Ультраструктурные основы патологии клетки
 Скачать 4.14 Mb.
|
|
Глава 19 БОЛЕЗНИ ПОЧЕК Актуальность проблемы Болезни почек представляют собой многочисленную и разнообразную как в клиническом, так и в морфологическом проявлении группу болезней, классификация которых вызывала, да и вызывает до настоящего времени, горячие споры у специалистов различного профиля, которым приходиться диагностировать и лечить эти болезни. Первая классификация болезней почек была предложена Р.Брайтом в начале прошлого века. Из всех болезней Брайт выделил только те заболевания почек, при которых наблюдаются протеинурия, отеки и гипертрофия сердца. В начале нынешнего столетия клиницист Фольгард и патологоанатом Фар болезнь Брайта, как ее именовали прежде, разделили на три большие группы: нефриты, нефрозы и нефросклерозы. Однако, и эта классификация, несмотря на то, что просуществовала почти полстолетия, не может в полной мере удовлетворить запросы современной науки о болезнях почек, именуемой нефрологией. Появление в середине 50-х годов чрескожной почечной биопсии позволило исследовать морфологически патологические процессы, происходящих в почках в динамике, что значительно улучшило знания о почечных заболеваниях. До этого изучались почки у умерших людей, у которых эти изменения резко выражены и, в основном, были характерными для конечной стадии заболевания. Электронная микроскопия позволила увидеть неопределяемые при световой микроскопии нарушения. Иммунофлуоресцентные исследования доказали, что многие гломерулярные заболевания развиваются в результате иммунологических реакций (т.е. из-за накопления антител либо иммунных комплексов). Таким образом, в настоящее время, благодаря современным методам клинического, иммунологического, биохимического и морфологического исследований, особенно при изучении биоптатов почек, получены принципиально новые данные о сущности, патогенезе и морфологии многих заболеваний почек. Все больные с заболеваниями почек должны быть обследованы комплексно. В большинстве случаев необходимо проведение биопсии почек для установления патологической основы поражения. Это имеет большое значение, т.к. некоторые состояния требуют неотложной специфической терапии. И наоборот, существуют состояния, при которых терапевтические мероприятия практически не дают эффекта. У таких больных предупреждается проведение потенциально вредной терапии, т.к. препараты, применяемые при заболеваниях почек, обладают серьезными побочными эффектами. Цель обучения – уметь определятьмакро- и микроскопические проявления заболеваний почек, объяснить их причины и механизм развития, оценить исход и определить значение вероятных осложнений для организма. Для чего необходимо уметь: – определить видимые макро– и микроскопически проявления гломерулопатий, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение; – определить морфологические признаки тубулопатий, объяснить причины, механизм развития, исход и оценить их значение; Болезни почек принято делить на две большие группы: нефропатии; другие заболевания почек. Нефропатии представляют собой заболевания, в основе которых лежит двустороннее диффузное поражением почек. Исходя из структурно-функционального принципа, их разделяют на: гломерулопатии; тубулопатии. ГЛОМЕРУЛЯРНЫЕ ЗАБОЛЕВАНИЯ ПОЧЕК или ГЛОМЕРУЛОПАТИИ Это группа заболеваний характеризуется первичным поражением клубочкового аппарата почек, как структурным (воспаление, клеточная пролиферация, утолщение базальной мембраны, фиброз, нарушение структуры эпителиальных клеток), так и функциональным (повышенная проницаемость является причиной протеинурии и гематурии клубочкового происхождения). У больных с поражением клубочкового аппарата почек могут наблюдаться следующие симптомы: Мочевой синдром: рецидивирующая безболевая гематурия, которая может варьировать от макрогематурии до микрогематурии, определяемой только при специальных исследованиях, олигурия, протеинурия, лейкоцитурия, цилиндрурия. Гипертензия — повышение артериального давления. У таких больных часто наблюдаются головные боли. Нефротический синдром, характеризующийся гиперлипидемией, тяжелой протеинурией и, как следствие, гипопротеинемией, что приводит к развитию выраженных отеков. Номенклатура повреждений клубочков Прежде, чем приступить к изучению отдельных типов гломерулопатий, необходимо ознакомиться с номенклатурой повреждений клубочкового аппарата почек. Повреждение может быть: — фокальным (очаговым), при котором поражается часть клубочков, при этом другие клубочки остаются нормальными; — диффузным, когда поражаются все клубочки; — глобальным, когда поражается весь клубочек; — сегментарным, когда поражается только часть клубочка. Часто используется комбинация этих терминов, например, термин “фокальное сегментарное поражение” означает, что изменения обнаруживаются не во всех клубочках и поражаются они частично. В дифференциальной диагностике гломерулярных заболеваний первостепенную роль играет точная идентификация морфологических изменений при биопсии. Имеется несколько типов морфологических изменений, которые могут комбинироваться. К ним относятся (рис. 19.1): А. Пролиферация клеток в клубочках. Все клетки, входящие в состав клубочка, могут пролиферировать при различных патологических состояниях. 1. Пролиферация мезангиальных клеток выявляется в виде увеличения количества ядер (более трех) в центральной части клубочковой дольки. Мезангиальные клетки участвуют в процессах фагоцитоза в клубочке, выработке мезангиального матрикса и ренина в условиях патологии. 2. Пролиферация и набухание эндотелиальных клеток приводит к облитерации просвета сосудов. 3. Пролиферация эпителиальных клеток наружного листка капсулы клубочка, при значительной ее выраженности, приводит к формированию масс клеток в виде полулуний, что приводит к облитерации просвета капсулы Боумена. Морфология изменений не отражает специфики поражения, т.е. механизмов, лежащих в основе патологии. Одинаковые морфологические изменения могут наблюдаться при различных состояниях. Поэтому для постановки точного диагноза необходимо принимать во внимание также иммунологические и ультраструктурные признаки. Однако, определение морфологических изменений и использование этой номенклатуры имеет важное клиническое значение. Например, при обнаружении полулуний более чем в 70% клубочках, это состояние описывается как нефрит с формированием полулуний, который в клинике соответствует быстро прогрессирующему гломерулонефриту, что определяет плохой прогноз для выздоровления. Б. Инфильтрация клубочков клетками воспаления: В большинстве случаев при острых гломерулонефритах наблюдается инфильтрация клубочков нейтрофилами, лимфоцитами и макрофагами. Острое воспаление сопровождается экссудацией жидкости (“экссудативный гломерулонефрит”). В. Утолщение базальной мембраны капилляров: Повышение количества структурных материалов в базальной мембране при световой микроскопии выявляется в виде утолщения стенки капилляров. Для специального исследования базальной мембраны используется окраска серебром, ШИК-реакция и электронная микроскопия. Утолщение мембраны связано с накоплением в ней иммунных комплексов, иммуноглобулинов и комплемента. Накапливаться они могут: — субэпителиально; — внутри мембраны; — субэндотелиально. Их локализация может быть установлена при иммунофлюоресцентных методах окраски и электронной микроскопии. Независимо от причины, утолщение базальной мембраны приводит к повышению проницаемости капиллярной стенки для протеинов, что сопровождается развитием нефротического синдрома. Г. Увеличение межклеточного вещества в мезангиуме наблюдается при отложении иммуноглобулинов и комплемента в мезангиальном матриксе. Д. Слияние отростков подоцитов: этот признак можно обнаружить только при электронной микроскопии. Это неспецифическое изменение происходит, как предполагается, в результате повышенного выхода белков из капилляров клубочков. Е. Фиброз (склероз) может быть либо сегментарным (мезангиум, пространство Боумена), либо глобальным. Глобальный склероз приводит к полной утрате функции клубочка и сопровождается атрофией и фиброзом соответствующего нефрона (канальцев). Он может возникать на основе выше описанных изменений или может быть первичным. Патогенез гломерулонефритов Повреждения клубочков могут иметь иммунные или неиммунные механизмы. Иммунное повреждение клубочков Иммунное повреждение наблюдается при большинстве гломерулярных заболеваний почек. Имеется два механизма такого повреждения: — действие нефротоксических антител, в основном против базальной мембраны клубочков (анти-БМК антитела). — отложение иммунных комплексов. Возникающая болезнь называется гломерулонефритом, хотя этот термин неточен в тех случаях, когда воспаление слабо выражено. Более точным является термин гломерулопатия, но он не имеет широкого признания. Нефротоксические антитела В настоящее время установлено, что в реакции антител против антигенов на клубочковой фильтрационной мембране принимают участие два типа нефротоксических антител: 1. Антитела против базальной мембраны (анти-БМК антитела); 2. Антитела против не-БМК антигенов. Накопление антител против антигенов базальной мембраны клубочка (БМК), реагирующих с эпитопами на молекулах коллагена IV типа, приводит к фиксации и активации комплемента (рис. 19.2), при этом при иммунофлюоресценции определяется линейное накопление иммуноглобулинов и комплемента в базальной мембране. Линейное накопление антител связано с тем, что антигенные эпитопы являются частью повторяющихся субъединиц, которые равномерно расположены на базальной мембране. В тех случаях, когда организм начинает вырабатывать IgG против антигенных гликопротеинов базальной мембраны клубочков, возникает противомембранная болезнь. Эти изменение приводят к развитию ярко выраженного пролиферативного гломерулонефрита с кровоизлияниями. Противомембранная болезнь наблюдается, в основном, у молодых мужчин. Обычно она проявляется быстро нарастающей почечной недостаточностью. Иногда у больных может быть гематурия и протеинурия или нефротический синдром. Гистологически характерной картиной является фокальный и сегментарный пролиферативный гломерулонефрит. При более тяжелых случаях наблюдается сегментарный некроз с отложением фибрина и быстро прогрессирующий “полулунный” гломерулонефрит. Противомембранная болезнь наблюдается при синдроме Гудпасчера. Фильтрационная мембрана клубочка содержит также и другие антигены, против которых могут реагировать антитела. Эти не-БМК антигены расположены в базальной мембране равномерно, но не всплошную, а на некотором расстоянии друг от друга, поэтому при иммунофлюоресценции накопление будет не линейное, а гранулярное, напоминая картину при отложении иммунных комплексов. Отложение иммунных комплексов Почки являются одним из путей, через который в норме выводятся иммунные комплексы из организма. Клубочки подвержены накоплению иммунокомплексов, т.к. через них фильтруется большое количество крови. Однако на место накопления комплексов в клубочке влияют их размер и заряд. Положительно заряженные молекулы легко проникают в субэпителиальное пространство благодаря полианионной природе базальной мембраны. Большие иммунные комплексы, которые формируются при наличии антител с высокой аффинностью к антигену, оседают преимущественно в мезангиуме. Если антитела имеют среднюю или низкую аффинность, то образуются небольшие иммунные комплексы, которые оседают в периферических петлях субэпителиально. Циркулирующие иммунные комплексы (ЦИК) откладываются на клубочковой фильтрационной мембране или в мезангиуме (рис. 19.2); в результате чего происходит фиксация комплемента и развитие воспаления. При электронной микроскопии иммунные комплексы определяются как электронно-плотные отложения (депозиты). Иммуноглобулины и комплемент можно также выявить при иммунофлюоресценции. Отложение иммунных комплексов может быть также обнаружено при ультраструктурном и иммуногистохимическом обследованиях в виде гранулярных отложений в периферических петлях клубочков или мезангиуме. Необходимо подчеркнуть роль комплемента в элиминации иммунных комплексов, как в клубочках, так и в системном кровотоке. Иммунные комплексы “приклеиваются” к циркулирующим эритроцитам и другим клеткам через рецептор для С3b, известный как 1 рецептор комплемента (CR1). С помощью этого механизма комплексы в последующем модифицируются и элиминируются моноцитарно-макрофагальной системой. Это защитное свойство комплемента подтверждается тем, что у больных с дефицитом комплемента часто развиваются гломерулонефриты. В свою очередь гломерулонефрит может приводить к гипокомплементемии в связи с кумуляцией комплемента в зоне оседания иммунных комплексов. Медиаторы повреждения клубочков После отложения иммунных комплексов в базальной мембране происходит активация системы комплемента и высвобождение вазоактивных веществ. Эти вещества являются медиаторами острого воспаления и они ответственны за повреждение базальной мембраны. Этими веществами являются: Комплемент играет основную роль в воспалительном процессе при гломерулонефрите. Классический путь активации запускается иммунными комплексами, фиксированными на базальной мембране. При этом привлекаются нейтрофилы, увеличивается сосудистая проницаемость и повреждается мембрана. Нефритические факторы (NeF-AP и NeF-CP) являются иммуноглобулинами, которые инактивируют ингибиторы конвертирующих ферментов каскада комплемента. В результате этого расщепление С3 становится неуправляемым, что приводит к истощению С3 в плазме. Это состояние называется гипокомплементемией. Полиморфноядерные лейкоциты привлекаются хемотоксическим влиянием С5а и связываются с иммунными комплексами своими С3 и Fc-рецепторами. Однако, они не могут фагоцитировать комплексы, прочно связанные с базальной мембраной, в результате чего они выбрасывают лизосомные ферменты в ткани рядом с местами отложения комплексов, усиливая повреждение базальной мембраны клубочков. Факторы свертывания крови также вызывают повреждение клубочков. Очень часто при гломерулонефритах обнаруживается фибрин. Фибрин задерживает тромбоциты, которые, благодаря наличию С3 и Fc-рецепторов, формируют микротромбы, дегранулируют и высвобождают вазоактивные пептиды, увеличивая, таким образом, сосудистую проницаемость. В каждом конкретном случае могут участвовать не все приведенные факторы. От сочетания различных медиаторов зависит гистологический тип повреждения при гломерулонефритах. Классификация гломерулопатий Классификация гломерулопатий представляет большую сложность. Невозможно составить полностью удовлетворяющую всем требованиям классификацию гломерулярных заболеваний на основе какого-либо одного признака. Поэтому существует три параллельные и дополняющие друг друга классификации: этиологическая, иммунологическая и морфологическая. Гломерулопатиимогут быть врожденными и приобретенными. Врожденные гломерулярные заболевания (наиболее часто встречается синдром Альпорта, при котором нефрит сочетается с дегенерацией слухового нерва и катарактой) наблюдаются очень редко. В данной главе будут рассмотрены приобретенные гломерулярные заболевания. Причиной развития гломерулонефритов могут быть инфекционные и неинфекционные факторы (антигены), наследственная предрасположенность, лекарственные воздействия, избыточная инсоляция и др. Патогенетическая классификация включает в себя иммунологическое и неиммунологическое повреждение. Иммунологическое повреждение может антительным, то есть происходить в результате действия антигломерулярных антител (против измененных антигенов собственной базальной мембраны клубочков анти-БМК) или иммунокомплексным, в результате накопления иммунных комплексов, составной частью которых являются антигены этиологического фактора. Антигены, входящие в состав иммунных комплексов, могут образовываться из бактерий, паразитов, лекарств и т.д. Неиммунологические повреждения почек в большинстве случаев являются сопутствующим заболеванием (например, при сахарном диабете). Гистологическая классификация основывается на типе реакции клубочка на повреждение (например, пролиферация, утолщение мембраны и т.д.). Гистологическая картина помогает в определении этиологии и выборе терапевтической тактики. Ниже приведена комплексная классификация гломерулонефритов, основанная на клинических (врожденный или приобретенный; острый или хронический), морфологических (пролиферативный, мембранозный, с минимальными изменениями) и иммунологических характеристиках (табл. 19.1) Первичные гломерулярные заболевания Гломерулярная болезнь (гломерулонефрит) с минимальными изменениями Гломерулярная болезнь с минимальными изменениями (идиопатический нефротический синдром) наиболее часто развивается у детей в возрасте до 8 лет (80%) и редко у взрослых и сопровождается нефротическим синдромом. Пик заболеваемости лежит между 2 и 4 годами. Чаще болеют мальчики. Это заболевание также известно под названием липоидный нефрит, т.к. при нем часто в клетках канальцев обнаруживаются жиры, что является наиболее значимым микроскопическим признаком. Этиология и патогенез. Основным изменением при данной патологии является снижение в базальной мембране содержания полианионов (в основном гепарансульфата (протеогликан), что приводит к снижению отрицательного заряда в мембране. В результате ослабевает фильтрационный барьер для анионных молекул плазмы, например, альбуминов, которые начинают проникать сквозь мембрану в больших количествах. При этом из всех белков плазмы теряются в основном альбумины, поэтому для гломерулярной болезни с минимальными изменениями характерна “селективная” протеинурия. Слияние отростков эпителиальных клеток является неспецифическим ответом на повышенную фильтрацию белков. Причина химических изменений в мембране неизвестна. У некоторых больных заболевание развивается после респираторных инфекций и профилактических прививок. Иммунологическая основа болезни подтверждается следующими признаками: 1) связью заболевания с инфекциями, иммунизацией и атопическими реакциями, такими как сенная лихорадка и экзема; 2) отличной эффективностью терапии иммуносупрессивными лекарствами, например, кортикостероидами. Так как болезнь нередко развивается при лимфоме Ходжкина, при которой обнаруживается нарушение функции Т-лимфоцитов, некоторые исследователи пришли к мнению, что данная патология развивается в результате действия клеточных иммунологических реакций. |