Морфофункциональная характеристика лимфоэпителиальной ткани верхних дыхательных путей у беременных с герпес-вирусной инфекцией Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

УДК 576.31:616.2:612.42:611-018.7:618.2/.3+616.523 А.С.Соловьева

МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ХАРАКТЕРМСТИКА ЛИМФОЭПИТЕЛИАЛЬНОЙ ТКАНИ ВЕРХНИХ ДЫХАТЕЛЬНЫХ ПУТЕЙ У БЕРЕМЕННЫХ С ГЕРПЕС-ВИРУСНОЙ ИНФЕКЦИЕЙ

ГУ Дальневосточный научный центр физиологии и патологии дыхания СО РАМН

РЕЗЮМЕ

Используя универсальные гистохимические, иммуноферментные, а также современные имму-ногистохимические методы исследования, проведен анализ иммунных процессов, происходящих в лимфоэпителиальной ткани миндалин верхних дыхательных путей у беременных при обострении хронической герпес-вирусной инфекции.

На фоне повышенного титра антител к вирусу простого герпеса (1:6400-1:12800) в периферической крови отмечено образование очагов некроза в ткани миндалин, которые окружены по периферии активированными клетками-киллерами. Выявлено, что в самих очагах некроза резко снижена реакция лимфоэпителиальных клеток на активность сукцинатдегидрогеназы и кислой фосфата-зы.

Обнаружено, что при вспышке герпесвирусной инфекции в смывах с миндалин и слюне у беременных происходит снижение а-1-антитрипсина, секреторного IgA, у-интерферона, что свидетельствовало о подавлении местного иммунитета.

Следовательно, при обострении герпесвирусной инфекции происходит нарушение деятельности лимфоидного аппарата верхних дыхательных путей, подтверждающееся повышением уровня перекисей жирных кислот в лимфоэпителиальной ткани миндалин.

SUMMARY

A.S.Solovieva

MORPHOFUNCTIONAL CHARACTERISTICS

OF LYMPH-EPITHELIAL TISSUE IN UPPER RESPIRATORY TRACT IN PREGNANT WOMEN WITH HERPES-VIRUS INFECTION

We carried out analysis of immune processes occurring in lymph-epithelial tissue in upper respiratory tract tonsils in pregnant women with acute phase of chronic herpes virus infection using histochemical and immune histochemical methods.

With high antibody titer to simple herpes virus (1:6400-1:12800), there were necrosis foci surrounded by activated cell-killers in peripheral circulation. It was found that lymph-epithelial cell reaction to succinatedehidrogenase and acid phosphotase activity was decreased in these foci.

Examination of tonsil lavage and saliva in patients during exacerbation of herpes virus infection showed decreased а-1-antitripsin, secretory IgA, ^-interferon which suggests local immunity depression.

Thus, acute phase of chronic herpes virus in-

fection leads to the disturbance of lymphoid ap-| paratus of upper respiratory tract. |

К настоящему времени сложились основные представления о морфофункциональной организации иммунной системы, включающей центральные (костный мозг, тимус) и периферические (селезенка, лимфатические узлы) органы иммунитета, а также очаговые скопления лимфоцитов, повсеместно рассеянные в организме, в том числе лимфоцитов, циркулирующих с током крови и лимфы.

Особое место в этой многокомпонентной тканевой организации занимает лимфоидная ткань, ассоциированная со слизистыми оболочками. К ней относятся лимфоглоточное кольцо Вальдейера-Пирогова (язычная, небная, тубарные и глоточная миндалины). Локализуются эти, так называемые, лимфоэпителиальные органы (ЛЭО) в стратегических, по выражению А.Хэма и Д.Кормака, зонах пищепроводных и дыхательных путей, где имеется высокая вероятность массивного антигенного (АГ) воздействия [1, 5, 10].

Каждая небная миндалина состоит из нескольких складок слизистой оболочки, в собственной пластинке которых расположены многочисленные лимфатические фолликулы. От поверхности миндалины вглубь органа отходят 10-20 крипт, которые разветвляются и образуют вторичные крипты. Благодаря системе разветвленных крипт, поверхность небных миндалин достигает 300 см2 и обеспечивает постоянный контакт с огромным количеством различных антигенов (вирусов, бактерий, грибков, аллерегенов и различных по-лютантов).

Эпителий, покрывающий поверхность всей миндалины и ее крипт, носит характер многослойного, плоского, неороговевающего. Во многих местах, особенно в криптах, эпителий часто бывает инфильтрирован лимфоцитами и зернистыми лейкоцитами. Часть лейкоцитов, проникающих в толщу эпителия, обычно выходит на его поверхность и передвигается навстречу бактериям, попадающим в полость рта вместе с пищей и воздухом [13]. Микробы в миндалине активно фагоцитируются лейкоцитами, при этом некоторое количество лейкоцитов погибает [6, 7].

В рыхлой волокнистой неоформленной соединительной ткани собственной пластинки слизистой оболочки расположены многочисленные лимфатические фолликулы. В центрах некоторых фолликулов хорошо выражены более светлые участки - герминативные центры. Лимфатические фолликулы миндалин чаще всего отделены друг от друга тонкими прослойками соединительной ткани.

Подслизистая основа, залегающая под скоплением лимфатических фолликулов, образует вокруг миндалины капсулу, от которой в глубь миндалины отходят соединительнотканные перегородки. В этом слое сосредоточены основные кровеносные и лимфатические сосуды миндалины и ветви языкоглоточного нерва,

осуществляющего ее иннервацию. Здесь же находятся и секреторные отделы небольших слюнных желез. Протоки этих желез открываются на поверхности слизистой оболочки, расположенной вокруг миндалины.

Г лавное же отличие ЛЭО от лимфатических узлов состоит в том, что составляющая их лимфоидная ткань включена в структуру собственной пластинки слизистой оболочки и теснейшим образом связана с покровным эпителием, клетки которого составляют часть микроокружения лимфоцитов и с которым лимфоциты вступают в своеобразные отношения, структурно оформленные в феномене ре-тикуляции эпителия [3, 11, 12, 14].

В совокупности ЛЭО глотки обеспечивают функцию «сторожевого поста», первым реагирующего на очередное АГ-раздражение включением механизмов иммунной защиты [2, 4]. Последние вместе с неспецифическими защитными факторами слизистой оболочки (мукоцилиарный транспорт, продукция лизо-цима, лактоферрина, интерферона и т.д.) обеспечивают барьерную функцию слизистых оболочек, более известную в отечественной литературе под названием «местный иммунитет». Местный иммунитет отражает общую иммунологическую реактивность на уровне слизистых оболочек и проявляется местной продукцией антител (АТ), в том числе секреторных ^А и ^М, что составляет прерогативу слизистых покровов.

В отличие от мономерного сывороточного ]^А, б^А - димер, содержащий в дополнение к своим легким и тяжелым полипептидным цепям дополнительную полипептидную цепь, связанную с дисульфид-ным мостиком (]-цепь), а также гликопротеин, названный секреторным компонентом (8С), который представляет собой отщепившуюся часть трансмембранного 8 С, экспрессируемого клетками железистого эпителия.

Таким образом, 8С является продуктом эпителиальной клетки, которая «выставляет» его в качестве рецептора на своей базолатеральной поверхности. Этот рецептор, он же трансмембранный, нековалентно связывается с ) -цепью димерного и полимерного ^А, который синтезируется местными плазматическими клетками. Следовательно, функция б^А заключается в том, чтобы подавлять колонизацию слизистой оболочки инфекционными агентами и препятствовать току растворимых АГ.

Несмотря на значительные успехи иммуноморфо -логических исследований, достигнутые с помощью моноклональных антител в изучении морфофункциональной организации иммунной системы, в целом ЛЭО остаются недостаточно изученными как в структурном, так и в функциональном отношении и являются в настоящее время главным объектом изучения.

Учитывая то, что миндалины являются доступным органом исследования, целью нашей работы явилось изучение мофофункционального состояния лимфоэпителиальной ткани верхних дыхательных путей как защитный барьер при герпес-вирусной инфекции у беременных.

Материалы и методы исследования

Морфофункциональное состояние лимфо- эпите-

лиальной ткани было исследовано у 20 беременных в возрасте от 19 до 36 лет. Исследования проводились на протяжении всей беременности, включая период обострения (I триместр, титр антител к вирусу простого герпеса - ВПГ от 1:6400 до 1:12800), и период ремиссии (II триместр, титр АТ к ВПГ - 1:3200 и III триместр, титр АТ к ВПГ - 1:1600). Группой контроля явились 22 практически здоровых беременных, не имеющие никакой гематологической, соматической и аллергической патологии и отягощенной наследственности по аллергическим заболеваниям в анамнезе.

С целью коррекции иммунного и интерферонового статуса применяли курс терапии иммуноглобулином с титром антител к ВПГ во II и III тртриместрах беременности и «Вифероном» (150 000 МЕ) [8].

Взятие биопсийного материала осуществлялось из небных миндалин верхних дыхательных путей. После фиксации биопсийного материала формалином проводились гистохимические реакции на определение активности сукцинатдегидрогеназы (СДГ) -по А.М.8е%шап и А.М.КШепЬш^ (1951) в модификации Е^еИоп и W.C.8chneider (1952); кислой фос-фатазы - по М.Бш^оп (1958) в модификации

А.воИЪе^ (1965); перекисей ненасыщенных жирных кислот (ЖК) по методу Винклера-Шульце [9].

Иммуногистохимическим методом исследования определялся лимфоидный профиль ткани миндалин (ЗАО «Фин Био», Санкт-Петербург).

В смывах с миндалин, слюне и в сыворотке периферической крови беременных методом иммуно-ферментного анализа (ИФА) определялись а-1-антитрипсин, секреторный иммуноглобулин А (б^А), интерлейкин-4 (ИЛ-4) и у-интерферон

(ИФН-у, ЗАО «Вектор Бест», Новосибирск).

Результаты исследования и их обсуждение

В механизмах становления противоинфекционно-го иммунитета участвуют многие субпопуляции им-мунокомпетентных клеток. Известно, что полиморфноядерные лейкоциты вырабатывают протеолитиче-ские ферменты, одним из которых является а-1-антитрипсин. Для определения а-1-антитрипсина были взяты смывы с миндалин беременных в стадии обострения герпес-вирусной инфекции, в которых иммуноферментным методом определялся этот фермент. При этом определена следующая закономерность: если в начальных стадиях обострения инфекции отмечался повышенный уровень активности этого энзима (в пределах 95 МЕ), то в разгар инфекционного процесса его количественное содержание резко снижалось (практически в 3 раза) и составляло около 30 МЕ. Это свидетельствовало об угнетении местного иммунитета при высоких титрах антител к ВПГ (1:6400-1:12800).

Используя иммуногистохимический метод исследования, мы обнаружили, что при вспышке герпесвирусной инфекции резко снижается интенсивность реакции на б^А в слизистой бронхов беременных (рис. 1).

Рис. 1. Активность є^А в слизистой бронха после прерывания беременности при обострении хронической герпес-вирусной инфекции (А); контроль (Б). Иммуногистохимическая реакция на є^А. Увеличение 10 х 90.

Анализируя данные, полученные при иммунофер-ментном определении є^А в слюне, было выявлено следующее (табл. 1).

В I триместре беременности, во время вспышки герпес-вирусной инфекции в слюне беременной количество є^А находилось в пределах 206,7±11,0 нг/мл. После вспышки герпеса (во II триместре, при титре АТ к ВПГ - 1:3200) количество є^А имело незначительную положительную тенденцию. В III триместре, когда титр АТ к ВПГ (за редким исключением) не превышал 1:1600, произошел резкий скачок по выработке этого иммуноглобулина, в результате чего уровень показателя с высокой степенью достоверности превышал контрольные значения (соответственно, 262,66±15,0 и 214,63±12,0 нг/мл, р<0,05).

При определении є^А в смывах с поверхности миндалин были получены следующие результаты. В контрольной группе уровень этого показателя составлял 217,3±14,5 нг/мл. При вспышке инфекции на фоне повышенного титра антител к вирусу простого герпеса 1: 12800 количество є^А резко снижено и составля-

ло 147,0±18,0 нг/мл.

В период ремиссии (во II триместре), когда титр АТ к ВПГ не превышал 1:3200 количество б^А находилось в пределах 165,65±9,3 нг/мл. После лечения иммуноглобулином к концу беременности значение этого показателя увеличивалось до 223,44±12,0 нг/мл и даже несколько превышало показатели в контрольной группе.

В это время в периферической крови беременных динамика уровня б^А была сходна с предыдущими данными. Характерной особенностью явилось то, что исходно сниженные показатели, наблюдавшиеся при вспышке герпесной инфекции, к концу гестации, после проведенных 2-х курсов лечения, резко повысились и в 1,5 раза превышали контрольные значения (соответственно, 65,93±3,9 и 45,92±0,9 нг/мл, р<0,001).

С точки зрения высокоактивных защитных компонентов иммунной системы наибольший интерес привлекает местная реакция лимфоидной ткани на выработку у-интерферона. Во время вспышки герпесвирусной инфекции на фоне высоких титров антител к

Таблица1

Активность sIgA у беременных при герпес-вирусной инфекции (нг/мл)

Триместры Титр АТ Активность ^Аб

Слюна Смывы с поверхности миндалины Периферическая кровь

I триместр 1:6400-1:12800 206,7±11,0 147,0±18,0** 22,15±0,9***

II триместр 1:3200 209,14±8,1 165,65±9,3* 36,65+1,1***

III триместр 1:1600 (редко 1:3200) 262,66±15,0* 223,44±12,0 65,93±3,9***

Контроль - 214,63±12,0 217,3±14,5 45,92+0,9

Примечание: здесь и далее - * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001 по сравнению с контролем.

Таблица 2

Активность ИФН-у у беременных при герпес-вирусной инфекции (пг/мл)

Триместры Титр АТ Активность ИФН-у

Слюна Смывы с поверхности миндалины Периферическая кровь

I триместр 1:6400-1:12800 112,24+12,7** 97,12+12,0*** 89,67+4,9***

II триместр 1:3200 122,5+11,2* 118,82+13,2* 116,72+5,6***

III триместр 1:1600 (редко 1:3200) 130,62+11,8 120,93+11,7* 154,01+7,2***

Контроль - 163,42+12,0 164,82+10,3 214,1+7,2

ВПГ (1:12800) в смывах с небных миндалин уровень у-интерферона снижался до 97,12±12,0 пг/мл, в то время как у здоровых беременных этот показатель был почти вдвое выше (табл. 2).

Во II триместре, в период ремиссии (титр АТ к ВПГ - 1:3200), в смывах с миндалин количество у-интерферона увеличивалось до 118,82±3,2 пг/мл и продолжало повышаться к концу гестации (120,93+1,7 пг/мл), однако, не достигнув контрольных значений (164,82±10,3 пг/мл). В слюне к концу беременности, также, отмечалось повышение этого показателя до 130,62+11,8 пг/мл.

Анализируя полученные показатели ИФН-у в периферической крови беременных, можно утверждать, что они коррелируют с вышеполученными данными и имеют положительную динамику к концу беременности. Это свидетельствует о том, что после проведенного лечения иммуноглобулином к ВПГ ранее угнетенный лимфоидный аппарат начинает восстанавливаться в плане выработки у-интерферона.

Интересными оказались данные по определению активности ИЛ-4, отражающие влияние дифференци-ровки !Ъ0 в Т1й (в плане синтеза ^в) и стимулирующее действие на пролиферацию СБ4+, СБ8+.

Анализируя данные по определению уровня активности ИЛ-4 в слюне и смывах с поверхности миндалин, прослеживалась следующая закономерность. Исходно повышенные во время вспышки инфекции значения этого показателя (28,26+0,85 и 29,88+1,70 пг/мл, соответственно) к концу беременности, когда отмечалось латентное течение инфекции, снижались,

так и не достигнув контрольные показатели (табл. 3).

В периферической крови здоровых беременных уровень активности ИЛ-4 составлял не более 16,2+0,85 пг/мл. Во время вспышки герпес-вирусной инфекции в первом триместре (при титре АТ к ВПГ 1:12800) количество ИЛ-4 в периферической крови повысилось до 26,76+0,90 пг/мл. После стихания острого периода инфекции уровень ИЛ-4 (во II триместре, титр АТ к ВПГ - 1:3200) практически не изменялся (26,40+0,95 пг/мл) и только к концу гестации, после проведенного лечения иммуноглобулином (титр АТ -1:1600-1:3200), количество ИЛ-4 снизилось до 20,76+0,51 пг/мл. Такая динамика этого показателя позволяет предположить о возможной стимуляции Т1й клеток и переключении В-лимфоцитов на синтез ^в. Кроме того, повышение ИЛ-4, который является синергистом ИФН-у, можно рассматривать как компенсаторную реакцию в ответ на снижение ИФН-у.

Существенное изменение при вспышке герпесвирусной инфекции происходит и в самой лимфоидной ткани. А именно: наблюдается фрагментация лимфоидных фолликулов, выделение групп очагов, которые окружаются лимфоцитами с фенотипом Т-киллеров (рис. 2). Эти очаги начинают подвергаться деструкции

В зоне гибнущих фолликулов снижена активность не только СДГ, но и основного гидролитического фермента - кислой фосфатазы.

Иммуногистохимически выявлено, что в лимфоидных фолликулах миндалин отмечалось повышение Т-киллерных лимфоцитов, количественный уровень которых увеличивался до 15% по сравнению с контрольной группой (4,5%). Известно, что активиро-

Рис. 2. Фолликул миндалины, разбивающийся на Рис. 3. Лимф°цигы ^оттают в эпителий минда-

отдельные очаги. Окраска альциановым синим по лины. В зоне тонгакта лимфоцита с этигеоталмот

Стидмену. Увеличение 20 х 40. клеткой ядро последней гибнет. Реакция на гистамин

по СЬ №ашру, Я. СогуаМ. Увеличение 20 х 90.

Таблица 3

Активность ИЛ-4 у беременных при герпес-вирусной инфекции (пг/мл)

Триместры Титр АТ Активность ИЛ-4

Слюна Смывы с поверхности миндалины Периферическая кровь

I триместр 1:6400-1:12800 28,26+0,85*** 29,88+1,70*** 26,76+0,90***

II триместр 1:3200 24,34+0,6*** 29,06+1,20*** 26,40+0,95***

III триместр 1:1600 (редко 1:3200) 24,41+0,70*** 28,24+0,60*** 20,76+0,51***

Контроль - 14,87+1,50 14,34+1,10 16,2+0,85

ванные Т-киллеры продуцируют у-интерферон, который усиливает микробицидные механизмы макрофагов и вызывает гибель внутриклеточных микроорганизмов. Таким образом, повышение Т-киллеров, по-видимому, является адекватной реакцией на повышенный уровень титра антител к вирусу простого герпеса.

Известно, что наибольшая митотическая активность и большинство незрелых клеток герминативных центров находится в основании фолликула, в то время как нарастающая дифференцировка в центроциты, иммунобласты происходит по направлению к противоположному верхнему полюсу, где мантийная зона образует корону или «шапочку», обращенную к крипте. Поэтому имеются предположения о том, что отдельные клетки с фенотипом киллеров подходят к эпителиальному слою крипты, распознают по рецепторным фрагментам вирусов инфицированные клетки и с помощью протеолитических ферментов лизируют их (рис. 3).

Характерным признаком обострения герпесвирусной инфекции явилось резкое снижение в тканях миндалин Т-супрессорной активности лимфоцитов. Причем, чаще всего Т-супрессоры встречались на эпителиальной поверхности миндалины и составляли около 3%.

исследования, нами обнаружено снижение количественного уровня Т-хелперов, которые обнаруживались, в основном, на периферии лимфоидных фолликулов и в просвете между ними. В количественном отношении их содержание не превышало 12%, тогда как при контрольном значении эта цифра достигала 20%. Это происходило на фоне повышенного титра антител к ВПГ и прямо коррелировало с содержанием Т-хелперов в периферической крови.

Снижение хелперной субпопуляции, по-видимому, объяснялось не только деструктивными процессами на периферии фолликула, но и возникновением очагов некроза в лимфоидной ткани между фолликулами.

В клетках эпителия значительно увеличивается содержание перекисей жирных кислот, что свидетельствовало о высокой степени деструкции эпителиальной ткани. По-видимому, эти процессы, связанные с образованием активных форм кислорода, не могли не повлиять на структурно-рецепторный аппарат мембран клеток. К тому же, это сопровождалось выраженными метаболическими нарушениями, которые проявлялись в снижении уровня активности СДГ в очагах повреждения.

Выводы

1. На фоне повышенного титра антител к ВПГ (1:6400-1:12800) в периферической крови происходит образование очагов деструкции в ткани миндалин, которые окружены по периферии активированными клетками-киллерами. Выявлено, что в самих очагах некроза резко снижена реакция лимфоэпителиальных клеток на активность сукцинатдегидроге-назы и кислой фосфатазы..

2. При вспышке герпес-вирусной инфекции в смывах с миндалин и слюне у беременных происходит снижение a-1-антитрипсина, sIgA, у-интерферона, что свидетельствовало о подавлении местного иммунитета.

3. Следовательно, при обострении хронической герпес-вирусной инфекции происходит нарушение деятельности лимфоидного аппарата верхних дыхательных путей, подтверждающееся повышением уровня перекисей жирных кислот в лимфоэпителиальной ткани миндалин.

ЛИТЕРАТУРА

1. Лимфоэпителиальные органы в системе местного иммунитета слизистых оболочек [Текст]/В .П.Быкова//Арх. патол.-1995.-Вып.1.-С11-16.

2. Местные факторы иммунитета, оксид азота, ре-

генерация тканей в патогенезе пародонтита и коррекция нарушений [Текст]/Нана В.Кипиани [и

др.]//Аллергия и иммунология.-2004.-Т.5, №3.-С.387-389.

3. Морфофункциональный аспект лимфоэпителиальных органов глотки человека [Текст]/В.Р.Пакина,

В.П.Быкова//Рос. ринол.-2004.-№ 3.-С.20-25.

4. О возможной корреляции между парадонти-

тами и тонзиллопатиями

[Текст]//Т.А.Лобжанидзе//Аллергология и иммуно-логия.-2004.-Т.5, №3.-С.414-416.

5. Структурные основы мукозального иммунитета верхних дыхательных путей

[Текст]/В.П.Быкова//Рос. ринол.-1999.-№1.-С.5-9.

6. Тонзиллярная проблема в педиатрии [Текст]/Т.И.Г аращенко//Рос. ринол.-1999.-№1.-С.68-71.

7. Лечебно-диагностические подходы к проблеме хронического тонзиллита [Текст]/В.Т.Пальчун, Т.С.Полякова, О.Н.Романова//Вестн. отоларинг.-2001.-№1.-С.4-7.

8. Недостаточность плаценты и ВПГ-инфекция [Текст]/В.Л.Тютюнник//Акуш.и гин.-2000.-№1.-С.95-97.

9. Патогистологическая техника и практическая гистохимия [Текст]/Р.Лилли.-М.: Мир,1969.-348 с.

10. Immune functions and immunopathology of the mucosa of the upper respiratory pathways [Text]/P.Brantzaeg//Acta Otolaryndol. (Stockh).-1996.-Vol.116.-P.149-159.

11. Bronchus-associated lymphoid tissue and the source of immunoglobulin-cutaining cells in the mucosa [Text]/J.Bienenstock//Environ. Health Perspect.-1980.-Vol.35.-P.39-42.

12. Bronchus-associated lymphoid tissue [Text]/J.Bienenstock//Int. Arch. Allergy and Appl. Im-munol.-1985.-Vol.46, Suppl.1.-P.62-69.

13. Immunocompetent cells of the upper airway: functions in normal and diseased mucosa [Text]/P.Brantzaeg//Eur. Arh. Otolaryngol.-1995.-Vol.252.-P.8-21.

14. The mucosal immunologic network [Text]/J.Bienenstock//Ann. Allergy.-1984.-Vol.53, №6.-P.535-539.