Типирование клеток биопротезов клапанов сердца, эксплантированных вследствие развития кальций-ассоциированных дисфункций

Целью работы явилось иммуногистохимическое (ИГХ) типирование клеток в составе кальцинированных биопротезов (БП) клапанов сердца, удаленных при реоперациях.

Материалы и методы. Исследованы 19 БП моделей «КемКор» и «ПериКор» (ЗАО «Неокор», г. Кемерово), извлеченных из митральной позиции по причине развития первичной тканевой несостоятельности с кальцификацией. Для иммуногистохимического типирования клеток в составе анализируемых образцов применяли следующие маркеры: СD3 (Т-лимфоциты), СD20 (В-лимфоциты), СD34 и VEGFR2 (эндотелиоциты), СD68 (моноциты/макрофаги), виментин (фибробласты), α-гладкомышечный актин (гладкие миоциты).

Результаты. Наблюдали неравномерное распределение и большое разнообразие межклеточных взаимодействий, а также контактов с компонентами матрикса с минеральными депозитами. Для эндотелиоцитов (СD34- и VEGFR2-положительных клеток) были характерны два типа локализации. В первом варианте они образовывали монослой на поверхности створок БП, во втором – входили в состав капилляроподобных структур в поверхностном слое ксеноматериала. CD68-позитивные клетки встречались как в поверхностных, так и в глубоких слоях образцов. Вблизи клеток отмечали фрагментацию и расслоение коллагеновых волокон с формированием тонкофибриллярных ячеистых сетей. Виментин-позитивные клетки (фибробласты) располагались группами или поодиночке в участках деструкции соединительнотканной основы и, вероятно, принимали участие в формировании нового матрикса. Плотность α-гладкомышечных актин-позитивных клеток, имеющих характерную для гладких миоцитов форму, преобладала в поверхностных участках створок БП и снижалась в более глубоких отделах. СD3- и СD20-позитивные клетки, относящиеся к Т- и В-лимфоцитам соответственно, в большинстве анализируемых образцов были представлены единичными клетками.

Выводы. Поддержание структурной и функциональной целостности БП определяется комплексом факторов реципиента, к числу которых, помимо механических повреждений в процессе функционирования, могут быть отнесены иммунные и клеточные механизмы.

1. Kaneko T., Aranki S., Javed Q., McGurk S., Shekar P., Davidson M, Cohn L. Mechanical versus bioprosthetic mitral valve replacement in patients <65 years old. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. 2014; 147 (1): 117–126. DOI: 10.1016/j.jtcvs.2013.08.028.

2. Барбараш Л.С., Журавлева И.Ю. Эволюция биопротезов клапанов сердца: достижения и проблемы двух десятилетий. Комплексные проблемы сердечно-сосудистых заболеваний. 2012; 1: 4–11.

3. Овчаренко Е.А., Клышников К.Ю., Саврасов Г.В., Глушкова Т.В., Барбараш Л.С. Исследование гидродинамической функции малоинвазивного биопротеза клапана аорты. Комплексные проблемы сердечнососудистых заболеваний. 2016; 5 (2): 39–45.

4. Barbarash O.L., Rutkovskaya N.V., Hryachkova O.N., Gruzdeva O., Uchasova E., Ponasenko A., Kondyukova N., Odarenko Y., Barbarash L. Impact of recipient-related factors on structural dysfunction rates of xenoaortic bioprothetic heart valve. Pat. Pref. Adher. 2015; 9: 389–399. DOI: https://doi.org/10.2147/PPA.S76001

5. Мухамадияров Р.А., Рутковская Н.В., Мильто И.В., Барбараш Л.С. Патогенетическиe параллели между развитием кальцификации нативных клапанов аорты и ксеногенных биопротезов клапанов сердца. Гены и клетки. 2016; 11 (3): 72–79.

6. Мухамадияров Р.А., Рутковская Н.В., Сидорова О.Д., Барбараш Л.С. Исследование клеточного состава кальцинированных биопротезов клапанов сердца. Вестник РАМН. 2015; 70 (6): 662–668. DOI: http://dx.doi.org/10.15690/vramn560.

7. Ruiz J.L., Hutcheson J.D., Aikawa E. Cardiovascular calcification: Current controversies and novel concepts. Cardiovasc. Pathol. 2015; 24 (4): 207–212. DOI: 10.1016/j.carpath.2015.03.002.

8. Evrard S., Delanaye P., Kamel S., Cristol J.P., Cavalier E., Urena-Torres P. et al. Vascular calcification: from pathophysiology to biomarkers. Clinica Chimica Acta. 2015; 438: 401–414. DOI: 10.1016/j.cca.2014.08.034.

9. Pal S.N., Golledge J. Osteo-progenitors in vascular calcification: a circulating cell theory. J. Atheroscler. Thromb. 2011; 18: 551–559. DOI: http://doi.org/10.5551/jat.8656.

10. Qin X., Corriere M.A., Matrisian L.M., Guzman R.J. Matrix metalloproteinase inhibition attenuates aortic calcification. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2006; 26 (7): 1510–1516. DOI: 10.1161/01.ATV.0000225807.76419.a7.

11. Sophie E.P., Aikawa E. Molecular imaging insights into early inflammatory stages of arterial and aortic valve calcification. Circ. Res. 2011; 108: 1381–1391. DOI: 10.1161/CIRCRESAHA.110.234146.

12. Kim J.J., Hou L., Huang N.F. Vascularization of three-dimensional engineered tissues for regenerative nedicine applications. Acta Biomaterialia. 2016; 41: 17–26. http://dx.doi.org/10.1016/j.actbio.2016.06.001.

13. Jansson K., Bengtsson L., Swedenborg J., Haegerstrand. In vitro endothelialization of bioprosthetic a.heart valves provides a cell monolayer with proliferative capacities and resistance to pulsatile flow. The Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery. 2001; 121 (1): 108–115. http://dx.doi.org/10.1067/mtc.2001.110251.

14. Nina V.J.S., Pomerantzeff P.M.A., Casagrande I.S.J., Chung D. In vivo endothelialization of cardiac bioprostheses: conventional versus non-aldehyde preservation. Braz. J. Cardiovasc. Surg. 2004; 19 (2): 144–151. http:// dx.doi.org/10.1590/S0102-76382004000200008.

15. Hutcheson J.D., Goettsch C., Rogers M.A., Aikawa E. Revisiting cardiovascular calcification: A multifaceted disease requiring a multidisciplinary approach. Semin. Cell. Dev. Biol. 2015: 46: 68–77. http://dx.doi.org/10.1016/j.semcdb.2015.09.004