых, увеличение количества отростков приводит к значительному увеличению поверхности клеток и чрезвычайно высокое содержание комплексов АГ-МНС позволяет дендритным клеткам представлять антиген одновременно нескольким Т-лимфоцитам [215, 272, 299].

Дендритные клетки представляют собой единую систему иммунофенотипически и функционально отличных клеточных популяций, образующихся из различных гемопоэтических предшественников и локализующихся в ряде органов и тканей [175, 523].

Дендритные клетки миелоидного ряда распознают и представляют антиген Т- и В-лимфоцитам, индуцируя развитие первичного и вторичного иммунного ответа, поддерживают жизнеспособность и дифферен-

19

ГЛАВА I

цировку Т-лимфоцитов, в том числе регулируют баланс между подклассами Т-хелперов. Кроме того, ИДК способны стимулировать В-клетки к продукции антител, а также способствуют переключению генов изотипов иммуноглобулинов в В-клетках [57].

Дендритные клетки являются наиболее эффективными антигенпредставляющими клетками из известных на сегодняшний день. Сочетание макропиноцитоза и рецепторопосредованного захвата антигенов, а также ряд особенностей процессинга антигенов приводят к необычайно эффективному представлению. Направленная миграция дендритных клеток в лимфоидные органы и увеличение их поверхности за счет образования цитоплазматических отростков в процессе созревания, а также чрезвычайно высокое содержание комплексов МНС-АГ (в 10–100 раз больше, чем на других АПК) позволяют дендритным клеткам представлять антиген одновременно большому количеству Т-клеток. Кроме того, они экспрессируют более широкий набор молекул адгезии и костимуляции, чем другие АПК, и в зависимости от условий могут секретировать различные цитокины. Все эти особенности делают дендритные клетки

в100–1000 раз более активными, чем макрофаги и В-клетки, в индукции иммунного ответа на чужеродные антигены и способными предотвращать развитие иммунного ответа на аутоантигены [183, 212, 336].

Интерстициальные дендритные антигенпредставляющие клетки составляют пул, который вызывает локальную перестройку, предотвращая развитие генерализованного аутоиммунного ответа [517].

Дендритные клетки осуществляют антигенпредставляющие функции для индуцирования дальнейшей миграции производных стволовых кроветворных клеток, продуцирующих соединительную ткань, – тучных клеток и фибробластов [275, 339].

Таким образом, дендритные клетки играют ключевую роль в иммунной защите организма от инфекционных и аутоиммунных заболеваний, а также в развитии противоопухолевого иммунитета. Показано, что нарушения в дифференцировке и функционировании предопределяют предрасположенность к развитию данных заболеваний. В связи

сэтим нормализация генерализации, созревания и функционирования дендритных клеток в области формирования структур глаза и создание вакцин на их основе являются перспективными направлениями иммунотерапии [486, 512].

Внастоящее время концепции гистогенеза глаза в целом основаны на том, что механизм формирования структур осуществляется за счет апоптоза.

Считается, что цитокины могут как угнетать, так и стимулировать

вклетках очага воспаления процессы синтеза ДНК. Так, TNF-γ ингиби-

20