Паренхиматозные углеводные дистрофии

Углеводы, которые определяются в клетках и тканях и могут быть иденти- фицированы гистохимически, делят на полисахариды, из которых в жи- вотных тканях выявляется лишь гликоген, мукополисахариды (гликозаминогликаны) и гликопротеиды. К гликозаминоглика- нам относят полисахариды, содержащие гексозамин. Нейтральные гли- козаминогликаны прочно связаны с белками. К кислым гликоза-

27

миногликанам относятся гиалуроновая кислота, хондрои- тинсерная кислота и гепарин, которые как биополимеры способны вступать в непрочные соединения с рядом метаболитов и осущест- влять их транспорт. Главными представителями гликопротеидов являются муцины и мукоиды. Муцины составляют основу слизи, про- дуцируемой эпителием слизистых оболочек и железами. Мукоиды входят в состав многих тканей. Они в большом количестве имеются в эмбрио- нальных тканях, сохраняясь в пупочном канатике у новорожденных; у взрослых находятся в клапанах сердца, стенке артерий, сухожилиях, хряще.

Полисахариды, гликозаминогликаны и гликопротеиды выявляются ШИК-реакцией (реак- цией с шиффовым основанием — йодной кислотой) или реакцией Хочкиса — Мак-Мануса. Сущ- ность реакции заключается в том, что после окисления йодной кислотой (при ШИК-реакции перйодатом) образующиеся альдегиды дают с фуксином Шиффа красное окрашивание. Для выя- вления гликогена ШИК-реакцию дополняют ферментативным контролем — обработкой сре- зов амилазой, с помощью которой гликоген из тканей удаляется и красное окрашивание исче- зает. Гликоген окрашивается кармином Беста в красный цвет. Так как гликоген хорошо растворим в воде, ткани, исследуемые на содержание гликогена, необходимо предохранять от воздействия водных растворов и фиксировать в безводном спирте, ацетоне и др. Гликозами- ногликаны и гликопротеиды определяют с помощью ряда методов, из которых наибо- лее часто применяют окраски толуидиновым синим или метиленовым синим. Эти окраски поз- воляют выявлять хромотропные вещества, дающие реакцию метахромазии. Обработка срезов ткани гиалуронидазами (бактериальной, тестикулярной) с последующей окраской теми же красителями позволяет дифференцировать различные гликозаминогликаны.

Паренхиматозная углеводная дистрофия может быть связана с наруше- нием обмена гликогена или гликопротеидов.

Углеводные дистрофии, связанные с нарушением обмена гликогена

Вводимый с пищей гликоген подвергается ферментативному гидролизу с образованием глюкозы, сгорание которой доставляет организму необходи- мую энергию. Циркулируя в крови, глюкоза переносится в ткани, где полиме- ризуется в гликоген. Основные запасы его находятся в печени и скелетных мышцах. Гликоген печени и мышц расходуется в зависимости от потребно- стей организма (лабильный гликоген). Гликоген нервных клеток, про- водящей системы сердца, аорты, эндотелия, эпителиальных покровов, слизи- стой оболочки матки, соединительной ткани, эмбриональных тканей, хряща, лейкоцитов является необходимым компонентом клеток, и его содержание не подвергается заметным колебаниям (стабильный гликоген). Однако деление гликогена на лабильный и стабильный условно.

Регуляция обмена углеводов осуществляется нейроэндокринным путем. Основная роль принадлежит гипоталамической области, гипофизу (АКТГ, ти- реотропный, панкреотропный гормоны), (З-клеткам (В-клеткам) поджелудоч- ной железы (инсулин), надпочечникам (глюкокортикоиды, адреналин) и щито- видной железе.

Нарушения содержания гликогена проявляются в уменьшении или увеличении его в тканях и появлении там, где он обычно не выявляется. Эти нарушения наиболее ярко выражены при сахарном диабете и при на- следственных углеводных дистрофиях— гликогенозах.

При сахарном диабете, развитие которого связывают с патологией вырабатывающих инсулин (3-клеток островков поджелудочной железы, проис- ходит недостаточное использование глюкозы тканями, увеличение ее содержа- ния в крови (гипергликемия) и выведение с мочой (г л ю к о з у р и я). Тканевые запасы гликогена резко уменьшаются. Это в первую очередь касает- ся печени, в которой нарушается синтез гликогена, что ведет к инфильтрации ее жирами — развивается жировая дистрофия печени.

28

Pис. 8. Почка при сахарном диабете.

а - гликоген в эпителии и просвете канальца узкого сегмента (на рисунке зерна гликогена черные);

6 — отложения полисахаридов и белков плазмы в мезангии (интеркапиллярный гломерулосклероз).

ШИК-реакция.

С глюкозурией связаны характерные изменения почек при диабете. Они выражаются в гликогенной инфильтрации эпителия каналь- цев, главным образом узкого и дистального сегментов. Эпителий становится высоким, со светлой пенистой цитоплазмой; зерна гликогена видны и в про- свете канальцев (рис. 8). Эти изменения отражают состояние синтеза гликоге- на (полимеризация глюкозы) в канальцевом эпителии при резорбции богатого глюкозой ультрафильтрата плазмы.

При диабете страдают не только почечные канальцы, но и клубочки, их капиллярные петли, базальная мембрана которых становится значительно бо- лее проницаемой для Сахаров и белков плазмы. Возникает одно из проявле- ний диабетической микроангиопатии — интеркапиллярный (диабе- тический) гломерулосклероз (см. рис. 8).

Наследственные углеводные дистрофии, в основе ко- торых лежат нарушения обмена гликогена, называются гликогенозами. Гликогенозы обусловлены отсутствием или недостаточ- ностью фермента, участвующего в растеплении депонированного гликогена, и относятся поэтому к наследственным ферментопатиям, или болезням накопления. В настоящее время хорошо изучены 6 типов гликогенозов, обусловленных наследственной недостаточностью 6 различных ферментов. Это болезни Гирке (I тип), Помпе (II тип), М а к- Ардля (V тип) и Герса (VI тип), при которых структура накапливае- мого в тканях гликогена не нарушена, и болезни Форбса-Кори (III тип) и Андерсена (IV тип), при которых она резко изменена (табл. 3).

При различных гликогенозах отмечается избирательная локализация накоплений гликогена: при болезни Гирке — в печени и почках, при болезни Помпе — в гладких и скелетных мышцах и миокарде, при болезни Мак-Ардля — только в скелетных мышцах, а при болезни Герса — только в печени. При болезни Форбса — Кори «гликоген с короткими цепями» накапливается в печени, миокарде, мышцах, при болезни Андерсена «гликоген с длинными цепями», похожий на растительные полисахариды (пектиды), депонируется в селезенке, печени, лимфатических узлах.

29

Морфологическая диагностика гликогеноза того или иного типа возможна при биопсии и с помощью гистоферментативных методов.