Цель исследования – изучить типы кальцификатов в составе атеросклеротических бляшек сонных артерий, используя оригинальный метод окрашивания тканей, их заключения в эпоксидную смолу и сканирующую электронную микроскопию в обратнорассеянных электронах.Материал и методы. Атеросклеротические бляшки, извлеченные в процессе каротидной эндартерэктомии, фиксировались 10%-м забуференным формалином в течение 24 часов, окрашивались 2%-м тетраоксидом осмия в течение 60 часов и спиртовым раствором уранилацетата в течение 5 часов с последующим заключением в эпоксидную смолу, шлифовкой, полировкой, контрастированием цитратом свинца по Рейнольдсу в течение 7 минут, напылением углеродом и сканирующей электронной микроскопией в обратнорассеянных электронах. На цифровых микрофотографиях идентифицировали локализацию кальцификатов, их структурные особенности, клеточное и неклеточное окружение.Результаты. Наиболее характерным типом кальцификации в атеросклеротических бляшках были крупные компактные гомогенные кальцификаты; также встречались обширные продольные гетерогенные очаги минерализации, предположительно образующиеся преимущественно в результате направленной дезинтеграции коллагеновых и эластических волокон вследствие действия матриксных протеаз. Возле обоих типов макрокальцификатов с неровными краями обнаруживались многочисленные микрокальцификаты, количество которых постепенно уменьшалось по мере удаления от макрокальцификата. При этом даже в относительно гомогенных компактных кальцификатах наблюдалась некоторая неоднородность электронной плотности, что в сочетании с близко расположенными группами кальцификатов различной степени зрелости с зарождающимися кальцификатами или постепенно объединяющимися микрокальцификатами свидетельствовало об активно идущих процессах химической трансформации фосфата кальция и оссификации. Компактные, постепенно подвергающиеся оссификации кальцификаты с ровными и гладкими краями в завершающей стадии оссификации часто имели плотную соединительнотканную оболочку. Также микроокружение кальцификатов, как правило, содержало новообразованные кровеносные сосуды с разной площадью и толщиной стенок.Заключение. Полученные данные достаточно наглядно демонстрируют многообразие форм кальцификации и процесс оссификации, что позволяет провести патогенетические параллели с пороками нативных клапанов сердца и дисфункций их биопротезов. Примененный методический подход в комплексе с другими методами (в частности, дезагрегацией атеросклеротических бляшек с дальнейшей проточной цитометрией и полнотранскриптомным секвенированием одиночных клеток) может внести свой вклад в понимание кальцификации при атеросклерозе и поможет идентифицировать терапевтические мишени с целью ее предотвращения и ингибирования.
1. Akers E.J., Nicholls S.J., Di Bartolo B.A. Plaque calcification: Do lipoproteins have a role? Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2019; 39 (10): 1902–1910. doi: 10.1161/ATVBAHA.119.311574
2. Durham A.L., Speer M.Y., Scatena M., Giachelli C.M., Shanahan C.M. Role of smooth muscle cells in vascular calcification: implications in atherosclerosis and arterial stiffness. Cardiovasc. Res. 2018; 114 (4): 590–600. doi: 10.1093/cvr/cvy010
3. Mukhamadiyarov R.A., Sevostyanova V.V., Shishkova D.K., Nokhrin A.V., Sidorova O.D., Kutikhin A.G. Grinding and polishing instead of sectioning for the tissue samples with a graft: Implications for light and electron microscopy. Micron. 2016; 85: 1–7. doi: 10.1016/j.micron.2016.03.005
4. Мухамадияров Р.А., Кутихин А.Г. Исследование нормальной и патологической микроскопической анатомии кровеносных сосудов при помощи сканирующей электронной микроскопии в обратнорассеянных электронах. Фундам. и клин. медицина. 2019; 4 (1): 6–14. doi: 10.23946/2500-0764-2019-4-1-6-14
5. Мухамадияров Р.А., Кутихин А.Г. Оценка сосудов малого диаметра при нормальной микроанатомии и патологической неоваскуляризации с использованием сканирующей электронной микроскопии в обратнорассеянных электронах. Бюл. эксперим. биологии и медицины. 2020; 169 (4): 514–520.
6. Yahagi K., Kolodgie F.D., Lutter C., Mori H., Romero M.E., Finn A.V., Virmani R. Pathology of human coronary and carotid artery atherosclerosis and vascular calcification in diabetes mellitus. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. 2017; 37 (2): 191–204. doi: 10.1161/ATVBAHA.116.306256
7. Hutcheson J.D., Blaser M.C., Aikawa E. Giving calcification its due: recognition of a diverse disease: a first attempt to standardize the field. Circ. Res. 2017; 120 (2): 270–273. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.310060
8. Boffa M.B., Koschinsky M.L. Oxidized phospholipids as a unifying theory for lipoprotein(a) and cardiovascular disease. Nat. Rev. Cardiol. 2019; 16 (5): 305–318. doi: 10.1038/s41569-018-0153-2
9. Kostyunin A.E., Yuzhalin A.E., Ovcharenko E.A., Kutikhin A.G. Development of calcific aortic valve disease: Do we know enough for new clinical trials? J. Mol. Cell Cardiol. 2019; 132: 189–209. doi: 10.1016/j.yjmcc.2019.05.016
10. Basatemur G.L., Jorgensen H.F., Clarke M.C.H., Bennett M.R., Mallat Z. Vascular smooth muscle cells in atherosclerosis. Nat. Rev. Cardiol. 2019; 16 (12): 727–744. doi: 10.1038/s41569-019-0227-9
11. Allahverdian S., Chaabane C., Boukais K., Francis G.A., Bochaton-Piallat M.L. Smooth muscle cell fate and plasticity in atherosclerosis. Cardiovasc. Res. 2018; 114 (4): 540–550. doi: 10.1093/cvr/cvy022
12. Kapustin A.N., Chatrou M.L., Drozdov I., Zheng Y., Davidson S.M., Soong D., Furmanik M., Sanchis P., De Rosales R.T., Alvarez-Hernandez D., Shroff R., Yin X., Muller K., Skepper J.N., Mayr M., Reutelingsperger C.P., Chester A., Bertazzo S., Schurgers L.J., Shanahan C.M. Vascular smooth muscle cell calcification is mediated by regulated exosome secretion. Circ. Res. 2015; 116 (8): 1312–1323. doi: 10.1161/CIRCRESAHA.116.305012
13. Kapustin A.N., Shanahan C.M. Emerging roles for vascular smooth muscle cell exosomes in calcification and coagulation. J. Physiol. 2016; 594 (11): 2905– 2914. doi: 10.1113/JP271340
14. Nicoll R., Henein M. Arterial calcification: A new perspective? Int. J. Cardiol. 2017; 228: 11–22. doi: 10.1016/j.ijcard.2016.11.099
15. Bakhshian N.A., Hutcheson J.D., Aikawa E. Extracellular vesicles as mediators of cardiovascular calcification. Front. Cardiovasc. Med. 2017; 4: 78. doi: 10.3389/fcvm.2017.00078
