Ультраструктурні зміни моноцитів у пацієнтів з цукровим діабетом 2-го типу та нестабільною стенокардiєю.

Цукровий діабет (ЦД) 2-го типу – обмінно-ендокринне захворювання, яке характеризується хронічною гіперглікемією внаслідок відносної недостатності інсуліну. Він розвивається як результат впливу різноманітних ендокринних, імунних, екзогенних чинників або їх поєднання [7, 2]. За даними дослідників Міжнародного інституту діабету (Австралія), до 2010 р. прогнозується зростання кількості хворих на ЦД 2-го типу в світі до 215,6 млн. ЦД 2-го типу – одне з найпоширеніших у світі та складних для лікування захворювань [3]. Складність лікування хворих на ЦД 2-го типу обумовлена високою частотою розвитку у них серцево-судинних захворювань. Ішемічна хвороба серця (ІХС) при ЦД 2-го типу зустрічається частіше, розвивається в більш ранньому віці, протікає важче, ніж у загальній популяції [1, 4]. ЦД 2-го типу – клінічно гетерогенна та етіологічно мультифакторна патологія. Незалежно від типу ЦД у хворих у різні строки від початку захворювання формуються тканинні, органні та судинні порушення, які є основною причиною смерті хворих на ЦД 2-го типу. Гіперглікемія, інсулінорезистентність, підвищений рівень вільних жирних кислот, наявні при ЦД, призводять до порушень функції ендотелію та гладеньких клітин судин, підвищують ризик інтраваскулярного тромбоутворення, які і визначають погіршення серцево-судинного прогнозу. Дані літератури засвідчують існування не одного, а відразу кількох патологічних чинників, які значно пришвидшують розвиток ІХС [4, 6]. До таких факторів належать: компенсаторна гіперінсулінемія, інсулінорезистентність, артеріальна гіпертензія, атерогенна дисліпідемія, гіпертрофія лівого шлуночка, абдомінальний тип ожиріння, підвищення агрегації тромбоцитів, зростання активності інгібітора тканинного активатора плазміногену, активація перекисного окиснення ліпідів та імунне запалення. В останнє десятиліття досягнуто значних успіхів у розкритті патогенезу ЦД 2-го типу, його діагностиці та лікуванні [2]. Проте ще реєструють високий рівень захворюваності та смертності. До цього часу недостатньо вивчено вплив ЦД 2-го типу на морфо-функціональні зміни клітин крові за умов гіперглікемії.

Мета дослідження – з’ясувати вплив цукрового діабету 2-го типу в поєднанні з нестабільною стенокардією на ультраструктурні особливості моноцитів венозної крові залежно від тривалості і тяжкості перебігу захворювання.

Матеріал і методи

Обстежено 38 пацієнтів (23 жінки та 15 чоловіків) віком 48–71 рік із ЦД 2-го типу різного ступеня тяжкості та нестабільною стенокардією (НС). До групи порівняння увійшли 11 осіб з НС без ЦД 2-го типу. Дослiдження ультраструктури моноцитів проводили в усiх обстежуваних пацiєнтiв. Для цього у них натще брали з лiктьової вени 10 мл венозної кровi у силікогенізовану пробірку. Кров змiшували у пробiрцi з 2 % розчином цитрату натрiю у спiввiдношеннi 9:1 та центрифугували при 150 G протягом 10 хв до утворення осаду еритроцитiв. Надосадову частину кровi переносили у чисту пробiрку i центрифугували ще 10 хв при 300 G. Отриманий осад білих клiтин промивали какодилатним буфером i переносили у 1 % розчин осмiю на 60 хв для фiксацii, пiсля чого клiтини промивали у какодилатному буферi, а потiм зневоднювали у спиртових розчинах зростаючої концентрацiї (30, 50, 70, 90 %) i у 100 % ацетонi по 10 хв. Далi ці зразки кровi у формі плівки занурювали в сумiш епону та аральдиту i полiмеризували в желатинових капсулах при температурi 60 °С. Ультратонкi зрiзи готували на ультрамiкротомi «УМТП-3» за допомогою скляних ножiв. Перед дослiдженням зрiзи контрастували у цитратi свинцю за методом E. Reynolds. Контрастованi зрiзи дослiджували та фотографували в електронному мiкроскопi «УЕМВ-100-Л» при збiльшеннi у 5000 разiв.

Результати та їх обговорення

У пацієнтів групи порівняння моноцити були округлої форми із бобовидним, або підковоподібним, ядром, оточеним смужкою цитоплазми, в якій містилися 3–5 мітохондрій, цитогранули і слабо розвинений комплекс Гольджі (рис. 1). Спостерігали також мікроміхурці, поодинокі лізосоми та короткі канали ендоплазматичної сітки [6].

У пацієнтів з ЦД 2-го типу моноцити були переважно більші за розмірами, зовнішня оболонка утворювала багато невеликих горбиків та псевдоподій, що свідчило про активацію моноцитів та їх підвищену схильність до взаємодії з іншими клітинами крові чи судинним ендотелієм. У цитоплазмі багатьох моноцитів збільшувалася кількість цитогранул і мікроміхурців, з’являлися численні первинні і вторинні лізосоми. Первинні лізосоми були різної величини та щільності, а деякі з них – дегранульовані. У цитоплазмі більшості була присутня значна кількість мітохондрій з гіпертрофованим матриксом.

Ядра деяких клітин були гіпертрофовані (із збільшеним об’ємом ядерного хроматину), вони набували неправильної форми з масивними виступами та інвагінаціями. Також незначна кількість моноцитів в ядрі містили ядерця неправильної форми, з нерівномірно розподіленим хроматином.

Понад 10 % усіх досліджуваних моноцитів мали ознаки моноцитів-макрофагів, яких не було виявлено в групі порівняння. Моноцити-макрофаги були значно більших розмірів, овальної форми, з великою за об’ємом цитоплазмою, в якій були добре розвинені зерниста ендоплазматична сітка і комплекс Гольджі; містилася значна кількість різних за розмірами мікроміхурців, цитогранул та мітохондрій. У деяких моноцитах-макрофагах була суттєво збільшена кількість лізосом, заповнених щільним вмістом, а також фагосом (рис. 5). Ядра моноцитів-макрофагів втрачали підковоподібну форму і набували округлої чи подовгастої конфігурації, зменшувалося співвідношення ядро/цитоплазма. Цитоплазматичні вирости у них подовжувалися, та спостерігався їх контакт з іншими клітинами крові, зокрема з тромбоцитами.

Приблизно 10 % моноцитів та моноцитів-мікрофагів мали ознаки дегенеративних змін, зокрема зовнішньої цитоплазматичної мембрани. Як відомо, деструкція цитоплазматичної мембрани є передвісником некрозу клітин. Цим змінам передувала вакуолізація цитоплазми, дегрануляція лізосом, набряк і лізис крист у мітохондріях та інші дегенеративні зміни органел.

Висновки

Наявність цукрового діабету 2-го типу призводить до виникнення дегенеративних змін в моноцитах, а також до появи секреторних моноцитів-макрофагів, які, як відомо, здатні продукувати запальні цитокіни і викликати дестабілізацію ішемічної хвороби серця.

Моноцити-макрофаги переважно були виявлені при декомпенсації цукрового діабету і значній тривалості захворювання (більше 10–15 років), що супроводжувалося тяжким перебігом нестабільної стенокардії, наявністю постінфарктного кардіосклерозу, ехокардіографічними ознаками дегенеративних змін у міокарді і зниженням фракції викиду лівого шлуночка.

Лiтература

1.Єфімов А.С. Діабетичні макроангіопатії / А.С. Єфімов, О.О. Сергієнко. – К.: Укр. інст. ендокр. та обміну речовин ім. Комісаренка, 2005. – 128 с.

2.Маньковский Б.Н. Основные достижения диабетологии в 2007–2008 гг. // Здоров'я України. – 2008. – № 9. – С. 24-25.

3.Панькив В.И. Эпидемиология сахарного диабета // Проблемы эндокринологии. – 1995. – № 3. – С. 44-46.

4.Тронько Н.Д., Бахтиярова А.А., Касярум В.П. и др. Осложнения сахарного диабета: предупреждаем, диагностируем, побеждаем // Здоров’я України. – № 10. – 2008. – С. 40-41.

5.Хем А.М., Кормак Д.Д. Гистология. – М.: Мир, 1992. – 1, 2 т.

6.Atkinson M.A. Atlas of Diabetes. – N.Y.: Press, 2000. – 345 p.

7.Halles C.N., Barker D.J.P. Type 2 diabetes mellitus // Diabetologia. – 1992. – Vol. 35. – P. 595-601.

О.Ю. Бучко.

Львівський національний медичний університет імені Данила Галицького.

Укркардіо