Введение
В настоящее время показанием к хирургической коррекции восходящего отдела аорты является ее аневризма 55 мм и более при отсутствии генетических дегенеративных заболеваний и двустворчатого аортального клапана. Диаметр восходящей аорты от 40 до 54 мм вне зависимости от площади поверхности тела определяется как дилатация аорты [1].
Основная причина развития аневризмы восходящего отдела аорты обусловлена дегенеративным процессом в ее среднем слое. Первой работой, посвященной дегенеративной гистопатологии аорты, считается классическое описание медионекроза, данное J. Erdheim в 1930 г. [2]. Варианты гистологических нарушений при данной патологии хорошо известны и представлены разрушением эластических волокон и гладкомышечных клеток, накоплением мукоидного вещества [3]. В 2015-2016 гг. опубликован Консенсус по хирургической патологии аорты Общества сердечно-сосудистой патологии и Европейской ассоциации сердечно-сосудистой патологии, в котором были стандартизированы основные морфологические и гистологические изменения стенки аорты при ее дегенеративном изменении [4].
Несмотря на это, гистологические изменения при дилатации восходящего отдела аорты без генетических заболеваний мало изучены. Нет конкретных рекомендаций, определяющих тактику лечения пациентов с данной патологией.
Цель исследования - изучить гистологические особенности стенки восходящего отдела аорты при ее дилатации.
Материал и методы
Исследование проводилось с использованием аутопсийного материала и предварительно было одобрено комитетом по биоэтике Самарского государственного медицинского университета. У трупов людей, умерших скоропостижно от ишемической болезни сердца, после вскрытия единым комплексом выделялась аорта от синусов Вальсальвы до левой подключичной артерии. Далее, после пережатия с двух сторон, в сегмент аорты накачивался физиологический раствор и осуществлялось измерение диаметра аорты на четырех уровнях: корень аорты, синотубулярный гребень, восходящая аорта, дуга аорты. Затем стенка аорты рассекалась продольно на всем протяжении. Проводилась макроскопическая оценка стенки аорты и аортального клапана. При диаметре аорты более 55 мм, наличии расслоения, двустворчатого аортального клапана, стеноза или недостаточности аортального клапана препарат исключался из исследования.
Всего было взято 25 макропрепаратов, которые были разделены на 2 группы. В 1-ю группу (n=5) включили препараты расширенной восходящей аорты (диаметр более 40 мм, но менее 55 мм). 2-ю группу (n=20) составили препараты восходящей аорты менее 40 мм. Далее из каждого макропрепарата проводился забор 3 образцов стенки аорты на уровне ее восходящего отдела в зоне максимальной дилатации и отступая на 2 см вверх и вниз от этой зоны.
Полученные образцы фиксировались в 10% растворе забуференного формальдегида. Обезвоживание и уплотнение проводилось в гистологическом процессоре Sakura (Япония). Парафиновые блоки нарезались на роторном микротоме Slee Сut (Германия). Полученные срезы окрашивались с использованием гематоксилина и эозина, гематоксилина и пикрофуксина по методу Ван-Гизона, комбинированного реактива по методу Вейгерта-Ван-Гизона. Анализ гистологических препаратов проводился на световом микроскопе Carl Zeiss Axioscope (Германия). Обработка изображений осуществлялась в приложении Zeiss Zen (Германия). Оценка изображений проводилась сертифицированным патологоанатомом.
Оценка дегенеративных изменений аорты проводилась по критериям консенсуса "Невоспалительные дегенеративные заболевания - номенклатура и диагностические критерии", опубликованного Обществом сердечно-сосудистой патологии и Европейской ассоциацией сердечно-сосудистой патологии в 2016 г. Использовались следующие патогистологические критерии.
1. Накопление мукоидного внеклеточного матрикса - Mucoid extracellular matrix accumulation (MEMA).
А) Внутриламеллярное - intralamellar (IMEMA).
Б) Трансламеллярное - translamellar (TMEMA).
2. Повреждение эластических волокон (фрагментация, дезорганизация, истончение) - Elastic fiber alterations (fragmentation, disorganization, thinning).
3. Повреждение гладкомышечных клеток (утрата ядер, ламинарный коллапс медии, дезорганизация) - Smooth muscle cell alterations (cell nuclei loss, laminar medial collapse, disorganization).
4. Медиальный фиброз - medial fibrosis.
Каждый критерий анализировался с двух позиций: степень поражения аорты (легкая, умеренная, тяжелая) и распространенность патологии (отсутствует, очаговое, многоочаговое, обширное).
Статистическая обработка материала выполнена с использованием программного пакета SPSS 26 (SPSS Inc., Chicago, IL). Сравнение групп проводилось с использованием критериев Стьюдента и Манна-Уитни для количественных данных, и критерия χ2 Пирсона и точного критерия Фишера для качественных параметров. Различия считали статистически значимыми при р<0,05.
Результаты
Характеристика групп до морфологического исследования представлена в табл. 1.
)
В 1-й группе диаметр аорты на всех 4 уровнях был статистически больше, чем в контрольной группе. По возрасту и полу группы не различались.
Показатели дегенеративных изменений аорты представлены в табл. 2-6.
)
Группы статистически отличались по степени и распространенности внутриламеллярного накопления мукоидного вещества (табл. 2). Более тяжелое поражение отмечено в группе с дилатацией восходящего отдела аорты (р=0,007; p=0,005). Пример данного патогистологического изменения представлен на рис. 1, А.
При этом ни в одной группе не наблюдалось тяжелой степени поражения и обширного распространения мукоида.
)
Трансламеллярное накопление мукоидного экстрацеллюлярного матрикса в обеих группах практически не встречалось (табл. 3). Группы по данному показателю статистически не отличались (p=0,103; p=0,504). На рис. 1, Б представлена микрофотография очагового трансламеллярного накопления мукоидного матрикса средней степени тяжести.
Группы статистически отличались по степени тяжести повреждения эластических волокон и распространенности данного повреждения в аортальной стенке (см. табл. 4). Выяснилось, что более выраженные изменения характерны для 1-й группы (р<0,001; p<0,001). При этом и в 1-й, и во 2-й группе отсутствовала тяжелая степень гистопатологических изменений. Примеры разных вариантов повреждения эластических волокон в сравнении с аортальной стенкой без патологических изменений представлены на рис. 2.
)
Нарушение структуры гладкомышечных клеток встречалось как в группе с расширенной аортой, так и без дилатации (см. табл. 5). При этом статистических различий по данной патологии в группах не обнаружено (p=0,179). На микрофотографиях представлены срезы стенки аорты без патологии (рис. 3, А) и с наиболее распространенным типом повреждения миоцитов - утратой клетками ядер (рис. 3, Б).
)
По степени фиброза среднего слоя группы статистически значимо не отличались (p=0,074) (см. табл. 6). Однако в 1-й группе отмечено наличие большего количества очагов фиброза (p=0,027). На рис. 4 представлен пример процесса фиброзирования среднего слоя аортальной стенки.
)
Обсуждение
Дегенеративные изменения медии являются первичным патологическим субстратом при наследственных заболеваниях соединительной ткани аорты и возникают как вторичное явление при других ее патологических состояниях [4].
Известно, что расслоение А типа происходит, как правило, при диаметре аорты менее 50 мм, т. е. у пациентов, у которых в соответствии с актуальными рекомендациями нет показаний к плановому хирургическому вмешательству [5]. В экспериментальном исследовании E. Neri et al. показали, что средний внутренний диаметр аорты при расслоении А типа составляет 4,1 см [6]. Именно поэтому L.M. Parish et al. предлагают более агрессивную хирургическую тактику в отношении восходящей аорты диаметром более 4 см в связи с высоким риском расслоения [7].
Накопление мукоидного внеклеточного матрикса ранее было известно под терминами "кистозный некроз медии", "кистонекроз", "кистозная дегенерация", "мукоидная дегенерация" [4]. Накопление протеогликанов, как правило, локализуется в области фрагментации эластических волокон и повреждения гладкомышечных клеток [8]. Принято различать внутри- и трансламеллярное накопление мукоидного вещества. Трансламеллярное накопление более характерно для генетически детерминированной патологии соединительной ткани [9]. В выполненном исследовании в образцах восходящей аорты чаще встречалось интраламеллярное накопление протеогликанов. Более тяжелое поражение зафиксировано в группе с дилатацией восходящего отдела аорты. При этом ни в одной группе не наблюдалось тяжелой степени поражения и обширного распространения патологии.
Сегодня уже доказано, что эластическая ткань является одним из основных составляющих соединительнотканного каркаса медии. Аневризмы, развивающиеся при врожденных генетических нарушениях, связаны прежде всего с недостатком или разрушением эластических волокон [10]. Основными видами дезорганизации эластических волокон при дегенерации медии являются фрагментация, истончение и нарушение конфигурации [4]. В проведенном исследовании выявлена статистически значимая разница между группами по степени тяжести повреждения эластических волокон и по объему поражения аортальной стенки. Более выраженные изменения оказались характерны для 1-й группы - препараты восходящей аорты диаметром более 40 мм (р<0,001; p<0,001).
К повреждению мышечных волокон (утрата ядер, ламинарный коллапс медии, дезорганизация) относятся такие вышедшие из обращения термины, как "медионекроз", "гладкомышечный некроз", "ламинарный некроз медии" [4]. В нашем исследовании дезорганизация мышечных клеток была выявлена в легкой и средней степени тяжести в обеих группах. Статистически значимой разницы не было (p=0,179).
Медиальный фиброз является реакцией соединительной ткани на дегенеративные изменения в среднем слое и характеризуется появлением в медии фибробластов и образованием конгломератов из коллагеновых волокон [11]. Группы статистически значимо не отличались по степени фиброза среднего слоя (p=0,074). В 1-й группе отмечено наличие большего количества очагов фиброза (p=0,027). Данный факт является естественным следствием более выраженных дегенеративных изменений среднего слоя в 1-й группе.
Заключение
Дилатация восходящего отдела аорты сопряжена с дегенеративными изменениями ее стенки и прежде всего с накоплением мукоидного экстрацеллюлярного матрикса и повреждением эластических волокон. Обратное развитие данных изменений невозможно. Таким образом, факт дилатации восходящего отдела аорты свидетельствует о морфологической неполноценности ее стенки и должен учитываться при определении тактики хирургического лечения.
Литература
1. Клинические рекомендации. Рекомендации по диагностике и лечению заболеваний аорты (2017). Кардиология и сердечно-сосудистая хирургия. 2018; 11 (1): 7-67.
2. Erdheim J. Medionecrosis aortae idiopathica cystica. Virchows Archiv. 1930; 276 (1): 187-229.
3. Константинов Б.А., Белов Ю.В., Кузнечевский Ф.В. Аневризмы восходящего отдела и дуги аорты. М.: Астрель. 2006; 335.
4. Halushka M.K., Angelini A., Bartoloni G., et al. Consensus statement on surgical pathology of the aorta from the Society for Cardiovascular Pathology and the Association For European Cardiovascular Pathology: II. Noninflammatory degenerative diseases - nomenclature and diagnostic criteria. Cardiovascular Pathology. 2016; 25 (3): 247-257. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carpath.2016.03.002
5. Hagan P.G., Neinaber C.A., Isselbacher E.M., et al. The International Registry of Acute Aortic Dissection (IRAD): new insights into an old disease. JAMA. 2000; 283 (7): 897-903. DOI: https://doi.org/10.1001/jama.283.7.897
6. Neri E., Barabesi L., Buklas D., et al. Limited role of aortic size in the genesis of acute type A aortic dissection. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 2005; 28 (6): 857-863. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejcts.2005.10.013
7. Parish L.M., Gorman J.H., Kahn S., et al. Aortic size in acute type A dissection: implications for preventive ascending aortic replacement. European Journal of Cardio-Thoracic Surgery. 2009; 35 (6): 941-945. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ejcts.2008.12.047
8. Shen Y.H., Lu H.S., LeMaire S.A., Daugherty A. Unfolding the Story of Proteoglycan Accumulation in Thoracic Aortic Aneurysm and Dissection. Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology. 2019; 39 (10): 1899-1901. DOI: https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.119.313279
9. Ware A.L., Miller D.V., Erickson L.K., Menon S.C. Marfan syndrome associated aortic disease in neonates and children: a clinical-morphologic review. Cardiovascular Pathology. 2016; 25 (5): 418-422. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carpath.2016.06.002
10. Grewal N., Gittenberger-de Groot A.C. Pathogenesis of aortic wall complications in Marfan syndrome. Cardiovascular Pathology. 2018; 33: 62-69. DOI: https://doi.org/10.1016/j.carpath.2018.01.005
11. Mackay C.D.A., Jadli A.S., Fedak P.W.M., Patel V.B. Adventitial Fibroblasts in Aortic Aneurysm: Unraveling Pathogenic Contributions to Vascular Disease. Diagnostics (Basel). 2022; 12 (4): 871. DOI: https://doi.org/10.3390/diagnostics12040871