Раздел медицины:
Офтальмология

Возрастные изменения мукополисахаридов в тканях глазного яблока. Сетчатая оболочка

1466 0

Сетчатая оболочка

При исследовании сетчатой оболочки обращала на себя внимание разница в интенсивности окраски различных ее отделов.

В глазах возрастной группы в период от рождения до 15 лет при окраске препаратов толуидиновым синим, при рН = 3,4, резкая метахромазия выявлялась в области палочек и колбочек.

Она выражалась в интенсивной (+++) и резко интенсивной (++++) окраске.

Базофильную окраску с метахроматическим оттенком (+++ и ++++) имела цитоплазма ядер наружного и внутреннего ядерных слоев. Метахромазия этих элементов была слабой (+ и ++). Наружный и внутренний плексиформные слои, по сравнению со слоем палочек и колбочек, имели сниженную метахромазию (+++ и ++).

В ганглиозных клетках отмечалась базофилия с метахроматической окраской цитоплазмы в (+++ и ++++). Внутренняя и наружная пограничные мембраны имели яркую метахромазию в (+++ и ++++). При рН = 5,6 реакция метахромазин колебалась в пределах (+ и ++).

Как следует из приведенных данных, наибольшее количество выявляемых кислых мукополисахаридов типа гиалуроновой кислоты, мукополисахаридов и некоторых других карбоксилсодержащих мукополисахаридов сосредоточено в светочувствительном слое, в слое ганглиозных клеток, а также в пограничных мембранах.

Это находило свое подтверждение на контрольных препаратах, когда сульфатирование усиливало в указанных отделах сетчатой оболочки метахроматическую окраску. Гиалуронидаза и метилирование полностью устраняли метахромазию, а деметилирование обнаруживало равномерное метахроматическое окрашивание.

Все это указывает на особую активность биологических процессов в указанных слоях, где, по-видимому, происходят основные химические процессы, необходимые для нормального функционирования сетчатой оболочки. При этом гиалуроновая кислота, как известно, играет важную роль в проницаемости.

Альцианофильные вещества в сетчатой оболочке, в основном в светочувствительном слое, имели бледно-синюю (+++) и синюю (++++) окраску. В пограничных мембранах в большинстве колебалась от (+++) до (++). В ядерных слоях преобладает слабая окраска (++ и +). Аналогичная реакция наблюдалась в плексиформных слоях и в слое ганглиозных клеток.

Контрольные исследования с гиалуронидазой обнаруживали полное отсутствие реакции на альциановый синий во всех слоях сетчатой оболочки. При окраске препаратов Шифф-йодной кислотой ШИК-положительная реакция в слое палочек и колбочек, в ядерных слоях, в плексиформных слоях и в слое ганглиозных клеток была слабой (++ и +) или полностью отсутствовала.

При обработке препаратов гиалуронидазой и амилазой наблюдалась такая же картина, что и при окраске реактивом Шиффа. После блокады пиридином с уксусным ангидридом мы не получали ШИК-положительного окрашивания.

При сравнении препаратов, окрашенных на кислые мукополисахариды, у подростков до 16 лет с последующей возрастной группой оказалось, что в возрасте от 16 до 30 лет во всех отделах сетчатой оболочки идет усиление метахромазии.

Так, в светочувствительном слое при рН = 3,4 преобладает окраска в (++++ и +++). Метахроматическая окраска при рН = 5,6 колебалась в пределах (++ и +). В остальных слоях сетчатой оболочки находится почти одинаковое количество кислых мукополисахаридов.

Так, в наших случаях в ядерных слоях и в слое ганглиозных клеток интенсивность окраски при рН = 3,4 находилась в пределах (+++), а при рН = 5,6 — (++).

Пограничные мембраны в большинстве выявляли метахроматическую окраску в (+++ и ++++). Наличие кислых мукополисахаридов подтверждается проведением контрольных исследований в виде сульфатирования, метилирования и деметилирования с последующей окраской основными красителями. Так, предварительная обработка срезов гиалуронидазой и метилирование полностью устраняли метахромазию.

Деметилирование давало интенсивное метахроматическое окрашивание. При окраске препаратов альциановым синим метахроматическое окрашивание в области палочек и колбочек и в слое ганглиозных клеток при рН = 3,4 характеризовалось (+++ и ++++), а при рН = 5,6 окраска оставалась в пределах (+ или ++). В ядерных слоях в основном окраска имела (+++ и ++). В пограничных мембранах — (+++ и ++).

Контрольные исследования в растворе гиалуронидазы после 14-часовой обработки препаратов полностью снимали окраску альциановым синим.

ШИК-положительные вещества во всех отделах сетчатки выявлялись в виде бледно-розовой (+) и розовой (++) окраски. В основном эти вещества распределялись в слое палочек и колбочек.

Указанная реакция говорит о том, что нейтральные мукополисахариды и их соединения с белками в виде ШИК-положительных структур содержатся в слоях сетчатой оболочки, причем с наибольшим содержанием их н пограничных мембранах и в светочувствительном слое. Все указанные реакции говорят о нормальном течении мукополисахаридного обмена в вышеописанном возрасте.

Более значительные изменения были выявлены в возрасте от 31 до 50 лет. По сравнению с предыдущим возрастом, в этот период в светочувствительном слое отмечалось снижение метахроматической окраски при рН = 3,4. В основном эта реакция снижалась до (++ и +), а при рН = 5,6 усиливалась до (++ и +++).

Аналогичное снижение окраски шло и в других отделах сетчатой оболочки. В пограничных мембранах метахромазия снижалась до (++), а порой до едва уловимой окраски (±). В сосудах метахромазия также уменьшалась. Однако в утолщенных и облитерированных сосудах при рН = 5,6 она полностью восстанавливалась. Проведение сульфатирования усиливало метахромазию только в светочувствительном слое, а в остальных отделах сетчатой оболочки она становилась равномерной.

Метилирование и тестикулярная гиалуронидаза не полностью устраняли метахромазию, но в некоторых случаях она сохранялась полностью. Деметилирование обнаруживало очень слабую метахроматическую окраску. Альциан-положительные структуры в указанном возрасте демонстрировали снижение окраски по сравнению с предыдущей возрастной группой. Обработка препаратов гиалуронидазой в течение 18 часов снимала окраску.

Гистохимическое изучение ШИК-положительного вещества сетчатой оболочки в возрасте от 31 до 50 лет выявило значительную разницу в интенсивности окраски, которая варьировала от бледно-розовой до пурпурной. Наиболее существенные колебания в содержании мукополисахаридов в сетчатой оболочке были в слое палочек и колбочек, а также в наружной и внутренней мембранах, где ШИК-положительные вещества были представлены в виде ярко-пурпурной (++++) и пурпурной (+++) окраски. Почти аналогичное усиление реакции имело место и в других отделах сетчатой оболочки.

В возрасте от 51 до 70 лет и выше, по сравнению с предыдущей возрастной группой, нами обнаруживалось повторное усиление метахроматической окраски (вторичная метахромазия) на мукополисахариды.

В светочувствительном слое метахромазия при рН = 3,4 была выражена интенсивно (+++) и резко интенсивно (++++). Повышение реакции имело место в плексиформных. ядерных слоях, в слое ганглиозных клеток, а также в пограничных слоях. Окраска на проколлаген выявляла положительную реакцию. Аналогичное повышение реакции отмечалось при рН = 5,6.

Такое повторное усиление метахромазии дает нам основание полагать, что в этот возрастной период уменьшается количество высокополимеризированных мукополисахаридов, освобождается структурно связанная гиалуроновая кислота и накапливается хондриатинсульфат В. Это подтверждалось контрольными исследованиями.

Так, предварительная обработка срезов гиалуронидазой и метилирование в большинстве случаев не устраняли метахроматического окрашивания. Сульфатирование обусловливало неравномерную метахромазию слабой интенсивности. При деметилировании выявлялось едва уловимое метахроматическое окрашивание.

Окраска альциановым синим давала топографически сходное окрашивание с толундиновым синим в виде грубых бледно-синих (+++) и синих (++++) волокно-подобных образований в слое палочек и колбочек, в плексиформных слоях, а также в слое ганглиозных клеток. Интенсивность окраски усиливалась вокруг сосудов.

Альциан-положительные структуры исчезали после 20-часовой обработки их в растворе гиалуронидазы.

ШИК-положительные структуры в основном в пограничных слоях и в светочувствительном слое имели окраску (+++ и +++). Почти схожие данные получены в остальных слоях сетчатой оболочки.

Возрастные изменения мукополисахаридного обмена в различных слоях сетчатой оболочки показывают, что содержание кислых мукополисахаридов во всех слоях сетчатой оболочки претерпевает почти одинаковые изменения, т. е. большее или меньшее уменьшение количества указанных веществ в возрасте от 30 до 50 лет и затем вторичное их увеличение в возрасте от 51 до 70 лет и более.

При окраске толундиновым синим корнеосклеральных трабекул у новорожденных детей и подростков до 15 лет при всех значениях рН преобладала слабая (+) и менее интенсивная (++) метахромазия, что указывает на небольшое содержание в этих отделах кислых мукополисахаридов.

В этих же случаях альциан-положительные вещества, характеризующиеся наличием кислых мукополисахаридов, обнаруживались в виде слабо-голубого (+) и голубого (++) окрашивания.

При постановке ШИК-реакции было видно, что у новорожденных детей и подростков ШИК-положительные структуры имеют слабое окрашивание (+) или едва окрашиваются (±).

При сравнении препаратов глаз детей вышеуказанного возраста с препаратами глаз, относящихся к возрасту от 16 до 30 лет, оказалось, что в последнем случае интенсивность метахроматического окрашивания больше. При рН = 3,4 она доходила до (++ и +++), что указывает на увеличение количества мукополисахаридов, содержащих карбоксильные группы. При рН = 5,6 метахромазия колебалась в пределах (+).

Соответственно увеличивалось число глаз, в которых при рН = 3,4 отмечено окрашивание трабекул альциановым синим в голубой (++) и бледно-голубой (+) цвета. ШИК-положительные структуры и в этом возрасте в основном выявляли слабое окрашивание (+ или ++).

При сульфатировании метахромазия до 30-летнего возраста усиливала окраску. Обработка препаратов гиалуронидазой и метилирование у детей и взрослых до 30 лет полностью устраняли метахромазию. Деметилирование полностью восстанавливало окраску метахромазии.

Альцианофильные вещества исчезали в растворе гиалуронидазы после 8-часовой обработки.

В возрасте от 31 до 50 лет в трабекулярном аппарате метахромазия при рН = 3,4 снижалась и в основном была слабой (+) или полностью отсутствовала, а при рН = 5,6 метахромазия несколько возрастала и выражалась (++), что указывает на небольшое увеличение количества сульфатированных мукополисахаридов типа В. Это подтверждалось контрольными исследованиями с гиалуронидазой и метилированием, которые не полностью снимали метахроматическую окраску, а деметилирование метахромазию восстанавливало частично.

Результат окраски альциановым синим получался схожим с результатом окраски толундиновым синим. Исследование ШИК-положительных структур в большинстве случаев выявляло резкое их накопление.

Это выражалось в виде пурпурного (+++) в ярко-пурпурного (++++) окрашивания. В этих же наблюдениях изредка обнаруживалась положительная реакция, с пикрофуксином на проколлаген.

При исследовании мукополисахаридов корнеосклеральной связки с применением сульфатирования наблюдалось равномерное метахроматическое окрашивание трабекул. Альциан-положительные структуры исчезали после 18-часовой обработки их в растворе гиалуронидазы.

Следует отметить, что в возрасте от 51 до 70 лет и выше при всех значениях рН метахроматическое окрашивание в основном повторно усиливалось, достигая резко интенсивной окраски (++++). Соответственное усиление окраски имело место при выявлении альциан-положительных структур, которые приобретали синее окрашивание (++++).

При постановке ШИК-реакции интенсивность окраски трабекулярного аппарата, так же как и в предыдущей возрастной группе, продолжала нарастать, приобретая пурпурной (+++) и ярко-пурпурной (++++) цвет. Окраска на проколлаген (по ван-Гизону) имела положительную реакцию.

Сульфатирование срезов давало неравномерное метахроматическое окрашивание. Гиалуронидаза и метилирование метахроматической окраски почти не снимали. Деметилирование окраску метахромазии почти не выявляло. Обработка препаратов в растворе гиалуронндазы окраску альциан-положительных структур устраняла через 18, а то и через 20 часов.

При окраске препаратов конъюнктивы толуидиновым синим в возрасте до 15 лет метахроматическое окрашивание эпителия давало базофилию с метахроматическнм оттенком цитоплазмы. Строма в большинстве случаев при рН = 3,4 выявляла окраску в (++ и +), которая отсутствовала при рН = 5,6.


Альциан-положительные структуры, выявляющие также кислые мукополисахариды, повторяли топографию распределения структур, выявляемых при окраске препаратов толуидиновым синим. При рН = 3,4 окраска имела голубой (++) или бледно-голубой (+) цвет.

ШИК-положительные вещества были бледно-розовой окраски (+) или (±).

В возрасте от 16 до 30 лет, по сравнению с предыдущим возрастом, в основном отмечалось повышение в строме конъюнктивы метахроматического окрашивания (+++ и ++) при рН = 3,4. Интенсивность окраски при рН = 5,6 была в (+) или полностью отсутствовала.

Интенсивная метахромазия при рН = 3,4 указывает на значительное накопление в конъюнктиве кислых мукополисахаридов типа гналуроновой кислоты. Это подтверждалось контрольными исследованиями с гиалуронндазой и метилированием, которые полностью снимали окраску метахромазии.

Деметилирование же полностью восстанавливало окраску. Сульфатирование срезов усиливало метахромазию.

Окраска препаратов альциановым синим обнаруживала повышение реакции в этой возрастной группе по сравнению с предыдущей. Контрольные исследования с гиалуронидазой устраняли окраску альциан-положительных структур после 8-часовой обработки их в растворе. ШИК-положительные структуры в большинстве случаев выявляли розовое (++) и бледно-розовое (+) окрашивание.

ШИК-положительные структуры после обработки срезов раствором тестикулярной гиалуронидазы и амилазы слюны полностью сохраняли окраску. Блокада альдегидных и 1.2-гликольных групп препятствовала окраске этих структур.

Начиная с 31 года и до 50 лет метахроматическая окраска стромы. по сравнению с предыдущей группой, при рН = 3,4 значительно снижалась и в большинстве была слабой (+) или менее интенсивной (++), в части случаев выражались (±). При рН = 5,6 метахромазия несколько усиливалась — до (++), по-видимому, обусловленная накоплением в ткани конъюнктивы хондриатин-сульфата В.

Сульфатирование срезов выявляло неравномерную метахромазию средней интенсивности. Тестикулярная гиалуронидаза и метилирование не полностью устраняли метахромазию. Деметилирование обнаруживало неравномерную метахромазию. Интенсивность окраски альциановым синим также снижалась при рН = 3,4 до (+ и ++). Альциан-положительные структуры исчезали после 14-часовой обработки их в растворе гиалуронидазы.

Что касается ШИК-положительных структур, то интенсивность их окраски значительно усиливалась и часто она была розовой (++) или пурпурной (+++). В этих же случаях окраска на проколлаген выявляла положительную реакцию.

При окраске препаратов глаз люден в возрасте от 51 до 70 лет и выше толуидиновым синим, в противоположность предыдущей группе, в строме конъюнктивы метахроматическая окраска при всех значениях рН (3,4 и 5,6) возрастала (вторичная метахромазия), в большинстве наблюдений была интенсивной (+++) и резко интенсивной (++++). Аналогичное повышение интенсивности отмечалось и при окраске препаратов альциановым синим.

Контрольные исследования с гиалуронидазой и метилирование метахромазию не устраняли. Деметилирование выявляло едва уловимое метахроматическое окрашивание. Сульфатирование выявляло метахромазию средней интенсивности. Альциан-положительные структуры исчезали после обработки препаратов в растворе гпалуронидазы в течение 20—24 часов.

ШИК-положительные структуры очень часто приобретали ярко-пурпурное (++++) и пурпурное (+++) окрашивание. В этих же случаях окраска на проколлаген давала положительную реакцию. Такое явление, как проявление вторичной метахромазии, увеличение количества нейтральных мукополисахаридов, согласуется со сдвигами в структуре белково-мукополисахаридного комплекса, ведущими к нарушению обмена веществ и трофики, в дальнейшем способствуя коллагенизации.

Обсуждение результатов

Исследования по мукополисахаридному обмену в возрастной последовательности показали, что в молодом возрасте во всех соединительнотканных структурах глаза отмечается наличие кислых мукополисахаридов.

В строме роговицы и в склере они в основном содержатся в виде сульфатсодержащих мукополисахаридов. Подтверждением этому являются контрольные исследования с метилированием, деметилированием и ферментативным анализом гиалуронидазой.

Следует заметить, что мукополисахариды, входящие в состав роговичной ткани, по нашим данным, оказались весьма стойкими и мало изменяются с возрастом (до 60 лет). Подобное явление, возможно, связано с прочностью белково-мукополисахаридного комплекса.

При использовании ШИК-реакции в различных возрастах почти нe удалось заметить разницы в интенсивности окраски. В большинстве случаев обнаруживалась резко положительная окраска стромы роговицы, причем межпластинчатые пространства не окрашивались.

Окраска варьировала от бледно-розовой до пурпурной, что зависит от интенсивности энергетических процессов, протекающих в роговице. Ослабление метахромазии в роговице в пожилом и старческом возрасте (от 60 до 70 лет и старше) следует связать с нарушением тканевого обмена веществ, лежащего в основе старения организма.

Усиление интенсивности метахроматического окрашивания в роговой оболочке после 60 лет говорит о возрастании концентрации кератансульфата. Это доказывалось контрольными исследованиями с гиалуронидазой и метилированием, которые не устраняли окраску ткани.

По нашим данным, в соединительнотканных структурах тканей глаза (радужная оболочка, цилиарное тело и цилиарные отростки, наружная и внутренняя пограничные мембраны сетчатой оболочки, трабекулы, а также конъюнктива) в молодом возрасте (до 30 лет) в основном обнаруживаются кислые мукополисахариды типа гиалуроновой кислоты и некоторые другие карбоксилсодержащие мукополисахариды. Оптимальной средой для их выявления, по нашим данным, является рН = 3,4.

Способность ткани давать наиболее резкую метахромазию при более низком значении рН говорит о наличии в ней мукополисахаридов, богатых карбоксильными группами. Мембраны сосудов сосудистого тракта как раз имели интенсивную окраску при значениях рН = 3,4.

Сульфатсодержащие мукополисахариды в указанных структурах содержались в весьма незначительных количествах при рН = 5,6. Наличие кислых мукополисахаридов подтверждалось проведением сульфатирования и деметилирования, а также ферментативным анализом с последующей окраской основными красителями.

Нейтральные мукополисахариды и их соединения с белками типа мукопротеинов у детей и молодых до 30 лет выявлялись слабо. Там, где отмечалось прогрессивное накопление кислых мукополисахаридов, ШИК-положительные структуры в большинстве случаев отсутствовали или выявлялись в виде едва различимого окрашивания.

Следовательно, наличие кислых мукополисахаридов типа гиалуроновой кислоты (первичная метахромазия) во всех соединительнотканных структурах глаза в молодом возрасте является возрастной особенностью тканей.

Следует заметить, что по данным Михаэлиса (1947) важным фактором, определяющим метахромазию кислых мукополисахаридов, является степень полимеризации этих веществ.

Высокополимеризированные кислые мукополисахариды дают положительную реакцию метахромазии и почти не реагируют с реактивом Шиффа, и, наоборот, низкополимеризированные кислые мукополисахариды не дают метахромазии, но являются ШИК-положительными.

В возрасте от 31 до 50 лет накопление кислых мукополисахаридов в соединительнотканных структурах прекращается и даже нередко отмечается прогрессивное уменьшение интенсивности метахроматического окрашивания. В сосудах всего сосудистого тракта и в сосудах сетчатой оболочки и конъюнктивы отмечается огрубение и утолщение внутренней эластичной мембраны, в которой накапливаются ШИК-положительные вещества.

Изменения сосудистых стенок начинаются снаружи, с периваскулярной ткани. Последняя, а также вслед за ней адвентициальные коллагеновые пучки гиалинизируются и в них появляются ШИК-положительные вещества и метахроматическое окрашивание (в то время как в молодом возрасте гиалуроновой кислоты адвентиция не содержит). Таким образом, сосуды оказываются в фиброзном кольце. Одновременно с этим идет атрофия гладкой мускулатуры сосудов с замещением фиброзной тканью.

В результате просвет сосудов суживается. Эти возрастные изменения в стенках сосудов приводят, с одной стороны, к нарушению нормальной трофики ткани, с другой стороны, создают условия для изменения соединительнотканной основы указанных тканей, изменяя их физико-химический состав.

В наших наблюдениях ослабление метахромазни в возрасте от 31 до 50 лет следует, по-видимому, отнести к нарушению мукополисахаридного комплекса гиалуроновая кислота — гиалуронидаза. Не исключено, что мукополисахариды, подверженные действию гиалуронидазы, в какой-то мере деполимеризуются и постепенно замещаются хондриатинсульфатом В. Резко-положительная ШИК-реакция в указанных тканях свидетельствует о накоплении в них нейтральных мукополисахаридов.

Все эти явления следует в известной мере связать и с состоянием аргирофильных структур, в состав которых входят мукополисахариды. В конечном счете, все эти нарушения ведут к изменению обмена веществ в тканях, нарушению трофики и в дальнейшем способствуют коллагенизации, о чем говорит усиленное накопление нейтральных мукополисахаридов, которое создает благоприятную почву для развития коллагеновых волокон.

С другой стороны, возможно, что накопление нейтральных мукополисахаридов и хондриатинсульфата В можно трактовать, как компенсаторную реакцию в условиях развивающейся гипоксии ткани в результате изменения сосудистых стенок.

Следовательно, если считать, что наличие кислых и нейтральных мукополисахаридов и мукопротеидов, входящих в состав тканей организма, имеет определенное значение в процессах обмена веществ, проницаемости, в нервном возбуждении, то совершенно ясно, что изменения как количественного, так и качественного их соотношения, в свою очередь, могут оказать влияние на течение всех этих процессов.

В возрасте от 51 до 70 лет и выше в указанных структурах глаза отмечено вновь усиление метахромазии (вторичная метахромазия), что говорит о повышении полисахаридных компонентов в составе измененных соединительнотканных структур. Это выражалось в преобладании количества хондриатинсульфата В, освобождении структурно связанной гиалуроновой кислоты, чем и обусловлена вторичная метахромазия. В этом же возрасте шло усиленное накопление нейтральных мукополисахаридов, которые, как следует из наших исследований, дают резко-положительную ШИК-реакцию.

Все это вместе взятое создает благоприятные условия для коллагенизации соединительнотканных структур пожилого и старческого возраста.

Из полученных данных следует, что в возрасте от 50 до 70 лет и выше соединительнотканные структуры глаза значительно отличаются от соединительной ткани более молодых людей своими физико-химическими и морфологическими свойствами.

В указанном возрасте, как это было показано нашими гистохимическими исследованиями, соединительнотканные волокна становятся толще и делаются более грубыми, в дальнейшем коллагенизируются. Образование их в соединительной ткани, следует полагать, идет в связи с накоплением нейтральных мукополисахаридов. Коллагенизации ткани способствует также увеличение количества белковых веществ типа проколлагена, присутствие которого доказывается реакцией на проколлаген (окраска по ван-Гизону).

Как следует из представления о многокомпонентной и многофазной природе коллагена, развитого Г. В. Орловской и А. А. Тустановским (1954), А. Л. Зайдес (1960) и др., проколлаген связывается с нитями колластрамина, в результате чего происходит образование коллагеновых волокон.

Этому благоприятствуют изменения, происходящие в кровеносных сосудах, которые делаются более выраженными в возрасте выше 50 лет. Изменения сосудов, как нам кажется, в указанном возрасте имеют двоякий характер, одни зависят от местных возрастных изменений, другие связаны с общими сосудистыми изменениями, развивающимися с возрастом во всем организме.

Гемодинамические расстройства, которые тесно связаны с белково-мукополисахарндным обменом в соединительнотканных структурах глаза, сопровождаются состоянием ткани, которое способствует процессу коллагенизации.

Мелик-Асланова П.С., Алиева З.А.
Похожие статьи
показать еще
 
Категории