Введение
Венозные тромбоэмболические осложнения остаются одной из ведущих причин летального исхода во всем мире, встречаясь у 1—2 человек на 1000 населения ежегодно, достигая от 300 000 до 600 000 случаев в США и суммарно до 1 000 000 случаев в США и Европе [1, 2]. Только в США от тромбоэмболии легочной артерии (ТЭЛА) каждый год умирает до 60 тысяч человек [3]. Несмотря на большое количество клинических и экспериментальных исследований, патогенез ТЭЛА до конца не изучен, что оставляет без ответа многие вопросы, в числе которых значение флотирующих венозных тромбов и риск эмболии ими ветвей легочной артерии (ЛА), а также возможность развития тромботических процессов в ЛА без очевидного первичного источника.
Морфологические исследования свидетельствуют о значимых структурных различиях тромбов артериального и венозного бассейнов, в основе которых лежат особенности патогенеза тромбообразования [3]. В то же время сравнение гистологической структуры тромбоэмболов (ТЭ) из ЛА и венозных тромбов выявляет различия в соотношении структурных компонентов, что может свидетельствовать о заложенных в патогенезе неочевидных механизмах помимо эмболии фрагментом венозного тромба [3, 4]. Результаты экспериментальных исследований демонстрируют разнообразие в клинической картине, воспалительном ответе и морфологическом строении тромба при легочной эмболии (ЛЭ) в зависимости от условий ее индукции. Разрозненные данные имеющихся экспериментальных работ не позволяют обобщить полученные результаты и сформулировать однозначные выводы, но их сравнение между собой может пролить свет на особенности патогенеза ТЭЛА. Данная статья представляет собой обзор литературы, отвечающий на вопросы, насколько условия индукции ЛЭ в эксперименте влияют на ее течение и исход.
Клинико-морфологические исследования
В рамках одного исследования произведено сравнение ультраструктуры артериального тромба (АТ) коронарных артерий, полученного в результате эндоваскулярной аспирационной тромбэктомии у пациентов с острым коронарным синдромом, флотирующей части венозного тромба, полученного в результате открытой тромбэктомии у больных с тромбозом глубоких вен различной давности, и ТЭ из ствола и ветвей ЛА, полученного при секционном исследовании скончавшихся пациентов [3]. Преобладающими компонентами венозного тромба (ВТ) и ТЭ оказались фибрин и эритроциты (Эр), что отличало их от АТ, в котором значительная доля приходилась на тромбоциты (Тц) (табл. 1) [3]. ЭР ТЭ чаще всего имели вид многогранников, что являлось следствием ретракции сгустка (полиэдроциты), их количество достигало 81%. По количеству полиэдроцитов ВТ уступал ТЭ, как и по количеству фибрина, представленного в виде отдельных волокон. Кроме того, ТЭ превосходил ВТ по количеству лейкоцитов (Лей) и по числу микрочастиц (Мч). В свою очередь ВТ отличала сильная позитивная корреляция между содержанием Тц и Мч и строгая негативная корреляция Мч и общего фибрина [3]. В случае с ТЭ подобная корреляция не прослеживалась.
Таблица 1. Содержание различных структурных компонентов в венозном тромбе, тромбоэмболе и артериальном тромбе [3]
Table 1. Content of different structural components in venous thrombus, thromboembolus and arterial thrombus
| Параметр | Венозный тромб | Тромбоэмбол | Артериальный тромб |
| Фибрин, % | 36±4 | 31±6 | 51±5 |
| Фибрин в виде волокон, % | 12 | 24,7 | 11,2 |
| Эритроциты, % | 63 | 49 | 17 |
| Полиэдроциты, % | 59 | 81 | 15 |
| Тромбоциты, % | 0,4 | 0,8 | 31 |
| Лейкоциты, % | 1 | 5 | 2 |
| Микрочастицы, % | 1 | 4 | 5 |
ТЭ могут различаться по своей структуре, несмотря на схожие условия формирования и расположения. В одном из гистологических исследований аутопсийного материала показано, что фибрин в ТЭ ствола ЛА может быть распределен как равномерно с «замурованными» в нем Лей, так и располагаться зонально по периферии тромба с Лей, рассеянными на границе между фибрином и аккумулированными в ядре тромба Эр [4]. На основании представленных данных сложно сделать однозначные выводы в связи с гетерогенностью морфологического материала. Различия в структуре флотирующей головки тромба и эмбола в ЛА наталкивают на мысль о возможности первичного образования в русле ЛА тромба, обладающего отличной морфологией, или о вторичной модификации эмбола под действием специфических свойств сосудистой стенки ЛА.
Изучение человеческих тромбов представляет собой сложную задачу с технической и этической точки зрения, поэтому большинство данных по патогенезу и морфологии ЛЭ получено в рамках экспериментальных исследований на животных. Для этой цели предложено несколько моделей ТЭЛА.
Системное введение агонистов тромбоцитов
Системное введение агонистов Тц позволяет в короткий промежуток времени вызвать массивное тромбообразование в ветвях ЛА. К таким веществам относятся эпинефрин с коллагеном, аденозин дифосфат (АДФ), тромбопластин и тромбин [5—8]. Модели используются в основном в остром эксперименте и характеризуются высокой летальностью животных. При инъекции в хвостовую или яремную вену мышей эпинефрина с коллагеном летальность может достигать 90% с наличием дозозависимого эффекта [5—7]. Отслеживание меченых изотопом Тц демонстрирует быстрое их накопление в русле ЛА после введения их агонистов с последующим снижением до базовых показателей [9]. При введении АДФ происходит стремительное повышение концентрации меченых Тц с возвращением к норме уже через 20—30 с. При введении тромбина снижение происходит через 2 мин. В результате инъекции коллагена пик концентрации Тц достигается за 1 мин и опускается до исходных величин в течение 20 мин [9]. Через 3 мин после инъекции эпинефрина с коллагеном в сосудах легких диаметром более 50 мкм выявляют богатые Тц и фибрином тромбы [5]. При иммуногистохимическом исследовании CD-41-позитивные Тц в ветвях ЛА обнаруживают в виде агрегатов с Лей после введения коллагена и тромбина [9]. Лизис легочных тромбов, индуцированных введением коллагена с эпинефрином, значительно снижен по сравнению с таковым при введении экзогенно приготовленного тромба [10].
Внутривенные инъекции тромбина или тромбопластина животным вызывают активацию Тц и коагуляционного каскада и сопровождаются вазоконстрикцией [8]. Введение тромбина и тромбопластина в нижнюю полую, бедренную вены или ретроорбитальное венозное сплетение мышей и крыс потенцирует агрегацию Тц в русле ЛА [9, 11—13]. В результате инъекции в среднем через 7,5 мин происходит гибель более 70% мышей от окклюзирующего тромботического поражения 72% крупных и мелких сосудов русла ЛА диаметром более 40 мкм [11]. Значимым механизмом, посредством которого осуществляется тромбообразование в данных условиях, является активация PAR-рецепторов Тц [11]. У мышей, дефицитных по PAR3 (Par3-/-) и PAR4 (Par4-/-) рецепторам, при введении тех же доз тромбопластина наблюдается выживаемость 85% с сохранением проходимости ветвей ЛА [11].
Легочная эмболия сформированным экзогенным тромбом
Для ЛЭ с помощью экзогенного тромба используют два типа моделей: с приготовлением тромба ex vivo и с индукцией его образования в венозной системе введением протромботических препаратов и со стимуляцией эмболии сформировавшимся тромбом. В лабораторных условиях тромбы приготавливают из цельной крови либо плазмы, смешивая ее с тромбином и другими компонентами [14]. Обе модели разработаны как для мелких лабораторных животных, мышей и крыс, так и для крупных, включая собак и свиней [15—17].
Особенностью экспериментальной индукции ТЭЛА введением экзогенного тромба является сложность поддержания тромботической обструкции ветвей ЛА из-за интенсивного тромболизиса [10]. Эндотелий ЛА обладает высокой фибринолитической способностью, которая снижается при воздействии негативных факторов, в числе которых гипоксия и воспаление [18, 19]. В эксперименте с введением тромбов, приготовленных in vitro или индуцированных в венозной системе, интактный эндотелий ЛА, не подвергшийся предварительным негативным воздействиям, сохраняет способность к эффективному тромболизису.
В одной из моделей ТЭЛА на мышах экзогенные тромбы готовили путем смешивания человеческой плазмы, меченного 125I фибриногена, тромбина и вводили их разведенными в изоосмолярном растворе в яремную вену [20]. Эвтаназию производили через 4 ч. В эндотелии ЛА с фиксированными к нему тромбами определялась экспрессия tPA (тканевой активатор плазминогена). Последний обнаружен в эндотелии ветвей ЛА без тромбов и в бронхиальных артериях у тех же мышей. Помимо tPA в ЛА, а также в экстравазальной ткани легкого и в ТЭ наблюдалось позитивное окрашивание на uPA (активатор плазминогена урокиназного типа). Нейтрофилы (Ней) выявляли внутри тромба и по его периферии, а в отсутствие эмбола — в паренхиме и очень редко в нетромбированных сосудах. В Ней также определялась экспрессия uPA. Активность плазминогена в тромбированном сосуде оказалась в 10 раз выше по сравнению с интактным.
Эксперимент с введением экзогенных тромбов, приготовленных ex vivo, показал зависимость их распределения в русле ЛА от величины тромботических частиц [10]. Меченные 125I крупные эмболы диаметром 5 мм и микроэкмболы в виде гомогенной суспензии внутривенно вводили мышам и крысам [10]. Введение крупных эмболов приводило к летальному исходу у 40% животных в течение 5 мин. При этом около 60% радиоактивного изотопа обнаруживали в сердце и стволе ЛА. У выживших грызунов 90% 125I определяли в русле ЛА, а эмболы были распределены хаотично с тенденцией к локализации 70—90% в одной доле. При введении микроэмболов 50—60% изотопа локализовалось в легких через 10 мин от введения. Около 5% располагалось в других областях, в том числе в крови. Микротромбы распределялись равномерно в долях обоих легких. В течение первого часа после эмболии 70% эмболов у мышей и 50% эмболов у крыс в легких лизировались. К 5 часам у обоих видов грызунов наблюдался практически полный тромболизис, в процессе которого не происходило повышения концентрации радиоактивного йода в плазме, что свидетельствовало о его быстрой элиминации.
Введение экзогенных тромбов с предшествующей инфузией ингибиторов фибринолиза (транексамовой кислоты) крысам линий Sprague-Dawley и Copenhagen сопровождалось выраженным лизисом ТЭ в короткие сроки с небольшой разницей в выраженности данного процесса между линиями грызунов [21]. У крыс Sprague-Dawley через 24 ч лизировались 95±1,0% ТЭ, через 5 дней — 97±0,8%. У крыс Copenhagen процесс оказался менее активным и колебался в пределах 69,8±7,4% и 87,3±7,6% в те же сроки. При этом исследование бронхоальвеолярного лаважа не выявило признаков воспаления, повышения миелопероксидазной активности и лейкоцитарного присутствия, а также увеличения концентрации хемокинов (МСР-1, CINC-1, CINC-2, CINC-3) по сравнению с показателями у контрольных крыс.
Воспалительный ответ на эмболию ЛА экзогенными сгустками изучен у кроликов. В легочном эндотелии отмечали повышение воспалительных биомаркеров (TNF-α, IL-8, CXCL5), а также кодирующих их мРНК [22]. Введение экзогенных тромбов влияло на экспрессию тканевого фактора (ТФ) в стенке ЛА у кроликов [23]. В тромбированном сегменте ЛА через 3, 8 и 24 ч не наблюдали изменений его экспрессии. В то же время в дистальных по отношению к тромбированным сегментах происходило значительное снижение уровня ТФ через 3 и 8 ч. Через 24 ч этот показатель достигал нормальных величин, соответствующих таковым у контрольных животных.
Легочная эмболия аутологичным тромбом из венозного русла с механической провокацией его миграции
В модели на крысах венозный тромбоз провоцировали редукцией кровотока путем наложения клипсы на левую бедренную вену [24]. К концу 1-го дня формировались наиболее крупные и стабильные тромбы, которые на 1-й, 4-й и 7-й дни (D1, D4, D7) аспирировали из левой и вводили в правую бедренную вену. На 1-й, 4-й и 7-й дни (P1, P4, P7) после инъекции оценивали выраженность тромботической обструкции русла ЛА. Частота ее развития оказалась минимальной при инфузии 7-дневных тромбов: D7 — 44%, D4 — 83%, D1 — 100%. Резидуальный стеноз ЛА вследствие тромболизиса оказался наименьшим при введении однодневных тромбов: D1 — 39%, D4 — 73%, D7 — 100%. Таким образом, эмболия свежими тромбами ассоциировалась с максимальной частотой развития ТЭЛА и наиболее полной последующей реканализацией. На следующий день после инъекции тромбов D1 наблюдали отек эндотелия ЛА, увеличивались размер ядра и количество пиносом в эндотелиоцитах, а на 4-й и 7-й дни выявляли гиперплазию фибробластов и утолщение эластических волокон. При введении тромбов D7 на 1-е сутки происходили отек митохондрий эндотелия и частичное растворение цитоплазмы, некроз и исчезновение эластических волокон. На 4-е и 7-е сутки происходило разобщение эндотелиоцитов, утолщение медии, лимфоцитарная инфильтрация и гиперплазия фибробластов. Результаты демонстрируют зависимость реакции стенки ЛА от степени зрелости тромба. Структура самих тромбов в работе не описана.
При индукции тромбоза клипированием нижней полой вены (НПВ) с лигированием ее притоков у крыс линии Sprague-Dawley через 48 ч ТЭЛА провоцировали массажем, потенцируя эмболию сформировавшимся тромбом [25]. Для данной модели также оказался характерным лизис эмболов: у 40% крыс обструкция разрешалась на 2-й день, у 90% — на 4-й, у 100% — на 6-й. По периферии тромба выявляли Ней. Количество Лей, сопровождавших тромботическую обструкцию ЛА, уже через 3 ч в 38 раз превышало таковое у контрольных ложнооперированных крыс, на 2-е сутки превышение было 320-кратным. В клеточных популяциях преобладали Ней над моноцитами. По мере лизиса ТЭ снижалась концентрация Лей. При гистологическом исследовании к 4-м суткам обнаруживали утолщение интимы и повышение ее клеточности, а также пролиферацию гладкомышечных клеток. От 4-х к 14-м суткам увеличивалось соотношение интима/медиа. В ответ на эмболию в стенке тромбированных ветвей ЛА и сосудов контралатерального легкого повышался уровень провоспалительных биомаркеров КС/GRO и IL-10 относительно базовых величин. Уровень МСР-1 возрастал в тромбированных и контралатеральных ветвях ЛА. Важным фактом являлось отсутствие повышения P- и E-селектинов.
Выраженный тромболизис является типичным событием не только для грызунов. В модели на собаках перед эмболией тромбом, сформированным в НПВ путем введения тромбина, выполняли инфузию транексамовой кислоты для подавления тромболизиса [26, 27]. Через 8 дней в ветвях ЛА обнаруживали организующиеся тромбы. Однако после прекращения введения транексамовой кислоты у собак наблюдалась частичная или полная реканализация ветвей ЛА к 30-му дню [27].
Спонтанная легочная эмболия на фоне стеноза нижней полой вены
Неполное лигирование НПВ с редукцией кровотока у мышей приводит к эмболическим процессам, которые через 21 день обнаруживают в виде фибриноген- и CD-41-позитивных эмболов в ветвях ЛА [28]. Модель стеноза НПВ с сужением просвета вены на 80% характеризуется формированием тромба через 6—12 ч, который у 60% мышей через 24—48 ч может приобрести окклюзивный характер [29]. Через 1 ч с момента лигирования НПВ происходят роллинг и адгезия Лей, которые через 6 ч полностью покрывают эндотелий. В популяции преобладают Ней (до 70%), на моноциты приходится до 30% клеток. Через 3 ч в тромбе появляется большое количество экстрацеллюлярных нейтрофильных ловушек (NETs), важных участников тромбообразования, а в течение 6 ч происходит активное образование фибрина. Через 2 ч в тромбе обнаруживают Тц, которые через 6 ч оказываются фиксированными либо к поверхности эндотелия, либо к Ней. Тц располагаются в тромбе в виде изолированных клеток или в виде небольших агрегатов, что представляет отличие от АТ и ВТ, индуцированных иными способами. Угнетение активности Тц, Ней и добавление ДНКазы для разрушения NETs подавляют образование тромба в модели стаза НПВ.
Спонтанная легочная эмболия на фоне индукции венозного тромбоза фотохимической реакцией
Гистологическая структура тромба яремной вены в условиях введения бенгальского розового (фотореактивная субстанция) и воздействия лазерного излучения (1,5 Вт, 540 нм) изучена на мышах [30, 31]. Свободные радикалы, высвобождающиеся в результате фотохимической реакции, составляют основной механизм эндотелиального повреждения, что приводит к формированию богатого Тц сгустка, по структуре сходного с артериальным [32, 33]. ЛЭ в подобных условиях сопровождается поражением ветвей мелкого калибра, однако структура эмболов не описывается [31].
Спонтанная легочная эмболия на фоне индукции венозного тромбоза лигированием и облучением
Исключение из предыдущей модели фотореактивной субстанции и добавление лигирования вены меняет структуру формирующегося тромба [33]. Для изучения эмболии in vivo предложена модель лигирования бедренной вены проксимальнее слияния с подкожной веной в сочетании с воздействием световых волн флюоресцентной микроскопии (475/35 нм, 60 с) [33]. В модели одними из главных участников тромбообразования оказались Эр. Тц и Ней играли значительно меньшую роль. Формирование тромба происходило в пределах 15 с с начала воздействия. Тц выявляли в тромбе через 30 с без фиксации к стенке. Слои тромба, богатые Тц, определялись между слоями, насыщенными Эр. Подавление активности Тц и Ней, а также введение ДНКазы и скавенджеров свободных радикалов не оказало влияния на процесс на тромбообразования. В течение 30 мин после удаления лигатуры наблюдали исчезновение всего тромба в результате его постепенного превращения во множество эмболов. В ветвях ЛА выявлены тромботические массы, богатые фибрином и воспалительными клетками.
Спонтанная легочная эмболия на фоне индукции венозного тромбоза электролизом
Иной процесс эмболии и отличную гистологическую структуру ВТ наблюдали при использовании электролитной модели [34]. В ее рамках на стенку вены воздействовали постоянным током в 1,5 В на протяжении 30 с, что приводило к незамедлительному тромбообразованию с достижением наибольшей величины сгустка к 10-й минуте. Основу тромба составляли Тц и фибрин. Тц имели тенденцию к аккумуляции у поврежденной стенки сосуда в виде гомогенной массы. Фибрин откладывался в виде ракушки по периметру повреждения, нарастая и формируя границу, стабилизируя тромб и препятствуя эмболии. Для ВТ была характерной эмболия с верхушки микроэмболов, в то время как основной массив тромба оставался фиксированным к стенке вены. Прижизненная флюоромикроскопия с окраской на тромбоцитарный гликопротеин αIIb/β3 позволила выявить небольшие тромбоцитарные агрегаты, скользящие по поверхности тромба, превращающиеся в микроэмболы на хвосте тромба. Отличие от АТ, индуцированного электролизом, состояло в способности последнего превращаться в эмбол с опорожнением сосуда и последующим формированием на его месте нового тромба. Оценку поражения русла ЛА в работе не проводили.
Спонтанная легочная эмболия на фоне химической индукции венозного тромбоза
Гистологическая и количественная оценка эмболических процессов в модели с нанесением 4% FeCl3 проведена в исследовании на мышах [35, 36]. Как и в случае с электролитной моделью, химическая индукция приводила к быстрому тромбообразованию в течение 12 мин [34]. Видеомикроскопия, продолжавшаяся на протяжении 2 ч от момента индукции тромба, показала, что тромб является наименее стабильным с большим числом формирующихся микроэмболов в начале тромбообразования [35]. В течение всего времени наблюдения, несмотря на отделение микроэмболов, тромб не уменьшался в размерах [35]. Основу тромба составляли Тц и фибрин [35]. Эмболы представляли собой неодинаковые по форме, величине и регулярности формирования фрагменты. Количество общих эмболических событий и больших эмболий составляло 40,2±3,0 и 4,8±1,1 в минуту–1 [36]. Величина тромба не коррелировала с количеством эмболических событий, но отмечалась взаимосвязь между частотой образования эмболов в вене и количеством обнаруженных тромбов в ЛА, которые состояли преимущественно из фибрина [35].
Анализируя модели тромбоза НПВ, как источника экспериментальной ЛЭ, необходимо учитывать, что способ индукции тромбообразования влияет на реактивность венозной стенки [37]. Существенные различия показаны при прямом сравнении моделей [37]. Так, повышение экспрессии гена uPA характерно для эксперимента с полной перевязкой НПВ, но отсутствует в моделях с временным клипированием НПВ, с аппликацией 10% FeCl3 и имплантацией в НПВ силиконовой трубки. Та же закономерность прослеживалась и для TNF-α и TGF-β. МСР-1 возрастает в модели стеноза и в модели с силиконовой вставкой, но не меняется в других моделях. Изменения прослеживаются и в отношении ММР-2, которая в активном состоянии определяется только в моделях лигирования НПВ и аппликации FeCl3. Модели стаза химической индукцией FeCl3 отличаются от других высокой клеточной пролиферацией.
Таким образом, отличия в локальном ответе венозной стенки на индукцию тромба могут оказывать потенциальное влияние на состав сгустка и системную воспалительную реакцию, приводя к неодинаковым изменениям в русле ЛА, что необходимо принимать во внимание при интерпретации результатов экспериментальных исследований.
Легочная эмболия искусственными микросферами
Использование искусственных микросфер позволяет оценить особенности реакции легочного русла в ответ на попадание в ветви ЛА эмболов различного диаметра [38]. Данная модель может использоваться для острого и хронического экспериментов. Она описана на крысах, кроликах, свиньях, собаках [38—41]. Реактивные изменения в ответ на инъекции микросфер диаметром 45 мкм в различных дозах оказались неодинаковыми в модели на кроликах [38]. Наиболее высокая летальность и выраженные системные сдвиги происходили при дозе 32 мкл (микросфер)/мл (крови) с укорочением времени тромбообразования по результатам тромбоэластографии, снижением уровня фибриногена, протромбинового времени через 5 мин с момента инъекции. Инъекция в дозе 16 мкл/мл также вызывала гибель большой части кроликов, но сопровождалась только снижением фибриногена. Другие параметры оказались без изменений. При низких дозах микросфер (0,3 и 6 мкл/мл) изменений представленных параметров не было. Ни в одной из 4 групп не менялись уровни продуктов деградации фибрина и тромбин-антитромбиновых комплексов. Фибрин вокруг микросфер не формировался.
Провокация ЛЭ среднетяжелого и тяжелого течения введением полистериновых микросфер в яремную вену крысам позволила обновить данные о воспалительном ответе на подобное воздействие [42]. При тяжелой эмболии наблюдали шестикратное повышение Ней в бронхоальвеолярном лаваже через 18 ч с нарастанием их хемотаксической активности более чем в 100 раз. В группе крыс со среднетяжелым течением ЛЭ столь выраженное повышение активности Ней не происходило. Среди хемокинов значительное повышение зарегистрировано для CINC, MIP-2, MIP-1α, MIP-1ß, MCP-1, CINC2, IP-10. 50-кратное повышение белка в бронхоальвеолярном лаваже отмечали также при тяжелой ЛЭ и не наблюдали у крыс второй группы. Происходившие изменения не обусловлены воздействием на эндотелий самих микросфер, о чем свидетельствовало их совместное культивирование.
Легочная эмболия стволовыми клетками
Несколько особняком стоит модель с использованием стволовых клеток для индукции ЛЭ [43]. Модель создана для изучения возможных причин высокой летальности от ТЭЛА у гематологических больных. Использование стволовых клеток имеет широкие перспективы в гематологии, однако сопряжено с риском эмболических осложнений. Мышиные стволовые мезенхимальные клетки (СМК) из жировой ткани вводили в хвостовую вену. Через 24 ч летальность достигала 85%. При гистологическом исследовании в ЛА и в правом желудочке определяли фибриновые тромбы. Клетки находились внутри этих тромбов. В других органах тромбы не выявлены. При оценке доступных линий СМК, используемых в практике, оказалось, что 97% клеток несут на поверхности ТФ. СМК, только изолированные из жировой ткани мышей без последующего культивирования, редко имеют на своей поверхности ТФ, что обусловливает их низкую прокоагулянтную активность. Введение таких СМК в вену мышей не сопровождается развитием эмболии и высокой летальностью.
Исследования со сравнением моделей легочной эмболии
Сравнение эмболии тромбом из НПВ, индуцированным ее клипированием с перевязкой притоков (группа ТЭ), и модели с введением силиконовых микросфер (группа СМ) позволило выявить различия по уровню экспрессии цитокинов [39]. Группа СМ отличалась значимым увеличением уровня профибротического цитокина IL-13 как в пораженном, так и контралатеральном легком через 1 день после индукции ТЭЛА; на 4-е сутки наблюдался более высокий уровень МСР-1; на 14-е сутки повторно зарегистрирован повышенный уровень IL-13, тогда как уровни TGFβ и МСР-1 не отличались между группами. При гистологическом исследовании выявлена гиперплазия интимы, более выраженная в группе СМ: превышение в 3 раза на 4-й день и в 4 раза на 21-й день по сравнению с группой ТЭ. Таким образом, эмболия силиконовыми микросферами вызывала более выраженную пролиферативную реакцию и склероз в русле ЛА.
Сравнение на мышах модели стеноза НПВ с редукцией просвета до 88% без перевязки притоков и модели ретроорбитального введения тромбина также демонстрирует значительные различия в ответе легочного сосудистого русла [44]. Через 24 ч после рестрикции кровотока определяли тромбы в мелких ветвях ЛА без системных гемодинамических изменений. После инъекции тромбина тромбы формировались в крупных ветвях ЛА, что сопровождалось расширением правого желудочка, снижением кровотока в ЛА. В этой группе мышей происходило снижение чувствительности стенки ЛА к ацетилхолину, повышение экспрессии источника супероксидов gp91phoxNADPH-оксидазы. В гомогенатах ЛА отмечена повышенная экспрессия мРНК PAI-1. Ни одно из описанных изменений не обнаружено в группе со стенозом НПВ.
Заключение
Результаты проведенных фундаментальных исследований демонстрируют неоднородность патогенетических механизмов развития легочной эмболии, которая в зависимости от условий и причин возникновения может иметь различные особенности течения и прогноз (табл. 2). Очевидно, что интактный легочный эндотелий обладает тромболитическим потенциалом, позволяющим быстро и эффективно растворять мигрировавшие сгустки. В то же время негативные системные воздействия могут приводить к потере или извращению этих свойств. Возможными вариантами являются снижение фибринолитической активности, формирование провоспалительного фенотипа, образование супероксидов. Названные отклонения эндотелиальной функции могут определяться условиями индукции тромбоза, зрелостью, размером и количеством сгустков, а также частотой их миграции, глобальным состоянием систем свертывания крови, фибринолиза и воспаления. Воспалительная реакция является неотъемлемым компонентом инициации тромбообразования, локального ответа легочного русла на эмболию и механизмом лизирования тромба. Источником тромбоэмболии легочной артерии могут служить не только полноценные сформированные сгустки, мигрирующие из первичного источника с его опорожнением, но также отдельные фрагменты тромба, содержащие клеточные элементы и фибрин, в частности активированные тромбоциты. Последние играют немаловажную роль в развитии первичного тромбоза легочной артерии и тромбоэмболии легочной артерии [45]. Активация тромбоцитов может происходить как непосредственно в легочном сосудистом русле, так и в зоне первичного венозного тромбоза с последующей миграцией и формированием вторичных фокусов тромбообразования. Эти данные могут служить объяснением недостаточной эффективности механических методов профилактики тромбоэмболии легочной артерии, в частности, имплантации кава-фильтра [46—48]. Микроагрегаты активированных тромбоцитов могут с легкостью проходить через элементы фильтра и активировать вторичное тромбообразование уже непосредственно в ветвях легочной артерии. Нельзя также исключать локальный легочный тромбоз в условиях измененных системных воспалительных и коагуляционных реакций. Следует принять во внимание, что структура первичного венозного тромба определяет механизм развития тромбоэмболии легочной артерии. Так, для сгустков, богатых фибрином и эритроцитами, более характерна миграция всей массы с опорожнением сосуда, тогда как для тромбоцитарно-фибриновых тромбов более характерна эмболия миркрофрагментами и агрегатами тромбоцитов. Важно, что любой из этих вариантов может быть индуцирован в венозной системе. Трансляция экспериментальных исследований позволяет объяснить противоречивость данных по эффективности механической профилактики рецидивирующей тромбоэмболии легочной артерии, полученных в нескольких клинических исследованиях, куда могли попасть пациенты с разными патогенетическими вариантами легочной эмболии, но схожей клинической картиной [47—50].
Таблица 2. Основные модели легочной эмболии
Table 2. PE models
| Модель | Индукторы легочной эмболии | Компоненты тромба/ эмбола в легочной артерии | Особенности модели |
| Системное введение агонистов тромбоцитов | Эпинефрин с коллагеном, аденозин дифосфат, тромбопластин и тромбин | Фибрин и тромбоциты. Другие клетки — нет данных | Дозозависимый эффект препаратов, высокая летальность животных, менее выраженный тромболизис, чем при введении экзогенного тромба. Повышение экспрессии gp91phoxNADPH-оксидазы в эндотелии легочной артерии при введении тромбина |
| Введение экзогенных тромбов | Тромбы, приготовленные in vitro | Фибрин, нейтрофилы. Другие клетки — нет данных | Выраженный тромболизис. Повышение концентрации TNF-α, IL-8, CXCL5 |
| Модели тромбоэмболии легочной артерии с искусственно индуцированным аутологичным тромбом из венозного русла с механической провокацией легочной эмболии | Искусственно индуцированный венозный тромб | Структура эмболов не описана. Наличие лейкоцитов как компонентов эмбола | Выраженный тромболизис. Повышение концентрации КС/GRO, IL-10, МСР-1 |
| Модель стеноза нижней полой вены и спонтанная тромбоэмболия легочной артерии | Венозный тромб. Основа тромба: фибрин, эритроциты, тромбоциты, нейтрофилы, NETs — равнозначные участники тромбообразования. Начало тромбообразования в пределах 1 часа. Формирование тромба через 6—12 ч | Фибрин и тромбоциты | Через 21 день исследованы тромбы в легочной артерии |
| Фотохимически индуцированный венозный тромбоз и спонтанная тромбоэмболия легочной артерии | Венозный тромб, индуцированный инъекцией бенгальского розового и лазерным излучением. Основа тромба: фибрин и тромбоциты | Нет данных | — |
| Фотохимически индуцированный венозный тромбоз с лигированием вены и спонтанная тромбоэмболия легочной артерии | Венозный тромб, индуцированный лазерным излучением и лигированием бедренной вены. Основа: фибрин и эритроциты. Тромбоциты и нейтрофилы — второстепенные компоненты. Начало тромбообразования: в пределах 15 с | Фибрин и воспалительные клетки. Другие клетки — нет данных | Превращение тромба в эмбол с опорожнением сосуда |
| Электролитная модель тромбоза нижней полой вены и спонтанная тромбоэмболия легочной артерии | Венозный тромб, индуцированный воздействием тока на венозную стенку. Основа тромба: фибрин и тромбоциты. Формирование тромба в течение 10 мин | Нет данных | Микроэмболы с поверхности тромба в виде агрегатов активированных тромбоцитов |
| Модель тромбоза нижней полой вены с аппликацией FeCl3 и спонтанная тромбоэмболия легочной артерии | Венозный тромб, индуцированный нанесением FeCl3 на венозную стенку. Основа тромба: фибрин и тромбоциты | Фибрин. Другие клетки — нет данных | Микроэмболы с поверхности тромба в виде фрагментов тромба |
| Легочная эмболия микросферами | Синтетические микросферы различного диаметра | Без образования фибрина вокруг микросфер. Другие клетки — нет данных | Повышение концентрации CINC, MIP-2, MIP-1α, MIP-1β, MCP-1, CINC2, IP-10 |
| Модель тромбоэмболии легочной артерии с введением стволовых клеток | Инъекции стволовых мезенхимальных клеток | Фибрин, окружающий стволовые клетки | — |
Примечание. NETs — экстрацеллюлярные нейтрофильные ловушки.
Таким образом, патогенез тромбоэмболии легочной артерии к настоящему времени изучен недостаточно. Складывается впечатление, что заболевание имеет гетерогенную природу, которая влияет на прогноз. Имеющиеся фундаментальные данные пока не находят отражение в клинической практике, поэтому требуются дальнейшие клинические и экспериментальные исследования с оценкой единых сопоставимых параметров.
Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования — Порембская О.Я.
Сбор и обработка материала — Порембская О.Я., Чесноков М.Ш., Булавинова Н.И., Червяк М.В.
Написание текста — Порембская О.Я., Лобастов К.В., Торопова Я.Г.
Редактирование — Лаберко Л.А., Кравчук В.Н., Сайганов С.А.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors declare no conflicts of interest.