Поиск Кабинет

Патогенетические параллели кальцификации нативных клапанов аорты и ксеногенных биопротезов клапанов сердца

Гены & Клетки: Том XI, №3, 2016 год, стр.: 72-79

 

Авторы

Р.А. Мухамадияров, Н.В. Рутковская, И.В. Мильто, Г.Ю. Васюков, Л.С. Барбараш

ДЛЯ ТОГО ЧТОБЫ СКАЧАТЬ СТАТЬЮ В ФОРМАТЕ PDF ВАМ НЕОБХОДИМО АВТОРИЗОВАТЬСЯ, ЛИБО ЗАРЕГИСТРИРОВАТЬСЯ

Существует предположение, что патологическая минерализация биологических структур представляет собой универсальный многофакторный клеточно-опосредованный процесс, регулируемый на генетическом, биохимическом и гормональном уровнях. Основной причиной развития структурных дисфункций биопротезов (БП) клапанов сердца является кальцификация химически модифицированных ксеногенных тканей. Цель настоящей работы – определение параллелей в развитии дегенеративного поражения нативных клапанов аорты и кальций-опосредованной первичной тканевой несостоятельности БП. Исследованы образцы тканей удалённых ксеноаортальных БП, подвергшихся кальцификации в процессе функционирования в организме реципиентов (n = 8), и створок кальцинированных клапанов аорты (n = 8). Для изучения процессов, протекающих в створках БП, в исследование дополнительно был включен функционально сохранный ксеноперикардиальный клапан, извлеченный из митральной позиции при патологоанатомическом вскрытии. Проведен стандартный гистологический анализ срезов, окрашенных гематоксилином и эозином, а также по Ван-Гизону. Развитие кальцификации во всех случаях характеризовалось мозаичностью структурных изменений. Взаимодействие минеральных отложений с биологическим материалом происходило путем непосредственного контакта с клетками и (или) волокнами коллагена и эластина. Среди клеток в структуре кальцинированных нативных клапанов аорты, наряду с фибробластами и фиброцитами, идентифицированы макрофаги, гигантские многоядерные клетки инородных тел, лимфоциты, нейтрофилы. В составе ксеногенных протезов были выявлены также гладкомышечные клетки и полноценные капилляры.

Результаты исследования демонстрируют значительное сходство структуры кальцинированных аортальных створок и имплантированных БП, что позволяет сделать вывод о реализации однонаправленных клеточно-опосредованных процессов деградации биологического материала нативных и ксеногенных клапанов. Появление структурно сохранных клеток в составе девитализированных ксеногенных протезов связано с функционированием в организме реципиента. Их источником могут являться циркулирующие в крови мультипотентные клетки-предшественницы, способные дифференцироваться в клетки с различным фенотипом после проникновения в коллагеновый матрикс имплантированных протезов. На основании проведенного анализа можно предположить, что кальциевая дегенерация мягких тканей является универсальным патологическим процессом, в основе которого лежат различные механизмы, и одно из ключевых мест среди них занимает клеточно-опосредованная минерализация.

Ключевые слова: кальцификация, клапаны аорты, биопротезы, клетки.

There was a suggestion that pathological tissue mineralization is a universal, multifactorial, and cell-mediated process, regulated on genetic, biochemical and hormone levels. Structural deterioration of bioprosthetic heart valves is mainly caused by calcification of chemically modified xenogenic tissues.

We performed this study with the aim to define parallels in degenerative strokes of native aortic valves and Ca-mediated primary tissue-insolvency of bioprosthetic aortic valves. We investigated calcified tissue samples of bioprosthetic aortic valves and calcified wings of aortic valves. (eight per each group). Functionally safe xenopericardiac mitral prosthetic heart valve, obtained at autopsy were included to investigate processes with prosthetic wings. Histological examination was carried out by hematoxylin and eosin and van Gieson staining on optical microscope AXIOImager A1. We observed mosaic structural alterations which characterized increasing of calcification process in all specimens. There were interactions between mineral deposits and valve tissues by direct contact with the cells and/or fibers of collagen and elastin. Cell composition in calcified native aortic valves was represented by fibroblasts, macrophages, multinucleated giant cells, lymphocytes, and neutrophils. Bioprosthetic heart valves also contained smooth muscle cells and capillaries. Results of our investigation represents that structures of calcified native and bioprosthetic heart valves are similar. This fact make us able to conclude that there are direct cellsmediated processes of biological material and xenogenic aortic valves degradation. Appearance of structurally safe cells indevitalized xenogenic prosthetic aortic valve caused by their functioning in recipient body. We suggest that the source of these cells can be the pluripotent progenitor cells, circulated in bloodstream and able to differentiate into cells of different phenotypes when they penetrated the collagen matrix of implanted prosthetic aortic valves. Based on the above analysis we can suggest that calcium degeneration of soft tissues is an universal pathologic process the basis of which have different mechanisms and the key one is cell-mediated mineralization.

Keywords: calcification, aortic valves, bioprosthetic valves, cells.

Подняться вверх сайта