- •Ангиогенез
- •Глава 1 12
- •Глава 2 18
- •Глава 3 41
- •5.7. Резюме 70
- •Глава 6 72
- •6.7. Резюме 91
- •Глава 7 92
- •7.7. Резюме 102
- •Введение
- •Глава 1 методы изучения ангиогенеза
- •1.1 Метод прозрачной камеры
- •1.2. Васкуляризация роговицы
- •1.3. Васкуляризации хориоаллантоисной мембраны
- •1.4. Метод тканевых культур
- •1.5. Трансплантация органов и тканей
- •1.6. Наблюдение роста сосудов на различных объектах
- •Глава 2 ангиогенез и васкулогенез в пренатальном и постнатальном периодах онтогенеза
- •2.1. Вводные замечания
- •2.2. Ранние этапы образования и развития кровеносных сосудов в эмбриональном периоде
- •2.2.1. Механизмы васкуло- и ангиогенеза в эмбрионе
- •2.3. Гистогенез стенок сосудов
- •2.3.1. Механизмы формирования просвета сосудов
- •2.3.2. Изменения структурной организации компонентов сосудистых стенок в процессе эмбриогенеза
- •2.3.3. Процессы регрессии сосудов
- •2.3.4. Гистогенез стенки аорты человека (раздел написан с участием м.Д.Рехтера и в.А.Колпакова)
- •2.3.5. Гистогенез эндотелия аорты крысы в постнатальном онтогенезе (раздел написан с участием о.А.Салапиной)
- •2.4. Механизмы формирования кровеносного русла некоторых органов в эмбриогенезе
- •2.4.1. Васкуляризация мозга
- •2.4.2. Васкуляризация сердца
- •2.4.3. Васкуляризация надпочечников
- •2.4.4. Формирование внутриорганного сосудистого русла в плаценте
- •2.4.5. Васкуляризация конечностей
- •2.4.6. Васкуляризация почек
- •2.4.7. Закономерности организации и формирования внутриорганного кровеносного русла большого сальника (раздел написан совместно с а.В.Кораблевым)
- •2.5. Резюме
- •Глава 3 развитие сосудистого эндотелия в филогенезе
- •3.1. Простейшие
- •3.2. Черви
- •3.3. Моллюски
- •3.4. Позвоночные
- •3.5. Резюме
- •Глава 4 морфологические механизмы роста новых сосудов
- •4.1. Последовательность явлений
- •4.1.1. Механизмы образования просвета нового сосуда
- •4.1.2. Механизмы образования сосудистых сетей
- •4.2. Строение и проницаемость новообразованных сосудов
- •4.2.1. Топический анализ субмикроскорической организации растущих сосудов
- •4.3. Резюме
- •Глава 5 регуляция ангиогенеза
- •5.1. Оценка ангиогенной активности
- •5.2. Индукторы ангиогенеза
- •5.2.1. Стимуляторы ангиогенеза
- •5.2.1.1. Характеристика основных са пептидной природы
- •5.2.2. Ангиогенная активность различных клеток и тканей
- •5.2.2.1. Эндотелиоциты как источники са
- •5.2.3. Стимуляторы ангиогенеза в опухолях
- •5.2.4. Механизмы действия индукторов ангиогенеза
- •5.2.5. Ангиогенез и воспаление
- •5.2.5.1. Гепарин - естественный модулятор ангиогенеза
- •5.2.6. Неспецифические ангиогенные факторы
- •5.3. Роль внеклеточного матрикса в ангиогенезе
- •5.3.1. Участие в регуляции ангиогенеза окружающих тканей
- •5.4. Влияние на ангиогенез механических факторов
- •5.4.1. Моделирование ангиогенеза при растяжении тканей (раздел написан с участием м.Д.Рехтера и с.В.Филиппова)
- •5.5. Управление процессами ангиогенеза (раздел написан с участием о.Ю.Гуриной)
- •5.6. Ингибиторы ангиогенеза
- •5.6.1. Механизмы действия ингибиторов ангиогенеза
- •5.6.2. Ангиостатнческие стероиды - новый класс иа
- •5.7. Резюме
- •Глава 6 особенности ангиогенеза в различных условиях
- •6.1. Физиологический (циклический) ангиогенез
- •6.1.1. Закономерности ангиогенеза
- •6.2. Регенерационный ангиогенез
- •6.2.1. Развитие и рост сосудов при заживлении ран
- •6.2.2. Особенности ангиогенеза при заживлении кожных ран . В условиях воздействия жидкой среды и некоторых ферментов (раздел написан с участием т.В.Ершовой)
- •6.2.3. Регенерация кровеносных сосудов париетальной брюшины при инкапсуляции инородного тела
- •6.3. Коллатеральный ангиогенез
- •6.4. Реактивный (адаптационный) ангиогенез
- •6.4.1. Реактивный (рабочий) ангиогенез в скелетных мышцах (б.С.Шенкман и т.Л.Немировская)
- •6.5. Опухолевый ангиогенез
- •6.5.1. Методы изучения опухолевого ангиогенеза
- •6.5.2. Механизмы роста сосудов при опухолевом ангиогенезе
- •6.5.3. Морфология прорастающих в опухоль сосудов
- •6.5.4. Морфологические особенности сосудистого русла опухолей
- •6.5.5. Причины хаотичного роста сосудов в опухолях
- •6.6. Моделирование ангиогенеза in vitro
- •6.6.1. Значение экспериментов с моделированием ангиогенеза in vitro
- •6.7. Резюме
- •Глава 7 репаративный ангиогенез
- •7.1. Восстановление эндотелия
- •7.2. Интрамуральный ангиогенез (раздел написан с участием с.Л.Вялова)
- •7.3. Регенерация эндотелия in vitro
- •7.4. Взаимодействие эндотелия и гмк
- •7.5. Регенерация эндотелия в патологии
- •7.6. Регенерация гладких мышечных клеток (раздел написан с участием м.Д.Рехтера и о.А.Бауман)
- •7.7. Резюме
- •Вместо заключения
- •Использованная литература
- •60Х90 1/16. Усл. Печ. Л. 12,5. Тираж 2500 экз.
- •101882, Москва, Петроверигский пер., 6/8
7.2. Интрамуральный ангиогенез (раздел написан с участием с.Л.Вялова)
С целью моделирования ангиогенеза в стенках вен были проведены эксперименты по механическому повреждению стенки задней полой вены. Для этого участок задней полой вены крысы подвергался механическому воздействию с помощью наложения зажима. Это воздействие приводило к разрушению подэндотелиальных соединительнотканных структур. После наложения зажима постепенно, в течение 4 часов, формируется деэндотелизированная поверхность, содержащая в местах глубоких повреждений интимы пристеночные микротромбы, которые состоят из густой трехмерной фибриновой сети с включенными в нее клетками крови (420) (рис.25-27).
Через сутки ЭК на краю дефекта интенсивно регенерируют. Регенерация эндотелия происходит от интактных зон и от сохранившихся эндотелиальных островков на месте повреждения. При наползании на отложения фибрина эндотелиоциты первых двух рядов интенсивно распластываются и формируют многочисленные отростки, которые как бы «цепляются» за фибриновые нити.
При этом между ЭК образуются широкие щели, через которые просматривается структура пристеночного тромба, представленная различными углублениями и щелями. Подобные «поры» в фибриновом матриксе по мере накопления клеточной массы заполнялись эндотелием и впоследствии дифференцировались в капилляроподобные каналы (рис.25).
При взаимодействии с отдельно расположенными, ветвящимися в просвете вены фибриновыми нитями или более толстыми пучками фибрина ЭК покрывали их со всех сторон. Эндотелизация пучков фибрина приводила к формированию различного диаметра покрытых эндотелиальным монослоеи тяжей в просвете сосуда - эндовазальных разрастаний (рис.25). В процессе регенерации эндотелия по сложно организованному в пространстве фибриновому матриксу пристеночного тромба возникают различные наслоения ЭК друг на друга вследствие роста эндотелиоцитов на разных уровнях фибрин о вой матрицы.
Через 7 суток после повреждения зажимом дефект полностью эндотелизируется. Внутренняя поверхность вены на месте наложения зажима представлена разнообразными эндовазальными разрастаниями, а также многочисленными нишами и воронкообразными углублениями - устьями интрамуральных каналов (рис.26). ЭК, расположенные на эндовазальных структурах, сохраняют признаки малодифференцированных клеток, тогда как эндотелиоциты ровных участков практически не содержат элементов гранулярной цитоплазматической сети, имеют больше микропиноцитозных везикул. В некоторых ЭК, покрывающих эндовазальные разрастания, встречаются дистрофические изменения. Под эндотелием разрастаний формируется тонкий подэндотелиальный слой.
Последовательный анализ серийных полутонких срезов после реэндотелизации выявил, что интрамуральные каналы действительно берут начало от многочисленных, неправильной формы устьев, расположенных на реэндотелизированной поверхности полой вены. Затем в виде анастомозирующих между собой сосудов, что также видно на тотальных препаратах, каналов залегают на достаточно большом протяжении под эндотелием магистральной вены. При этом они могут анастомозировать с периваскулярной сосудистой сетью, разветвляться, постепенно уменьшаться в диаметре, а также слепо заканчиваться в толще венозной стенки. Иногда интрамуральные каналы могут иметь неправильную синусоподобную форму. Интрамуральные каналы, при всех прочих вариантах, могут вновь «возвращаться» в русло полой вены (рис.26).
Через 14 дней у входов в устья интрамуральных каналов постоянно обнаруживаются ЭК, густо покрытые микроворсинками, что характерно для делящихся эндотелиоцитов, тогда как на ровных участках практически все эндотелиальные клетки имеют ровную поверхность. Митозы в этих участках видны и на полутонких срезах. ЭК каналов через 14 дней после повреждения в отличие от эндотелиоцитов на ровных участках реэндотелизированной зоны сохраняют развитый биосинтетический и биоэнергетический аппарат, отличаются низким содержанием микропиноцитозных везикул. Одновременно фибриновая основа разрастаний (эндотелизированного тромба) замещается соединительной тканью. При этом под эндотелием эндовазальных разрастаний среди аморфных недифференцированных мембранных и фибриллярных остатков пристеночного тромба появляются ГМК синтетического фенотипа. Иногда в цитоплазме ГМК встречаются липидные включения.
Через месяц происходит полное замещение фибринового остова разрастаний зрелой соединительной тканью, которая содержит грубые коллагеновые волокна. Вместе с тем, наблюдается уменьшение количества и размеров эндовазальных структур - происходит как бы «усадка» эндовазальных разрастаний. Напротив, степень васкуляризации венозной стенки, отражающая удельный объем интрамуральных каналов, несколько повышается, причем наблюдается их укрупнение с возникновением синусоподобных форм, увеличение числа анастомозов с периваскулярной сосудистой сетью - ремоделирование интрамуральных каналов. Клетки, расположенные на склонах входов в интрамуральные каналы, часто лишены какой-либо ориентации. Встречаются мелкие округлые ЭК, гигантские ЭК и клетки с неровными контурами (рис.27).
Подобные разрастания были обнаружены на пленочных препаратах после повреждения эндотелия вены при помощи раствора нитрата серебра (47). Для уточнения механизмов их образования и возможности сопоставления с нашими данными мы повторили эти эксперименты, используя сканирующую электронную микроскропию, и не выявили при этом принципиальных отличий в характере репаративной регенерации эндотелия и механизма образования разрастаний от наших экспериментов.
Эксперименты с введением в просвет задней полой вены крысы раствора нитрата серебра показали, что на 7-й день после опыта в стенке вены уже имеется сеть сосудов. Эти микрососуды заполнены кровью. Стенка их состоит лишь из одного слоя ЭК. Число ЭК, ограничивающих просвет указанных микрососудов, составляет 3-5.
При этом происходит разрушение БМ, миграция эндотелия в стенку сосуда. Образуются эндотелиальные тяжи, которые канализируются. При этом на базальной поверхности откладывается материал, образующий базальную мембрану, и в стенке сосуда формируется капилляр. Хотя если быть точным, то истинным капилляром его, конечно, назвать нельзя. Одновременно в просвете вен обнаруживаются внутрисосудистые разрастания, представляющие из себя систему тяжей, которые покрыты со всех сторон эндотелием и перекидываются от одной стенки сосуда к другой.
Внутрисосудистые разрастания в просвете вены соответствуют капилляроподобным трубчатым структурам, наблюдаемым в культуре эндотелия. Эндотелиальный пласт наползает на тромб, так как фибриноген вызывает хемотаксис и хемокинез эндотелиоцитов (122). При наползании монослоя эндотелия на тромб клетки начинают сворачиваться и образовывать капилляроподобные структуры. Это, по-видимому, связано с нарушением полярности ЭК. При формировании интрамуральных каналов и эндовазальных разрастаний полярность ЭК восстанавливается. Эндовазальные разрастания, по существу, являются инвертированными сосудами.
Характерной особенностью реорганизации вновь образованного эндотелиального монослоя является прогрессирующее снижение степени связности ЭК около входов н на склонах устьев интрамуральных каналов по сравнению с ровными участками. В этих местах появляются веретеновидные клетки, напоминающие регенерирующие эндотелиоциты. В цитоплазме некоторых эндотелиоцитов, особенно тех, которые расположены на скосах воронкообразных углублений, появляются дистрофические изменения. К эндотелию устьев интрамуральных разрастаний адгезируются лейкоциты, иногда тромбоциты. В наших экспериментах показано, что прикрепление лейкоцитов чаще встречается в областях с увеличенным гетероморфизмом ЭК и в зонах локализации веретеновидных ЭК на склонах воронкообразных углублений.
Следовательно, существует принципиальная возможность образования новых кровеносных сосудов непосредственно из эндотелия крупных кровеносных сосудов, в частности из стенки магистральной вены (рис.18.I).
Выраженность интрамуральных и эндовазальных разрастаний повышается с увеличением степени повреждения сосудистой стенки. Например, при наложении микрохирургического шва большая часть их располагается е месте соустья. В устьях интрамуральных каналов длительное время сохраняется пролиферативная активность вновь образованного эндотелия (13, 278, 420).
При моделировании венозного застоя и венозной гипертензии в этих местах быстрее и в большем количестве адгезируются лейкоциты, откладываются нити фибрина. При наложении сосудистого шва сроки восстановления эндотслиального пласта лимитируются эндотелизацией шовного материала. В эндотелии, покрывающем область шва, в поздние сроки (через месяц и более) регистрируются признаки повреждения клеток и их повышенной пролиферативной активности. Антитромботичсские средства различного механизма действия: трентал, троксевазин, гепарин - уменьшают выраженность интрамуральных и эндовазальных разрастаний в области шва (420).