Морфоструктурные варианты клеточно-стромальных взаимодействий в очаге деструкции при острых абсцессах и гангрене легкого в связи с процессами фибринообразования и фибриностабилизации

Лепилов А.В., Пономарев Б. Л.,.

Лебедев И.В., Мотин Ю. Г.,.

Константинова В.Н., Лель Н. В.,.

Бочкарев А.П.

Гнойно-деструктивные заболевания легких (ГДЗЛ) — тяжелые, нередко угрожающие жизни осложнения тяжелых форм пневмоний, характеризующиеся массивным некрозом и последующим гнойным или гнилостным распадом (деструкцией, лизисом) легочной ткани в результате воздействия возбудителя заболевания (1).

Вследствие увеличения в последние годы числа больных с острыми нагноениями легких (2, 3), высокой летальностью и инвалидностью, проблема лечения больных страдающих ГДЗЛ с учетом основных звеньев патогенеза, остается актуальной темой пульмонологии (4). Травматичность оперативного лечения (особенно эмпием плевры), переход гнойно-деструктивных процессов в хроническую стадию, нередко сопровождаются потерей анатомических структур, формированием пневмоцирроза и как следствие развитием лёгочно-сердечной недостаточности, играющей основную роль в танатогенезе больного.

В настоящее время приоритетными являются три основных звена патогенеза, взаимодействие которых и определяет возникновение заболевания: нарушение бронхиальной проходимости, развитие острого инфекционного воспалительного процесса в легочной паренхиме и нарушение кровотока, ведущие к деструкции легочной ткани (5).

В генезе микроциркуляторных расстройств в пораженном легком важную роль играет развитие при острых абсцессах и гангрене легких тяжелого эндотелиоза и синдрома диссеминированного внутрисосудистого свертывания крови (ДВС) с активацией и последующим истощением факторов свертывания (6). Блокада микроциркуляции в зоне поражения и интенсивное отложение фибрина как в микрососудах органа, так и в окружающей межуточной ткани легкого приводит не только к развитию ишемических и воспалительных нарушений, но и затрудняет доступы лекарственных препаратов в очаг деструкции, что снижает не только эффективность лечения, но и дальнейшее качество жизни больных. При этом не малая часть пациентов становится инвалидами и теряет трудоспособность, тем самым, создавая и социальную проблему.

Тем не менее, появление фибрина на начальных этапах заболевания имеет и биологическую целесообразность. Доказанным является тот факт, что несостоятельность первичного фибринового блока может привести к прогрессированию воспалительного процесса и вовлечению новых анатомических структур легких, что негативно повлияет на последующие репаративные процессы в силу того, что респираторные отделы лёгких имеют преимущественно внутриклеточную форму регенерации (7).

У больных ГДЗЛ количество полиморфноядерных лейкоцитов в бронхоальвеолярных пространствах резко возрастает, а легочных макрофагов — уменьшается, что сопровождается значительным увеличением протеолитической активности лейкоцитов за счет полинуклеаров и снижением кислородзависимой метаболической активности макрофагов. Подобное изменение функциональной активности фагоцитирующих клеток в ряде случаев приводит к вовлечению в деструктивный процесс здоровых участков легких. По отдельным данным, коррекция метаболической, прокоагулянтной и протеолитической активности фагоцитов в очаге деструкции у больных ГДЗЛ увеличивает число радикально оперируемых больных при одновременном росте удельного веса органосохраняющих операций, уменьшает частоту послеоперационных бронхолегочных осложнений, летальность и улучшает отдаленные исходы.

Таким образом, в развитии и течении ГДЗЛ определяющую роль играют своевременное и полноценное отграничение очага гнойной деструкции фибриновыми депозитами на фоне нормальной функциональной активности фагоцитирующих клеток и проходимого микроциркуляторного русла. пневмония некроз фибринообразование легочный.

Цель исследования: Выявление особенностей процессов фибринообразования, фибриностабилизации, клеточно-тканевых взаимодействий и функциональной активности клеток при гнойно-деструктивных заболеваниях легких.

Материалы и методы. Проведено патоморфологическое исследование легких (операционный и секционный материал) 116 пациентов в возрасте от 25 до 78 лет с острыми абсцессами и гангреной легких находившихся на стационарном лечении в МУЗ ГБ № 5 г. Барнаула с 1999 по 2005 гг.

Для оценки характера структурных изменений в паренхиме легких оценивали такие патоморфологические показатели как отграничение очага деструкции фибриновыми депозитами, функциональную активность фагоцитирующих клеток и их инкорпорацию в «фибриновый блок», проходимость микроциркуляторного русла.

В качестве фиксирующей жидкости использовали 10%-ный раствор нейтрального формалина. Кусочки для патологогистологического исследования, обычно в количестве 5−6 забирали из различных гисто-топографических зон.

Срезы тканей толщиной 4−6 мкм окрашивали гематоксилин-эозином, пикрофуксином Вейгерта для выявления эластических структур, импрегнировали серебром по методу Гордона-Свита в целях выявление ретикулярной стромы органа, ставили ШИК-реакцию. Для оценки процессов фибринообразования и фибриностабилизации использовали окраску на фибрин по MSB-методу. Полученные результаты оценивали по цветовой гамме: желтое окрашивание фибрина свидетельствовало о раннем сроке его образования (от 0 до 2−4 ч), оранжевое окрашивание наблюдалось в интервале от 4−6 до 20 ч с момента коагуляции, «молодой» фибрин со сроком образования от 20−24 до 48 ч окрашивался в ярко-красный цвет, «созревающий» и «старый» фибрин окрашивался соответственно в голубой и синий тона после 48 ч с момента стабилизации белковых депозитов. «Стареющий» фибрин, как правило, являлся необратимым компонентом морфологического субстрата, он не лизировался ферментными препаратами, а подвергался организации с образованием коллагеновых волокон.

Для определения общей функциональной жизнеспособности клеток использовали методику окраски сафранином-О (Т) по Яцковскому А. Н. (1987).

Исследование проводили в сопоставлении клиническими данными, рентгенологической картины по историям болезней, рентгенограммам, бронхограммам. Морфометрические исследования проводились с использованием графического пакета ImageJ 1.34.

Результаты работы представлены в виде значений M (средняя), SD (стандартное отклонение). Оценку межгрупповых различий по критерию Холма-Сидака при нормальном распределении признака и равенстве дисперсий или по критерию Данна. При статистической обработке результатов исследования использовали компьютерную программу SigmaStat 3.10 для Windows, Systat Software, Inc., США, 2004.

Результаты исследования. При патоморфологических исследованиях легочной ткани отмечался полиморфизм светооптической картины, что было обусловлено мозаичностью деструктивных изменений в легких, а также осложнениями основного заболевания (ДВС-синдром, острая сердечная, почечная недостаточность).

В случаях острого воспаления с тенденцией потенциального нагноения в очаге повреждения легочной ткани определялось обилие клеточных популяций (преимущественно палочко-ядерных лейкоцитов). Микрососуды проходимы практически на всем протяжении. Выявляли нежную сеть «молодого» фибрина, который не образовывал своеобразного фибринового блока, что в условиях прогрессирования патологического процесса, в сочетании с ДВС-синдромом, и на высоте протеолитической активности лейкоцитов вело к распространённому гистолизу с формированием абсцесса. В остром периоде воспаления часто наблюдалась картина образования очень «молодого» фибрина, сроком образования до 12−24 часов. Формировалась своеобразная сеть из фибрина, где располагаются клетки преимущественно гематогенного происхождения — полиморфноядерные лейкоциты (ПМЯЛ).

В 36% случаев (42 больных из 116) определялись четко отграниченные фибрином (сроком от 2−6 до 24−48 ч) очаги острой гнойной деструкции с большим количеством некротизированных нейтрофилов и макрофагов, а также гемолизированных эритроцитов. Содержащиеся в очаге хаотично расположенные нити фибрина имели срок фибринообразования от 1−2 до 24−36 ч. Определялись единичные ретикулярные волокна, а также обрывки эластических волокон. Стенки капилляров и альвеолярных перегородок подвергались некробиозу и некрозу.

Воспалительный клеточный инфильтрат содержал 63,1±3,29% нейтрофилов, 33,2±2,98% макрофагов и 3,7±0,76% лимфоцитов.

Сосуды микроциркуляторного русла характеризовались полнокровием, без признаков фибринообразования, лишь в отдельных полях зрения на поверхности лейкоцитов определялась нежная сеть «молодого» фибрина. Наблюдалось формирование микрополостей вокруг макрофагов и нейтрофилов, отграниченных друг от друга тонкими прослойками «свежего» и «молодого» фибрина. Факт свободного расположения фагоцитирующих клеток является, несомненно, значимым. У них отмечена относительная «свобода» расположения, рецепторы не блокированы фибрином, а значит, есть возможность развития полноценных репаративных реакций с максимальной тенденцией сохранения анатомических структур.

Отмечена достаточная выраженность клеточной реакции. Количество функционально-активных макрофагов у данной группы больных составляло 64,3±2,02%, нейтрофилов — 89,2±1,76%, лимфоцитов — 83,6±3,06%.

В ряде случаев, в условиях применения лекарственной стимуляции фагоцитарной активности макрофагов и фибринолитиков (использование криоплазменно-антиферментной терапии) удалось наблюдать лизис «свежего» и «молодого» фибрина.

В подострый период развития патологического процесса происходило «созревание» фибрина с последующей организацией и разрастанием грануляционной ткани.

У 42 больных (36% наблюдений) особенности течения патологического процесса заключались в превалировании процессов фибринообразования над лизисом фибрина, обусловленным сниженной функциональной активностью клеточных популяций воспалительного инфильтрата. В его составе определялись умеренные количества нейтрофилов и макрофагов (55,8±2,38% и 43,2±2,39% соответственно) и незначительное содержание клеток лимфоцитарного ряда (1,0±0,14%). Клинически для данной группы больных было характерно наличие абсцессов с секвестрацией.

Определяли сравнительно большее количество хаотично ориентированных нитей фибрина, со сроком фибринообразования 24−48 ч. Массивные отложения «молодого» и «созревающего» фибрина замыкали макрофаги и нейтрофилы в своеобразный «фибриновый кокон», в котором клеточные популяции оказывались буквально «вмонтированы» в фибриновые депозиты. Выраженность клеточной реакции при этом была сниженной. Функциональная активность сохранялась у 59,9±3,32% нейтрофилов, 48,96±2,68% макрофагов и 60,8±4,5% лимфоцитов.

Блокирование рецепторов различных клеток путём фибринизации на поверхности их мембран существенно затрудняет выполнение их биологической функции на различных этапах развития абсцессов и гангрен легкого, что приводит к невозможности своевременной элиминации «свежего» и «молодого» фибрина, его созреванию и развитию склеротических изменений, обусловливающих резкое снижение функциональной активности легких.

Вместе с тем, возможна частичная блокировка рецепторов, в основном макрофагов. В этом варианте развития, без проводимого патогенетического лечения, в условиях межклеточных контактов: макрофаг-фибробласт, процесс имеет тенденцию к хронизации патологического процесса. При этом в ближайшем будущем возможно развитие как абсцесса, так и пневмофиброза, с последующей тенденцией к карнификации в окружающей абсцесс легочной ткани. Это ведёт к максимальной потере анатомических структур и развитию легочно-сердечной недостаточности.

В сосудах микроциркуляторного русла, артериях и венах отмечалось набухание и слущивание эндотелия на значительном протяжении, массивное отложение фибрина зрелостью от 2−6 до 48−72 ч с нарушением проходимости сосудов, на фоне выраженной периваскулярной фибринации тканей. В некоторых случаях в сосудах формировались очаги гнойного тромбоза.

В 28% наблюдений (32 больных) было характерно обширное, субтотальное и тотальное, часто двустороннее поражение легочной ткани со слабо выраженной тенденцией к отграничению гнойно-деструктивного процесса.

Светооптически определялись обширные зоны деструкции перемежающиеся с остатками слабо фибринизированной легочной паренхимы.

Гнойный экссудат содержал большое количество некротически и некробиотически измененных нейтрофилов (64±3,99%) с умеренным (34,89±3,96%) и незначительным (1,11±0,27%) количеством макрофагов и лимфоцитов, единичные хаотично ориентированные нити, как правило, молодого фибрина (срок фибринообразования 24−72 ч.), единичные обрывки ретикулярных и эластических волокон. Межальвеолярные перегородки были некротизированы.

Характерным являлась слабая тенденция к отграничению очага гнойно-деструктивного процесса от окружающих тканей: граница между зоной абсцедирования и легочной паренхимой была стертой, процессы фибринообразования были недостаточны, определялось малое или умеренное количество «молодого» и «созревающего» фибрина (24−48 ч.). На этом фоне фагоциты (большое количество нейтрофилов и умеренное макрофагов) лежали относительно свободно: «фибринового кокона» не образовывалось, в ряде случаев определялась нежная сеть молодого фибрина на поверхности лейкоцитов. Тем не менее, функциональная активность нейтрофилов и макрофагов была в значительной степени снижена (63,9±3,53% и 49,1±2,83% соответственно) на фоне сохраненной или повышенной активности лимфоцитов (72,5±3,81%).

Признаков фибринообразования в сосудах микроциркуляторного русла не отмечалось, лишь в отдельных полях зрения определялась нежная сеть «молодого» фибрина на поверхности эритроцитов и лейкоцитов.

Наиболее перспективными вариантами патогистологических изменений в плане положительной динамики развития преобразовательных процессов следует считать вариант с формированием фибринового блока из «молодых» фибриновых депозитов, наличием достаточно выраженной клеточной реакции и отсутствием блокады микроциркуляции.