Андрология и генитальная хирургия. 2023; 24: 130-137
Возрастная динамика морфологического строения кавернозных артерий у здоровых мужчин по данным комплексного морфометрического анализа
https://doi.org/10.17650/2070-9781-2023-24-1-130-137Аннотация
Введение. Эректильная дисфункция связана с системными сосудистыми заболеваниями и в большей степени с возрастом, при этом в литературе недостаточно данных о морфологическом состоянии кавернозных артерий (КА) у мужчин разного возраста в норме.
Цель исследования – детальная морфометрическая оценка КА мужчин разного возраста при отсутствии признаков атеросклероза и гипертонической болезни.
Материалы и методы. Материалом послужили поперечные фрагменты кавернозных тел с парными КА, полученные при аутопсии (58 наблюдений, всего исследовано 116 КА). Использовали окраску гематоксилином и эозином, фуксилином и пикрофуксином, а также по Маллори. Детальный морфометрический анализ проводили по оригинальной методике путем измерения периметра и последующего расчета площади соответствующего компонента сосудистой стенки.
Результаты. В исследованном возрастном диапазоне (от 17 до 74 лет) отмечено увеличение общей площади КА с 0,76 мм2 в возрастном периоде 17–21 год до 0,99 мм2 в возрастном периоде 36–60 лет и снижение до 0,43 мм2 в возрасте 61–74 лет. При этом выявлено аналогичное нарастание абсолютных показателей площади просвета КА со снижением в пожилом возрасте. Абсолютная площадь интимы и медии, увеличиваясь к возрасту 36–60 лет, также существенно снижается в возрастном интервале 61–74 года. В то же время относительная площадь интимы к просвету сосуда имеет незначимые колебания, оставаясь стабильной величиной во всех возрастных группах. Удельная площадь интимы относительно всей площади сосуда в целом имеет стабильный показатель, увеличиваясь в пожилом возрасте. Индекс Керногана имеет тенденцию к снижению на всем исследуемом возрастном интервале с 33 до 26 %, что свидетельствует о сохранении пропускной способности КА во всех исследованных группах, включая пожилой возраст. Об этом же свидетельствует динамика отношения диаметра просвета КА к толщине стенки сосуда (включающей интиму и медиу), достигающего максимальных значений (4,15) к возрастному периоду 36–60 лет и остающегося на высоком уровне (3,53) и в наиболее старшей возрастной группе. В то же время удельная доля медии значимо снижается во всех группах исследованного возрастного диапазона 17–74 года с 62,1 до 50,5 %. Отношение максимальной площади просвета сосуда к минимальной как показатель потенциальной возможности увеличения просвета КА оказалось максимальным в возрасте 17–21 год и 22–35 лет, существенно снижаясь в более старших возрастных группах со 176 до 130 %.
Заключение. Возрастное ремоделирование КА заключается в достаточно стабильных морфометрических показателях КА в возрастном интервале от 17–21 до 36–60 лет со снижением в более старшем возрасте, когда выявляется уменьшение абсолютной площади просвета и всей КА. Показано достоверное прогрессирующее снижение удельной доли медии и увеличение доли интимы в структуре стенки сосуда. При этом до возраста 36–60 лет КА сохраняют на высоком уровне показатели своей пропускной способности. Дальнейшие исследования КА при сосудистой патологии могут быть полезными для понимания причин и механизмов связи эректильной дисфункции с возрастом мужчин.
Список литературы
1. Meller S.M., Stilp E., Walker C.N., Mena-Hurtado C. The link between vasculogenic erectile dysfunction, coronary artery disease, and peripheral artery disease: role of metabolic factors and endovascular therapy. J Invasive Cardiol 2013;25(6):313–9. PMID: 23735361.
2. Гамидов С.И., Овчинников Р.И., Попова А.Ю., Шатылко Т.В. Факторы риска развития эректильной дисфункции: известные и неожиданные факты (обзор литературы). Андрология и генитальная хирургия 2021;22(4):13–21. DOI: 10.17650/1726-9784-2021-22-4–13-21
3. Lee H.Y., Oh B.H. Aging and arterial stiffness. Circ J 2010;74(11):2257–62. DOI: 10.1253/circj.cj-10-0910
4. Touyz R.M., Alves-Lopes R., Rios F.J. et al. Vascular smooth muscle contraction in hypertension. Cardiovasc Res 2018;114(4):529–39. DOI: 10.1093/cvr/cvy023
5. Saavedra-Belaunde J.A., Clavell-Hernandez J., Wang R. Epidemiology regarding penile prosthetic surgery. Asian J Androl 2020;22(1):2–7. DOI: 10.4103/aja.aja_124_19
6. Gökçe M.İ., Yaman Ö. Erectile dysfunction in the elderly male. Turk J Urol 2017;43(3):247–51. DOI: 10.5152/tud.2017.70482
7. Belsky D.W., Caspi A., Houts R. et al. Quantification of biological aging in young adults. Proc Natl Acad Sci U S A 2015;112(30):E4104–10. DOI: 10.1073/pnas.1506264112
8. Jadidi M., Habibnezhad M., Anttila E. et al. Mechanical and structural changes in human thoracic aortas with age. Acta Biomater 2020;103:172–88. DOI: 10.1016/j.actbio.2019.12.024
9. Стражеско И.Д., Акашева Д.У., Дудинская Е.Н., Ткачева О.Н. Старение сосудов: основные признаки и механизмы. Кардиоваскулярная терапия и профилактика 2012;11(4):93–100. DOI: 10.15829/1728-8800-2012-4-93-100
10. Ni Y.Q., Lin X., Zhan J.K., Liu Y.S. Roles and functions of exosomal non-coding RNAs in vascular aging. Aging Dis 2020;11(1):164–78. DOI: 10.14336/AD.2019.0402
11. Xu X., Wang B., Ren C. et al. Age-related impairment of vascular structure and functions. Aging Dis 2017;8(5):590–610. DOI: 10.14336/AD.2017.0430
12. Fhayli W., Boëté Q., Harki O. et al. Rise and fall of elastic fibers from development to aging. Consequences on arterial structurefunction and therapeutical perspectives. Matrix Biol 2019;84:41–56. DOI: 10.1016/j.matbio.2019.08.005
13. Улитенко А.И., Стрелков А.Н. Возрастные изменения упругости кавернозных артерий. Биомедицинская радиоэлектроника 2016;6:65–9.
14. Стрелков А.Н., Астраханцев А.Ф., Улитенко А.И. Возрастные морфофункциональные изменения белочной оболочки и сосудов полового члена человека. Технологии живых систем 2019;3:38–46. DOI: 10.18127/j20700997-201903-03.
15. Руденко Т.Е., Бобкова И.Н., Камышова Е.С., Горелова И.А. Роль механизмов репликативного клеточного старения в структурно-функциональных изменениях сосудистой стенки при хронической болезни почек. Терапевтический архив 2017;89(6):102–9. DOI: 10.17116/terarkh2017896102-109
16. Drury S.S., Shirtcliff E.A., Shachet A. et al. Growing up or growing old? Cellular aging linked with testosterone reactivity to stress in youth. Am J Med Sci 2014;348(2):92–100. DOI: 10.1097/MAJ.0000000000000299
17. Автандилов Г.Г. Медицинская морфометрия. М.: Медицина, 1990. 384 с.
18. Никель В.В., Ефремова В.П. Возрастные особенности морфофункциональных показателей кровеносных сосудов желудка. Сибирское медицинское обозрение 2018;6:58–62. DOI: 10.20333/2500136-2018-6-58-62
19. Никель В.В. Показатели индекса Керногана артерий сердца мужчин на этапах постнатального онтогенеза. Академический журнал Западной Сибири 2014;10(3(52)):88.
20. Jaminon A., Reesink K., Kroon A., Schurgers L. The role of vascular smooth muscle cells in arterial remodeling: focus on calcification-related processes. Int J Mol Sci 2019;20(22):5694. DOI: 10.3390/ijms20225694
21. Torres-Estay V., Carreño D.V., Fuenzalida P. et al. Androgens modulate male-derived endothelial cell homeostasis using androgen receptor-dependent and receptor-independent mechanisms. Angiogenesis 2017;20(1):25–38. DOI: 10.1007/s10456-016-9525-6
Andrology and Genital Surgery. 2023; 24: 130-137
Age dynamics of the morphological structure of the cavernous arteries in healthy men according to complex morphometric analysis
https://doi.org/10.17650/2070-9781-2023-24-1-130-137Abstract
Background. Erectile dysfunction is associated with systemic vascular diseases and, to a greater extent, with age, while there is insufficient data in the literature on the morphological state of the cavernous arteries (CA) in men of different ages in normal.
Aim. A detailed morphometric assessment of the CA of men of various ages in the absence of signs of atherosclerosis and hypertension.
Materials and methods. The material was transverse fragments of cavernous bodies with paired CA obtained during autopsy (58 observations, a total of 116 CA were examined). Hematoxylin and eosin, fuchsylin and picrofuxin, and Mallory staining were used. Detailed morphometric analysis was carried out according to the original method by measuring the perimeter and then calculating the area of the corresponding component of the vascular wall.
Results. In the studied age range from 17 to 74 years, there was an increase in the total area of the CA from 0.76 mm2 in the age period of 17–21 years to 0.99 mm2 in the period of 36–60 years and a decrease to 0.43 mm2 at the age of 61–74 years. А similar increase in absolute indicators of the area of the lumen with a decrease in old age was revealed. The absolute area of intimacy and media, increasing by the age of 36–60 years, also significantly decreases in the age range of 61–74 years. At the same time, the relative area of intima to the vessel lumen has insignificant fluctuations, remaining a stable value in all age groups. The specific area of intima relative to the entire area of the vessel as a whole has a stable indicator, increasing in old age. The Kernogan Index tends to decrease throughout the studied age range from 33 to 26 %, which indicates the preservation of the spacecraft throughput in all the studied groups, including the elderly. This is also evidenced by the dynamics of the ratio of the diameter of the CA lumen to the thickness of the vessel wall, including intima and media, reaching maximum values of 4.15 by the period of 36–60 years, remaining at a high level of 3.53 and in the oldest age group. At the same time, the specific share of media significantly decreases in all groups of the studied age range of 17–74 years from 62.1 to 50.5 %. The ratio of the maximum lumen area of the vessel to the minimum as an indicator of the potential possibility of increasing the lumen of the spacecraft turned out to be maximum atthe ages of 17–21 years and 22–35 years,significantly decreasing in older age groupsfrom 176 to 130 %.
Conclusion. Age-related remodeling of the spacecraft consistsin fairly stable morphometric parameters of the spacecraft in the age range from 17–21 years to a period of 36–60 years with a decrease at an older age, when a decrease in the absolute area of the lumen and the entire spacecraft isrevealed. A significant progressive decrease in the specific proportion of media and an increase in the proportion of intima in the structure of the vessel wall are shown. At the same time, up to the age of 36–60 years, spacecraft maintain their throughput indicators at a high level. Further studies of CA in vascular pathology may be useful in understanding the causes and mechanisms of the association of erectile dysfunction with the age of men.
References
1. Meller S.M., Stilp E., Walker C.N., Mena-Hurtado C. The link between vasculogenic erectile dysfunction, coronary artery disease, and peripheral artery disease: role of metabolic factors and endovascular therapy. J Invasive Cardiol 2013;25(6):313–9. PMID: 23735361.
2. Gamidov S.I., Ovchinnikov R.I., Popova A.Yu., Shatylko T.V. Faktory riska razvitiya erektil'noi disfunktsii: izvestnye i neozhidannye fakty (obzor literatury). Andrologiya i genital'naya khirurgiya 2021;22(4):13–21. DOI: 10.17650/1726-9784-2021-22-4–13-21
3. Lee H.Y., Oh B.H. Aging and arterial stiffness. Circ J 2010;74(11):2257–62. DOI: 10.1253/circj.cj-10-0910
4. Touyz R.M., Alves-Lopes R., Rios F.J. et al. Vascular smooth muscle contraction in hypertension. Cardiovasc Res 2018;114(4):529–39. DOI: 10.1093/cvr/cvy023
5. Saavedra-Belaunde J.A., Clavell-Hernandez J., Wang R. Epidemiology regarding penile prosthetic surgery. Asian J Androl 2020;22(1):2–7. DOI: 10.4103/aja.aja_124_19
6. Gökçe M.İ., Yaman Ö. Erectile dysfunction in the elderly male. Turk J Urol 2017;43(3):247–51. DOI: 10.5152/tud.2017.70482
7. Belsky D.W., Caspi A., Houts R. et al. Quantification of biological aging in young adults. Proc Natl Acad Sci U S A 2015;112(30):E4104–10. DOI: 10.1073/pnas.1506264112
8. Jadidi M., Habibnezhad M., Anttila E. et al. Mechanical and structural changes in human thoracic aortas with age. Acta Biomater 2020;103:172–88. DOI: 10.1016/j.actbio.2019.12.024
9. Strazhesko I.D., Akasheva D.U., Dudinskaya E.N., Tkacheva O.N. Starenie sosudov: osnovnye priznaki i mekhanizmy. Kardiovaskulyarnaya terapiya i profilaktika 2012;11(4):93–100. DOI: 10.15829/1728-8800-2012-4-93-100
10. Ni Y.Q., Lin X., Zhan J.K., Liu Y.S. Roles and functions of exosomal non-coding RNAs in vascular aging. Aging Dis 2020;11(1):164–78. DOI: 10.14336/AD.2019.0402
11. Xu X., Wang B., Ren C. et al. Age-related impairment of vascular structure and functions. Aging Dis 2017;8(5):590–610. DOI: 10.14336/AD.2017.0430
12. Fhayli W., Boëté Q., Harki O. et al. Rise and fall of elastic fibers from development to aging. Consequences on arterial structurefunction and therapeutical perspectives. Matrix Biol 2019;84:41–56. DOI: 10.1016/j.matbio.2019.08.005
13. Ulitenko A.I., Strelkov A.N. Vozrastnye izmeneniya uprugosti kavernoznykh arterii. Biomeditsinskaya radioelektronika 2016;6:65–9.
14. Strelkov A.N., Astrakhantsev A.F., Ulitenko A.I. Vozrastnye morfofunktsional'nye izmeneniya belochnoi obolochki i sosudov polovogo chlena cheloveka. Tekhnologii zhivykh sistem 2019;3:38–46. DOI: 10.18127/j20700997-201903-03.
15. Rudenko T.E., Bobkova I.N., Kamyshova E.S., Gorelova I.A. Rol' mekhanizmov replikativnogo kletochnogo stareniya v strukturno-funktsional'nykh izmeneniyakh sosudistoi stenki pri khronicheskoi bolezni pochek. Terapevticheskii arkhiv 2017;89(6):102–9. DOI: 10.17116/terarkh2017896102-109
16. Drury S.S., Shirtcliff E.A., Shachet A. et al. Growing up or growing old? Cellular aging linked with testosterone reactivity to stress in youth. Am J Med Sci 2014;348(2):92–100. DOI: 10.1097/MAJ.0000000000000299
17. Avtandilov G.G. Meditsinskaya morfometriya. M.: Meditsina, 1990. 384 s.
18. Nikel' V.V., Efremova V.P. Vozrastnye osobennosti morfofunktsional'nykh pokazatelei krovenosnykh sosudov zheludka. Sibirskoe meditsinskoe obozrenie 2018;6:58–62. DOI: 10.20333/2500136-2018-6-58-62
19. Nikel' V.V. Pokazateli indeksa Kernogana arterii serdtsa muzhchin na etapakh postnatal'nogo ontogeneza. Akademicheskii zhurnal Zapadnoi Sibiri 2014;10(3(52)):88.
20. Jaminon A., Reesink K., Kroon A., Schurgers L. The role of vascular smooth muscle cells in arterial remodeling: focus on calcification-related processes. Int J Mol Sci 2019;20(22):5694. DOI: 10.3390/ijms20225694
21. Torres-Estay V., Carreño D.V., Fuenzalida P. et al. Androgens modulate male-derived endothelial cell homeostasis using androgen receptor-dependent and receptor-independent mechanisms. Angiogenesis 2017;20(1):25–38. DOI: 10.1007/s10456-016-9525-6
