Нарушения обмена меланина бывают врожденными и приобретенными, местными и распространенными, выражаются в гиперпигментации или гипопигментации.

ЛЕКЦИЯ.

Морфология нарушений пигментного обмена. Патологическое обызвествление. Гиалиновые изменения.

Повреждение клеток и тканей может быть связано с накоплением

окрашенных веществ – пигментов. Пигменты имеют различную химическую структуру, могут встречаться в норме или накапливаться при патологических состояниях. Пигменты бывают: 1) экзогенные и 2) эндогенные.

Самый распространенный экзогенный пигмент – уголь. Частица угля захватываются альвеолярными макрофагами и по лимфатическим каналам транспортируются в регионарные лимфатические узлы и ткань легкого, где откладываются в виде включений черного цвета (антракоз). При значительных отложениях уголь в сочетании с пневмосклерозом может быть причиной заболевания пневмокониоза.

К эндогенным пигментам относят 1) липофусцин 2)меланин 3) некоторые производные гемоглобина.

Липофусцин – желто-коричневый нерастворимый пигмент. Липофусциноз – нарушение обмена, характеризующееся избыточным накоплением липофусцина. Бывает вторичным и первичным (наследственным). Макроскопически: уплотнение органа и уменьшение его размеров (бурая атрофия). Характерно для печени, миокарда, поперечно-полосатых мышц. Сердце бурого цвета, уменьшено в размерах, уменьшено количество жировой клетчатки под эпикардом, сосуды под эпикардом извилисты. Печень уменьшена в размерах, бурая, капсула морщинистая, передний край заострен.

Микроскопически: в кардиомиоцитах и гепатоцитах пигмент золотисто-бурого цвета выявляется перинуклеарно, ядра клеток уменьшены в размерах.

Меланин – пигмент буровато-черного цвета. Основная функция меланина – рецепция света и защита от ультрафиолета. Пигмент синтезируется в меланосомах меланоцитов. Меланоциты имеют нейроэктодермальное происхождение, располагаются в базальном слое эпидермиса, сетчатке и радужной оболочке глаза, мягких мозговых оболочках.

Нарушения обмена меланина бывают врожденными и приобретенными, местными и распространенными, выражаются в гиперпигментации или гипопигментации.

Усиление меланогенеза называют гиперпигментацией, или меланозом. Меланоз может быть приобретенным или наследуемым. Приобретенный распространенный меланоз развивается при аддиссоновой болезни. Причина ее – двустороннее поражение надпочечников (при аутоиммунном поражении, туберкулезе, опухолях, метастазах, амилоидозе). Макро: кожа имеет интенсивную коричневую окраску, сухая, шелушащаяся. Микро: цитоплазма меланоцитов базального слоя эпидермиса заполнена большим количеством зерен меланина. В дерме меланин встречается в меланоцитах и макрофагах. Эпидермис атрофичен, отмечается избыточное количество кератина (гиперкератоз).

Врожденный распространенный меланоз – пигментная ксеродерма. После воздействия солнечного света в коже возникаетпятнистая гиперпигментация с очагами депигментации, телеангиэктазии (сосудистые аномалии красного цвета), трещины. Микро: гиперкератоз эпидермиса, увеличение количества пигмента в меланоцитах и кератиноцитах. Относится к предраковым состояниям.

Местные гиперпигментации: веснушки, меланодермия, лентиго, невоклеточный невус (родинка). Веснушки возникают после солнечного облучения, в них увеличено количество меланина, число меланоцитов не изменено. Меланодермия связана с усилением синтеза меланина, может быть связана с беременностью, приемом оральных контрацептивов или иметь неясное происхождение. Лентиго – овальная коричневая макула (пятно), поражается кожа и слизистые оболочки, в отличие от веснушек не темнеют от солнечного света, гистологически характеризуется гиперплазией меланоцитов в базальном слое эпидермиса. Невоклеточный невус – образуется из меланоцитов, которые растут гнездами или группами вдоль стыка эпидермиса и дермы (пограничный невус) или только в дерме (внутридермальный). Локализация: лицо, туловище. Макроскопически могут быть плоскими или папилломатозными. Микро: имеют округлую или овальную форму с небольшим содержанием меланина.

Злокачественная опухоль из меланоцитов называется злокачественной меланомой. Клетки меланомы полиморфные, полигональные, могут содержать в цитоплазме меланин.

Уменьшение синтеза меланина проявляется альбинизмом и витилиго. Альбинизм – распространенное наследственное нарушение пигментации. Меланоциты в организме имеются, но в них отсутствует или уменьшено содержание меланина. Кожа очень белая, очень светлые волосы, розовая радужная оболочка глаз. Витилиго – местное проявление гипопигментации, утрата или наследственное отсутствие меланоцитов на четко отграниченных участках. Макро: депигментированные макулы молочно-белого цвета с гиперпигментированной окантовкой, поражается кожа запястий, подмышек, кожа вокруг глаз, покровы половых органов. Может иметь семейный характер, развиваться после травм, эндокринных или аутоиммунных нарушений, воспаления или некроза.

Группа пигментов, образование которых связано с метаболизмом гемоглобина. Пигменты этой группы выявляются в норме (гемоглобин, ферритин, гемосидерин, билирубин) или в патологии (гематоидин, гематины, порфирины); некоторые содержат железо (гемоглобин, ферритин, гемосидерин, гематины), другие – нет (билирубин, гематоидин, порфирины).

Гемоглобин – хромопротеид, содержит железо. Не используемое для синтеза гемоглобина железо (поступившее с пищей или образовавшееся при гемолизе) накапливается в виде ферритина и гемосидерина в печени, селезенке, костном мозге.

Гемосидерин – полимер ферритина, образуется в макрофагах селезенки, печени, лимфатических узлах и костного мозга, а также в макрофагах (сидеробластах) практически любого органа. При их гибели пигмент фагоцитируется другими макрофагами, называемыми сидерофагами. При окраске гематоксилином и эозином выявляется в клетках в виде зерен золотисто-коричневого цвета, при реакции Перлса – зеленовато-синего цвета (берлинская лазурь).

Избыточное накопление гемосидерина называется гемосидероз. Он может быть местным и общим. Местный гемосидероз возникает при внесосудистом гемолизе в очагах кровоизлияний. Пример – обычный синяк. Местный гемосидероз легких (бурая индурация легких) характерен для хронического венозного застоя в системе малого круга кровообращения у пациентов с ХИБС или митральным стенозом. Вследствие гипоксии и повышения проницаемости сосудов возникают мелкие кровоизлияния, сопровождающиеся гемолизом эритроцитов и образованием гемосидерина. Легкие имеют пестрый вид за счет буроватых включений гемосидерина и плотную консистенцию в связи с разрастанием соединительной ткани (склерозом). Микро: при окраске гематоксилином и эозином – скопления сидеробластов и сидерофагов с бурым пигментом в просвете бронхов, межальвеолярных перегородках и строме легкого, при реакции Перлса – голубовато-зеленые. Для бурой индурации легкого характерно кровохарканье. Цвет мокроты становится ржавым, в ней обнаруживают макрофаги с пигментом (клетки сердечных пороков).

Общий гемосидероз возникает из-за внутрисосудистого гемолиза (при заболеваниях крови, отравлении гемолитическими ядами, инфекционных заболеваниях, переливании несовместимой по группе и резус-фактору крови) или при повышении всасывания железа из пищи. Количество железа в организме увеличивается до 15 г (норма 2,5-3,5 г). Гемосидерин откладывается во многих органах, преимущественно в гепатоцитах и макрофагах печени, селезенки, лимфатических узлов, костного мозга. Пигмент обычно не повреждает паренхиму и не вызывает нарушений функции.

Если в организме содержание железа свыше 15 г, ткань повреждается с атрофией, склерозом и снижается функция, такое состояние называется гемохроматоз. Может быть первичным и вторичным. Первичный гемохроматоз обусловлен генетическим дефектом, связанным с усиленным всасыванием железа из пищи, его проявления – пигментный цирроз печени, сахарный диабет, бронзовая окраска кожи и кардиомегалия. Вторичный гемохроматоз может быть при перенасыщенности организма железом при парентеральном введении железа, гемотрансфузиях, передозировке витамина С, алкоголизме.

Железосодержащими пигментами являются гематины: гемомеланин, солянокислый гематин и формалиновый пигмент.

Малярийный пигмент (гемомеланин) – пигмент черного цвета, образуется в результате жизнедеятельности малярийного паразита в эритроцитах. Черный цвет пигмента определяет серый цвет органов (селезенки, печени, головного мозга при малярии).

Солянокислый гематин образуется в желудке при взаимодействии ферментов и соляной кислоты с гемоглобином. Пигмент окрашивает дно эрозий и язв в коричневый цвет и придает рвотным массам при желудочном кровотечении вид «кофейной гущи».

Формалиновый пигмент имеет вид темно-коричневых гранул и образуется при фиксации тканей кислым формалином.

Не содержащие железа пигменты, связанные с обменом гемоглобина: гематоидин, билирубин и порфирин. Гематоидин образуется при внесосудистом гемолизе в зонах некроза, например, в центре старых гематом и рубцующихся инфарктах в виде зерен, иголок ярко-оранжевого цвета.

Билирубин – нормальный пигмент желчи. Нарушение обмена связано с расстройством образования и выделения. Морфологически выявляется в клетках и тканях только при желтухе. В печени встречается в синусоидах, купферовских клетках и гепатоцитах. Скопления билирубина могут вызывать некроз гепатоцитов, при длительном течении – билиарный цирроз печени. Может накапливаться в эпителиальных клетках канальцев почек (билирубиновый нефроз).

Гипербилирубинемия бывает конъюгированная и неконъюгированная. Неконъюгированная гипербилирубинемия наблюдается при усиленном гемолизе (надпеченочная желтуха) или заболеваниях печени (печеночная желтуха). Причины: приобретенные (токсические вещества, отравления, гепатиты, цирроз) и наследственные (ферментопатии).

Конъюгированная гипербилирубинемия связана с обтурацией печеночных или общего желчного протока камнем или опухолью (подпеченочная желтуха).

Порфирины – предшественники гема. Порфирии – группа заболеваний, обусловленных нарушениями биосинтеза порфиринов. Отмечается повышенное выделение порфиринов с кровью, калом и мочой. Могут быть приобретенными (при действии токсических соединений) и наследственными. Клинико-морфологически нарушается функция многих органов, наиболее примечательны: светобоязнь, повышенная потребность в свежей крови, что свойственно мифическим персонажам – вампирам.

Нарушения обмена Са.

Нарушения обмена кальция проявляются синдромами гипокальциемии и гиперкальциемии. Гиперкальциемия проявляется выпадением солей кальция в виде некристаллических аморфных депозитов, которые при обычной окраске интенсивно окрашиваются в синий цвет. Аномальное выпадение солей кальция называется патологическим обызвествлением, кальцинозом или известковой дистрофией.

Различают 2 формы патологического обызвествления: 1) дистрофическое и 2) метастатическое.

При дистрофическом обызвествлении уровень кальция в крови не меняется, соли кальция откладываются местно в участках некроза и склероза, например, в фиброзных бляшках при атеросклерозе, в легких при заживлении очагов казеозного некроза при туберкулезе. Фокусы обызвествления приобретают каменистую плотность и называются петрификатами. При старении и ревматических болезнях соли кальция откладываются в клапанах сердца. Это обызвествление может вызвать нарушение функции органов.

Метастатическое обызвествление происходит в нормальных тканях при гиперкальциемии. Причинами являются гиперпаратиреоидизм, интоксикация витамином D, усиленное разрушение костей, связанное с диссеминированной костной опухолью, при выраженной почечной недостаточности. Соли кальция откладываются в различных тканях, обязательно в слизистой оболочке желудка, в почках, легких, миокарде, в стенке артерий и легочных вен.

Гиалиновые изменения.

Являются одним из вариантов повреждения клеток и внеклеточных структур.

Гиалиноз – это повреждение клеток и внеклеточного вещества, которое дает гомогенное розовое окрашивание, подобное окрашиванию гиалинового хряща при использовании гематоксилина и эозина. Примером внутриклеточных гиалиновых депозитов называют гиалиновокапельную дистрофию, тельца Русселя и алкогольный гиалин Маллори.

Внеклеточный (местный) гиалин встречается при гиалинозе соединительной ткани в старых рубцах (келоид), в клапанах сердца при ревматическом пороке, фиброзных капсулах органов (глазурная селезенка и печень), фиброзных спайках серозных полостей, спаечный плеврит при туберкулезе. Соединительная ткань при гиалинозе становится плотной, бледной, блестящей, похожей на гиалиновый хрящ.

Гиалиноз стенок артериол и мелких артерий (системный гиалиноз) характерен для длительной гипертензии и сахарного диабета. Сосудистый гиалин - вещество гематогенной природы, образуется в стенках сосудов в исходе плазматического пропитывания или фибриноидного некроза. Микро: стенки сосудов утолщены за счет отложений гомогенных эозинофильных масс гиалина, просвет сужен, что приводит к хронической гипоксии, гибели паренхимы органа, склерозу и сморщиванию.

В почках развивается артериолосклеротический нефросклероз при гипертонической болезни и диабетический нефросклероз при сахарном диабете. Макро: (первично-сморщенная почка), размер уменьшен, консистенция плотная, поверхность мелкозернистая, корковое вещество истончено, в исходе - хроническая почечная недостаточность.

Таким образом, признаки и проявления повреждения клеток, внеклеточного вещества и сосудов разнообразны. Они могут проявляться накоплением или нарушением нормального количества различных веществ – липидов, белков, углеводов, минералов, пигментов. В некоторых случаях функция органов и тканей не нарушена. Как правило, приводят к уменьшению объема паренхимы (атрофии) и разрастанию соединительной ткани, или замене ткани необычным веществом, например, гиалином, что становится причиной нарушения работы органов.