Особенности лимфоциркуляции тонкой кишки при ее острой денервации

Введение. Международное общество спинного мозга (International Spinal Cord Society) в перечне осложнений посттравматической болезни спинного мозга отдельным пунктом выделяет дисфункцию пищеварительного тракта [1]. Течение острого периода спинальной травмы характеризуется нарушением иннервации и дисциркуляторными расстройствами в кишечной трубке у 37–63 % пострадавших, что увеличивает риск развития значимых в клиническом аспекте дефицитных состояний: авитаминоза, ли-попротеинемии, гипопротеинемии, недостатка минеральных веществ, аминокислот, моно- и дисахаридов, электролитных соединений [2–4].

Важную роль в обменных процессах играет лимфатическая система, которая участвует в

транспорте пищевых липидов, жирорастворимых витаминов, антигенпрезентирующих клеток, антигенов, обеспечении биодоступности пероральных препаратов и выведении лишней жидкости из интерстиция в системный кровоток [5–7].

Вместе с тем, не смотря на активное изучение морфологических и имунологических параметров лимфоидной ткани, оценка динамики лимфоциркуляции в кишечной стенке при ее денервации остается сложной задачей, что прежде всего связано с нехваткой специализированного оборудования, позволявшего бы оценить лимфатический ток в кишке в режиме реального времени. Такая возможность мониторинга лимфоциркуляции in vivo появилась с

развитием технологии оптической когерентной томографии в режиме лимфографии (ОКЛ) [8].

Таким образом, динамическая оценка лимфатических сосудов в настоящем времени помогла бы разобраться во влиянии травм различного генеза на нарушение функций кишечника и, возможно, способах улучшения общесоматического состояния организма. Несмотря на высокую клиническую значимость темы подобные исследования лимфатической системы в России и в мире не проводились.

Цель исследования. В остром эксперименте изучить особенности интрамуральной лимфоциркуляции тонкой кишки при ее острой денервации.

Материалы и методы. В эксперименте задействованы самцы кроликов массой 1000–1500 г (n=12). Их содержание в сертифицированном виварии ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Минздрава России (ПИМУ) и исследовательская работа проводились в соответствии с международными правилами Guide for the Care and Use of Laboratory Animals и отвечали требованиям Европейской конвенции о защите позвоночных живот-

ных, используемых для экспериментов или в иных научных целях (от 18.03.1986). Работа одобрена комитетом по этике ПИМУ (протокол № 17 от 11.10.2019). Хирургическое пособие на всем протяжении эксперимента выполнялось под общей внутрибрюшинной анестезией смесью растворов 3,5 % тилетамина гидрохлорида, золазепама и 2 % ксилазина гидрохлорида [9].

Первый этап эксперимента состоял в выполнении 10 животным срединной лапаротомии длиной до 5 см. После чего в сформированную лапаротомную рану выводили участок тонкой кишки в 20 см от связки [10].

Модель спинальной травмы заключалась в забрюшинном разрушении симпатических ганглиев спинного мозга на уровне Th 10 -L 2 [11]. Лимфатическая сеть оценивалась посредством технологии оптической когерентной томографии (ОКТ), включающей возможность проведения ОКЛ и исследования поляризационных свойств ткани (кросс-рассеяние). ОКЛ выполняли со стороны серозной оболочки тонкой кишки. Динамику лимфоциркуляторного русла оценивали до нанесения травмы и через 3 ч после симпатической денервации (рис. 1).

Рис. 1. Тонкая кишка кролика (А); забрюшинный доступ на уровне Th 10 -L 2 (стрелкой указаны симпатические ганглии спинного мозга) (Б); ОКТ-установка (В), сканирование ткани тонкой кишки со стороны серозной оболочки (Г)

Fig. 1. Rabbit small intestine (а); retroperitoneal access to Th10-L2 level (the arrow indicates the spinal sympathetic ganglia) (b); OCT setup (c), scanning of the small intestinal tissue from the serous membrane side (d)

Технология ОКТ основана на регистрации обратнорассеянного низкоинтенсивного света ближнего инфракрасного диапазона. Использован спектральный мультимодальный оптический когерентный томограф, разработанный в ФИЦ Институт прикладной физики РАН (г. Н. Новгород), с длиной волны зондирующего поляризованного излучения 1300 нм [12]. Продольное разрешение системы составляет 10 мкм, разрешение по глубине – 15 мкм, глубина сканирования в воздухе – до 2 мм; скорость сканирования – 20 000 А-сканов в секунду; размер

получаемых в течение 26 с объемных изображений – 2,4×2,4×1,8 мм. Кросс-поляризационная ОКТ-модальность позволяет строить 2 вида изображений: на одних отображается общая структура ткани (как в поперечном сечении, так и при виде сверху), на других сигнал появляется только от компонентов, изменивших поляризацию зондирующего излучения на ортогональную. Режим ОКЛ основан на анализе вариации спекловой картины ОКТ-сигнала и позволяет визуализировать лимфатические сосуды с функционирующим током лимфы [8, 13] (рис. 2).

д Выделенная пунктирной линией область - сигнал от ткани тонкой кишки.

The area outlined by the dashed line represents the signal from the small intestine tissue

• ■ Область ниже - нет сигнала (просвет кишки).

The area below indicates no signal (intestinal lumen)

• □ Стрелка - сигнал от лимфатических сосудов внутри ткани.

Arrow is the signal from the lymphatic vessels mside the tissue.

Рис. 2. ОКТ-скан стенки тонкой кишки (стрелкой указаны интрамуральные лимфатические сосуды) (А), программная обработка рисунка (Б); ОКТ в режиме лимфографии (стрелкой указаны функционирующие лимфатические сосуды) (В)

Fig. 2. OCT scan of the small intestinal wall (the arrow indicates intramural lymphatic vessels) (A), digital image processing (B); OCT lymphography mode (the arrow indicates functioning lymphatic vessels) (C)

После получения информации о состоянии лимфатического русла в кишке исследуемые участки резецировали и отправляли на патоморфологическое исследование. При этом 2 животных выступали в качестве контроля: у них забор гистологического материала выполняли без нанесения травмы.

Фиксацию забранных образцов осуществляли в 40 % растворе формалина в течение суток. Окраска осуществлялась с помощью гематоксилина и эозина.

Гистологические препараты описывались независимым патоморфологом.

Для статистической обработки данных использовали программу IBM SPSS Statistics 20. Оценку статистической значимости различий при сравнении групп по количественному признаку проводили по критерию Вилкоксона для непараметрических выборок. Данные представлены в виде Me [Q1; Q2], где Ме – медиана, Q1 – нижний квартиль, Q2 – верхний квартиль. Критическое значение уровня значимости принимали равным 5 % (р≤0,05).

Результаты и обсуждение. Симпатическая денервация кишечной трубки является триге-ром для нарушения функции лимфатической

системы, которое проявляется в визуальном уменьшении количества, диаметра лимфатических сосудов, а также их средней плотности, рассчитанной по полученным ОКЛ-изображе-

ниям (рис. 3). В то же время лимфатическая система интактной кишечной стенки представляет собой развитую сеть сосудов разного диаметра, сопровождающих артерии и вены.

Рис. 3. ОКТ-скан нормальной стенки тонкой кишки (стрелкой указаны ее интрамуральные лимфатические сосуды) (А1); программная обработка скана с нормальной плотностью лимфатических узлов и их объемом (А2); стенка кишки после травмы (стрелкой указаны спавшиеся интрамуральные лимфатические сосуды) (Б1); программная обработка скана, где показано уменьшение плотности и просвета лимфатических узлов (Б2)

Fig. 3. OCT scan of a normal small intestinal wall (the arrow indicates its intramural lymphatic vessels) (A1); digital processing of a scan showing normal lymph node density and volume (A2); intestinal wall after injury (the arrow indicates collapsed intramural lymphatic vessels) (В1), digital processing of a scan showing a decrease in the density and lumen of the lymph nodes (В2)

Показатель средней плотности лимфатической сети сосудов в интактной кишке составил 2,29 % [2,04; 2,73]. Надо отметить, что максимум данного показателя достиг 10 %. Подобное аномально высокое значение, вероятнее всего, связано с возникновением отека кишечной стенки в ответ на агрессию. Спустя 3 ч после резекции симпатических ганглиев зафиксировано статистически незначимое уменьшение числа и толщины, визуализируемых на ОКТ-изображениях лимфатических

сосудов, при этом плотность последних снизилась до 1,8 % [1,12; 1,94] (p=0,052) (рис. 4).

Гистологическое исследование подтверждает данные ОКЛ: в интактной кишке отмечается пустое поперечное сечение лимфатических сосудов, тогда как после симпатэктомии просветы лимфатических сосудов заполнены белковыми преципитатами. Этот факт указывает на изменение состава лимфы и возникновение посттравматического снижения лимфо-тока (рис. 5).

Рис. 4. ОКТ-скан стенки тонкой кишки с функционирующими в ней лимфатическими сосудами (показаны стрелкой) (А1); ОКТ в режиме лимфографии (стрелкой указаны функционирующие лимфатические сосуды) (А2); ОКТ-скан стенки тонкой кишки после травмы со спавшимися лимфатическими сосудами (показаны стрелкой) (Б1); ОКТ в режиме лимфографии (стрелкой указано нарушение тока лимфы) (Б2)

Fig. 4. OCT scan of the small intestinal wall with functioning lymphatic vessels (indicated by the arrow) (A1); OCT lymphography mode (the arrow indicates the functioning lymphatic vessels) (A2); OCT scan of the small intestinal wall after injury with collapsed lymphatic vessels (indicated by the arrow) (В1); OCT lymphography mode (the arrow indicates impaired lymph flow) (В2)

Рис. 5. Морфологическое исследование нормальной кишки с визуализацией а – артерии, v – вены, l/s – лимфатических сосудов (а); гистологическое исследование стенки кишки после травмы: а – тромбированная артерия, v – вена с тромбом в просвете, l/s – спавшиеся лимфатические сосуды с белковыми преципитатами (*) в просвете (б)

Fig. 5. Morphological examination of the normal intestine with visualization of a – artery, v – vein, l/s – lymphatic vessels (A); histological examination of the intestinal wall after injury: a – thrombosed artery, v – vein with a thrombus in the lumen, l/s – collapsed lymphatic vessels containing protein precipitates (*) in the lumen (B)

Заключение. Результаты нашего исследования раскрывают причину уменьшения плотности лимфатических сосудов и снижения лимфоциркуляции в стенке тонкой кишки при ее острой денервации, которая является основанием для спазма мышечной оболочки артериол и венул c нарушением гемодинамики и последующим тромбозом в них, что обуславливает возникновение и нарастание интестинального отека, который в свою очередь оказывает давление на лимфатические сосуды с развитием временного, но существенного подавления лимфодинамики в ответ на травму. Установленные функциональные принципы преобразования лимфоцирку-

ляции стоит учитывать при составлении алгоритма устранения системных патологических состояний, возникших в ответ на спинальную травму [14–16].

Таким образом, нарушение функции лимфатической системы кишечной стенки при ее центральной денервации выражается в уменьшении общей плотности сети лимфатических сосудов в остром периоде травмы. Выявленные с помощью ОКТ и морфологического исследования изменения в стенке тонкой кишки подтверждают необходимость ранней стимуляции гемо- и лимфоциркуля-ции для предотвращения системных вторичных осложнений.

Работа выполнена при поддержке сотрудников ФГБОУ ВО «Приволжский исследовательский медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации Е.Б. Киселевой, М.В. Ширмановой, В.И. Щеславского, Н.Д. Гладковой, М.А. Сироткиной, М.Г. Рябкова и РНФ (проект № 19-75-10096).