1 Семестр / Рейтинг №1 +

Ферритин, циркулирующий в крови, практически не участвует в депонировании железа, однако концентрация ферритина в сыворотке в физиологических условиях прямо коррелирует с количеством депонированного железа в организме. В норме встречается окисленная неактивная форма ферритина (SS-ферритин), при недостаточности кислорода происходит его переход в активную форму (SHферритин), которая обладает вазопаралитическими и гипотензивными свойствами. Гемосидерин (производное ферритина) по структуре мало отличается от ферритина. После того как макрофаг поглощает молекулы железа, например после фагоцитоза старых эритроцитов, немедленно начинается синтез апоферритина, который накапливается в цитоплазме, связывает железо, образуя ферритин. Макрофаг насыщается железом в течение 4 ч, после чего в условиях перегрузки железом в цитоплазме молекулы ферритина агрегируют в мембраносвязанные частицы, известные как сидеросомы. В сиде росомах молекулы ферритина кристаллизуются, формируется гемосидерин. Гемосидерин образуется в основном в макрофагах селезенки, печени, лимфатических узлов и костного мозга, а также в макрофагах практически любого органа и ткани. Такие клетки называются сидеробластами, при их гибели уже синтезированный пигмент может быть фагоцитирован другими макрофагами, называемыми сидерофагами. Гемосидерин «упакован» в лизосомах и включает комплекс, состоящий из ферритина, окисленных остатков липидов и других компонентов. Гемосидерин выявляется в клетках при окраске гематоксилином и эозином в виде зерен золотисто-желтого или золотистокоричневого цвета, при реакции Перлса эти гранулы приобретают зеленовато-синее окрашивание за счет образования железосинеродистого железа (берлинской лазури). В отличие от ферритина гемосидерин нерастворим в воде, поэтому железо гемосидерина с трудом подлежит мобилизации и практически нс используется организмом.

Избыточное накопление гемосидерина называется гемосидерозом, он может быть местным и обшим. Местный гемосидероз возникает при внесосудистом (экстраваскулярном) гемолизе в очагах кровоизлияний, а также при диапедезс эритроцитов в условиях хронического венозного застоя, например в легких. В этом случае гемосидерин образуется в макрофагах легких (сидерофагах) (рис. 1.11). Накопление гемосидерина не повреждает ткань или орган, но если гемосидероз сочетается со склерозом, функция снижается.

Общий гемосидероз развивается при избытке железа из-за внутрисосудистого (интраваскулярного) гемолиза или при повышении всасывания железа из пиши. Гемосидерин образуется в гепатоцитах и макрофагах печени, селезенки, костного мозга и других органов (рис. 1.12). В большинстве случаев пигмент не повреждает паренхиматозные клетки и не вызывает нарушений функций органа. Если повышенное содержание железа сопровождается повреждением тканей с атрофией паренхимы, склерозом, снижением функции органа, такое состояние называется гемохроматоз.

Гемохроматоз возникает при общем содержании железа в организме свыше 15 г, он может быть первичным и вторичным. Первичный гемохроматоз обусловлен

генетическим дефектом, что приводит к усилению всасывания железа пищи, обычно наследуется как аутосомно-рецессивный признак. Типичные проявления – ЦП, сахарный диабет, бронзовая окраска кожи (бронзовый диабет), кардиомиопатия с кардиомегалией, поражение слизистых и серозных оболочек, недостаточность экзо- и эндокринных желез. Коричневатый цвет кожи вызван избытком меланина вследствие двустороннего поражения надпочечников, по аналогии с аддисоновой болезнью. Наряду с гемосидерином могут накапливаться также липофусцин и меланин (вследствие поражения надпочечников). Причина вторичного гемосидероза

– перенасыщенность организма железом, например, при внутримышечном или парентеральном введении его препаратов, гемотрансфузиях, передозировке витамина С, а также при анемии с эритроидной гиперплазией. Железосодержащими являются также пигменты гематины, образующиеся при гидролизе оксигемоглобина. Они имеют вид темно-коричневых или черных ромбовидных кристаллов или зерен, дают двойное лучепреломление в поляризованном свете (анизотропны), содержат железо в связанном состоянии. К гематинам относят гемомеланин, солянокислый гематин и формалиновый пигмент. Малярийный пигмент (гемомеланин, гемазоин) формируется в результате жизнедеятельности малярийного паразита, мерозоиты которого проникают в эритроциты и гидролизуют гемоглобин, аморфный бурый пигмент, возникает из простетической части гемоглобина. При разрушении эритроцитов малярийный пигмент попадает в кровь и фагоцитируется макрофагами селезенки, печени, костного мозга, лимфатических узлов, а также глиальными клетками головного мозга (при малярийной коме). Эти органы приобретают аспидносерую окраску. В них наряду с малярийным пигментом наблюдается отложе-ние гемосидерина. Солянокислый гематин (гемин) образуется в желудке при взаимодействии ферментов и соляной кислоты с гемоглобином. Этот пигмент окрашивает дно эрозий и язв в коричневый цвет и придает рвотным массам при желудочном кровотечении вид кофейной гущи. Формалиновый пигмент в виде темно-коричневых игл или буроватых гранул встречается в тканях при фиксации их в кислом формалине, этот пигмент не образуется, если формалин имеет pH>6,0. Его считают производным гематина.

Не содержащими железа пигментами являются гсматоидин, билирубин и порфирин. Гематопорфирин (Haematoporphyrin) – вид порфирина, образующегося в процессе метаболизма гемоглобина. Гематопорфирин (от «гемато» и греч. porphyra – пурпур, багряный, темно-красный цвет), пигмент пурпурного цвета; образуется при действии на гематин, гемин и гемоглобин сильных кислот. В незначительных количествах встречается в моче здорового человека; в больших количествах выделяется при отравлении свинцом, анемиях и болезнях печени.

Гематоидин – пигмент, кристаллы которого имеют вид ярко-оранжевых ромбических пластинок или иголок, реже – зерен. Он возникает при распаде эритроцитов и гемоглобина внутриклеточно, спустя 5-10 дней после гемосидерина, но в отличие от гемосидерина в клетках не остается и при их гибели оказывается свободно лежащим среди некротических масс. Скопления гематоидина находят в относительно старых

гематомах, рубцующихся инфарктах, причем вдали от живых тканей – в центральных участках кровоизлияний, а не по периферии. Его образование связано с распадом клеток в очаге кровоизлияния при недостаточном доступе кислорода. Химически пигмент идентичен билирубину. Особого клинического значения гематоидин не имеет.

Билирубин образуется при гемолизе гемоглобина. Превращение гема в билирубин макрофагами можно наблюдать в гематоме: обусловленный гемом пурпурный цвет медленно переходит в желтый цвет билирубина. Непрямой (неконъюгированный, несвязанный) билирубин растворим в липидах. В дальнейшем в печени билирубин ферментативно связывается с глюкуроновой кислотой, формируя водорастворимый прямой (конъюгированный, связанный) билирубин, который экскретируется клетками печени в желчь, а затем попадает в кишечник (холебилирубин). В кишечнике благодаря бактериальной активности он преобразовывается в уробилиноген. Уробилиноген выводится одним из трех путей: экскретируется с калом (как стеркобилин); при всасывании из кишечника в кровь по воротной вене попадает в печень и повторно экскретируется в желчь (энтерогепатическая циркуляция); в небольших количествах экскретируется с мочой в виле уробилина Нарушение обмена билирубина связано с расстройством его образования и выделения. Увеличение количества билирубина приводит к желтухе – желтоватому окрашиванию кожи, слизистых оболочек, внутренних органов. Классификация желтухи учитывает как вид накапливающегося билирубина (неконъюгированный либо конъюгированный), так и механизм развития желтухи. По механизмам развития различают три вида желтухи:

•надпеченочную (гемолитическую, при интраваскулярном гемолизе);

•печеночную (паренхиматозную, при заболеваниях, сопровождающихся повреждением гепатоцитов);

•подпеченочную (механическую или обтурационную, при нарушении оттока желчи).

Порфирины – циклические соединения, образованные 4 пиррольными кольцами, предшественники гема. Порфирии – группа заболеваний, обусловленных нарушениями биосинтеза порфиринов, порфирины или их предшественники обнаруживаются в крови, кале или моче пациентов. При естественном метаболизме гемоглобина образуются 2 основных пигмента – уропорфирин и копропорфирин. Гематопорфирин получен искусственно при действии на гемин бромистоводородной и уксусной кислот, может использоваться при фотодинамической терапии. Порфирии могут быть:

•приобретенными (при действии токсических соединений – гексахлорбензола, солей тяжелых металлов, некоторых лекарств; при авитаминозах);

•наследственными (перемежающаяся острая порфирия, врожденная эритропоэтическая порфирия, наследственная копропорфирия, наследственная фотокопропорфирия и т.д.).

Проявления порфирий разнообразны, в крови и тканях нарушается пигментный обмен, и под воздействием солнечного УФ-излучения или УФ-лучей начинается

распад гемоглобина. Небелковая часть гемоглобина – гем – превращается в токсичное вещество, которое разъедает подкожные ткани. Кожа начинает приобретать коричневый оттенок, становится все тоньше и от воздействия солнечного света лопается, поэтому у пациентов со временем кожа покрывается шрамами и язвами. Еше один симптом – отложение порфирина на зубах, которые могут становиться красными или красновато-коричневыми. Моча становится красноватой. Нарушается функция и других органов и тканей – нервной системы, ЖКТ, печени, почек, костного мозга.

19. Местный гемосидероз: причины, механизмы развития. Макро- и микроскопические изменения в органах, методы выявления. Примеры патологических процессов.

Причины местного гемосидероза

Экстраваскулярный гемолиз в очагах кровоизлияний, когда эритроциты, выйдя из сосудов, теряют гемоглобин и превращаются в «тени» эритроцитов Хронический венозный застой (например, при ревматическом митральном пороке сердца или кардиосклерозе), что приводит к множественным диапедезным

кровоизлияниям и локальному выходу эритроцитов в межтканевые пространства Местные травмы и микрогематомы в органах и тканях, вследствие этого развивается местный экстраваскулярный гемолиз

Механизмы развития

В местах кровоизлияний макрофаги (лейкоциты, гистиоциты, ретикулярные клетки, эндотелий, эпителий) захватывают свободный гемоглобин и превращаются в сидерофаги, а предшественники – сидеробласты В лизосомах сидеробластов ферритин агрегирует и полимеризуется, образуя

гемосидерин

При недостатке кислорода в центре крупных гематом образуется гематоидин – кристаллический пигмент, химически тождественный билирубину Часть сидерофагов остаётся на месте, а часть переносится лимфотоком в

регионарные лимфатические узлы, в результате чего узлы приобретают ржавокоричневую окраску

Таким образом

Гемосидерин накапливается в окружающих кровоизлияние клетках: макрофагах, лейкоцитах, эндотелии, эпителии

Последовательная смена пигментов при распаде гемоглобина приводит к изменению цвета кровоизлияния:

багрово-синий (гемоглобин)

зелено-синий (биливердин)

зелено-жёлтый (гематоидин)

ржаво-бурый (гемосидерин)

Временная динамика и локализация

В первые 1–2 дня после кровоизлияния – преобладает неокислённый гемоглобин, окраска свежей гематомы красно-синяя

Через 3–7 дней – появление гранул гемосидерина по периферии очага

Спустя 10–14 дней – в центре кристаллы гематоидина; по периферии – скопления сидерофагов с гемосидерином

Местоположение:

Гематомы мягких тканей любой природы (травматические, послеоперационные)

Лёгкие при хроническом застое крови

Кожа и подкожная клетчатка в местах повторных микрокровоизлияний (например, у больных с сосудистыми поражениями)

Макроскопические изменения в органах

Очаги старых гематом или участки хронического венозного застоя приобретают ржаво-коричневую или тёмно-коричневую окраску Лимфатические узлы, куда мигрировали сидерофаги, становятся увеличенными, плотными, имеют ржавый оттенок

При локальном гемосидерозе лёгких (застойная пневмосклерозная ткань) – мелкозернистая буровато-коричневая пигментация паренхимы и междолевых перегородок

Микроскопические изменения в органах

В цитоплазме макрофагов (сидерофагов) – гемосидериновые гранулы:

При гематоксилин-эозине – золотисто-желтые или коричневатые зерна

После реакции Перлса – зелёно-голубые гранулы (берлинская лазурь)

По периферии крупных кровоизлияний – скопления сидерофагов с гранулами гемосидерина В центре крупных очагов – игольчатые или ромбические кристаллы гематоидина

При хроническом застое в лёгких – многочисленные сидерофаги в межальвеолярных перегородках, альвеолярных пространствах и лимфатических капиллярах

Методы выявления

Реакция Перлса: гемосидерин преобразуется в берлинскую лазурь – гранулы окрашиваются в зелёно-голубой цвет Реакция Турнбулева синь: срез обрабатывают сульфидом аммония, затем

железосинеродистым калием и HCl – синие гранулы

Иммуногистохимия: специфическая антисыворотка выявляет ферритин в клетках с помощью иммунофлюоресценции

Примеры патологических процессов

Гемосидероз лёгких при ревматическом пороке митрального клапана и кардиосклерозе, вследствие этого – хронический венозный застой и множественные диапедезные кровоизлияния

Местный гемосидероз кожи и подкожной клетчатки при повторных травмах или сосудистых заболеваниях Ржаво-коричневое окрашивание лимфатических узлов при миграции сидерофагов из очагов кровоизлияния

Киста на месте кровоизлияния в головной мозг

Бурые гранулы гемосидерина в цитоплазме глиальных макрофагов

Пример местного гемосидероза: бурая индурация лёгких

Причины бурой индурации лёгких

Хронический венозный застой у больных с хроническими заболеваниями сердца:

Пороки митрального клапана (особенно митральный стеноз)

Левожелудочковая недостаточность сердца

Кардиосклероз и др.

Васкулиты с поражением лёгких – синдром Гудпасчера

Морфогенез бурой индурации лёгкого

Хроническое венозное полнокровие лёгких (переполнение кровью капилляров и вен)

Диапедез (пропитывание) эритроцитов в альвеолы

Фагоцитоз распадающегося гемоглобина альвеолярными макрофагами

Образование гемосидерофагов

Распад гемосидерофагов и отложение гемосидерина

Фиброз межальвеолярных перегородок и стенок сосудов

Гипертония малого круга кровообращения и гипертрофия правого желудочка сердца

Макроскопическая картина: лёгкие увеличены, плотные (индурация), на разрезе с многочисленными буроватыми вкраплениями и прослойками соединительной ткани

Микроскопическая картина:

-Большое количество клеток с бурым пигментом в строме лёгкого и в просветах альвеол и бронхов

-Межальвеолярные перегородки утолщены за счёт разрастания соединительной ткани

Роль гипоксии при венозном застое: повышение сосудистой проницаемости, мелкие кровоизлияния (диапедез эритроцитов), образование гемосидерина в макрофагах и альвеолярном эпителии

Sources ​

Гемосидеринбурый аморфный пигмент, содержащий железо в виде ферритина, образуется в цитоплазме клеток, фагоцитирующих распадающийся гемоглобин 1 (окраска по Перлсу - синяя окраска пигмента)

Местный гемосидероз – киста на месте кровоизлияния в головной мозг

Бурые гранулы! гемосидерина в’ цитоплазме глиальных макрофагов.

Причины бурой индурации легки

Пороки митрального клапана (особенно митральный стеноз)

►Левожелудочковая недостаточность сердца,

►Васкулиты с поражением легких - с-м Гудпасчера)

Морфогенез бурой индурации легкого V

►Хроническое венозное полнокровие легких I (переполнение кровью капилляров и вен) -

►Диапедез (пропитывание) эритроцитов в альвеолы -

►Фагоцитоз распадающегося гемоглобина альвеолярными макрофагами -

►Образование гемосидерофагов -

►распад гемосидерофагов

к Отложение гемосидерина - ► фиброз межальвеолярных перегородок и стенок сосудов - гипертония малого круга

кровообращения гипертрофия правого желудочка сердца

Местный гемосидероз.

• Возникает при внесосудистом гемолизе в очагах кровоизлияний:

° гемосидерин накапливается в окружающих кровоизлияние клетках: макрофагах, лейкоцитах, эндотелии, эпителии; о последовательная смена образующихся при распаде гемоглобина пигментов

приводит к изменению цвета кровоизлияния: багрово-синий цвет (гемоглобин) сменяется зелено-синим (биливердин), зелено-желтым (гематоидин) и ржаво-бурым (гемосидерин).

• Примером местного гемосидероза может быть бурая ин-дурация легких, возникающая при хроническом венозном застое у больных с хроническими заболеваниями сердца (пороки сердца, кардиосклероз и др).

Макроскопическая картина: легкие увеличены, плотные (индурация), на разрезе с многочисленными буроватыми вкраплениями и прослойками соединительной ткани.

Микроскопическая картина: в легких выявляется большое количество содержащих бурый пигмент клеток, обнаруживаемых как в строме легкого, так и в просветах альвеол и бронхов. Межальвеолярные перегородки значительно утолщены за счет разрастания соединительной ткани.

В развитии гемосидероза при венозном застое большое значение имеет гипоксия, с которой связывают повышение сосудистой проницаемости и многочисленные мелкие кровоизлияния (диапедез эритроцитов) с последующим образованием в клетках гемосидерина (в макрофагах, альвеолярном эпителии).

20. Патология гематинов: виды, особенности строения, примеры заболеваний. Макро- и микроскопические изменения в органах при накоплении малярийного пигмента.

Патология гематинов

Виды

Гемомеланин (haemozoin)

образуется при жизнедеятельности плазмодиев малярии через гидролиз гемоглобина

представляет аморфный бурый пигмент, иногда встречается в виде мелких гранул

что приводит к аспидно-серой окраске органов (селезёнки, печени, костного мозга, лимфатических узлов, головного мозга)

Солянокислый гематин (haematin)

образуется при взаимодействии гемоглобина с ферментами желудочного сока и соляной кислотой

локализуется в области эрозий и язв желудка

при желудочном кровотечении окрашивает рвотные массы в цвет «кофейной гущи»

Формалиновый пигмент

выявляется при фиксации тканей в кислом формалине (pH < 6,0)

выглядит как тёмно-коричневые или чёрные иглы и гранулы

вследствие этого может маскировать истинную тканевую патологию при гистологическом исследовании

Особенности строения и выявления

Кристаллическая структура

гемомеланин – аморфен, не даёт двойного лучепреломления

гемин и формалиновый пигмент – ромбические или игловидные кристаллы, анизотропны при поляризационной микроскопии

Содержат железо

все три типа пигментов – производные гема, то есть железосодержащие

Гистохимические реакции

окрашивание в поляризованном свете для выявления анизотропии

фиксационные артефакты (формалиновый пигмент) маскируются при pH формалина выше 6,0

Примеры заболеваний и состояний

Гемомеланоз при тяжёлой малярии

что приводит к накоплению гемомеланина в макрофагах органов кроветворения и ЦНС

Пептическая язва желудка с образованием гемина в зоне дефекта

Артефакт фиксации в тканях при исто­ ри­ че­ ских­ или лабораторных материалах (формалиновый пигмент)

Макро- и микроскопические изменения при накоплении малярийного пигмента

Макроскопически

органы приобретают аспидно-серый оттенок селезёнка часто увеличена, мягкая, со множественными тёмными вкраплениями печень дряблая, с мелкими пятнами тёмно-бурого цвета

Микроскопически

в клетках Купфера и макрофагах костного мозга, лимфоузлов, головного мозга обнаруживаются гранулы гемомеланина

вследствие этого параллельно выявляется отложение гемосидерина в тех же клетках

что приводит к формированию комбинированных пигментных депо в

паренхиме и строме органов

+. Другое

Гемохроматоз

Первичный – следствие врожденного дефекта, вызывающего избыточную абсорбцию железа в кишечнике, «болезнь накопления железа»

Приобретенный (вторичный) – вследствие парентерального введения железа

Основные проявления

Микронодулярный пигментный цирроз печени – у всех больных

Панкреатический фиброз

Сахарный диабет (бронзовый диабет) – у 75 – 80 % больных

Пигментация кожи – 75 – 80 % больных

Пигментный миокардоз с сердечной недостаточностью

Ген HFE

регулирует кишечную абсорбцию пищевого железа наиболее обычная мутация – замещение цистеина на тирозин в аминокислоте 282 (C282Y)

обнаруживается у 70 – 100 % больных с врожденным гемохроматозом

Гемохроматоз. Itib

связано с перегрузкой организма железом, которое депонируется в виде ферритина и гемосидерина преимущественно в паренхиматозных элементах различных органов, вследствие чего они приобретают бурую окраску сопровождается повреждением паренхиматозных органов с развитием склероза и атрофии существуют две формы гемохроматоза:

Первичный (идиопатический) гемохроматоз – наследственное заболевание, при котором увеличивается всасывание железа в тонкой кишке

общее содержание железа может превышать 50 г (при норме у взрослых 2 – 6 г)

первые клинические проявления возникают в 40 – 60 лет, когда содержание железа достигает 20 г

повреждения органов обусловлены прямым токсическим действием ионов железа, которые появляются при пересыщении трансферрина сначала в портальной системе, а затем в общей циркуляции

Морфология. в стадии развернутых изменений наиболее характерна триада:

Цирроз (мелкоузловой с массивным отложением гемосидерина преимущественно в гепатоцитах; в 10 – 15 % больных на фоне пигментного цирроза возникает гепатоцеллюлярный рак)

Сахарный диабет (в 75 – 80 %)

Бронзовая пигментация кожи (в 75 – 80 %)

поджелудочная железа – диффузный склероз с гемосидерозом (островковых и ацинарных клеток) и атрофией островков – «бронзовый диабет»

пигментация кожи – отложения гемосидерина и меланина (гипермеланоз при поражении надпочечников)

сердце – гемосидероз с атрофией кардиомиоцитов, пигментная кардиомиопатия, сердечная недостаточность и аритмии

эндокринные органы (надпочечники, щитовидная железа, гонады) поражаются

Вторичный гемохроматоз (с известной причиной перегрузки организма железом)

чаще возникает при сочетании нарушенного эритропоэза с множественными гемотрансфузиями (например, при талассемии)

может быть связан также:

с заболеваниями печени (алкогольным циррозом, хроническим вирусным гепатитом и др.)

с повышенным приемом железа с пищей, парентеральным введением железа (длительный гемодиализ и пр.)

с врожденной атрансферринемией и др.

механизм развития, клинические и морфологические проявления варьируют в широких пределах

Гематоидин

пигмент, по своей структуре близкий к билирубину, не содержит железа образуется в клетках при распаде гемоглобина в участках кровоизлияний при гибели клеток образует оранжево-красные кристаллы в некротическом детрите в центре кровоизлияния