Разработка способа патоморфологической оценки давности развития инфаркта миокарда Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Аннотация научной статьи по клинической медицине, автор научной работы — Шурыгина И.А., Каня О.В., Дремина Н.Н., Шурыгин М.Г.

Цель исследования разработать простой и доступный для практического применения способ патоморфологической оценки давности инфаркта миокарда с широким диапазоном регистрируемых сроков. Материалы и методы. С использованием антител к матриксной металлопротеиназе 9 (ММР9) проведено иммуногистохимическое исследование образцов зоны экспериментального инфаркта миокарда (модель диатермокоагуляции околоконусной межжелудочковой артерии крысы; n=50) в сроки от 2 ч до 30 сут и post mortem образцов 30 человек, умерших от трансмурального инфаркта миокарда и постинфарктного кардиосклероза в сроки от 6 ч до 30 сут. Результаты. Установлено, что локализация MMP9 в зоне инфаркта миокарда позволяет с достаточно высокой точностью определить срок, прошедший с момента инфаркта. При летальных исходах, развившихся в течение нескольких часов после инфаркта, цитоплазма нейтрофилов в зоне инфаркта имела интенсивную окраску. На 1-2-е сутки в зоне инфаркта зафиксирована яркая окраска внеклеточного матрикса. В более поздние сроки (3-21-е сутки) отмечена окраска клеток фибробластического ряда в пограничной зоне (с максимумом на 7-14-е сутки). Динамика содержания и локализация MMP9 в миокарде умерших пациентов соответствуют данным, полученным при экспериментальных исследованиях. Заключение. Предлагаемый способ позволяет четко дифференцировать срок давности инфаркта миокарда при патоморфологическом исследовании.

Похожие темы научных работ по клинической медицине , автор научной работы — Шурыгина И.А., Каня О.В., Дремина Н.Н., Шурыгин М.Г.

The aim of the investigation was to develop a simple and available for practical application method of pathomorphological assessment of myocardial infarction age with a wide range of registered terms. Materials and Methods. Specimens of the experimental myocardial infarction zone (a model of diathermocoagulation of the rat periconical interventricular artery; n=50) in the period from 2 h to 30 days, and post-mortem specimens of 30 men died of transmural myocardial infarction and post-infarction cardiosclerosis in the period from 6 hours to 30 days were immunohistochemically investigated using antibodies to the matrix metalloproteinase 9 ( MMP9 ). Results. It has been established that localization of MMP9 in the infarction zone enables determining with a sufficiently high precision the time that passed from infarction onset. In fatal outcomes developed during several hours after infarction, the neutrophil cytoplasm in the infarction zone had intensive color. On day 1-2 a bright color of the extracellular matrix was noted. In later terms (days 3-21) staining of the fibroblastic cell line in the border zone (with maximum on days 7-14) was observed. The dynamics of MMP9 content and its localization in the myocardium of the dead patients corresponds to the data obtained in the experimental investigations. Conclusion. The proposed method allows pathologists to clearly differentiate myocardial infarction age using pathomorphological investigations.

Текст научной работы на тему «Разработка способа патоморфологической оценки давности развития инфаркта миокарда»

Поступила 2.01.2016 г.

ской оценки иокарда

по научной и инновационном деятельности

главный научный сотр

О.В. Каня, к.м.н., зав. отделением общей патологии3;

Н.Н. Дремина, к.б.н., старший научный сотрудник лаборатории патофизиологии тканей нкциональной морфологии1;

"■■рыгин, д.м.н., зав. научно-лабораторным отделом1; главный научный сотрудник2

научный центр хирургии и травматологии, Иркутск, 664003, ул. Борцов Революции, 1; ский научный центр Сибирского отделения Российской академии наук, Иркутск, 664033, Лермонтова, 134;

3Иркутское областное патологоанатомическое бюро, Иркутск, 664079, Юбилейный микрорайон, 100

Цель исследования — разработать простой и доступный для практического применения способ патоморфологической оценки давности инфаркта миокарда с широким диапазоном регистрируемых сроков.

Материалы и методы. С использованием антител к матриксной металлопротеиназе 9 (ММР9) проведено иммуногистохимиче-ское исследование образцов зоны экспериментального инфаркта миокарда (модель диатермокоагуляции околоконусной межжелудочковой артерии крысы; n=50) в сроки от 2 ч до 30 сут и post mortem образцов 30 человек, умерших от трансмурального инфаркта миокарда и постинфарктного кардиосклероза в сроки от 6 ч до 30 сут.

Результаты. Установлено, что локализация MMP9 в зоне инфаркта миокарда позволяет с достаточно высокой точностью определить срок, прошедший с момента инфаркта. При летальных исходах, развившихся в течение нескольких часов после инфаркта, цитоплазма нейтрофилов в зоне инфаркта имела интенсивную окраску. На 1-2-е сутки в зоне инфаркта зафиксирована яркая окраска внеклеточного матрикса. В более поздние сроки (3-21-е сутки) отмечена окраска клеток фибробластического ряда в пограничной зоне (с максимумом на 7-14-е сутки). Динамика содержания и локализация MMP9 в миокарде умерших пациентов соответствуют данным, полученным при экспериментальных исследованиях.

Заключение. Предлагаемый способ позволяет четко дифференцировать срок давности инфаркта миокарда при патоморфо-логическом исследовании.

Ключевые слова: инфаркт миокарда; матриксная металлопротеиназа 9; MMP9; патоморфологическая диагностика.

Как цитировать: Shurygina I.A., Kanya O.V., Dremina N.N., Shurygin M.G. Method of pathomorphology assessment of myocardial infarction age. Sovremennye tehnologii v medicine 2017; 9(2): 126-130, https://doi.org/10.17691/stm2017.9.2.15

Pathomorphology Assessment Method of Myocardial Infarction Age

I.A. Shurygina, MD, DSc, Deputy Director on Scientific and Innovation Work1; Chief Researcher2; O.V. Kanya, MD, PhD, Head of the General Pathology Department3;

N.N. Dremina, PhD, Senior Researcher, Laboratory of Pathophysiology of Tissues and Functional Morphology1; M.G. Shurygin, MD, DSc, Head of the Scientific Laboratory Department1; Chief Researcher2

11rkutsk Scientific Center of Surgery and Traumatology, 1 Bortsov Revolutsii St., Irkutsk, 664003, Russian Federation;

2Irkutsk Scientific Center of the Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences, 134 Lermontov St., Irkutsk, 664033, Russian Federation;

3Irkutsk Regional Bureau of Morbid Anatomy, 100 Yubileyny microrayon, Irkutsk, 664079, Russian Federation

The aim of the investigation was to develop a simple and available for practical application method of pathomorphology! assessment of myocardial infarction age with a wide range of registered terms.

Для контактов: Шурыгин Михаил Геннадьевич, e-mail: mshurygin@gmail.com

126 СТМ J 2017 — ТОМ 9, №2 И.А. Шурыгина, О.В. Каня, Н.Н. Дремина, М.Г. Шурыгин

Materials and Methods. Specimens of the experimental myocardial infarction zone (a model of diathermocoagulation of the rat periconical interventricular artery; n=50) in the period from 2 h to 30 days, and post-mortem specimens of 30 men died of transmural myocardial infarction and post-infarction cardiosclerosis in the period from 6 h to 30 days were immunohistochemically investigated using antibodies to the matrix metalloproteinase 9 (MMP9).

Results. It has been established that localization of MMP9 in the infarction zone enables determining with a sufficiently high precision the time that passed from infarction onset. In fatal outcomes developed during several hours after infarction, the neutrophil cytoplasm in the infarction zone had intensive color. On day 1-2 a bright color of the extracellular matrix was noted. In later terms (days 3-21) staining of the fibroblastic cell line in the border zone (with maximum on days 7-14) was observed. The dynamics of MMP9 content and its localization in the myocardium of the dead patients corresponds to the data obtained in the experimental investigations.

Conclusion. The proposed method allows pathologists to clearly differentiate myocardial infarction age using pathomorphological investigations.

Key words: myocardial infarction; matrix metalloproteinase 9; MMP9; pathomorphological diagnosis.

Точное установление срока давности инфаркта миокарда имеет большое значение [1]. «Рутинные» методы патологоанатомической диагностики не всегда объективны и достоверны, часто не позволяют определить время развития ишемического некроза миокарда. При осложненных формах течения — повторных и рецидивирующих инфарктах — задача определения срока давности усложняется.

Существуют различные методы патологоанатомической диагностики ишемии миокарда. На макроскопическом уровне используют пробы с теллуритом калия, нитросиним тетразолием, позволяющие выявить исчезновение ферментативной активности в ишеми-зированных участках.

На микроскопическом уровне используют специальные гистологические окраски. Так, трихромную окраску по Массону применяют для различения некротического миокарда (синее окрашивание) от цитоплазмы жизнеспособного миокарда (красное окрашивание цитоплазмы), часто имеющего фиолетовую окраску области, примыкающей к зоне некроза [2]. При этом установить время, прошедшее с момента развития некроза, не удается.

Одним из информативных методов, позволяющим обнаружить ранние изменения, считается гистохимический и, в частности, реакция, выявляющая активность фосфорилазы. Однако ее применение при аутопсии не нашло широкого распространения из-за того, что эта реакция диагностически значима лишь в пределах 3 ч после наступления смерти [3].

С развитием знаний о молекулярных основах деятельности кардиомиоцитов стали использоваться различные иммуногистохимические окраски: на терминальный комплекс комплемента С5Ь-9 [4], миоглобин, актин и тропомиозин [5], фибронектин [6], кардиаль-ный тропонин I [7], кардиальный белок, связывающий жирные кислоты [8], окраска на дистрофин [9].

Для определения ранних стадий инфаркта миокарда перспективно использовать окраску на десмин, который начинает исчезать из цитоплазмы в зоне инфаркта в течение 30 мин после наступления ишемии и полностью исчезает через 90-120 мин [10].

С. 0|1тапп с соавт. (2000) исследовали зону ишемии миокарда на деплецию таких «кардиальных» антигенов, как тропонин Си Т, десмин, миоглобин, потерю CD59 и отложение из плазмы фибриногена, фибронектина и терминального комплекса комплемента С5Ь-9. Визуализация комплекса С5Ь-9 наблюдалась в тканях через 30 мин после развития симптомов инфаркта миокарда. Деплеция клеточных антигенов началась раньше, чем осаждение антигенов из плазмы крови [11].

Отсутствие «идеальных» способов морфологической диагностики инфаркта миокарда обусловливает проведение новых исследований в данной области.

Учитывая, что процессы ремоделирования миокарда резко активизируются сразу после эпизода, приводящего к некрозу, и эта активность сохраняется до установления новых взаимоотношений клеточного и межуточного компонентов миокарда, нами изучена возможность определения сроков давности инфаркта миокарда по динамике основных участников перестройки соединительнотканного каркаса — матрикс-ных металлопротеиназ, в частности металлопротеина-зы 9 (ММР9).

Цель исследования — разработать простой и доступный для практического применения способ пато-морфологической оценки давности инфаркта миокарда с широким диапазоном регистрируемых сроков.

Материалы и методы. Экспериментальное моделирование инфаркта миокарда проведено на 9-месячных самках крыс линии Wistar весом 220-250 г (п=50) методом диатермокоагуляции околоконусной межжелудочковой артерии [12].

Эксперимент выполнялся в соответствии с нормами гуманного обращения с животными, которые регламентированы «Правилами проведения работ с использованием экспериментальных животных» (Приложение к приказу Министерства здравоохранения СССР от 12.08.1977 г. №755), согласно протоколу, одобренному Комитетом по биомедицинской этике Иркутского научного центра хирургии и травматологии, а также с учетом требований Европейской конвенции по защите позвоночных животных, используемых

Патоморфологическая диагностика инфаркта миокарда СТМ J 2017 — том 9, №2 127

для экспериментальных и других научных целей (принятой в Страсбурге 18.03.1986 г. и подтвержденной в Страсбурге 15.06.2006 г.).

Выведение животных из эксперимента проводили в сроки от 2 ч до 30 сут после моделирования инфаркта миокарда. Сердце экспериментального животного фиксировали в растворе 10% нейтрального забуфе-ренного формалина в течение 24 ч при 20°С для дальнейшего гистохимического исследования.

Материалом для патоморфологического исследования послужили post mortem образцы 30 человек (29 — с трансмуральным инфарктом миокарда, 1 — с постинфарктным кардиосклерозом). Средний возраст — 63,7 года; мужчин — 18, женщин — 12. 16 пациентов умерли в сроки до 3 сут, 14 — в сроки от 3 сут до 1 мес. Вскрытия проводили в централизованной прозектуре Иркутского областного патологоанато-мического бюро, принимающей летальные случаи из Областной клинической больницы Иркутска, которая имеет специализированное кардиореанимационное отделение. Исследование одобрено Комитетом по биомедицинской этике Иркутского научного центра хирургии и травматологии.

В 27 случаях диагноз острого инфаркта миокарда был установлен на основании клинической картины, данных электрокардиографии, реакции кардиоспе-цифических ферментов и подтвержден на вскрытии. В 3 случаях диагноз инфаркта миокарда первично выставлен на патологоанатомическом вскрытии. В 4 случаях диагноз острого инфаркта миокарда как одна из первоначальных причин смерти комбинирован с другими нозологическими формами (язвенной болезнью

желудка, осложненной кровотечением; туберкулезом; мегалобластной анемией; кишечными свищами).

Оценка давности инфаркта миокарда проводилась на основании стандартных гистологических критериев: некроза кардиомиоцитов, нейтрофильной инфильтрации и характера ее распределения, инфильтрации лимфоцитами, макрофагами, плазматическими клетками, пролиферации кровеносных сосудов, фибро-бластов, состояния коллагеновых волокон. Образцы ткани из зоны инфаркта миокарда и пограничной к ней области фиксировали 10% раствором нейтрального забуференного формалина в течение 24 ч при 20°С и заливали в парафиновые блоки.

Для окраски на MMP9 применяли иммуногисто-химический метод, описанный нами ранее [13]. Использован непрямой пероксидазный метод. Демаскировка и иммуногистохимическая окраска проводились ручным способом с использованием набора Novolink Polymer Detection System (Novocastra Laboratories Ltd., Великобритания), в качестве хромогена использован 3,3'-диаминобензидин (DAB). Ядра окрашивали гематоксилином Майера.

В качестве первичных антител применяли кроличьи моноклональные антитела IgG к ММР9 (Clone 1D:EP1254, Cat. No.2551-1, Lot YG 113001P, Epitomics Inc., США) в рабочем разведении от 1:100 до 1:250.

Результаты. На первом этапе оценена динамика окраски зоны инфаркта и периинфарктной зоны на ММР9 при экспериментальном инфаркте миокарда. Как известно, ММP9 в высоких концентрациях присутствует в нейтрофилах. При исследовании установлено, что в сроки от 2 ч до 1 сут после моделирования