Патофизиологические механизмы эпителиально-мезенхимальной трансформации при идиопатическом эпиретинальном фиброзе
Authors: Borzenok S.A. , Zakharov V.D. , Miridonova A.V. , Kupriyanova A. , Kolesnik S.V. , Ostrovsky D.S. , Gorshkov I.M. , Kolesnik A.I. , Arbukhanova P.M. 
Published: April 2020

Эпителиально-мезенхимальная трансформация (ЭМТ) может лежать в основе перестройки дифференцированных клеток при репарации тканей и формировании фиброза. В основе патогенеза идиопатического эпиретинального фиброза (иЭРФ) могут также быть задействованы процессы дифференцировки и трансформации различных типов клеток. Цель исследования - выявление признаков мезенхимального фенотипа в клетках эпиретинальных мембран удаленных с поверхности сетчатки у пациентов с иЭРФ и различной остротой зрения. Методика. В исследование включено 60 пациентов (60 глаз) с диагнозом иЭРФ. Все пациенты были разделены на 3 группы по 20 пациентов в каждой, в зависимости от исходной максимально корригированной остроты зрения (МКОЗ): 1- я группа имела МКОЗ 0,9 -0,7 н/к; 2-я - 0,6-0,3 н/к; 3-я - от 0,2 до 0,05. У всех пациентов удаляли эпиретинальную и внутреннюю пограничную мембраны (ЭРМ и ВПМ). ЭРМ и ВПМ удаляли послойно или единым блоком. Проводили иммуногистохимическое окрашивание образцов мембран, с целью выявления и визуализации следующих антигенов: виментина, α-гладкомышечного актиа (α-SMА), и коллагенов IV и VI типов. Результаты. У пациентов 1-й группы во всех случаях ЭРМ удалялись отдельно от ВПМ. В образцах выявлялись единичные клетки экспрессирующие виментин, α-SMA, коллагены IV и VI типов. У пациентов 2-й группы в 16 случаях (80%) ЭРМ с поверхности сетчатки удалялись единым блоком с ВПМ. В образцах выявлено увеличение числа клеток экспрессирующих α-SMА и виментин, при этом имело место статистически значимое увеличение экспрессии коллагенов IV и VI типов. Во всех образцах 3-й группы ЭРМ и ВПМ в 100% случаях удалялись с поверхности сетчатки единым блоком. В 17 (85%) случаях мембраны имели один или несколько участков сращения с сетчаткой, в клетках превалировала экспрессия коллагенов VI и VI типов. Маркеры виментин, α-SMA, коллагены VI и VI типов обнаруживали статистически значимую корреляционную связь с МКОЗ до операции. Причем, виментин имел сильную обратную корреляционную связь (r=-0,788, p=0,004), факторы α-SMA и коллагены IV, VI типов - очень сильную обратную корреляционную связь (r<-0,9, p<0,001). Заключение. На примере прогрессирования идиопатического эпиретинального фиброза выявлена ЭМТ мембран. Данный феномен характеризуется приобретением клетками мембраны мезенхимального фенотипа: появлением экспрессии виментина и α-SM актина а также и приобретением способности к продуцированию компонентов внеклеточного матрикса (коллагены IV и VI типов). Ключевым моментом в процессе формирования и прогрессирования ЭРФ является трансформация клеточного состава в миофибробластоподобные клетки. Повышенная экспрессия α-SM актина непосредственно связана с сокращением мембраны и «натяжением» сетчатки миофибробластами, что в свою очередь приводит к прогрессирующему снижению остроты зрения и увеличению метаморфопсий у пациентов (r<-0,9, p<0,001).

Epithelial-mesenchymal transition may underlie reorganization of mature differentiated cells and tissues during their repair and fibrosis. The pathogenesis of idiopathic epiretinal fibrosis may also involve processes of differentiation and transformation of different cell types. Aim. To identify signs of the mesenchymal phenotype in cells of idiopathic epiretinal membranes removed from the surface of the retina in patients with different visual acuity. Methods. Sixty eyes of 60 patients with idiopathic epiretinal fibrosis were divided into three groups: Group 1 included patients with best-corrected visual acuity (BCVA) 0.7-0.9; group 2 consisted of patients with BCVA 0.3-0.6; and group 3 consisted of patients with BCVA 0.1-0.3. In all patients, the internal limiting membrane (ILM) was peeled for idiopathic epiretinal membrane (IERM). Idiopathic ERM/ILM samples from vitrectomy were analyzed for vimentin, α-smooth muscle actin (α-SMA), and type IV and VI collagens using flat-mount immunohistochemistry. Results. In patients of group 1, single cells expressing vimentin, α-SMA, and type VI and VI collagens were found. In patients of group 2, the number of cells expressing α-SMA and vimentin was increased with a statistically significant increase in the expression of type IV and VI collagens (p <0.05). Type VI and IV collagens prevailed (p <0.05) in all samples of group 3. Sometimes membranes had sites of rough fusion with extracellular matrix components. These membranes strongly adhered to ILM and were removed as a single block during vitrectomy. Conclusion. Using the example of progressive idiopathic epiretinal fibrosis this study found the epithelial-mesenchymal transition. This phenomenon was characterized by membrane cells that have acquired the mesenchymal phenotype due to appearance of vimentin and α-SM actin expression (p <0.05) as well as the ability to produce components of extracellular matrix (type IV and VI collagens) (p <0.05). The key point in the process of ERM formation and progression was the transformation of the cellular composition into myofibroblast-like cells. The increased expression of α-SM actin was associated with membrane contraction and tensioning of the retina by myofibroblasts, which resulted in impaired visual acuity and increased metamorphopsia (r <-0.9, p <0.001).