Гистологическое исследование сонного гломуса: новый подход с использованием ультрафиолетового излучения

Введение. Сонный гломус (СГ), также известный как каротидный клубочек, представляет собой специализированный хеморецептор, который расположен в области бифуркации общей сонной артерии (ОСА) [1]. Хемо-рецепторная активность СГ напрямую зависит от изменений парциального давления СО2 и О2, а также от уровня ионов Н в среде: гиперкапния и ацидоз вызывают высвобождение ионов Са и генерацию потенциала действия [2]. СГ играет важную роль в регулировании дыхательных функций и деятельности сердечно-сосудистой системы, реагируя на колебания уровней кислорода и углекислого газа в крови. С каждым годом исследование этого анатомического образования становится все более актуальным, особенно в контексте распространения заболеваний, возникающих в результате его дисфункции [3].

Одними из наиболее часто встречающихся патологических состояний, связанных с каротидным клубочком, являются синдром обструктивного апноэ во сне (СОАС) и артериальная гипертензия (АГ): в мире СОАС страдает почти 1 млрд человек [4], а более 31 % взрослого населения планеты имеют в анамнезе симптомы АГ [5]. Так как хемосен-сорный рефлекс, берущий свое начало от СГ, является основным регулятором дыхания и активности симпатической нервной системы [6], предполагается, что основной причиной резистентной к лечению гипертонии может быть наличие у пациента СОАС [7]. У детей же синдром обструктивного апноэ может негативно сказаться на их развитии и когнитивных функциях, что подчеркивает важность его ранней диагностики и лечения [8].

Кроме того, СГ может играть роль в развитии таких заболеваний, как диабет и метаболический синдром. У людей с этими состояниями часто отмечаются изменения в чувствительности хеморецепторов, что может повлиять на нормальную регуляцию дыхательных функций и гемодинамики: острая гипогликемия усиливает реакцию СГ на гипоксию, а современные исследования также указывают на то, что СГ могут воспринимать инсулин напрямую, независимо от его воздействия на глюкозу, что связывает каротидные клубочки с патофизиологическими последствиями метаболического синдрома [9].

Актуальность исследования строения СГ в значительной степени обусловлена высокой частотой возникновения опухолей этой структуры, таких как каротидная хемодектома. Эти опухоли составляют около 65 % от общего числа параганглиом области головы и шеи, что подчеркивает важность морфологических и патоморфорфологических исследований, ведущихся в данном направлении [10, 11].

Изучение морфологии СГ также имеет значение для понимания возрастных особенностей структуры, их влияния на здоровье. И хотя количество публикаций, посвященных строению СГ у детей, ограничено, все же некоторые обнаруженные в разных возрастных категориях отличия очевидны. Например, зафиксированы изменения в соотношении «строма/паренхима» [12], которые могут оказывать влияние на функцию органа. Понимание этих особенностей поможет в будущем разработать более специфические методы диагностики и лечения пациентов разных возрастных категорий.

Кроме того, необходимо отметить, что повышение уровня визуализации, точности диагностики и эффективности лечения опухолей гломуса остаются актуальными задачами, которые до сих пор не полностью решены в практике онкологов и неврологов. В связи с этим разработка новых методов и технологий верификации опухолей является важным шагом на пути к улучшению качества медицинской помощи пациентам [13, 14].

Разработка нового способа забора СГ для гистологического исследования становится актуальной задачей в свете описанной выше связи данной структуры с различными заболеваниями. Существующий метод был описан еще в 1982 г. [15]. Он не всегда показывает свою эффективность в работе с материалом взрослых пациентов, страдающих нарушениями липидного обмена или хронической АГ: плотность соединительнотканной капсулы органа и обилие жировой клетчатки могут серьезно влиять на результаты препарирования СГ и, как следствие, качество полученного гистологического препарата. Также метод сложен и не всегда реализуем при работе с материалом, полученным от детей. Свою роль здесь играет худшая макроскопическая визуализация: меньшие размеры бифуркации общей сонной артерии, самого органа, меньшее количество соединительной ткани вокруг него и почти отсутствующая собственная капсула. Все это может привести к некорректному забору материала для гистологического исследования или к повреждению паренхимы органа при проведении препарирования.

Цель исследования. Создание и апробация способа выявления паренхимы сонного гломуса для световой микроскопии с помощью ультрафиолетового излучения.

Задачи включали в себя изучение литературы, выдвижение рабочей гипотезы по выбору оптимальной методики идентификации паренхимы сонного гломуса, апробация способа.

Материалы и методы. Материалом для исследования послужили 5 фрагментов бифуркации ОСА с наружной сонной артерией (НСА) и внутренней сонной артерией (ВСА), полученных во время выполнения каротидной эндартерэктомии (хирургического вмешательства, целью которого является удаление из сонных артерий атеросклеротических бляшек) пациентам пожилого и старческого возраста. Операция проводилась в отделении сосудистой хирургии № 2 клиники ФГБОУ ВО СамГМУ Минздрава России. После иссечения фрагмент бифуркации ОСА помещали в 10 % раствор забуференного формалина. В течение 20 мин материал поступал в патологоанатомическое отделение, где и проводилось дальнейшее исследование. Далее выполнялась стандартная проводка через изопропиловый спирт возрастающей концентрации в гистологическом процессоре замкнутого типа с вакуумом Leica ASP 300. Заливали материал в парафин Histomix (Bio Optica). Затем на роторном микротоме изготавливали послойные гистологические препараты толщиной 5 мкм по рутинной методике с окраской по Массону.

Работа выполнялась в соответствии с действующим законодательством.

Результаты и обсуждение. Основой для создания нового способа выявления паренхимы сонного гломуса послужила работа А. Kohn [16]. Автор использовал для определения хромафинных клеток в мозговом веществе надпочечников соли хрома. С учетом наличия в сонном гломусе хромафинных гранул, содер- жащих ряд катехоламинов [17], а также данных Shyue-Fang Hsu, Gerard P. Ahern, Meyer B. Jackson [18], изучавших секреторные клетки под ультрафиолетом, нами была выдвинута гипотеза о возможности применения УФ-излучения для идентификации паренхимы СГ.

Для подтверждения гипотезы операционный материал препарировали, убирая лишнюю соединительную и жировую ткань, не доходя до места бифуркации общей сонной артерии. Сами ОСА, ВСА и НСА промывали и сразу помещали на 30 мин в прозрачную стеклянную емкость с 10 % нейтральным формалином на фосфатном буфере. Затем в условиях патологоанатомического отделения клиники СамГМУ помещали под УФ-лампу с длиной волны 405 нм и крутящимся столиком внутри. В результате наблюдали ярко-зеленое свечение в области бифуркации ОСА. Светящийся участок иссекали при помощи скальпеля и пинцета, после чего изготавливали гистологический препарат по общепринятой методике.

Во всех гистологических препаратах отчетливо определялась вся гистоструктура сонного гломуса (рис. 1).

Рис. 1. Фрагмент сонного гломуса женщины 78 лет: 1 – собственная капсула органа; 2 – междольковая соединительная ткань; 3 – нервный пучок; 4 – сосуд; 5 – границы дольки СГ; 6 – гломерулы (окраска по Массону, ×10)

Fig. 1. Carotid body, fragment, female, 78 years old: 1 – organ capsule; 2 – interlobular connective tissue; 3 – nerve bundle; 4 – vessel; 5 – borders of the CB lobule; 6 – glomeruli (Masson‘s trichrome stain, ×10 magnification)

Данная методика впоследствии была запатентована [19]. Способ позволил точно определить участки паренхимы сонного гломуса. При данной реакции наличие ярко-зеленого свечения видно невооруженным глазом, благодаря чему отпадает необходимость применения увеличительных приборов. При этом способ прост в использовании и не требует высоких затрат на его реализацию. Получившиеся гистологические препараты подтвердили факт наличия паренхимы в срезах и, соответственно, эффективность данной методики.

Заключение. В результате проведенного исследования был разработан и апробирован способ выявления паренхимы сонного гломуса для световой микроскопии с помощью ультрафиолетового излучения. Новый подход может значительно упростить и ускорить про- цесс исследования СГ, а также улучшить качество получаемого материала для гистологического анализа, что критично для диагностики опухолей и других заболеваний. Упрощение процедуры забора может стать важным шагом в диагностике и лечении заболеваний, связанных с каротидным гломусом, особенно в педиатрической практике.

СГ представляет собой многогранную тему для исследований в современной медицине и морфологии, открывающую новые горизонты для понимания патогенеза различных заболеваний и создания эффективных терапевтических подходов. С учетом критической роли СГ в регулировании жизненно важных функций организма исследование каротидного клубочка должно занимать центральное место как в клинической практике, так и в научных исследованиях.

Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Вклад авторов

Концепция и дизайн исследования: Ганина Е.С., Григорьева Ю.В., Корнилов В.Д.

Литературный поиск, участие в исследовании, обработка материала: Ганина Е.С., Корнилов В.Д.

Написание и редактирование текста: Ганина Е.С., Григорьева Ю.В., Корнилов В.Д.