Механическая асфиксия (МА) — вызванное механическими причинами нарушение внешнего дыхания, приводящее к затруднению или полному прекращению поступления в организм кислорода и накоплению в нем углекислоты. МА сопровождается общими признаками асфиксии такими как: цианоз лица, точечные кровоизлияния в конъюктиву век, интенсивные разлитые багрово-синюшного цвета трупные пятна, темный оттенок крови, венозное полнокровие внутренних органов, острое вздутие легких, мелкоточечные кровоизлияния под висцеральной плеврой, эпикардом и т. д. В 25 случаях исследовался легочной сурфактант белка А (SP-A), как диагностический маркер в случаях смерти при МА в результате повешения (n=14) и утопления (n=11). Материал сравнивался с контрольной группой умерших лиц от ишемической болезни сердца (n=12).
В контрольных группах гистопатология характеризовалась такими признаками как: эмфизема, ателектаз, гиперемия, интерстициальный и внутриальвеолярный отек, нарушение кровообращения, повышенная проницаемость сосудов. Группа умерших от МА отличалась от контрольной повышенной интенсивностью окрашивания SP-A во внутриальвеолярном пространстве, сопровождавшуюся образованием множественных больших агрегатов легочного сурфактанта, выделяющегося из альвеолярной стенки.
Ключевые слова: механическая асфиксия, легочной сурфактантный белок А, аквапорин 5, иммуногистохимия, гистология.
Введение . Механическая асфиксия занимает одно из главных среди причин насильственной смерти. Современное состояние судебно-медицинской диагностики МА и ее конкретных видов создает риск экспертных ошибок. Для их предотвращения необходим поиск дополнительных маркеров дифференциальной диагностики различных видов МА.
Аквапорины (aquaporins, AQPs) — это трансмембранные белки (водные каналы или водные поры), которые в качестве своей основной (специфической) функции выполняют водный транспорт через биологические мембраны. AQP широко распространены в различных тканях человека.
Аквапорин 5 (AQP-5) — белок водного канала, играет важную роль в образовании легочного секрета. Каналы AQP-5 присутствуют в альвеолярном эпителии легких, в апикальной мембране альвеолярных клеток I типа у крыс, мышей и людей. Они опосредуют транспорт молекул воды, в основном по трансклеточному водному пути [5].
SP-A (Surfactant protein A) является основным белком легочного сурфактанта, обладающим выраженными иммуномодулирующими свойствами. Опсонизация и агрегация патогенных микроорганизмов белком SP-A способствует их последующему фагоцитозу и киллингу. Среди регуляторных функций SP-A — его способность стимулировать хемотаксис макрофагов [7], влиять на пролиферацию клеток иммунного ответа [6] и на продукцию провоспалительных цитокинов, регулировать продукцию оксида азота, стимулировать фагоцитоз. Механические факторы, такие как раздувание легких и гипервентиляция, могут приводить к секреции сурфактанта [1–4].
Цель исследования. Проанализировать изменения гистопатологии легких, иммуногистохимической экспрессии SP-A, AQP-5 в легких с возможным выявлением маркеров в случаях смерти у лиц от МА.
Материал и методы. Всудебно-медицинском контексте проанализировано несколько исследований на основе иммуногистохимического метода с локализацией SP-A и белка, где выявлены изменения иммуноокрашивания при асфиксиях, с понижением регуляции мРНК. Молекулярно-патологические подходы с использованием измерения мРНК и иммуногистохимии полезны для детального изучения процесса смерти. Закономерности распределения SP-A обнаруживаются в легких с развитым аутолизом, что свидетельствует о том, что иммуногистохимические свойства SP-A, по-видимому, относительно устойчивы к разложению. Полученные данные об устойчивость к разложению важны в судебно-медицинском аспекте.
В 25 случаях исследовался легочной ткани SP-A, как диагностический маркер в случаях смерти при механической асфиксии (МА) при повешении (n=14) и утоплении (n=11). Материал сравнивался с контрольной группой умерших лиц от ишемической болезни сердца (n=12).
После фиксации в 10 % растворе нейтрального формалина и стандартной гистологической проводки образцы ткани легких погружались в парафин и разрезались с интервалом 4 мкм непосредственно перед окрашиванием. Гистологические срезы депарафинировали в ксилоле, регидратировали и инкубировали с 3 % раствором пероксида водорода в течение 10 мин для блокирования эндогенной пероксидазы. Образцы из долей легких были исследованы гистологическими методами (окраска на гематоксилин-эозин, по Ван Гизону и железный гематоксилин), а также иммуногистохимическими маркерами AQP-5 и SP-A. Оценивали иммуноокрашивание SP-A с линейным рисунком альвеолярной поверхности и внутриальвеолярным зернистым рисунком.
Результаты исследования. Вконтрольной группе умерших от ишемической болезни сердца гистопатология характеризовалась такими признаками как: эмфизема, ателектаз, гиперемия, интерстициальный и внутриальвеолярный отек, нарушение кровообращения, повышенная проницаемость сосудов. Группа умерших от МА отличалась от контрольной группы повышенной интенсивностью окрашивания SP-A во внутриальвеолярном пространстве. В пространстве определялись множественные большие агрегаты сурфактанта легких из альвеолярной стенки. Что можно объяснить усилением секреции, вызванной сильным форсированным дыханием или перевозбуждением вегетативной нервной системы при МА. Также наблюдались внутриальвеолярный отек различной степени и гиперемия.
Заключение. Выявленные общие изменения микроструктуры легких (например, отек, гиперемия) являются неспецифичными для МА. Результаты нашего исследования свидетельствуют о практической значимости иммуноокрашивания легочного сурфактанта SP-A для отличия МА от других типов гипоксий. Так, например, определялось значительное увеличение окрашивания сурфактантного белка А при смерти у лиц от МА, что является хорошим маркером повреждения альвеол при данном виде смерти. Также отмечено частое появление AQP-5 иммунопозитивных гранулированных агрегатов во внутриальвеолярных пространствах, что можно расценить как признак деградации AQP-5 при МА. Гистологическое обнаружение больших агрегатов легочного сурфактанта, выделяющегося из альвеолярной стенки из-за усиленной секреции, вызванной сильным форсированным дыханием или перевозбуждением вегетативной нервной системы в случаях МА.
Таким образом, необходимы дальнейшие исследования, чтобы подтвердить полученные результаты и объяснить патофизиологический механизм, участвующий в подавлении AQP-5 гипоксией легких и увеличение экспрессии SP-A при асфиксии.
Литература:
- Антонов, А. Г. Сурфактант БЛ в комплексной терапии респираторных нарушений у новорожденных детей / А. Г. Антонов, А. Ю. Рындин // Вопросы практической педиатрии. — 2007. — Т. 2. № 4. — С. 61–64.
- Вауэр, Р. Сурфактант в неонатологии. Профилактика и лечение респираторного дистресс-синдрома новорожденных: пер. с нем. / Р. Вауэр // — М: Мед. лит. — 2011. — 96 с.
- Ерохин, В. В. Избирательное влияние легочного сурфактанта на разные субпопуляции альвеолярных макрофагов при туберкулезе / В. В. Ерохин, Л. Н. Лепеха, М. В. Ерохина // Актуальные вопросы фтизиатрии. — 2012. — № 11. — С. 22–28.
- Розенберг, О. А. Легочный сурфактант и его применение при заболеваниях легких / О. А. Розенберг // Общая реаниматология. — 2007. — T.3, № 1. — С. 66–77.
- Cui, H.; Chen, W.; Zhou, H. Pulmonary edema in patients with COVID-19: mechanisms and treatment options / H. Cui, W. Chen, H. Zhou [et all.] // Front. Pharmacol. 2021, 12, 664349.
- Garcia-Verdugo, I. Structural analysis and lipid-binding properties of recombinant human surfactant protein a derived from one or both genes / I. Garcia-Verdugo, G. Wang, J. Floros // Biochemistry. — 2002. — Vol. 41. — P. 14041–14053.
- Микеров, А. Н. Роль сурфактантного белка А в иммунной защите легких / А. Н. Микеров // Фундаментальные исследования. — 2012. — № 2. — С. 204–207.
