CC BY
223
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2018 - V. 25, № 4 - P. 170-175
УДК: 616.34-002-018-094-07
ГИСТОЛОГИЧЕСКАЯ КАРТИНА И МИКРОБНЫЙ ПЕЙЗАЖ ПРИ ЯЗВЕННОМ КОЛИТЕ
Г.Н. СУВОРОВА, Ю.В. МЯКИШЕВА, С.Е. КАТОРКИН, П.С. АНДРЕЕВ, О.Е. ДАВЫДОВА, А.В. ЛЯМИН, Е.Е. КРУГЛОВ, П.А. СУХАЧЕВ
ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинской университет» Минздрава России, ул. Чапаевская, д. 89, г. Самара, 443099, Россия
Аннотация. Цель исследования - изучение микробного состава биоптатов при язвенном колите.
Материалы и методы исследования. Микроскопию препаратов осуществляли после окраски их гематоксилином и эозином с использованием микроскопа Leika ICC50 HD. Микробиологическое исследование осуществляли с помощью стандартных биохимических реакций и с использованием хро-мато-масс-спектрометра MALDIMASS-MICROFLEX (Bruker Daltoniks). Статистическую обработку данных проводили с использованием компьютерной программы SPSS Statistics 20.0.
Результаты и их обсуждение. Проведено гистологическое и микробиологическое исследование биоптатов стенки кишечника у 25 пациентов с язвенным колитом (n=111). В 83,0% случаев (n=19) определен полный комплекс диагностических признаков, характерных для язвенного колита. В 50% случаев наблюдалась выраженная активность воспалительного процесса (n=12), в 30% - умеренная (n=7), в 20% - минимальная степень активности воспаления (n=5). При выраженном воспалении наблюдалась полиморфная картина изменений в слизистой оболочке кишечника. У двух пациентов, слизистая оболочка которых заселена бактериями, была выявлена метаплазия покровного эпителия в многослойный. У 33,0% пациентов (n=7) обнаружена деформация крипт, для которой характерны полиморфные изменения. В 70,9% случаев у пациентов с умеренной и выраженной степенью воспаления в биоптатах определялась Escherichia coli (n=17), у 22,6% - Klebsiella pneumonia (n=5), 3,2% - En-terococcus cloacae (n=1), 3,2% - Aeromonas hydrophyes (n=1). В 16,7% наблюдалось сочетание двух микроорганизмов (n=4).
Выводы. Полученные результаты позволяют рекомендовать проведение микробиологического исследования биоптатов стенки кишечника пациентам с язвенным колитом, что способствует оптимизации выбора антибактериальных препаратов, осуществлению контроля эффективности терапии заболевания.
Ключевые слова: воспалительные заболевания кишечника, язвенный колит, микрофлора.
Введение. В настоящее время одной их актуальных проблем для специалистов различного профиля является диагностика и лечение воспалительных заболеваний кишечника (ВЗК). Это обусловлено не только ростом заболеваемости данной патологией, преобладанием тяжелых осложненных форм с высокой летальностью, но и трудностью диагностики и контроля эффективности терапии [11]. Как известно, ВЗК развиваются в результате патологического иммунного ответа на антигены кишечной микрофлоры при наличии наследственной предрасположенности, имеют хроническое рецидивирующее течение [12]. К данной группе заболеваний относятся язвенный колит (ЯК), болезнь Крона (БК), неклассифицируемый колит (НК) с сочетанием клинико-морфологических признаков ЯК и БК, «микроскопические» колиты (лимфоцитарный, коллагеновый, кистозный). Сложности в выявлении и постановке точного диагноза обусловлены также сходством клинической картины, отсутствием специфических
лабораторных критериев для дифференциации некоторых нозологических форм ВЗК, в частности, ЯК и БК [4,6]. На сегодняшний день золотым стандартом диагностики ВЗК является морфологическое изучение колонобиоптатов. Однако, некоторые исследования свидетельствуют об относительной неспецифичности большинства отдельно взятых гистологических критериев диагностики ЯК и БК, отличии их лишь частотой обнаружения у разных пациентов [1,5,7]. Большое значение в патогенезе ЯК и БК придается антигенам нормальной микрофлоры, к которой утрачивается толерантность иммунной системы, а также условно-патогенным микроорганизмам, которые непрерывно стимулируют иммунную систему кишечника, что лежит в основе запуска и поддержания аутоиммунного процесса [1,2,6,8, 10,12,13]. Следствием этого являются высокие титры антител у больных ВЗК к различным кишечным бактериям и их производным, что используется в клинической практике для вери-
фикации диагноза, оценки активности процесса, прогнозирования течения заболевания и ответа на терапию [3]. В этом плане актуальным является микробиологическое исследование биоптатов стенки кишечника больных ВЗК, которое дополнит гистологический анализ, позволит детализировать причину развития патологии, осуществлять выбор метода лечения, мониторинг успешности терапии.
Цель исследования - изучение микробного состава биоптатов при язвенном колите.
Материалы и методы исследования. Исследовано 111 биоптатов 25 пациентов с клиническим диагнозом «Язвенный колит, стадия обострения», из них 60% мужчин, 40% - женщин. Средний возраст пациентов составил 35,6±3,5 года. От каждого пациента было получено информированное согласие на участие в исследовании. Критериями включения пациентов в исследование были: возраст старше 18 лет, пол любой, отсутствие беременности, подписанное добровольное информированное согласие пациента на участие в исследовании. Критериями исключения пациентов из исследования были: отказ пациента от участия на любом этапе лечения, невозможность сотрудничать с пациентом, наличие сопутствующей патологии в стадии декомпенсации и остром периоде, беременность, период лактации. Диагноз ставился на основании стандартных протоколов обследования пациентов. Все пациенты с язвенным колитом проходили стандартную терапию.
Взятие биоптатов осуществлялось при проведении эндоскопического исследования по стандартной методике. Биологический материал брали с дна язвенной поверхности с разных участков толстого и тонкого кишечника после удаления фибринового налета. Микроскопию препаратов осуществляли после окраски их гематоксилином и эозином с использованием микроскопа Leika ICC50 HD. Биоматериал для микробиологического исследования сразу после взятия доставляли в микробиологическую лабораторию в сухой стерильной пробирке. Определение вида микроорганизмов осуществляли с помощью стандартных биохимических реакций и с использованием хромато-масс-спектрометра MALDI MASS-MICROFLEX (Bruker Daltoniks). Статистическую обработку данных проводили с использованием компьютерной программы SPSS Statistics.20.0. Рассчитывали среднее арифметическое (M), стандартную ошибку среднего (m). Различия между анализируемыми показателями считали достоверными при уровне значимости р<0,05.
Результаты и их обсуждение. При анализе результатов эндоскопического исследования выявлено, что у 30 и 20% пациентов поражение слизистой оболочки кишечника носило тотальный и субтотальный характер соответственно, в 50% случаев поражались разные отделы кишечника (левостороннее поражение, проктит, проктосигмоидит, илеит).
При гистологическом исследовании у 24 пациентов выявлены морфологические признаки язвенного колита, в одном случае выявлены гистологические признаки болезни Крона.
У пациентов с язвенным колитом в 50% случаев наблюдалась выраженная активность воспалительного процесса, у 30% - умеренная, у 20% - минимальная степень активности воспаления.
При выраженном воспалении наблюдалась полиморфная картина изменений в слизистой оболочке кишечника. В большинстве случаев (67,0%) выявлены кровоизлияния в собственной пластинке со скоплением под эпителием эритроцитов и плазматических клеток, перива-скулярный отек, отечность, либо фиброз межклеточного вещества соединительной ткани, очаговая инфильтрация подэпителиального слоя бактериями (рис. 1).
У 33,0% пациентов обнаружена деформация крипт, для которой характерны полиморфные изменения: часто возникает утолщение эпителия, который может иметь вид многорядного, или даже многослойного. Многие участки становятся безэпителиальными, в них появляется лимфоидная инфильтрация, скопление эозино-филов, грануляционная ткань, или даже щеле-видные язвы (рис. 2А). Мышечная пластинка становится отечна, наблюдается дезинтеграция мышечных клеток, между миоцитами возникает лейкоцитарная инфильтрация (рис. 2Б). В участках с разрушенным эпителием выявлено нарушение рельефа крипт. В подслизистом слое также возникает отечность стромы, появляются очаговые скопления лимфоцитов (рис. 2В).
У двух пациентов, у которых слизистая оболочка заселена бактериями, была выявлена метаплазия покровного эпителия в многослойный. В обоих случаях это сопровождалось очаговой инфильтрацией лимфоцитами всей собственной пластинки и подслизистой оболочки кишечника.
10иККЛЬ ОБ ОТШ МЕБТСЛЬ ТЕСЫК0ШЫЕ8 - 2018 - V. 25, № 4 - Р. 170-175
V V'* 0
к- ' * • * »1 • *-, . ' V* ■ 'г '■>*
1 мга 1• \ л.'
Ч * к «» N .. * . ■
Б
Рис. 1. Стенка толстой кишки пациента с язвенным колитом с выраженной степенью воспаления (А - скопления эритроцитов под эпителием; Б - отек собственной пластинки и подслизистой оболочки; В - периваскулярный отек, инфильтрация соединительной ткани бактериями). Ув. *40
- \\ V, № :
Л У 'м.л ' г Л». . Р
Б
Рис. 2. Полиморфные изменения крипт толстой кишки пациента с язвенным колитом. Ув. *20, 40
венной пластинки стенки тонкой и толстой кишки, локальным эндоваскулитом, сглаживанием структуры крипт, скоплением бактерий в слизистой оболочке тонкой кишки, появлением даже в криптах толстой кишки клеток Панета. Последнее, вероятно, является ответной реакции на увеличение количества микроорганизмов в исследуемых тканях, так как эти клетки способны вырабатывать лизоцим, обладающий бактерицидным действием (рис. 3).
уО ОЧ- ?
>о о,-? о ° • .
щ&щ?-
Гл ■
ШЖ ■ Сь ■ Ь^-я,
А
Б
Рис. 3. Стенка толстой (А) и тонкой (Б) кишки при тотальном поражении. Ув. *20, 40
Жтр/Аг-"
* N7 •
къл] • ■_Е__
А
Б
Рис. 4. Патоморфологическая картина умеренной (А) и минимальной (Б) степени воспаления при язвенном колите. Ув. *40, 20
При тотальном поражении стенки кишечника наблюдалось выраженное воспаление, характеризующееся отечностью, инфильтрацией лимфоцитами подслизистого слоя и собст-
Для умеренной степени воспаления в 87,0% случаев характерно нарушение структуры поверхностного эпителия, сопровождающееся скоплением под ним и в собственной пластинке эо-
зинофилов, нейтрофилов, плазматических клеток, макрофагов, расширением капилляров, явлениями стаза, вакуольной дистрофией клеток, в том числе миоцитов в мышечной пластинке, скоплением палочковидных бактерий (рис. 4А).
При минимальной активности процесса у 41,0% больных определено увеличение количества бокаловидных клеток в криптах, разветвление крипт, в поверхностном эпителии бокаловидные клетки единичны, или отсутствуют, собственная пластинка отечна, преобладают плазматические клетки, отмечается расширение сосудов, выход эритроцитов в окружающие ткани, скопления бактерий не выявлены (рис. 4Б).
Таким образом, у всех наблюдаемых пациентов имеется характерная для язвенного колита полиморфная гистологическая картина, характеризующая разную выраженность воспалительного процесса. Однако, у разных больных выявлены отдельные диагностические признаки, полный комплекс которых определен в 83,0% случаев. Данный факт согласуется с литературными данными, в соответствии с которыми у 10-15% пациентов наблюдается «перекрест» клинико-морфологических признаков ЯК и БК [1,8]. В нашем исследовании, при клинической и эндоскопической картине язвенного колита, болезнь Крона гистологически выявлена у одного пациента. В связи с этим актуален поиск информативных специфических маркеров клинической и морфологической диагностики ВЗК и объективных критериев оценки их активности и эффективности терапии. Учитывая, что в 100% случаев при умеренной и выраженной степени воспаления в стенке кишечника обнаружены бактерии, было проведено микробиологическое исследование биоптатов с определением видовой принадлежности микроорганизмов. При анализе полученных результатов выявлено, что преобладающим видом среди выделенных микробов были представители семейства Enterobacteriacae. Escherichia coli определялась в биоптатах у 70,9% пациентов. В 22,6% случаев обнаружена Klebsiella pneumonia, в 3,2% - Enterococcus cloacae, 3,2% -Aeromonas hydrophyes (рис. 5).
Необходимо отметить, что в 16,2% случаев наблюдалось сочетание двух видов микроорганизмов. Интересным является тот факт, что данная картина наблюдалась у пациентов с выраженной степенью воспаления, один из них
имел признаки метаплазии кишечного эпителия. В большинстве случаев выявлено сочетание Escherichia coli и Klebsiella pneumonia. В 16,2% случаев наблюдалось сочетание двух видов микроорганизмов. Интересным является тот факт, что данная картина наблюдалась у пациентов с выраженной степенью воспаления, один из них имел признаки метаплазии кишечного эпителия. В большинстве случаев выявлено сочетание Escherichia coli и Klebsiella pneumonia.
Микроорганизмы, в %
Klebsiella pneumonia
Enterococcus cloacae
Aeromonas hydrophyes
Рис. 5. Соотношение видов микроорганизмов (%), выделенных из биоптатов стенки кишечника пациентов с язвенным колитом
Выводы. Таким образом, в результате проведенного гистологического исследования язвенный колит диагностирован в 24 случаях из 25. Выявлена полиморфная картина воспалительного поражения стенки кишечника, полный комплекс диагностических признаков определен в 83,0% случаев. У 100% пациентов с умеренной и выраженной степенью воспаления в собственной пластинке и подслизистом слое кишки выявлено наличие микроорганизмов. В ходе микробиологического исследования определено, что преобладающими видами являются Escherichia coli и Klebsiella pneumonia. У пациентов с выраженной степенью воспаления в 16,2% случаев наблюдается их сочетание. Полученные результаты позволяют рекомендовать проведение микробиологического исследования биоптатов стенки кишечника при язвенном колите у пациентов с гистологическими признаками умеренного и выраженного воспалительного процесса. Данный подход в сочетании с тестами на антибиотикоустойчи-вость и чувствительность выделенных микробов позволит оптимизировать выбор антибактериальных препаратов, осуществлять контроль эффективности терапии заболевания.
17Э
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2018 - V. 25, № 4 - P. 170-175
HISTOLOGY AND MICROBIC LANDSCAPE WITH ULCERATIVE COLITIS
G.N. SUVOROVA, YU.V. MYAKISHEVA, S.E. KATORKIN, P.S. ANDREEV, O.E. DAVYDOVA, A.V. LYAMIN, E.E. KRUGLOV, P.A. SUHACHEV
Samara state medical university, Chapayevskaya St., 89, Samara, 443099, Russia
Abstract. The research purpose was to study the microbial composition of biopsies in ulcerative colitis.
Methods: Microscopy of the preparations was carried out after staining them with hematoxylin and eosin using a Leika ICC50 HD microscope. The microbiological study was carried out using standard biochemical reactions and using a MALDI MASS-MICROFLEX chromatography-mass spectrometer (Bruker Dalto-niks). Statistical processing of data was using the computer program SPSS Statistics.20.0.
Results: Histological and microbiological examination of intestinal biopsy specimens was performed in 25 patients with ulcerative colitis (n = 111). In 83.0% of cases (n = 19), a complete set of diagnostic signs, characteristic of ulcerative colitis was determined. In 50% of cases, pronounced activity of the inflammatory process (n = 12) was observed, in 30% - moderate (n = 7), in 20% - minimal degree of inflammation activity (n = 5). At the expressed inflammation the polymorphic picture of changes in a mucosa of an intestine was observed. In two patients, the mucous membrane of which is filled with bacteria, metaplasia of the covering epithelium was revealed in the multilayer epithelium. In 33.0% of patients (n = 7), a deformation of crypts was observed, which is characterized by polymorphic changes. In 70.9% of patients with moderate to severe inflammation, Escherichia coli (n = 17), 22.5% Klebsiella pneumonia (n = 5), 3.2% Enterococcus cloacae (n = 1) ), 3.2% - Aeromonas hydrophyes (n = 1). In 16.7% a combination of two microorganisms was observed.
Conclusions: The obtained results recommend the microbiological examination of biopsy specimens of the intestinal wall to patients with ulcerative colitis to optimize the choice of antibacterial drugs, and control the effectiveness of therapy of the disease.
Key words: inflammatory bowel disease, ulcerative colitis, microflora.
Работа выполнялась в соответствии с планом научных исследований ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Минздрава России. Конфликт интересов отсутствует.
Литература
References
1. Ахриева Х.М., Тертычный А.С., Маев И.В., Зай-ратьянц О.В. Классификация и морфологическая диагностика язвенного колита и болезни Крона // Клиническая и экспериментальная морфология.
2017. №3. С. 4-15.
1. Ahrieva HM, Tertychnyi AS, Maev IV, Zairat'yanc OV. Klassifikaciya i morfologicheskaya diagnostika yazvennogo kolita i bolezni Krona [Classification and morphological diagnosis of ulcerative colitis and Crohn's disease]. Klinicheskaya i eksperimental'naya morfologiya. 2017;3:4-15. Russian.
2. Денисов Н.Л., Иванов А.В., Иванова Н.В. Клинические, иммунологические, генетические и микробиологические аспекты патогенеза синдрома раздраженного кишечника и язвенного колита // Вестник Национального медико-хирургического Центра им. Н.И. Пирогова. 2013. Т.8, №3. С. 94-98.
2. Denisov NL, Ivanov AV, Ivanova NV. Clinical, im-munological, genetic and microbiological aspects of the pathogenesis of irritable bowel syndrome and ulcerative colitis. Vestnik Nacional'nogo mediko-hirurgicheskogo Centra im. N.I. Pi-rogova. 2013;8(3):94-8. Russian.
3. Конович Е.А., Халиф И.Л. Перинуклеарные антинейтрофильные цитоплазматические антитела у больных язвенным колитом и болезнью Крона // Российский журнал гастроэнтерологии, гепа-тологии, колопроктологии. 2009. Т. 19, № 5. С. 7277.
3. Konovich EA, Halif IL. Perinuklearnye antineitro-fil'nye citoplazmaticheskie antitela u bol'nyh yazven-nym kolitom i bolezn'yu Krona [Perinuklearnye anti-nejtrofilnye cytoplasmic antibodies in patients with ulcerative colitis and Crohn's disease]. Rossiiskii jurnal gastroenterology, gepatologii, koloproktologii. 2009;19(5):72-7. Russian.
4. Кононов А.В. Прижизненная патологоанато-мическая диагностика болезней органов пищеварительного тракта: Клинически рекомендации Российского общества патологоанатомов. Омск-Москва, 2016.
4. Kononov AV. Prijiznennaya patologoanatomi-cheskaya diagnostika boleznei organov pischevari-tel'nogo trakta: Klinicheski re-komendacii Rossiisko-go obschestva patolo-goanatomov [Vivo pathoana-tomical diagnosis of digestive organs diseases: clinically recommendations of the Russian society of pa-
JOURNAL OF NEW MEDICAL TECHNOLOGIES - 2018 - V. 25, № 4 - P. 170-175
5. Ривкин В.Л., Капуллер Л.Л. Воспалительные заболевания толстой кишки. Современное состояние проблемы // Медицинский совет. 2013. №10. С. 69-71.
6. Ставцев Д.С., Астрелина Т.А., Князев О.В., Пух-ликова Т.В. Значение иммуногенетических НЬА-маркеров в развитии язвенного колита // Клиническая лабораторная диагностика. 2014. №6. С. 22-26.
7. Суворова Г.Н., Жуков Б.Н., Андреев П.С. Морфологические особенности слизистой оболочки кишечника у больных с обострением неспецифического язвенного колита до и после проведения эндолимфатической терапии // Врач - аспирант. 2012. № 51. С. 63-72.
8. Ткачев А.В., Мкртчян Л.С., Никитина К.Е., Волынская Е.И. Воспалительные заболевания кишечника: на перекрестке проблем // Практическая медицина. 2012. № 3. С. 17-22.
9. Ткачев А.В., Мкртчян Л.С., Никитина К.Е. Особенности эпидемиологии и патогенеза воспалительных заболеваний кишечника: состояние проблемы // Теоретические вопросы медицины. 2011. № 2. С. 175-180.
10. Циммерман Я.С., Циммерман И.Я., Третьякова Ю.И. Язвенный колит и болезнь Крона: современные представления. Часть 1. Дефиниция, терминология, распространенность, этиология и патогенез, клиника, осложнения, классификация // Клиническая медицина. 2013. №11. С. 27-33.
11. Fenoglio-Preiser C.M., Noffsinger A.E., Stemmermann G.N. Gastrointestinal Pathology: An Atlas and Text. 3rd ed. Lippincott Williams & Wil-kins, 2008. 1312 p.
12. Marinov V. Investigation of two models of trini-trobenzenesulfonic acid-induced colitis in rats // Trakia Journal of Sciences. 2015. Vol. 13, Suppl. 2. P. 49-54.
13. Szalai Z. Novel features of the rat model of inflammatory bowel disease based on 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid-induced acute colitis // Acta Biologica Szegediensis. 2014. Vol. 58. P. 127-132.
thologists]. Omsk-Moscow; 2016. Russian.
5. Rivkin VL, Kapuller LL. Vospalitel'nye zaboleva-niya tolstoi kishki. Sovremennoe sostoyanie problemy [Inflammatory diseases of the large intestine. The current state of the problem]. Medicinskii sovet. 2013;10:69-71. Russian.
6. Stavcev DS, Astrelina TA, Knyazev OV, Puhlikova TV. Znachenie immunogeneticheskih NLA-markerov v razvitii yazvennogo kolita [The value of the immunogeneticheskih HLA markers in the development of ulcerative colitis]. Klinicheskaya laboratornaya diag-nostika. 2014;6:22-6. Russian.
7. Suvorova GN, Jukov BN, Andreev PS. Morfologi-cheskie osobennosti slizistoi obolochki kishechnika u bol'nyh s obostreniem nespecificheskogo yazvennogo kolita do i posle provedeniya endolimfaticheskoi te-rapii [Morphological features of intestinal mucosa in patients with acute exacerbation of nonspecific ulcer-ative colitis before and after the endolymphatic therapy]. Vrach - aspirant. 2012;51:63-72. Russian.
8. Tkachev AV, Mkrtchyan LS, Nikitina KE, Volyns-kaya EI. Vospalitel'nye zabolevaniya kishechnika: na perekrestke problem [Inflammatory bowel disease: at the crossroads of problems]. Prakticheskaya medicina. 2012;3:17-22. Russian.
9. Tkachev AV, Mkrtchyan LS, Nikitina KE. Osoben-nosti epidemiologii i patogeneza vospalitel'nyh zabo-levanii kishechnika: sostoyanie problemy [Especially the epidemiology and pathogenesis of inflammatory bowel disease: State of the problem]. Teoreticheskie voprosy mediciny. 2011;2:175-80. Russian.
10. Cimmerman YaS, Cimmerman IYa, Tret'yakova Yul. Yazvennyi kolit i bolezn' Krona: sovremennye predstavleniya. Chast' 1. Definiciya, terminologiya, rasprostranennost', etiologiya i patogenez, klinika, oslojneniya, klassifikaciya [Ulcerative colitis and Crohn's disease: a modern view. Part 1. Definition, terminology, prevalence, etiology and pathogenesis, clinic, complications, classification]. Klinicheskaya medicina. 2013;11:27-33. Russian.
11. Fenoglio-Preiser CM, Noffsinger AE, Stemmermann GN. Gastrointestinal Pathology: An Atlas and Text. 3rd ed. Lippincott Williams & Wil-kins; 2008.
12. Marinov V. Investigation of two models of trini-trobenzenesulfonic acid-induced colitis in rats. Tra-kia Journal of Sciences. 2015;13(2):49-54.
13. Szalai Z. Novel features of the rat model of inflammatory bowel disease based on 2,4,6-trinitrobenzenesulfonic acid-induced acute colitis. Acta Biologica Szegediensis. 2014;58:127-32.
Библиографическая ссылка:
Суворова Г.Н., Мякишева Ю.В., Каторкин С.Е., Андреев П.С., Давыдова О.Е., Лямин А.В., Круглов Е.Е., Суха-чев П.А. Гистологическая картина и микробный пейзаж при язвенном колите // Вестник новых медицинских технологий. 2018. №4. С. 170-175.
