THE STRUCTURE OF LYMPHATIC CAPILLARIES OF THE CILIARY BODY OF THE HUMAN EYE



Cite item

Full Text

Abstract

Using light microscopy, immunohistochemistry and electron microscopy, the structural organization of interstitial spaces and vessels of the ciliary body of the human eye (n=5) were studied. The ciliary body was found to contain wide interstitial spaces - tissue clefts bound by collagen fibers and fibroblasts. Organ-specific lymphatic capillaries were also demonstrated in the ciliary body. According to the present findings and the lymphatic region concept, the first 2 elements of the lymphatic region of the eye were described: tissue clefts - prelymphatics and lymphatic capillaries of the ciliary body. The third element of the lymphatic region are the lymph nodes of the head and neck.

Full Text

До настоящего времени остается дискуссионным вопрос о путях оттока водянистой влаги (ВВ). Согласно имеющимся представлениям, основными структурами глаза, связанными с водной динамикой тканевой жидкости, являются ресничное тело (место продукции тканевой жидкости), трабекулярная сеть и увеосклеральный путь (основные пути оттока тканевой жидкости) [5]. Полагают, что ВВ выделяется эпителиальной выстилкой ресничных отростков и оставляет переднюю камеру в обычных условиях через трабекулярную сеть, венозный синус склеры (шлеммов канал) и далее через водяные вены, эпи-и интрасклеральные венозные сплетения поступает в системный кровоток [7]. При увеосклеральном пути тканевая жидкость течет через основание радужки, через интерстиций ресничного тела в супрахориоидальное пространство, двигаясь в склеру. Было предположено, что жидкость проникает в ткани орбиты периокулярно. Тем не менее, окончательно дренаж жидкости из супрахориоидального пространства не понятен. По мнению ряда исследователей [6], увеосклеральный отток может быть рассмотрен аналогично лимфодренажу тканевой жидкости в других органах, так как в ВВ могут быть белки из ресничной мышцы, ресничных отростков и сосудистой оболочки [7]. Действительно, ВВ, заполняющая переднюю и заднюю камеры глаза, по своему составу похожа на плазму крови. Она способствует обмену веществ в стекловидном теле и сетчатке путем удаления продуктов метаболизма из структур переднего сегмента глаза. В связи с тем, что межклеточная жидкость ресничного тела богата белком, вполне вероятно, что ее дренаж должен осуществляться лимфатической системой [6], так как одной из ее функций является поддержание гомеостаза тканевой жидкости и удаление интерстициальной жидкости и белков. Долгое время считалось, что в структуре глаза отсутствуют лимфатические сосуды [6]. К настоящему времени при использовании иммуногистохимических маркеров эндотелиоцитов лимфатических сосудов выявлены лимфатические сосуды в ресничном теле [2, 9], однако не показана их ультраструктурная организация. Общепринято, что образующаяся тканевая жидкость проходит через рыхлую соединительную ткань вокруг кровеносных сосудов и через строму структур глаза, но не уделяется внимания структуре тканевых несосудистых путей оттока ВВ. Цель настоящего исследования - выявление и изучение ультраструктурной организации путей циркуляции ВВ в ресничном теле глаза человека. Материал и методы. Объектом исследования были фрагменты энуклеированных по медицинским показаниям глаз больных людей (n=5). Для гистологического изучения материал фиксировали в 10% растворе нейтрального формалина, обрабатывали по стандартной гистологической методике и заливали в парафин. Срезы окрашивали гематоксилином - эозином и проводили иммуногистохимическую реакцию с использованием моноклональных антител к маркерам эндотелиоцитов кровеносных сосудов CD31 и CD34 (Novocasra, Германия), лимфатических сосудов Lyve-1 (DCS ImmunoLine, Германия) и Prox-1 (Covance, Германия), к рецептору фактора роста фибробластов - FGFR (Abcam, Англия). Все этапы реакции: депарафинизацию срезов, демаскировку, инкубацию с первичными антителами и т. д. осуществляли в автоматическом режиме, используя аппарат Benchmark/XT Ventana (Ventana Medical Systems, США). Для исследования в электронном микроскопе образцы глаза размером до 1 мм3 фиксировали в 4% растворе параформальдегида, приготовленном на среде Хенкса, дофиксировали в течение 1 чв 1% растворе ОsO4 на фосфатном буфере (pH 7,4), дегидратировали в этаноле возрастающей концентрации и заключали в эпон (Serva, Германия). Из полученных блоков готовили полутонкие срезы толщиной 1 мкм на ультратоме UC7/FC7 (Leica, Германия/Швейцария), окрашивали толуидиновым синим, изучали под световым микроскопом Leica DME (Leica, Германия) и выбирали необходимые участки тканей для исследования в электронном микроскопе. Из отобранного материала получали ультратонкие срезы толщиной 35-45 нм, контрастировали насыщенным водным раствором уранилацетата и цитратом свинца и изучали в электронном микроскопе JEM 1400 (Jeol, Япония). Результаты исследования. Иммуногистохимическое выявление маркеров эндотелиоцитов кровеносных сосудов CD31 и CD34 показало, что строма ресничного тела равномерно пронизана большим количеством кровеносных капилляров, артериол и венул. Наиболее крупные сосуды были расположены у основания ресничных отростков (рис. 1, а). Различий в экспрессии исследованных маркеров CD34 и CD31 обнаружено не было. При исследовании экспрессии маркеров эндотелиоцитов лимфатических сосудов Lyve-1 и Prox-1 наблюдали подобие трабекул вдоль миоцитов ресничного тела (см. рис. 1, б). На срезах, окрашенных толуидиновым синим, по периферии гладких миоцитов были отмечены структуры, сходные с лимфатическими капиллярами (см. рис. 1, в). Выстилающие их клетки имели вытянутые ядра и узкие цитоплазматические выросты. При электронно-микроскопическом анализе (см. рис. 1, г, д) выявлено, что вдоль гладких миоцитов располагаются клетки с небольшим содержанием органелл в вытянутых узких участках цитоплазмы и имеющие межклеточные контакты типа наложения и открытые межклеточные контакты. Подобные структуры, сходные с лимфатическими капиллярами, были отмечены и в строме ресничного тела (см. рис. 1, д). Обнаруженные вытянутые клетки, образующие каналы, преимущественно вдоль гладких миоцитов ресничного тела экспрессировали маркеры эндотелиоцитов лимфатических сосудов Lyve-1 и Prox-1 (см. рис. 1, б), но не выявлялись при использовании маркеров кровеносных сосудов CD31 и CD34 (рис. 2, а) и не имели базальной мембраны. Они контактировали с коллагеновыми фибриллами (см. рис. 1, г, д) и по структуре были сходны с отростками фибробластов, но не экспрессировали FGFR (см. рис. 2, а) и имели в цитоплазме редкие пузырьки. В ресничном теле были отмечены широкие межтканевые щели, ограниченные коллагеновыми волокнами и фибробластами, что подтвердило иммуногистохимическое выявление FGFR (см. рис. 2, а). Особенно хорошо межтканевые щели выявлялись при электронно-микроскопическом исследовании. Наблюдали интерстициальные пространства различного размера, ограниченные коллагеновыми фибриллами, волокнами, фибробластами и их отростками (см. рис. 2, б). Коллагеновые волокна, фибробласты и их отростки были направлены как вдоль пучков гладких миоцитов, так и к ресничным отросткам. Обсуждение полученных данных. До настоящего времени продолжаются споры относительно существования и классификации лимфатических сосудов в структурах глаза человека [8]. Тем не менее, при применении иммуноэлектронного метода с использованием антител к эндотелию лимфатических сосудов, меченных золотом, а также при иммуногистохимической реакции и иммунофлюоресцентном методе выявления антител к подопланину и Lyve-1, были показаны лимфатические сосуды в ресничном теле глаза человека [2, 9]. Авторы описывали данные структуры как образующие трабекулы в ресничном теле, расположенные в виде узких полосок вдоль ресничной мышцы, иногда находящиеся отдельно в строме ресничного тела. В результате электронно-микроскопических исследований были обнаружены плоские клетки с тонкими цитоплазматическими выростами [2]. Они не экспрессировали маркеры эндотелия кровеносных сосудов (CD34), не имели базальной мембраны [9] и были охарактеризованы как лимфатические каналы. Им соответствуют выявленные нами в ресничном теле структуры, которые можно рассматривать как аналоги лимфатических капилляров, имеющие органоспецифические особенности. Лимфатические капилляры ресничного тела собирают тканевую жидкость и продукты метаболизма для направленного транспорта в лимфатическую систему, а затем в кровоток. К тому же, было показано [9], что через 15 мин после введения люминесцентных наносфер в переднюю камеру глаза овец они выявлялись в просвете Lyve-1+-лимфатических каналов ресничного тела. Через 4 ч после инъекции метку обнаруживали в шейном, заглоточном и поднижнечелюстном лимфатических узлах [9]. Эти данные указывают на присутствие лимфатических путей в ресничном теле глаза человека и на то, что жидкость и растворенные в ней вещества удаляются, по меньшей мере частично, через лимфатическую систему [6]. Предполагается, что при нарушении трабекулярной сети и усилении увеосклерального оттока будет происходить возрастание дренажа с участием лимфатической системы. Если обычный отток в сосудистой системе будет заблокирован, то более эффективным для дренажа ВВ окажется увеосклерально-лимфатический путь [6]. Нами также было показано наличие в ресничном теле широких интерстициальных пространств - тканевых щелей, ограниченных коллагеновыми волокнами и фибробластами. По терминологии M. Fӧldi [3], тканевые щели, содержащие тканевую жидкость, являются путями несосудистой микроциркуляции в интерстиции - прелимфатиками. Они находятся вблизи кровеносных сосудов, располагаются экстра-или интраадвентициально, либо окружают лимфатические капилляры [4]. По-видимому, тканевая жидкость в ресничном теле течет по интерстициальным пространствам - прелимфатикам. Согласно нашим представлениям о лимфатическом регионе, включающем несосудистые пути движения тканевой жидкости - прелимфатики, лимфатические сосуды и регионарные лимфатические узлы [1], можно говорить о лимфатическом регионе глаза. В структуре последнего, на основании полученных данных, мы выделяем первые 2 звена - тканевые щели - прелимфатики и лимфатические каналы, аналоги лимфатических капилляров, ресничного тела. Далее следуют лимфатические сосуды мягких покровов головы, 3-м звеном лимфатического региона являются лимфатические узлы головы и шеи. Полученные результаты внушают мысль о существовании двух дренажных механизмов глаза. Первый - представлен трабекулярной сетью, венозным синусом склеры и водяными венами, сбрасывающими водное содержимое непосредственно в кровоток. Второй механизм включает все 3 звена стандартного лимфатического региона [1]: тканевые щели ресничного тела (прелимфатики), органоспецифические лимфатические капилляры ресничного тела и лимфатические сосуды мягких покровов головы, регионарные лимфатические узлы головы и шеи.
×

About the authors

Yu. I. Borodin

Research Institute of Clinical and Experimental Lymphology

Email: lympha@niikel.ru
Laboratory of Ultrastructural Research

N. P. Bgatova

Research Institute of Clinical and Experimental Lymphology

Email: n_bgatova@ngs.ru
Laboratory of Ultrastructural Research

V. V. Chernykh

S. N. Fyodorov «Eye Microsurgery» Interbranch Scientific and Technical Complex

Email: rimma@mntk.nsk.ru

A. N. Trunov

S. N. Fyodorov «Eye Microsurgery» Interbranch Scientific and Technical Complex

Email: trunov1963@yandex.ru

A. A. Pozhidayeva

Research Institute of Clinical and Experimental Lymphology

Email: nastpoj@mail.ru
Laboratory of Ultrastructural Research

V. I. Konenkov

Research Institute of Clinical and Experimental Lymphology

Email: vikonenkov@gmail.com
Laboratory of Ultrastructural Research

References

  1. Бородин Ю. И. Лимфатический регион и регионарная лимфодетоксикация // Хирургия. Морфология. Лимфология, 2004. Т. 1, № 2. С. 5-6.
  2. Birke K., Lütjen-Drecoll E., Kerjaschki D., Birke M. T. Expression of Podoplanin and Other Lymphatic Markers in the Human Anterior Eye Segment // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2010. Vol. 51, № 1. P. 344-354.
  3. Fӧldi M. The brain and the lymphatic system revisited // Lymphology. 1999. Vol. 32, № 2. P. 40-44.
  4. Fӧldi M., Csanda E., Simon M. et al. Lymphogenic pathways in the wall of cerebral blood Vessels // Angiologica. 1968. № 5. P. 250-268.
  5. Goel M., Picciani R. G., Lee R. K., Bhattacharya S. K. Aqueous humor dynamics: a review // Open Ophthalmol. J. 2010. № 4. P. 52-59.
  6. Kim M., Johnston M. G., Gupta N. et al. A model to measure lymphatic drainage from the eye // Exp. Eye Res. 2011. Vol. 93, № 5. P. 586-591.
  7. Moustou A. E., Alexandrou P., Stratigos A. J. et al. Expression of lymphatic markers and lymphatic growth factors in psoriasis before and after anti-TNF treatment // An. Bras. Dermatol. 2014. Vol. 89, № 6. P. 891-897.
  8. Schroedl F., Kaser-Eichberger A., Schlereth S. L. et al. Consensus statement on the immunohistochemical detection of ocular lymphatic vessels // Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 2014. Vol. 55, № 10. P. 6440-6442.
  9. Yücel Y. H., Johnston M. G., Ly T. et al. Identification of lymphatics in the ciliary body of the human eye: a novel «uveolymphatic» outflow pathway // Exp. Eye Res. 2009. Vol. 89, № 5. P. 810-809.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML

Copyright (c) 2015 Eco-Vector



Периодический печатный журнал зарегистрирован как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): 0110212 от 08.02.1993.
Сетевое издание зарегистрировано как СМИ Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор): ЭЛ № ФС 77 - 84733 от 10.02.2023.