Морфологическое исследование ксеноперикардиальных биопротезов клапанов сердца с инфекционным эндокардитом

Цель. Описание морфологического строения створок ксеноперикардиальных биопротезов (БП) клапанов сердца, извлеченных из митральной позиции при замене протеза по причине эндокардита.

Материалы и методы. Исследовано 7 эпоксиобработанных ксеноперикардиальных БП модели «ЮниЛайн» (ЗАО «Неокор», г. Кемерово), извлеченных из митральной позиции при повторных хирургических вмешательствах в связи с развитием позднего протезного эндокардита. Образцы фиксировали в забуференном параформальдегиде с постфиксацией в тетраоксиде осмия. После обезвоживания в спиртах возрастающей концентрации и ацетоне образцы заключали в эпоксидную смолу. После полимеризации смолы образцы шлифовали, а затем полировали до нужной глубины образца. Для повышения электронного контраста образцы обрабатывали спиртовым раствором уранилацетата в процессе обезвоживания и цитратом свинца по Рейнольдсу после полировки эпоксидных блоков. Образцы визуализировали посредством сканирующей электронной микроскопии в обратно-рассеянных электронах при ускоряющем напряжении 15 кВ.

Результаты. В изученных образцах створок БП отмечали деградацию и дезинтеграцию внеклеточного матрикса, что проявлялось в разрыхлении, фрагментации и снижении электронной плотности коллагеновых и эластиновых волокон. В структуре створок наблюдали появление клеток реципиента, среди которых идентифицировали макрофаги, гигантские клетки инородных тел, нейтрофилы, эндотелиальные клетки и гладкие миоциты. Наибольшее количество клеток находилось на поверхностях створок. Несмотря на сходство клеточного состава, локализация клеток на желудочковой и предсердной поверхностях была различной. В центральной части створок отмечали присутствие единичных клеток, преимущественно макрофагов.

Заключение. Развитие протезного эндокардита сопровождается миграцией клеток реципиента в структуру БП. Заселение клетками является следствием развития структурных нарушений поверхностей створок и приводит к дезинтеграции внеклеточного матрикса в центральной части створок.

1. Lepidi H, Casalta J-P, Fournier P-E, Habib G, Collart F, Raoul D. Quantitative Histological Examination of Bioprosthetic Heart Valves. Clin Infect Dis. 2006;42(5):590-596. https://doi.org/10.1086/500135

2. Johnston DR, Soltesz EG, Vakil N, Rajeswaran J, Rosell EE, Sabik JF, Smedira NG, Svensson LG, Lytle BW, Blackstone EH. Longterm durability of bioprosthetic aortic valves: implications from 12,569 implants. Ann Thorac Surg. 2015;99(4):1239-1247. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2014.10.070

3. Kossar AP, George I, Gordon R, Ferrari G. Bacterial infiltration and bioprosthetic valve failure: Emerging diagnostics for emerging therapies. J Thorac Cardiovasc Surg. 2020;159(4):1279-1282. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2019.07.149

4. Skowasch D, Steinmetz M, Nickenig G, Bauriedel G. Is the degeneration of aortic valve bioprostheses similar to that of native aortic valves? Insights into valvular pathology. Expert Rev Med Devices. 2006;3(4):453-462. https://doi.org/10.1586/17434440.3.4.453

5. Синицкий М.Ю., Асанов М.А., Тхоренко Б.А., Одаренко Ю.Н., Понасенко А.В. Микрофлора периферической крови пациентов с инфекционным эндокардитом. Клиническая лабораторная диагностика. 2018;63(10): 636-640. https://doi.org/10.18821/0869-2084-2018-63-10-636-640

6. Butany J, Zhou T, Leong SW, Cunningham KS, Thangaroopan M, Jegatheeswaran A, Feindel C, David TE. Inflammation and infection in nine surgically explanted Medtronic Freestyle stentless aortic valves. Cardiovasc Pathol. 2007;16(5):258-267. https://doi.org/10.1016/j.carpath.2007.01.009

7. Мухамадияров Р.А., Рутковская Н.В., Мильто И.В., Сидорова О.Д., Барбараш Л.С. Клеточный состав эксплантированных биопротезов клапанов сердца при инфекционном эндокардите. Архив патологии. 2019;81(6):16-23. https://doi.org/10.17116/patol20198106116

8. Bourguignon T, Bouquiaux-Stablo AL, Candolfi P, Mirza A, Loardi C, May MA, El-Khoury R, Marchand M, Aupart, M. Very long-term outcomes of the Carpentier-Edwards Perimount valve in aortic position. Ann Thorac Surg. 2015;99(3):831-837. https://doi.org/10.1016/j.athoracsur.2014.09.030

9. Bosio S, Leekha S, Gamb SI, Wright AJ, Terrell CL, Miller DV. Mycobacterium fortuitum prosthetic valve endocarditis: a case for the pathogenetic role of biofilms. Cardiovasc Pathol. 2012;21(4):361-364. https://doi.org/10.1016/j.carpath.2011.11.001

10. Oberbach A, Friedrich M, Lehmann S, Schlichting N, Kullnick Y, Gräber S, Buschmann T, Hagl C, Bagaev E; CardiOmics group; Clinical Microbiology group; Bioinformatics group. Bacterial infiltration in structural heart valve disease. J Thorac Cardiovasc Surg. 2019:S0022- 5223(19)30451-9. https://doi.org/10.1016/j.jtcvs.2019.02.019

11. Côté N, Pibarot P, Clavel MA. Incidence, risk factors, clinical impact, and management of bioprosthesis structural valve degeneration. Curr Opin Cardiol. 2017;32(2):123-129. https://doi.org/10.1097/HCO.0000000000000372

12. Habib G, Lancellotti P, Antunes MJ, Bongiorni MG, Casalta JP, Del Zotti F, Dulgheru R, El Khoury G, Erba PA, Iung B, Miro JM, Mulder BJ, Plonska-Gosciniak E, Price S, Roos-Hesselink J, Snygg-Martin U, Thuny F, Tornos Mas P, Vilacosta I, Zamorano JL; ESC Scientific Document Group. 2015 ESC Guidelines for the management of infective endocarditis: The Task Force for the Management of Infective Endocarditis of the European Society of Cardiology (ESC). Endorsed by: European Association for Cardio-Thoracic Surgery (EACTS), the European Association of Nuclear Medicine (EANM). Eur Heart J. 2015;36(44):3075-3128. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehv319

13. Cahill TJ, Prendergast BD. Infective endocarditis. Lancet. 2016;387(10021):882-893. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(15)00067-7

14. Pibarot P, Dumesnil JG. Prosthetic heart valves: selection of the optimal prosthesis and long-term management. Circulation. 2009;119(7):1034- 1048. https://doi.org/10.1161/CIRCULATIONAHA.108.778886

15. Skowasch D, Schrempf S, Wernert N, Steinmetz M, Jabs A, Tuleta I, Welsch U, Preusse CJ, Likungu JA, Welz A, Lüderitz B, Bauriedel G. Cells of primarily extra-valvular origin in degenerative aortic valves and bioprostheses. Eur Heart J. 2005;26(23):2576-2580. https://doi.org/10.1093/eurheartj/ehi458