Введение к работе
Ключевым процессом метаболизма любой клетки является энергообмен, который выполняет как базовые, необходимые для обеспечения жизнедеятельности самой клетки, так и специфические функции, необходимые для работы целостного организма. Совершенно естественно, что клетки, выполняющие наиболее энергозатратную работу, зависят от этого процесса в наибольшей степени. Особенно это касается нейроцитов, которым необходимо поддержание электрического потенциала на внешней мембране, а также клеток, выполняющих физическую работу, то есть мышечных (в том числе и гладкомышечных). Полисистемные нарушения энергообмена любого рода будут сказываться, прежде всего, на выполнении специализированных функций. В том числе это касается и всех внутренних органов, имеющих гладкие миоциты в своем составе.
Соответственно, даже слабая функциональная недостаточность различных органов и систем (особенно нервных и мышечных) может быть проявлением (как часто видимо и бывает) энергетической недостаточности их функциональных элементов. Такая функциональная недостаточность может клинически сопутствовать самым разным болезненным состояниям, хотя отнюдь не всегда эти состояния связывают с нарушениями клеточного энергообмена. Однако в последние два-три десятилетия в медицине благодаря ряду открытий стало активно развиваться направление, связанное с изучением дефектов энергообмена, как таковых, и коррелирующих с этими дефектами патологических состояний (Luft R., 1994; Di Mauro, Schon, 2003). Особенно это было связано с появлением нового класса патологических форм - наследственных болезней, основным этиологическим фактором которых являются дефекты генов, содержащихся в ДНК митохондрий. Поначалу считалось, что такие заболевания достаточно редки. Однако разработанный в этой области диагностический инструментарий, примененный к целому ряду болезненных состояний, показал, что нарушения энергообмена в той или иной степени присутствуют при очень большом числе болезней и не всегда являются первичными для этих нозологических форм, а часто входят тем или иным вторичным звеном в патогенез (Сухоруков B.C., 2002). Совершенно естественно, что в случае полисистемности таких нарушений, пусть даже слабых, в первую очередь функционально страдают нервная и мышечные системы, в том числе гладкие мышцы. Если учесть также, что распределение этих нарушений в организме может быть мозаичным, в тех случаях, когда измененные митохондрии скапливаются в определенных органах (например, в органах мочевой системы), функциональные нарушения в последних будут проявляться в первую очередь. Для диагностики митохондриальных нарушений используются клинические, биохимические, и молекулярно-генетические методы. Одно из ведущих мест в современной диагностике митохондриальных нарушений занимает морфологическое исследование (гистохимическое изучение активности митохондриальных ферментов и распределения таких субстратов как липиды, гликоген, соли кальция, ультраструктурный анализ митохондрий в различных тканевых элементах).
Первое место в морфологическом анализе митохондриальных дисфункций занимает скелетная мышечная ткань. Одним из наиболее признанных в клинике диагностических приемов является при этом обнаружение так называемых «рваных красных волокон» («ragged-red fibres» - RRF). Последние представляют собой скелетно-мышечные волокна, имеющие аномальные скопления митохондрий, специфически окрашиваемые при некоторых гистологических процедурах. Значительное увеличение количества органелл в этих участках может практически полностью компенсировать недостаточность клеточного энергообмена.
Необходимо учитывать, что, несмотря на большую диагностическую ценность выявления этого морфологического маркера, наличие RRF не является абсолютным показателем митохондриальной недостаточности. Количество и выраженность этих
измененных мионов может варьировать даже при одной и той же нозологической форме заболевания, а при некоторых митохондриальных болезнях RRF могут вообще отсутствовать.
Проблемой патогенеза митохондриальной недостаточности, является случайное и мозаичное распределение измененных органелл по тканям и органам. Это может быть одной из причин отрицательных результатов диагностики по биопсиям скелетной мышцы. Отдельные данные литературы свидетельствуют о возможности диагностического использования методов выявления дефектных митохондрий в других тканевых элементах, в частности клетках периферической крови.
В тоже время, к сожалению, в научной литературе отсутствуют систематизированные описания морфологических проявлений митохондриальной недостаточности в большинстве других органов и систем.
Предварительные данные, полученные в урологической клинике, свидетельствуют о часто выявляемых признаках митохондриальной недостаточности при заболеваниях, связанных с функциональными нарушениями стенки мочевыделительных органов. Получены также данные о значительной эффективности применения лекарственных препаратов, непосредственно влияющих на митохондриальную активность, в лечении таких заболеваний, в частности гидронефроза (Ростовская В.В., 2001). Однако, систематизированные данные о состоянии параметров клеточного энергообмена непосредственно в органах мочевыделительнои системы, в том числе и в гладких миоцитах, при урологических болезнях отсутствуют.
Таким образом, приведенные данные свидетельствуют о теоретической и прикладной необходимости проведения комплексного сравнительного гистологического анализа митохондрий гладких миоцитов у больных с урологическими заболеваниями, в частности, с гидронефрозом.
Цель работы
Провести комплексный гистологический анализ состояния митохондрий гладких миоцитов органов мочевыделительнои системы у больных с гидронефрозом.
Задачи исследования
1. Провести гистологический светооптический анализ гладких миоцитов лоханочно-мочеточникового сегмента с использованием операционного материала больных гидронефрозом.
2. Провести гистохимический анализ указанного материала с выявлением активности митохондриальных ферментов.
3. Провести электронно-микроскопический анализ состояния митохондрий гладких миоцитов в указанном материале.
4. Оценить клинико-биохимические показатели нарушений клеточного энергообмена у обследуемых больных, а также сопоставить полученные результаты с цитохимическими показателями активности митохондриальных ферментов лимфоцитов периферической крови. 5. Изучить возможность разработки критериев гистологической оценки митохондриальной дисфункции в гладкой мышечной ткани.
Научная новизна работы
В работе уточнены данные о характере митохондриальных нарушений в гладкой мышечной ткани у больных с гидронефрозом. Эти данные позволяют оценить значение митохондриальных нарушений при некоторых дисфункциях гладких мышц.
Впервые проведен комплексный светооптический,
гистохимический и ультраструктурный анализ состояния гладких миоцитов и их митохондрий при гидронефрозе.
Впервые сопоставлены данные о митохондриальных изменениях в гладких миоцитах мочевыделительных органов с показателями полисистемного состояния клеточного энергообмена.
Практическая значимость
Данные о морфо-функциональных изменениях митохондрий в гладких миоцитах мочевыделительных органов при полисистемной энергетической недостаточности имеют большое значение для понимания адаптационных возможностей гладких мышц при тканевой гипоксии. Результаты исследования позволяют разработать подходы к комплексной диагностике больных с урологическими заболеваниями.
Полученные данные смогут помочь выделять группы больных, для которых требуется патогенетически обоснованная терапевтическая коррекция клеточного энергообмена.
Впервые выявлены диагностические критерии тканевой энергетической дисфункции гладких мышц.
