БЮЛЕТЕНЬ

УДК: 616.831-006.494:616.831.311.313:577.11

Особливості участі у ліпідному метаболізмі судин мозку
при гліомах

Малишева Т. А.

Інститут нейрохірургії ім.акад.А.П.Ромоданова АМН України

Ключові слова: гліоми, ліпідний обмін, судини.

Мозок має надзвичайно складну, специфічну структуру. Хімічна будова тканини мозку, що характеризується високим вмістом жирових речовин (ліпідів), та обмежена здатність до регенерації зумовлюють значні відмінності її реакції на ураження, у тому числі і пухлинну трансформацію. Питанням ліпідного обміну, в тому числі і у тканині мозку, приділяли увагу багато авторів (Curr, James,1980; Bergelson, 1980; Christie, 1982; Hawood, Russel, 1984; Hori, 1994). Найбільш фундаментальними є дані, викладенні в книзі "Ліпідологія" (M.Kates, 1996). Ряд розділів цієї книги присвячено особливостям ліпідів ЦНС. Велике значення для розуміння молекулярних механізмів нормального та патологічного росту клітин і тканин, механізмів виникнення структурних змін у біологічних мембранах та інших складних ліпідних комплексах має дослідження особливостей метаболізму ліпідів. Особливості ліпідного обміну на етапі формування головного мозку та в постнатальний період вивчені Dhopeshwarkar (1969), Volpe&Kishimoto (1972), Cantrille, Carey (1975), Miller та спіавтори (1987). Ці дослідження мали за мету з'ясувати особливості ліпідного метаболізму в ЦНС та вивчити загальнопатологічні явища в нервовій тканині на всіх рівнях. При біохімічних дослідженнях встановлено, що в тканині нервової системи серед сполук ліпідів переважає вільний холестерин, цим і пояснюються загальнопатологічні риси при пухлинній деструкції мозкової речовини. У гліальних клітинах синтезуються переважно ефіри холестерину із вільного холестерину зруйнованої мозкової речовини та вільних жирних кислот, які утворюються шляхом розщеплення фосфатидів та цереброзидів. Особливу увагу приділяли обміну ліпідів у тканині пухлин, зокрема гліом. Дослідженнями Yawagen (1933) доведено, що вміст фосфоліпідів у центральних відділах пухлинного вузла (зоні некрозів) відрізняється від такого на периферії, тобто розподіл продуктів ліпідного походження має певні особливості в неушкодженій та враженій пухлиною тканині мозку.

Термін "деструктивно-резорбтивний ліпідоз" запропонував Б.С.Хомінський (1962). Цим терміном він охарактеризував процес адсорбції та переробки різними клітинами продуктів ліпідного метаболізму. За змістом він відповідає поняттю "резорбтивне ожиріння" (А.И.Абрикосов, 1953; А.И.Струков, 1959), але більш точно відображує сутність процесу (роль деструкції). Таким чином, у нервовій системі деструктивно-резорбтивне ожиріння набуває особливого змісту і є суттєвим, хоча й вторинним процесом у патоморфології пухлинної трансформації. Морфологічно цей процес можна характеризувати, як процес видалення ліпідних продуктів розпаду нервової тканини. Спочатку мієлінові волокна розпадаються на мієлінові кулі та глибки. У подальшому відбувається адсорбція та переробка ліпідних продуктів гліальними та адвентиціальними клітинами. Клітини, що беруть участь у резорбції та переробці продуктів руйнування, зазвичай, називають "зернистими клітинами" (Альцгеймер, 1905; Шольц, 1957). Якщо ці клітини мають округлі контури та здатні пересуватися, їх позначають терміном "зернисті кулі". Така здатність зумовлена особливостями їх походження. Видалення продуктів розпаду закінчується перенесенням лідідних продуктів у напрямку судин і далі до клітин, що розташовані в адвентиції судин, з наступним видаленням продуктів дезорганізації з ушкодженої ділянки через судинне русло.

Б.С.Хомінський (1962) виділяв 4 фази у динаміці переробки ліпідних продуктів розпаду нервової тканини: 1) утворення мієлінових куль та глибок; 2) залучення до переробки продуктів дезорганізації гліальних елементів (насамперед мікроглії); 3) транспортування ліпідних продуктів у напрямку кровоносних судин;4) видалення продуктів деструкції та розростання гліальних волокон.

При обробці матеріалу та виготовленні гістологічних препаратів на вигляд та розподіл ліпідних включень можуть впливати особливості гістологічної методики та стадії перебігу патологічного процесу. Суданом ІІІ найінтенсивніше забарвлюються фосфатиди (ліпіди у стані ферментативного розщеплення). Незважаючи на те, що мієлін має складний біохімічний склад, деякі з продуктів його дезорганізації уже в ранні терміни легко виявити, оскільки вони представлені нейтральними та ненасиченими ліпідами. Гістохімічне виявлення ліпідних продуктів яскраво демонструє тонкі процеси руйнівних змін у нервовій тканині.

Слід зазначити, що у біохімічних процессах переробки та виведення ліпідних продуктів беруть участь різні структури головного мозку (М.Ш.Промислов, 1963; Jorgensen, 1982; Pulsinelli, 1985; Wieloch, 1985; Chen, 1988; Seren, 1989). У цих роботах висвітлено значення ішемії різного генезу для інтенсивності перебігу біохімічних процесів переробки нейроліпідів. Крім того, різні гліальні клітини (астроцити, олігодендроцити) також неоднаково залучаються до цих процессів (Shikley, Poduslo, 1989). Локалізація патологічного вогнища (пухлини) теж має велике значення. Так, переважне ураження провідних шляхів спричиняє більш значне вивільнення продуктів ліпідного руйнування, ніж ураження базальних гангліїв та кори мозку; близьке розташування пухлини до шлуночкової системи значною мірою активізує гуморальний шлях виведення продуктів руйнування ліпідів (позаклітинне розташування жирових включень). Різні структури нервової тканини мають також неоднакову резистентність до ушкоджуючого чинника. В той час, як нервові клітини та мієлінові оболонки ушкоджуються, гліальні клітини не тільки не вражаються, але й навіть активізуються, розмножуються та проявляють макрофагальні властивості.

Нами було досліджено 66 гліальних пухлин лобово-скроневої локалізації (біоптичний матеріал). Крім оглядових забарвлень гематоксилін-еозином та за Ван-Гізоном, використовували забарвлення за методом Гарделадзе (карболуксусним суданом ІІІ), який виявляє загальні ліпіди.

При вираженій руйнівній силі ушкоджуючого агенту в зоні його безпосереднього впливу спостерігалася загибель усіх елементів тканини мозку (нервових, гліальних клітин). У таких випадках виявляли гіперплазію гліальних клітин та збільшення дрібних судин навколо вогнищ некрозу. При цьому гліальні клітини усіх типів та клітини судинної стінки брали участь у переробці та виведенні продуктів тканинного розпаду. Іноді вдавалося встановити ще більш тонкі градації. Так, астроцити за деяких умов були менш резистентними, ніж мікроглія, котра (поряд з адвентиціальними клітинами) іноді зберігала властивість до сорбції та ферментативної переробки ліпідів, коли вже астроцити загинули.

Наявність ліпофусцину в цитоплазмі астроцитів спостерігається при деяких дегенеративних процесах ЦНС і при вираженій загальній кахексії. Його кількість також збільшується у людей похилого віку. Відомо, що метаболізм ліпідів контролюється ендокринною системою, тому вплив статі та віку на інтенсивність цих процесів потребує окремого вивчення.

У процесах адсорбції та переробки продуктів руйнування незаперечною є переважна роль мікрогліальних клітин, котрі за своїми властивостями подібні до гістіоцитів-макрофагів (П.Е.Снесарев, 1950). У центральній нервовій тканині мікроглія виконує важливу фагоцитарну функцію. При розвитку плода деяка кількість ретикулоендотеліальних клітин проникає в нервову тканину і розвивається у вигляді менінгеальних та навколосудинних фагоцитів, а в нервовій паренхімі - як мікроглія. Ці клітини мають видовжену форму та бідну цитоплазму, невеликі полярні вирости. Раніше панувала думка, що зернисті кулі походять лише з мікроглії. Однак експериментальними дослідженнями встановлено, що частина цих клітин утворюється з моноцитів циркулюючої крові, цим можна пояснити здатність клітин до пересування. Щодо олігодендроглії та астроцитів одностайної думки не існує. Одні автори переконані, що "зернисті кулі" утворюються лише з мікроглії (гістіоцитів) (Ортега,1932; Б.Н.Могільницький, 1933; П.Е.Снесарев, 1949). Інші дослідники вважають, що такі утворення можуть походити як із мікроглії, так і з олігодендроглї (В.К.Белецкий, 1932). Існує й інша думка - ліпідні продукти можуть утилізуватися усіма видами гліальних клітин, хоча їх участь у цьому процесі неоднакова (Л.І.Смірнов, 1941; Якоб, 1927; Roussy, 1930; Б.С.Хомінський, 1947, 1950). Особливістю астроцитів, що беруть участь у процесах резорбції, вважається накопичення та розташування ліпідних включень у периферичних відділах збільшеного клітинного тіла, а також перицелюлярно.

Гістохімічні дослідження, проведені нами, засвідчили, що відкладення ліпідів спостерігається у зоні інфільтративного росту, навколо вогнищ некрозу, рідше - у пухлинних клітин. Було зроблено акцент на вивченні участі судин мозку, так і новоутворених пухлинних судин у метаболізмі ліпідів. У зоні інфільтративного росту накопичення ліпідів було неоднаковим: у частині випадків - інтенсивним, у частині - помірним, а іноді і незначним. Навколо судин у зоні інфільтрації ліпіди постійно визначалися, але їх кількість також була різною. у мозковій речовині ліпіди переважно концентрувалися у мікрогліальніх та макрофагах клітинах у вигляді "зернистих куль". В значно меншому відсотку спостережень ліпіди накопичувалися в астроцитарних клітинах та олігодендроцитах і розташовувалася у вигляді дрібних крапель на периферії клітинного тіла та у початкових відділах їх паростків.

Неоднаковий вміст ліпідних включень у зоні інфільтративного росту є свідченням різного темпу росту гліом (залежно від ступеня анаплазії, інтенсивності кровопостачання, характеру поширення пухлини, що деякою мірою залежить від її локалізації). При пухлинах, що ростуть повільно, ліпідні продукти дезорганізації мозкової речовини видаляються переважно гуморальним шляхом і практично не виявляються мікроскопічно (або спостерігаються дрібні, поодинокі ліпідні гранули в позаклітинних просторах). При тривалій дії ушкоджуючого чинника (пухлини з незначним темпом росту) у процес утилізації продуктів руйнуванні залучається і гуморальний механізм виведення продуктів розпаду. При цьому ліпідні продукти зруйнованої нервової тканини видаляються як гуморальним шляхом, так і переносяться у напрямку судин мозку і залучаються до макрофагів адвентиції. У наших спостереженнях при пухлинах, що ростуть повільно (гліоми типової структури) переважав саме такий шлях виведення продуктів дезорганізації мозкової тканини. У зоні інфільтративного росту спостерігався виражений набряк з розширенням перицелюлярних та периваскулярних просторів. Клітини адвентиції судин були перевантажені ліпідними включеннями, а поряд у гліальних клітинах продуктів розпаду майже не виявляли. При швидкому темпі росту (анапластичні гліоми, гліобластоми) пухлин руйнування нервової тканини відбувається значно інтенсивніше і ліпідні включення виявляються у великій кількості як у позаклітинних просторах, так і в гліальних клітин усіх типів.

Таким чином, за інтенсивністю накопичення ліпідних продуктів дезорганізації нервової тканини можна скласти уявлення про темп поширення неоплазматичної тканини.

Морфологічне відображення гістохімічних реакцій в досліджених випадках мало деякі відмінності, але це можна пояснити віком хворих, стадією процессу та його характером (гістобіологічними властивостями пухлини). Крім того, треба враховувати особливості кровопостачання пухлин та порушення метаболізму у стінці судин мозку, що мають місце при неоплазматичному ураженні. Особливостям судинних змін при гліальних пухлинах приділялося багато уваги (Sherrer та співвавтори, 1960-1965; А.Д.Дзеверіна, 1962; М.І.Шамаєв, 1983). Усі шари судинної стінки різних ділянок кровоносного русла при пухлинному рості пристосовуються і трансформуються до патологічних умов як у безпосередній близькості до пухлини, так і на значній відстані від первинного вогнища. Зміни зовнішнього шару можуть бути як проліферативного, так дистрофічного характеру (фіброз, гіаліноз, капіляризація). Еластичні волокна середнього шару зазнають різного ступеня вираженості дистрофічно-деструктивних змін. Зміни ендотеліального шару такі різноманітні, що потребують окремого обговорення.

Найбільшу увагу при вивченні цього процесу ми приділяли фазі транспортування та безпосереднього виведення ліпідних продуктів. Включення ліпідів у клітинах адвентиції та периваскулярне розташування спостерігалися в усіх без винятку випадках, у той час як лише поодинокі гліальні клітини у перифокальній зоні росту гліом містили ліпідні включення.

Пухлини значно впливають на імунну систему організму, це зумовлює своєрідність змін у кожному конкретному випадку. Нами в окремих спостереженнях було відзначено відсутність ліпідних включень в адвентиціальних клітинах судин, які перивазально мали виражену лімфоцитарну інфільтрацію. Запальні ускладнення в цих випадках були відсутні.

Ліпіди пухлинної тканини та продукти їх розпаду мають певні відмінності від ліпідів та продуктів дегенерації нормальної тканини мозку. Чим вище ступінь анаплазії, тим менше схожий склад ліпідів на типову біохімічну структуру нейроліпідів. Звертають на себе увагу такі особливості: базові судини беруть активну участь у процесах резорбції, у той час як новоутворені судини (у тому числі і судинні капілярні "гломерули") не мають ознак, що свідчать про їх участь у цих процесах. Це, на нашу думку, підтверджує структурно-функціональну "неповноцінність" новоутворених судин. На морфологічній "дефектності" новоутворених пухлинних судин наголошували Waggener, Begga (1976), Prokopanow (1980), Murray, Douglas (1980). Визначивши особливості розташування ліпідних включень у різних шарах судинної стінки, можна говорити про специфічні прояви резорбції ліпідів у новоутворених судинах пухлин, особливо на рівні мікроциркуляторної ланки. Описані зміни корелюють зі ступенем анаплазії пухлинної тканини. При астроцитомах типової структури накопичення ліпідів було незначне, а в зоні інфільтрації майже не спостерігалося. Із зростанням ступеня злоякісності пухлини у зоні інфільтрації кількість ліпідних включень збільшується, що свідчить про інтенсивну дезорганізацію нервової тканини. Безпосередньо у пухлинній тканині ліпіди відкладаються навколо вогнищ некрозу і мають дрібнокрапельну структуру. До резорбції залучаються гістіоцити, макрофаги, мікрогліальні клітини, клітини адвентиції судин різного діаметру. Клітини пухлин відіграють у цьому процессі вторинну роль. А.Е.Гошева (1953) наголошувала, що на рівень інтенсивності ліпідного метаболізму в пухлинній тканині впливає переважання одного з видів тканинного дихання, що визначається ступенем диференціації пухлинних клітин.

Таким чином, що дія пухлинної тканини на мозок дуже складна і в кожному випадку має певні особливості. Та все ж з певною мірою вірогідності можна узагальнити результати гістохімічних досліджень шляхом вивчення: а) особливостей розподілу та характеру накопичення продуктів ліпідного розпаду; б) стану і участі судинного русла мозку в деструктивних процесах, зумовлених неоплазматичною трансформацією. Оцінка цих результатів дасть можливість скласти уявлення про темп поширення пухлинної тканини і ступінь анаплазії пухлин, що в свою чергу може стати в нагоді при виборі тактики лікування. Слід наголосити, що такі методики нескладні та дешеві.

Отже дані про метаболізм ліпідів при враженні мозку гліальними пухлинами мають хоча й допоміжне значення, та все ж несуть об'єктивну прогностичну інформацію.

Список літератури

1. Бродская И.А. К гистохимической характеристике глиальных опухолей головного мозга // Вопр. нейрохирургии.-1958.-N4.-С.42-46.

2. Гук В.П., Дзеверина А.Д., Педаченко Г.А. О сосудах нейроэктодермальных опухолей полушарий большого мозга и окружающего их мозгового вещества // Всесоюз. конф. нейрохирургов (Москва, 23-27 марта 1959.).- М., 1960.-С.388-394.

3. Дзеверина А.Д. Морфологическая характеристика сосудов нейроэктодермальных опухолей головного мозга : Дисс. ... канд. мед. наук.- К., 1962.- 268 с.

4. Никулеску И.Т. Патоморфология нервной системы.-Бухарест, 1963.-342с.

5. Палладин А.В. Вопросы биохимии нервной системы.-К.- Наук. думка, 1965.-185с.

6. Патологоанатомическая диагностика опухолей человека / Под ред. Н.А.Краевского, А.В.Смолянникова, Д.С.Саркисова.- М.: Медицина, 1993.- Т.1.-С.11-158; Т.2.- С. 600-620.

7. Роздільський Б.І., Зозуля І.С., Сандуляк Л.І. Основи клініко-морфологічної невропатології.- К.: Здоров'я, 1992.-240с.

8. Серов В.В., Шехтер А.Б. Соединительная ткань.- М.: Медицина, 1981.- 312 с.

9. Смирнов Л.И. Гистогенез,гистология и топография опухолей мозга. М.: Медицина,1959.-618с.

10. Хоминский Б.С. Материалы по гистохимии липидов при патологии нервной системы // Дисс. … д-ра мед.наук, К., 1940.

11. Хоминский Б.С. Гистохимия липоидов при деструктивных процессах в центральной нервной системе // Арх. Патологии.- 1947.-N5.-С.35-44.

12. Шамаев М.И. Изменения мозговых сосудов при глиомах полушарий большого мозга (макро-микроскопическое исследование): Дисс. ... д-ра мед. наук.-К., 1983.- 396с.

13. Christie W.W. Lipid Analysis.-Pergamon : Oxford, 1982.

14. Harwood J.L., Russel N.J. Lipids in plants and microbes.-Allen and Unwin, London, 1984.

15. Hori T.M., Horiguchi M., Hayashi A. Biochemistry of Natural C-P Compounds.-Maruzen, Kyoto, 1984.-P.124-144.

16. Hortega P. Bau und Einteilung der Gliome und Paragliome // Arch. Espan.de oncol.,1932.-N.1.-P.411-678.

17. Kates M. Techniques of lipidology: isolation, analysis and identification of lipids.- Amsterdam,1996.- P.326-426.

Особенности участия в липидном метаболизме сосудов мозга при глиомах

Малышева Т.А.

На биоптическом материале (66 случаев) изучены особенности участия сосудов мозга в выведении продуктов липидного метаболизма. Установлено, что новообразованные опухолевые сосуды участия в этом процессе не принимают.

The particularities partaking of the blood vessels brain in the lipid metabolism an gliomas

T. Malysheva

Described morphological particularities of lipid exchange in gliomas tumors and role of blood vessels of cerebrum in this process. Install that new vessels containers tumors do not take part to absorbing and a finding out the products of lipid exchange.