Лаборатория нейроморфологии института клинической кардиологии им. А.Л. Мясникова (г. Москва)

Эта работа опубликована в сборнике научных трудов «Актуальные проблемы биологии, медицины и экологии» (2004 год, выпуск 1), под редакцией проф., д.м.н. Ильинских Н.Н. Посмотреть титульный лист сборника

Провели количественный ультраструктурный анализ частоты встречаемости элементов клеточных контактов в светлых и темных миоцитах синусного узла (СУ) сердца 37 человек в возрасте от 10 до 62 лет. Весь материал разделили на 4 группы значимо отличимые друг от друга по своему возрасту. Оценивали частоту встречаемости (в %) простых примыканий клеточных мембран, десмосом и нексусов в боковых контактах миоцитов, а также вставочных дисков в контактах конец в конец. Показали, что ни  в одной из оцененных возрастных групп различия между светлыми и темными миоцитами СУ по соответствующим параметрам не были значимыми. Частота встречаемости одноименных элементов клеточных контактов, соответственно для темных или светлых миоцитов СУ, не различалась во всех возрастных группах, за исключением нексусов в контактах светлых миоцитов в самой старшей возрастной группе.

За последнее десятилетие нарастает интерес клиницистов и морфологов к исследованию коронарной болезни сердца и алкогольной кардиомиопатии, а также идиопатического синдрома удлиненного Q-T интервала (ИСУQTИ) в связи с ростом случаев внезапной сердечной смерти этих больных [1 - 4]. При морфологических исследованиях таких больных была показана вовлеченность в патологический процесс синоаурикулярной области сердца с его ведущим пейсмекером - синусным узлом (СУ) и околоузловым рабочим миокардом правого предсердия (ПП) [5]. Количественный ультраструктурный анализ тканевых компонентов проводящего и рабочего миокарда синоаурикулярной области сердца внезапно умерших от коронарной болезни сердца (ВКС) или алкогольной кардиомиопатии (АКМП), а также больных с ИСУQTИ в онтогенезе позволил впервые в мировой практике надежно различать СУ и ПП на аутопсийном  и биопсийном материале [6] и показал наличие как патологических изменений, так и позволил получить базовые представления о нормальной морфологии этой функционально важной области органа. Качественный ультрастуктурный анализ показал, что  проводящие и рабочие миоциты синоаурикулярной области сердца умерших при ВКС и АКМП, а также больных с ИСУQTИ образовывали боковые контакты, включавшие в себя простые примыкания мембран, десмосомы и нексусы и демонстрировали вставочные диски в контактах конец в конец [5]. Кроме того количественными методами было подтверждено, что в СУ существовали проводящие миоциты двух типов, в приузловом рабочем миокарде ПП - рабочие миоциты, которые отличались от проводящих своими большими размерами и объемными плотностями ряда внутриклеточных органелл [7, 8].  Вместе с тем количественная оценка клеточных контактов не выявила значительных отличий в частоте встречаемости их для разных типов миоцитов синоаурикулярной области сердца человека при разной нозологии [9, 10]. Эти больные отличались также по своему возрасту, влияние которого на клеточные контакты не исследовалось. В настоящей работе будет восполнен данный пробел и проведен количественный анализ всех элементов клеточных контактов миоцитов СУ в сердце человека, не зависимо от причины смерти и диагноза заболевания.   
Материал и методы
Исследовали синоаурикулярную область сердца 11 внезапно умерших в возрасте от 32 до 62 лет (средний возраст - 443 года) на фоне коронарной болезни, 8 внезапно умерших в возрасте от 32 до 60 лет (средний возраст - 414 года) на фоне АКМП и 7 случаев внезапной несердечной смерти (смерть от пневмонии, кровоизлияния в головной мозг или желудочно-кишечный тракт и травмы) в возрасте от 23 до 61 года (средний возраст - 414 года).  Аутопсийный материал синоаурикулярной области сердца забирали в пределах 3 часов после смерти людей и готовили для электронной микроскопии согласно описанию [10]. Биопсийный материал синоаурикулярной области сердца 11 больных с ИСУQTИ в возрасте от 10 до 50 лет (средний возраст - 266 лет) забирался во время операции по жизненным показаниям в институте сердечно-сосудистой хирургии им. А.Н. Бакулева в 1987-1990 годах [9]. 4 больных имели синдром Романо-Уорда и 1 больная - синдром Джервелла и Ланге-Нильсена, а остальные - идиопатическую форму синдрома. Для них были характерны синкопы, а 3 из них неоднократно находились в состоянии клинической смерти. Медикаментозная терапия оказалась неэффективной, поэтому больным была назначена резекция СУ и части пограничного гребня с пластикой дефекта и имплантацией бифокального электростимулятора. Материал синоаурикулярной области сердца идентифицировался методом эпикардиального картирования, иссекался во время операции  и помещался в 4% р-р параформальдегида на 0,1 М фосфатном буфере (рН=7,4) на 3 суток при 4 С, а затем промывали буфером и дофиксировали в 1% четырехокиси осмия в течение 2 часов. Последующая дегидратация и заключение в эпоксидную смолу аралдит проводились согласно описанию [5]. Поиск СУ среди приузлового рабочего миокарда ПП осуществляли на полутонких срезах, окрашенных толуидиновым синим [5]. Пирамида для последующей ультратомии затачивалась прицельно на проводящий миокард. Ультратонкие срезы получали на ультратомах фирмы ЛКБ (Швеция) и контрастировали уранилацетатом и цитратом свинца. Изучение ультратонких срезов проводили при 80 кв на электронных микроскопах фирмы Джеол (Япония). Верификацию проводящего миокарда СУ среди рабочего миокарда ПП проводили с использованием количественного анализа тканевых компонентов [6]. После этого оценивали ультраструктуру клеточных контактов проводящих миоцитов. Условно разделили всю популяцию по возрасту на группы до 20 лет, от 20 до 40 лет, от 41 до 55 лет и свыше 55 лет как в предыдущей публикации [6].  Вычисляли среднегрупповые данные для одноименных параметров, характеризовавших клеточные контакты соответственно светлых и темных миоцитов СУ и обрабатывали их статистически с использованием U - критерия Вилкоксона или t - критерия Стьюдента. Различение основных элеметов клеточных контактов проводили как в предыдущих публикациях [11, 12]. Контакты светлых узловых миоцитов оценивали во всех случаях, а контакты темных узловых миоцитов - только в 21 случае, где число этих клеток было достаточным для измерений [5].
Результаты исследования и их обсуждение
    Результаты количественного анализа элементов клеточных контактов светлых и темных миоцитов СУ, проведенного в отдельности для 4 условно выделенных возрастных групп, суммированы в таблице. Причем для самой старшей возрастной группы оценивались только контакты светлых узловых миоцитов, а для остальных 3 групп - светлых и темных. Данные этого анализа показали, что ни  в одной из оцененных возрастных групп различия между светлыми и темными миоцитами СУ не были значимыми (p>0,1). Не различались между собой и первые 3 выделенные возрастные группы по частоте встречаемости одноименных элементов клеточных контактов, соответственно для темных и светлых узловых миоцитов. В отличие от этих групп в контактах светлых миоцитов СУ в самой старшей возрастной группе отсутствовали нексусы; по остальным параметрам различия между группами были недостоверными. Сравнение полученных данных с результатами аналогичных исследований в синоаурикулярной области сердца интактных крыс [11] выявило как наличие принципиальных соответствий для проводящего и рабочего миокарда, так и существование межвидовых особенностей в устройстве боковых контактов миоцитов и их контактов конец в конец. У крыс по сравнению с людьми была выше частота встречаемости вставочных дисков, а в боковых контактах - десмосом, но ниже частота встречаемости в них простых примыканий. Оценивать значение сделанных находок для определения соотношения нормы и патологии миоцитов СУ сердца в онтогенезе человека пока еще рано, хотя в литературе и существуют указания на влияние некоторых внешних воздействий (например: стресса, гиподинамии или напряжения) на структуру (число нексусов и их длину во вставочном диске) и функции клеточных контактов [12 - 15].  

 

 

 Таблица.   Возрастные изменения частоты встречаемости элементов клеточных контактов для светлых и темных миоцитов синусного узла (в %)  в сердце человека

          

 

Литература
1. Myerburg R.J. “Sudden cardiac death in persons with normal (or near normal) hearts”, American journal of cardiology, 1997, v.79, N6, p.3-9 .
2. Sra J., Dhala A., Blanak Z., Deshpande S., Cooley R., Akhtar M. “Sudden cardiac death”, Current problem in cardiology, 1999, v.24, N8, p.468-538.
3. Chen-En Chiang, Roden D.M. “The long Q-T syndromes: genetic basis and clinical implications”, J. Amer. Coll. Cardiol., 2000. v.36, N1, p.1-12.
4. Viskin S., Fish R., Zeltser D., Behassen B., Heller K., Brosh D., Laniado S., Barron H.V. “Arrhythmias in the congenital long Q-T syndrome: how often is torsade de pointes pause dependent?”, Heart, 2000, v.83, N6, p.661 -666.
5. Павлович Е.Р. “Ультраструктурное исследование специализированных проводящих и рабочих миоцитов синоаурикулярной области сердца человека. I. Качественный анализ”, Цитология, 1998, т.40, №11, с.934-942.
6. Павлович Е.Р. “Количественный анализ тканевого состава синоаурикулярной области сердца человека в ходе созревания и старения”, Российские морфологические ведомости, 1999, №3-4, с.122-125.
7. Павлович Е.Р. “Количественный электронно-микроскопический анализ проводящих и рабочих миоцитов синоаурикулярной области сердца больных с идиопатическим синдромом удлиненного Q-T интервала”, в сборнике научных трудов, посвященных 150-летию со дня рождения члена-корреспондента РАН, проф. А.С. Догеля “Актуальные вопросы экспериментальной и клиничекой морфологии”, МЗ РФ, Сибирский государственный медицинский университет, Томское отделение Всероссийского общества анатомов, гистологов и эмбриологов, Томск, 2002, вып.2, 214-215.
8. Павлович Е.Р. ”Сравнительный ультраструктурный анализ проводящих и рабочих миоцитов в синоаурикулярной области сердца крысы, собаки и человека”, Губернские медицинские вести, 2003, т.6, №1, с.52-54.
9. Павлович Е.Р. “Количественный ультраструктурный анализ клеточных контактов в миоцитах проводящего и рабочего миокарда синоаурикулярной области сердца человека при идиопатическом синдроме удлиненного Q-T интервала” , Российские морфологические ведомости, 2001, 1-2, с.57-59.
10. Павлович Е.Р. “Количественный ультраструктурный анализ клеточных контактов  миоцитов проводящего миокарда синоаурикулярной области сердца внезапно умерших от коронарной болезни сердца или алкогольной кардиомиопатии”, Российские морфологические ведомости, 2001, 3-4, с.53-55.
11. Павлович Е.Р. “Ультраструктура контактов между проводящими, а также между рабочими миоцитами в синоаурикулярной области сердца интактной крысы”, Морфология, 1999, т.116, №4, с.26-31.
12. Павлович Е.Р. “Ультраструктура миокарда сердца кролика в поздние сроки иммобилизационного стресса”, Бюллетень экспериментальной биологии и медицины, 2001, т.132, №7, с. 99-102.
13. Jongsma H.J., Wilder R. “Gap junction in cardiovascular disease”, Circulation Research, 2000, v.86, N12, p.1193-1197.
14. Laing J.G., Tadros P.N., Green K., Saffitz J.E., Beyer E.C. “Proteolysis of connexin 43-containing gap junctions in normal and heart-stressed cardiac myocytes”, Cardiovascular Research, 1998, v.38, N3, p.711-718.
15. Morley G.E., Jalife J. “Cardiac gap junction remodeling by stretch. Is it a good thing?”, Circulation Research, 2000, v.87, N4, p.272-274.
 Работа выполнена при финансовой поддержке грантов РФФИ № 01-04-48205 и № 04-04-48373