Острый абсцесс легкого: варианты морфологической перестройки респираторного отдела легких

УДК 616-002.3.4-091.8

Ю. Г. Мотин, Я. Н. Шойхет, А. В. Лепилов, Н. В. Лель

ОСТРЫЙ АБСЦЕСС ЛЕГКОГО: ВАРИАНТЫ МОРФОЛОГИЧЕСКОЙ ПЕРЕСТРОЙКИ РЕСПИРАТОРНОГО ОТДЕЛА ЛЕГКИХ

Анализируются результаты патоморфологического и иммуногистохи-мического исследования респираторного отдела больных острыми абсцессами легких. Показаны особенности интраальвеолярного, интраваскулярного, пери-васкулярного и интерстициального отложения фибриновых депозитов в респираторном отделе легких. Установлены особенности процессов фибринооб-разования и фибриностабилизации, а также взаимодействия клеточных популяций с фибриновыми депозитами в зависимости от клинической формы гнойно-деструктивных заболеваний легких. Морфологические и иммуноги-стохимические исследования выявили стереотипные варианты структурной перестройки микроциркуляторного русла респираторного отдела легких.

Введение

Сохранение высокого уровня заболеваемости острыми гнойнодеструктивными заболеваниями легких (ГДЗЛ), низкое качество жизни при них, высокая летальность и инвалидизация обусловливают актуальность проблемы их лечения [1].

Только в специализированных отделениях Алтайского краевого пульмонологического центра проходят ежегодно лечение около 130 больных острыми абсцессами и гангреной легких. Нарастает тенденция к увеличению заболеваемости у лиц молодого и среднего возраста, что немаловажно в социально-экономическом отношении [2].

В настоящее время нет единого мнения о клинических формах острых неспецифических гнойных деструкций легких. Так, острый абсцесс легкого с секвестрацией часто описывается как самостоятельная форма процесса [3,4], а в ряде случаев как форма абсцесса легкого или как форма гангрены [5]. Мы придерживаемся мнения, что данная нозологическая форма должна относиться к абсцессам, т.к. имеет сформировавшуюся полость, отграниченную от остальных тканей легкого посредством пиогенной мембраны. По течению и исходам она близка также к острым абсцессам [6, 7].

Баланс процессов альтерации и репарации в поврежденных тканях легкого невозможен без морфологической перестройки. Проведенные за последние годы клинико-морфологические исследования показали, что характер и течение острых ГДЗЛ во многом определяется реактивностью макроорганизма [8, 9]. Инициирующий патологический процесс инфекционный агент действует относительно непродолжительный период времени, и именно нарушения в системе бронхиальной проходимости и/или микроциркуляторного русла и определяют особенности и варианты течения ГДЗЛ.

Основную барьерную функцию в тканях выполняет фибрин, поскольку только этот белок обладает уникальной динамикой перехода из растворимого состояния в нерастворимое и обратно. Благодаря фибрину ограничивается не только распространение микробов и их токсинов, но и, что не менее важно, цитокинов. Отложение фибрина как в микрососудах органа, так и параваску-лярно приводит к развитию ишемических и воспалительных нарушений, за-

трудняет доступ лекарственных препаратов в очаг деструкции, снижает эффективность лечения и вызывает дестабилизацию клеточно-стромальных взаимодействий в очаге поражения. Несостоятельность первичного фибринового блока может привести к прогрессированию воспалительного процесса и вовлечению новых анатомических структур легких, что негативно повлияет на последующие репаративные процессы [10].

Целью настоящего исследования является повышение диагностической значимости патоморфологических исследований при остром абсцессе легкого без секвестрации и с секвестрацией.

Материал и методы

Исследовали ткани респираторного отдела 97 больных острыми абсцессами легких, в том числе 69 пациентов с острым абсцессом легкого без секвестрации и 28 больных острым абсцессом с секвестрацией. Возраст пациентов варьировал от 24 до 80 лет, составляя в среднем 51,8±11,8 года (стандартная ошибка среднего 1,1).

Гистологическую обработку тканей проводили по общепринятой методике, срезы толщиной 4-6 мкм окрашивали гематоксилином и эозином, пик-рофуксином Вейгерта, по Гордону-Свиту, по методу А. Н. Яцковского [11], ставили ШИК-реакцию. Для оценки процессов фибринообразования и фиб-риностабилизации использовали окраску на фибрин по Пикро-Маллори II и MSB-метод в модификации Д. Д. Зербино (1989).

Для определения экспрессии коллагена IV типа и подопланина использовали метод двойной непрямой иммунофлюоресценции. В качестве первичных использовали следующие антитела: моноклональные антитела к коллагену

IV типа (C-1926, «Sigma», в разведении 1:100), поликлональные антитела кролика к подопланину (P-5374, «Sigma», в разведении 1:10). В качестве вторичных антител для визуализации коллагена IV типа использовали Texas-Red - меченые козлиные антитела (XR-9770, «ProSci», в разведении 1:20), для визуализации подопланина - FITS-меченые антитела (F-9887, «Sigma», в разведении 1:1000). Морфометрические исследования проводили с использованием графических пакетов ImageJ 1.34 [12] и AxioVision 3.1 (Carl Zeiss, Germany).

Полученные данные обрабатывали статистически с использованием компьютерных программ JMP 5.1, SigmaStat 3.10 для Windows. Оценку меж-групповых различий проводили по U-критерию Манна-Уитни или критерию Холма-Сидака при нормальном распределении признака и равенстве дисперсий, сравнение качественных признаков - с помощью критерия хи-квадрат (%). За уровень статистической значимости принимали p < 0,05. Результаты работы представлены в виде значений Х (средняя арифметическая) ± m (ошибка средней).

Результаты исследования

При патогистологическом исследовании тканей легкого у 58 % больных острым абсцессом легкого без секвестрации и у 7,1 % больных острым абсцессом легкого с секвестрацией фокус гнойной деструкции хорошо отграничивался от окружающих тканей «молодыми» фибриновыми депозитами,

(срок фибринообразования от 2 до 48 ч). Воспалительный клеточный инфильтрат содержал 61,8±2,19 % нейтрофилов, 33,4±0,97 % макрофагов и 4,76±0,16 % лимфоцитов. В области фибринового блока наблюдалось формирование микрополостей вокруг клеточных популяций воспалительного инфильтрата (рис. 1). Мембранные рецепторы макрофагов, нейтрофилов и лимфоцитов не блокировались фибриновыми депозитами, и таким образом обеспечивалась возможность выполнения клетками присущих им биологических функций. Функциональную активность сохраняли 61,7±2,21 % макрофагов, 82,1±3,08 % нейтрофилов и 89,5±2,39 % лимфоцитов.

Рис. 1 Острый абсцесс легкого. Свободное расположение фагоцитов в области «фибринового блока». Окраска М8Б. *400

Микрососуды в области ограничения острого гнойно-деструктивного очага были полнокровны. В их просвете не отмечалось присутствия фибриновых депозитов, лишь в единичных случаях в гемокапиллярах наблюдали нежную сеточку «юного» фибрина на поверхности лейкоцитов. Таким образом, сохранялась проходимость кровеносных сосудов для форменных элементов крови. Относительная площадь сечения сосудов составила 14,7±1,09 мкм2, количество сосудов на единице площади - 3,45±0,37.

Иммуногистохимическая верификация коллагена IV типа выявила локальные участки расщепления и деструкции базальных мембран альвеолоци-тов и эндотелиоцитов. Отмечалась фиксация обломков базальных мембран на фибриновом матриксе.

Хорошо визуализировались сосуды глубокой лимфатической системы легкого. Наибольшему повреждению подвергались лимфатические сосуды, находившиеся в фокусе гнойной деструкции или на границе с ней (рис. 2). Определялось слущивание эндотелия лимфатических сосудов, а также деформация и разрушение их стенок. Лимфатические сосуды, расположенные в

зоне ограничения и в более удаленных участках, как правило, сохраняли свою морфологическую структуру.

Рис. 2 Острый абсцесс легкого. Фокус гнойной деструкции (внизу слева). Слущивание эндотелиоцитов, деструкция стенки лимфатических микрососудов (стрелки). Расположение коллаген-^-позитивного материала в фокусе гнойной деструкции и на фибриновом матриксе зоны ограничения. Двойная непрямая иммуногистохимическая реакция на коллаген IV типа (красная иммунофлюоресценция) и подопланин (зеленая иммунофлюоресценция). *400

В подавляющем большинстве случаев (85,7 %) у больных острым абсцессом легкого с секвестрацией и у 26,1 % больных острым абсцессом легкого без секвестрации в респираторном отделе легкого отмечалось превалирование процессов фибринообразования над фибринолизом.

При этом отмечалось выраженное ограничение гнойно-деструктивного очага «молодым» и «созревающим» фибрином (рис. 3). В области фибринового блока фибриновые депозиты образовывали плотную сеть, в которую буквально оказывались «вмонтированы» клеточные популяции воспалительного инфильтрата. В его составе определялось умеренное количество нейтрофилов и макрофагов (54,8±1,64 % и 44,2±1,46 % соответственно) и незначительное число клеток лимфоцитарного ряда (0,98±0,03 %). Подобное замыкание клеток в «фибриновый кокон», блокирование их функциональной активности приводило к невозможной элиминации «юного» и «молодого» фибрина, его созреванию и развитию склеротических изменений. Функциональная активность сохранялась у 58,8±2,22 % нейтрофилов, 49,8±1,38 % макрофагов и 60,8±1,73 % лимфоцитов.

В просвете кровеносных сосудов определялись массивные отложения фибрина с нарушением проходимости кровеносных сосудов, а в отдельных случаях с признаками гнойного расплавления (рис. 4). Отмечались слущивание эндотелия, набухание стенки сосуда, инфильтрация ее клетками лимфогистио-цитарного ряда, конгломераты мононуклеарных клеток в просвете сосудов.

Рис. 3 Острый абсцесс легкого с секвестрацией. Выраженное ограничение очага деструкции «молодым» и «созревающим» фибрином. Окраска М8Б. *100

Рис. 4 Острый абсцесс легкого с секвестрацией. Тромб с признаками организации в сосуде легкого. Очаги гнойного расплавления. Окраска М8Б. *400

Относительная площадь сечения сосудов составила 9,68±1,23 мкм2, количество сосудов на единице площади - 3,63±0,69.

Расщепления и деструкции базальных мембран носили протяженный характер, занимали от 20 до 50 % окружности микрососудов. В отдельных случаях наблюдались выраженные деструктивные изменения базальных мембран с сохранением коллаген-ТУ-позитивных структур в виде глобул (рис. 5).

Рис. 5 Абсцесс легкого с секвестрацией. Деструктивные изменения базальных мембран альвеолоцитов с сохранением коллаген-1У-позитивных структур в виде глобул. Иммуногистохимическая реакция на коллаген ТУ типа. *400

Лимфатические сосуды визуализировались в меньшем количестве, отмечались протяженные изменения сосудистой стенки в виде деформации, слущивания эндотелиальных клеток.

У 15,9 % больных острым абсцессом легкого без секвестрации и у 7,1 % острым абсцессом легкого с секвестрацией наблюдались множественные поражения легких. На светооптическом уровне отмечалось слабо выраженное ограничение очага деструкции со слабым формированием фибринового блока из «молодых» фибриновых депозитов. Процессы фибринообразования и фиб-риностабилизации характеризовались тенденцией к ускоренному переходу «юного» и «молодого» фибрина в более зрелые формы.

Сосуды микроциркуляторного русла в большинстве наблюдений оставались проходимы. Стенки сосудов и периваскулярно расположенные ткани легкого подвергались склеротическим изменениям.

Заключение

На основании собственных результатов показана возможность развития трех вариантов структурных преобразований респираторного отдела легких у больных острыми абсцессах легкого без секвестрации и с секвестрацией. Особенности структурно-функциональных нарушений обусловлены клинической формой заболеваний, особенностями протекания процессов фибринообразования и фибриностабилизации, характером активности клеточных популяций воспалительного инфильтрата и проходимости сосудов микроциркуляторного русла.

Выявленные структурные закономерности клеточно-стромальных преобразований могут способствовать выработке правильных тактических приемов в лечении острых абсцессов легкого. В случае морфологического варианта с преобладанием процессов фибринообразования, замыканием фагоцитов в

«фибриновый кокон» рекомендуется комплекс лечебных мероприятий, направленных на деблокирование микроциркуляторного русла. Медикаментозная стимуляция фагоцитов в этих условиях не представляется целесообразной в связи с блокированием рецепторов клеточных мембран фибрином.

Список литературы

1. Бисенков, Л. Н. Острые инфекционные деструкции легких I Л. Н. Бисенков,

A. В. Саламатов, А. П. Чуприна II Торакальная хирургия і руководство для врачей I под ред. Л. Н. Бисенкова. - СПб. : ЭЛБИ-СПб, 2004. - 928 с.

2. Шо йхет, Я. Н. Лечение острого абсцесса и гангрены легкого: актовая речь I Я. Н. Шойхет II Пульмонология. - 2002. - № 3. - C. 18-27.

3. Гостищев, В. К. Инфекции в торакальной хирургии : руководство для врачей I

B. К. Гостищев. - М., 2004. - 583 с.

4. Колесников, И. С. Абсцессы легких I И. С. Колесников, Б. С. Вихриев II Руководство по легочной хирургии I под ред. И. С. Колесникова. - Л. : Медицина, 1969. - С. 182-235.

5. Григорьев, Е. Г. Хирургия острого абсцесса и гангрены легкого I Е. Г. Григорьев II 50 лекций по хирургии I под ред. В. С. Савельева. - М. : Media Medica, 2003. - С. 351-363.

6. Шо йхет, Я. Н. Острый абсцесс легкого с секвестрацией I Я. Н. Шойхет, И. П. Рощев, В. К. Седов II Проблемы клинической медицины. - 2006. - № 3 (7). -

C. 84-88.

7. Шо йхет, Я. Н. Острый абсцесс легкого без секвестрации I Я. Н. Шойхет, И. П. Рощев II Проблемы клинической медицины. - 2006. - № 4 (8). - С. 58-64.

8. Шо йхет, Я. Н. Особенности клинической морфологии клеточно-тканевых взаимодействий бронхолегочной системы у больных гнойно-деструктивными неспецифическими пневмонитами в условиях лечебной коррекции процессов фибри-нообразования и фибриностабилизации I Я. Н. Шойхет, В. А. Шкурупий, Ю. А. Высоцкий [и др.] II Хирургия, морфология, лимфология : научно-практический журнал. - 2006. - Т. 3. - № 6. - С. 15-22.

9. Hirshberg, B. Factors Predicting Mortality of Patients With Lung Abscess I B. Hir-shberg, M. Sklair-Levi, R. Nir-Paz, L. Ben-Sira, V. Krivoruk, M. R. Kramer II Chest. -1999. - Vol. 115. - P. 746-750.

10. Баркаган, З. С. Связь эффективности лечения воспалительно-деструктивных заболеваний с деблокадой микроциркуляции в пораженных органах I З. С. Барка-ган, Я. Н. Шойхет, М. М. Бобоходжаев II Вестник Российской академии медицинских наук. - 2000. - № 11. - С. 25-29.

11. Яцковский, А. Н. Метод оценки функциональной активности клеточных ядер I А. Н. Яцковский II Архив анатомии, гистологии и эмбриологии. - 1987. - № 1. -С. 76-79.

12. Abramoff, M. D. Image Processing with ImageJ I M. D. Abramoff, P. J. Magel-haes, S. J. Ram II Biophotonics International. - 2004. - Vol. 11, issue 7. - P. 36-42.