Сосудистые заболевания, связанные с атеросклеротическим поражением, занимают ведущее место среди причин летальности во многих странах мира, в том числе в России [1, 3]. Хорошо известны морфологические изменения сетчатки и зрительного нерва, связанные с артериальной гипертензией и сахарным диабетом. Достаточно часто в экспериментальных работах упоминаются сочетания гипертензии и атеросклероза, развитие венозных окклюзий, однако работ, посвященных изменениям, непосредственно связанным с системным атеросклерозом, практически нет [4—6].
Цель настоящей работы — изучить и сопоставить морфологическую и ангиографическую картину глазного дна при экспериментальном системном атеросклерозе.
Материал и методы
Работа основана на анализе результатов экспериментального исследования, выполненного на 16 кроликах породы шиншилла (самцы массой 2—3 кг, 32 глаза).
Гиперхолестеринемию (экспериментальный атеросклероз) моделировали по методу Н.Н. Аничкова и С.С. Халатова (1912). Для этого кроликам через зонд или с кормом вводили внутрь холестерин. Выраженные атеросклеротические изменения в крупных сосудах наступали через несколько месяцев при ежедневном применении 0,5—0,1 г холестерина на 1 кг массы тела. Как правило, им сопутствовало повышение уровня холестерина в сыворотке крови (в 3—5 раз по сравнению с исходным), что явилось основанием для предположения о ведущей патогенетической роли в развитии атеросклероза гиперхолестеринемии.
Животные были разделены на следующие группы: 1-я — начальный системный атеросклероз (5 животных, 10 глаз), срок наблюдения 3 мес; 2-я — развитый системный атеросклероз (5 животных, 10 глаз), срок наблюдения 6 мес; 3-я — контроль (6 животных, 12 глаз), срок наблюдения 3 и 6 мес.
Во всех группах в начале эксперимента, через 3 и 6 мес после развития стойкой холестеринемии, проводили флюоресцентную ангиографию глазного дна (ФАГД), позволяющую оценить состояние гемодинамики всех звеньев ретинального кровеносного русла. ФАГД проводили стандартным методом на фундус-камере FF-450 (Германия) с встроенной цифровой камерой. В качестве контрастного вещества применяли 10% флуоресцеин натрия (флуоресцид) производства фирмы «Новартис» (Швейцария), который вводили в ушную вену в количестве 2 мл в течение 2 с. В день проведения ФАГД зрачок расширяли мидриатиками ad maximum. До внутривенного введения контрастного вещества каждому животному делали фоновый снимок с целью контроля псевдоаутофлюоресценции структур глазного дна. Через 1—3 с от начала инъекции начинали серийную съемку глазного дна в течение 20—25 с с интервалом 0,8—1,0 с. Последующие кадры снимали с интервалом 5—10 с. Поздние фазы регистрировали через 15, 30 и 60 мин.
Гистологическое исследование. Животных выводили из эксперимента через 3 мес (1-я группа и 3 животных из контрольной группы) и 6 мес (2-я группа и 3 животных из контрольной группы). Энуклеированные глаза фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина. Из целого фиксированного глаза готовили центральную колодку через центр диска зрительного нерва, которую в дальнейшем заливали в парафин, и готовили срезы (толщиной 5—8 мкм). Депарафинированные срезы окрашивали гематоксилином и эозином и по Ван-Гизону. Для получения полутонких срезов интересующие нас образцы тканей глаза размером 2×2 мм помещали в холодный фиксирующий 2,5% раствор глутаральдегида на 0,1 М фосфатном буфере (рН 7,4). Через 2 ч отмытые в буфере образцы дофиксировались в течение 1 ч в 1% растворе осмиевой кислоты. После обезвоживания в батарее спиртов возрастающей концентрации препараты заключали в смесь эпоксидных смол (эпон-аралдит). Полутонкие срезы (толщиной 0,5—1,0 мкм) готовили на Ультратоме Нова («LKB», Швеция) и окрашивали толудиновым синим, а также полихромным методом (метиленовый синий и фуксин).
Для выявления сосудистых изменений получали изолированное ретинальное русло «трипсиновым» методом по Kuwabara (1960 г.). Для этого выделенную сетчатую оболочку инкубировали в 3% растворе трипсина при температуре 37 °С, после отторжения переваренной нервной ткани сетчатки оставшиеся интактными ретинальные сосуды помещали на предметное стекло, высушивали и окрашивали гематоксилином и эозином.
Окрашенные препараты исследовали на световом Фотомикроскопе-Ш («Орton», Германия) и фотографировали с помощью цифровой фотовидеокамеры в составе программно-аппаратного модуля фирмы «Мекос».
Результаты и обсуждение
Через 3 мес после начала эксперимента существенных офтальмоскопических и ангиографических различий между животными контрольной и 1-й группы получено не было.
Через 6 мес во 2-й экспериментальной группе отмечали «обеднение» сосудистого рисунка на фоне микроокклюзий и частичного запустевания микроциркуляторного русла сетчатки (рис. 1).
В 1-й группе при гистологическом исследовании средний диаметр мелких ретинальных сосудов уменьшился на 8%, главным образом за счет сужения и частичной редукции более мелких сосудов капиллярного русла. В силу возникшей относительной ишемии сетчатки наблюдали отек нейронов (в основном ганглиозных клеток), расширение межклеточных пространств во внутренних слоях сетчатой оболочки (рис. 2).
Таким образом, в 1-й группе было отмечено постепенное уменьшение количества перфузируемых ретинальных сосудов и появление начальных дистрофических изменений в нейронах (начиная с трех) и в слое фоторецепторов. Сосуды более крупного калибра оставались без выраженных изменений. Скорее всего, полученные результаты свидетельствуют о незавершенности развития системного атеросклероза у животных к этому сроку.
Через 6 мес (во 2-й группе) изменения носили более выраженный и распространенный характер. На фоне продолжающейся редукции мелких капилляров происходила магистрализация кровотока с перераспределением кровяных потоков и последующей ишемизацией прилегающих слоев сетчатки.
На некоторых срезах (рис. 4)
Во всех исследуемых группах существенных изменений в хориокапиллярном слое и слое ретинального пигментного эпителия отмечено не было, что свидетельствует о большем вовлечении на этих сроках в патологический процесс ретинальных сосудов по сравнению с хориоидальными.
При изучении микроангиоархитектоники сетчатой оболочки «трипсиновым» методом выявили значительные изменения, обусловливающие развитие дегенеративных процессов в сенсорной части сетчатки (рис. 6—8).
Атеросклероз, гипертоническая болезнь и ряд других заболеваний сопровождаются ангиопатиями, следовательно, происходит изменение структуры микрососудистой стенки, что приводит к снижению ее пластичности и гемодинамических показателей как на органном уровне, так и на уровне всего организма [2]. В результате снижается реактивная способность подстраивания конфигурации реальных микрососудистых сетей к реальным условиям тканевого метаболизма. Так как длина микрососуда, как правило, во много раз превышает диаметр его просвета, то изменение структурно-динамических свойств микрососудистой стенки в абсолютных значениях меньше отразится на способности микрососуда изменять свою длину, чем на способности изменять диаметр своего просвета. Поэтому подстройка микрососудистых сетей к оптимальной конфигурации на поздних стадиях развития этих заболеваний, когда уже произойдут органические изменения в сосудистой стенке, будет осуществляться преимущественно за счет изменений степени извитости микрососудов. Углубление органических изменений будет приводить в некоторых местах к механическим повреждениям микрососудистой стенки, которые повлекут за собой локальные нарушения микроциркуляции (точечные кровоизлияния, локальный отек, микроаневризмы).
Магистрализация кровотока и потеря возможности его тонкой ауторегуляции служат пусковым механизмом не только истончения слоя нервных волокон, но и уплотнения (а затем утолщения и отслойки) задней гиалоидной мембраны. В результате ишемизации развиваются признаки реактивного фиброза (периваскулярного или интерстициального) за счет стимулирования коллагенпродуцирующих клеток. Прогрессирование этого процесса способствует дальнейшему нарушению трофики сенсорной сетчатки и замещению нервной ткани пролиферирующей нейроглией (глиоз сетчатки).
Заключение
Таким образом, к 6-му месяцу экспериментального системного атеросклероза у кроликов развиваются значительные изменения ретинального микроциркуляторного русла, приводящие к магистрализации кровотока, ишемии сетчатки и нейродегенеративным изменениям преимущественно ее внутренних слоев, а также к формированию отслойки задней гиалоидной мембраны.