кандидат биологических наук научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины отдела экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
PhD, Researcher, Laboratory of Molecular, Translational and Digital Medicine, Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation
младший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины отдела экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
MSc, Junior Researcher, Laboratory of Molecular, Translational and Digital Medicine, Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation
младший научный сотрудник лаборатории клеточных технологий отдела экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
MD, Junior Researcher, Laboratory of Molecular, Translational and Digital Medicine, Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation
кандидат биологических наук старший научный сотрудник лаборатории молекулярной, трансляционной и цифровой медицины отдела экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
PhD, Senior Researcher, Laboratory for Molecular, Translational, and Digital Medicine, Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation
доктор медицинских наук заведующий отделом экспериментальной медицины федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт комплексных проблем сердечно-сосудистых заболеваний», Кемерово, Российская Федерация
MD, DSc, Head of the Department of Experimental Medicine, Federal State Budgetary Institution “Research Institute for Complex Issues of Cardiovascular Diseases”, Kemerovo, Russian Federation
Основные положения
Резюме
Цель. Провести морфологический анализ особенностей неоинтимального ремоделирования внутренней сонной артерии после ее стентирования в зависимости от исходного состояния ее стенки.
Материалы и методы. Исследовали зоны исходно интактной интимы и зоны атеросклеротической бляшки стентированной внутренней сонной артерии человека, удаленной в ходе каротидной эндартерэктомии по поводу выраженного рестеноза. Внутреннюю сонную артерию разделяли на три сегмента с исходно интактной интимой и три сегмента с атеросклеротической бляшкой. Визуализацию проводили посредством сканирующей электронной микроскопии в обратно-рассеянных электронах после окрашивания вышеуказанных сегментов тяжелыми металлами, их заключения в эпоксидную смолу, шлифовки и полировки эпоксидных блоков до глубины образца и напыления образцов углеродом. Оценивали толщину неоинтимы, состояние внеклеточного матрикса, различные параметры сосудов микроциркуляторного русла (общую площадь просвета сосудов микроциркуляторного русла в образце, среднюю площадь просвета сосудов; плотность сосудов по площади и по количеству, наличие форменных элементов крови в их просвете и вокруг их стенки), интенсивность клеточной инфильтрации и типы клеток иммунного ответа.
Результаты. Установлены принципиальные различия в характере ремоделирования между зонами исходно интактной интимы и атеросклеротической бляшки. В зонах исходно интактной интимы формировалась рыхлая дезорганизованная рестенотическая неоинтима значительной толщины с высокой клеточной плотностью, выраженной инфильтрацией нейтрофилами и морфологически незрелыми сосудами микроциркуляторного русла. В зонах атеросклеротической бляшки степень рестеноза была умеренной, неоинтима была более плотной и организованной, сосуды микроциркуляторного русла имели плотную стенку, а среди иммунных клеток преобладали макрофаги, лимфоциты и тучные клетки (что соответствует состоянию хронического воспаления). Морфометрически установлена тенденция к увеличению толщины неоинтимы в зоне исходно интактной интимы, однако параметры сосудов микроциркуляторного русла в указанных зонах не имели статистически значимых различий.
Заключение. Исходное состояние стенки внутренней сонной артерии оказывает определяющее влияние на клеточный состав, структуру внеклеточного матрикса, зрелость сосудов микроциркуляторного русла и характер воспалительного ответа при формировании неоинтимы после стентирования. Зоны исходно интактной интимы имеют высокую реактивность, ассоциированную с выраженным рестенозом, формированием рыхлой неоинтимы и острым воспалением. Зоны атеросклеротической бляшки характеризуются стабильной структурой неоинтимы и хроническим воспалением.
Highlights
Abstract
Aim. To perform a histological analysis of arterial remodeling after the carotid angioplasty depending on the extent of atherosclerosis before the surgery.
Methods. Here we examined human internal carotid artery excised during carotid endarterectomy which has been performed because of severe in-stent restenosis. The artery was sectioned into segments with initially intact intima (n = 3) and segments with atherosclerotic plaque (n = 3). Visualization was performed using backscattered scanning electron microscopy (EM-BSEM) after staining the segments with heavy metals, embedding them into epoxy resin, grinding and polishing of embedded specimens, and sputter coating the samples with carbon. We further assessed neointimal thickness, extracellular matrix state, microvessel parameters (total and mean lumen area, vessel density by area and quantity, presence of blood cells within and surrounding vessels), cellular composition, and immune cell infiltration patterns.
Results. Significant differences in patterns of arterial remodeling were observed between the initially intact intima and atherosclerotic plaque area. Restenotic neointima in initially intact regions was thick, loose and disorganized and was notable for high cellular density, severe neutrophilic infiltration, and immature microvessels (i.e., signs of acute inflammation). In contrast, atherosclerotic plaque areas had moderate degree of restenosis, dense neointima, mature microvessels, and macrophage infiltration, altogether suggestive of chronic inflammation. Morphometric analysis revealed a trend toward increased neointimal thickness in the initially intact intima; however, microvascular parameters did not differ significantly between the intact and atherosclerotic areas.
Conclusion. The initial state of the carotid artery wall affects the neointimal composition, extracellular matrix remodeling, angiogenesis and inflammation patterns. Initially intact intima exhibited high reactivity associated with a severe restenosis, loose neointima formation, and acute inflammation. In contrast, plaque areas demonstrate more stable neointimal structure and features of chronic inflammation.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.