Визуализация структуры эпителия роговицы методом сканирующей электронной микроскопии

Совокупность признаков, выделяемых биомикроскопически, как правило, позволяет диагностировать рецидивирующую эрозию роговицы и буллезную кератопатию, однако для раскрытия патогенеза заболевания, необходима визуализация структуры на субклеточном уровне. В работе предпринимается попытка одновременной визуализации различных структур, отвечающих за организацию эпителиальной ткани, с использованием лантаноидного контрастирования и последующим проведением сканирующей электронной микроскопии (СЭМ). В частности, доказывается применимость Ca/Nd изоморфного замещения Ca2+-сайтов в белках клеточной адгезии для визуализации соответствующих им структур.
Цель — оценка информативности изображений полученных посредством визуализации структуры эпителия роговицы методом СЭМ с лантаноидным контрастированием на основе Ca/Nd изоморфного замещения в Сa-зависимых молекулярных системах.
Материал и методы.
Соскобы переднего эпителия роговицы, полученные у больных, страдающих рецидивирующей эрозией роговицы или буллезной кератопатией, а также с кадаверных глаз без признаков офтальмологических заболеваний изучали на сканирующем электронном микроскопе (Zeiss EVO LS10, BSE, EP - 70Па, 20-28кВ, лантаноидное контрастирование набором реактивов «BioREE»). Результаты. Во всех случаях лантаноидное контрастирование биоптатов позволило получить на сканирующем электронном микроскопе контрастные изображения с хорошо распознаваемой клеточной структурой и элементами ультраструктуры, связанной с Ca2+-сайтами белков клеточной адгезии. Заключение. Лантаноидное контрастирование биоптатов эпителиального слоя роговицы для проведения СЭМ позволяет визуализировать особенности строения эпителиальной ткани при различных патологических состояниях. Механизм Ca/Nd изоморфизма позволяет оценить структурную позицию большинства белковых молекул, участвующих в Ca-зависимых процессах, формирующих клеточную адгезию. На основании данных о распределении неодима в структуре базальной мембраны описан механизм локального воздействия веществ на плотную пластинку в проекции клеточных границ базального слоя, возникающий при однонаправленной ультрафильтрации. Подтверждены наблюдения о несостоятельности якорного комплекса адгезии при развитии рецидивирующей эрозии роговицы.



Изображения биоптата роговичного эпителия при БК, полученные на СЭМ (детектор BSE, лантаноидное контрастирование).
а — со стороны передней поверхности (булла показана пунктирной линией); б — со стороны передней поверхности с большим увеличением. Стрелками показан участок, где зона межклеточного контакта испытывает значительные растягивающие напряжения, обнаруживая диссоциацию адгезивных структурных элементов и их симметричное расположение. В этих зонах видны поперечные тяжи кадгеринов; в — вид со стороны БМ. Межклеточные границы четкие, яркие — механическое взаимодействие клеток друг с другом не нарушено; г — со стороны БМ с большим увеличением. «Ворсинчатый» характер поверхности клеток за счет наличия на ней якорных филаментов.




Изображение биоптата роговичного эпителия при РЭР, полученное на СЭМ (детектор BSE, лантаноидное контрастирование).
а — со стороны передней поверхности, повсеместная пятнистость передней поверхности; возможно, это обусловлено разреженостью секрета, покрывающего клетки, за счет высокой концентрации протеолитических ферментов; б — участок детализации передней поверхности с ландкартообразными мотивами в структуре ткани (аномальные фестончатые границы клеток показаны стрелками), контрастированные ядра клеток в разреженной цитоплазме; в — участок детализации передней поверхности с десквамирующимся пластом (подсвечен желтым) и волокнами в структуре основного вещества эпителия (показаны стрелкой); г — со стороны БМ. Относительно равномерно яркими выглядят клетки, прикрытые плотным веществом БМ (показаны стрелкой), другие участки отделились без плотной пластинки; д — участок, снятый со стороны БМ с высоким разрешением. «Ворсинчатый» характер поверхности клеток за счет наличия на ней якорных филаментов