CC BY
212018, т. 8, № 1
крымский журнал экспериментальной и клинической медицины
УДК 616.24-002.54:616-091.8:616-076.1
МОРФОФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ОСОБЕННОСТИ АНГИОГЕНЕЗА ПРИ ФИБРОЗНО-КАВЕРНОЗНОМ ТУБЕРКУЛЕЗЕ ЛЕГКИХ
Голубинская Е. П., Филоненко Т. Г., Кальфа М. А., Ермола Ю. А.
Кафедра патологической анатомии с секционным курсом, Медицинская академия имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», 295051, бульвар Ленина, 5/7, Симферополь, Россия.
Для корреспонденции: Голубинская Елена Петровна, к. м. н., доцент кафедры Медицинской академии имени С. И. Георгиевского ФГАОУ ВО «КФУ им. В. И. Вернадского», г. Симферополь, Россия, e-mail: [email protected]
For correspondence: Elena Golubinskaya, PhD, Assistant Professor of the Department of Pathological Anatomy with the sectional course of the Medical Academy named after S.I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia, e-mail: [email protected]
Information about authors:
Golubinskaya E. P., orcid.org/0000-0003-3917-924X Filonenko T. G., orcid.org/0000-0002-4674-7391 Kalfa M. A., orcid.org/0000-0002-7179-3402 Yermola Yu. A., orcid.org/0000-0003-4474-3714
РЕЗЮМЕ
В работе изучались особенности экспрессии эндотелиального маркера CD34 в микроциркуляторном русле легких при фиброзно-кавернозном туберкулезе. Была выявлена неоднородность изменений эндотелия кровеносных сосудов легких при ФКТ, что может являться морфодиагностическим критерием оценки прогрессирования туберкулезного процесса, нарастающей деструкции легочной ткани и косвенно -эффективности фармакокинетики лекарственных средств в пораженные участки.
Ключевые слова: фиброзно-кавернозный туберкулез; ангиогенез; иммуногистохимия.
MORPHOFUNCTIONAL FEATURES OF ANGIHENESIS IN PULMONARY FIBROUS-CAVERNOUS TUBERCULOSIS
Golubinskaya E. P., Filonenko T. G., Kalfa M. A., Yermola Yu. A.
Medical Academy named after S. I. Georgievsky of Vernadsky CFU, Simferopol, Russia
SUMMARY
The expression of the endothelial marker CD34 in the microcirculatory bed of the lungs with fibrous-cavernous tuberculosis has been studied. The inhomogeneity of endothelial changes in the blood vessels of the lungs during FCT has been revealed, which can be a morphodiagnostic criterion for assessing the progression of the tuberculosis process, increasing destruction of the lung tissue and, indirectly, the pharmacokinetics of drugs in the affected areas.
Key words: fibrous-cavernous tuberculosis; angiogenesis; immunohistochemistry.
Проблема туберкулеза продолжает привлекать к себе пристальное внимание пульмонологов, фтизиатров и патоморфологов из-за неуклонного роста первичной заболеваемости, появления мультирезистентных форм, а также низкой эффективности химиотерапии [1; 2; 3].
В экспериментальных и отдельных клинических исследованиях продемонстрировано, что одним из ключевых звеньев патогенеза фибротизации [4] является дисфункция эндотелия, возникающая в ответ на действие повреждающих факторов: гипоксии, свободных радикалов кислорода, эндотоксинов, противовоспалительных цитокинов и факторов роста, иммунных комплексов и др. [5; 6; 7].
Нарушение функции эндотелия приводит к локальному высвобождению широкого спектра медиаторов, влияющих на тонус и проницаемость сосудов [8; 9], процессы ге-
мостаза, адгезии и миграции клеток воспаления, пролиферации фибробластов, эндоте-лиальных и гладкомышечных клеток [10; 11].
Цель: выявить особенности экспрессии эндотелиального маркера СБ34 в ми-кроциркуляторном русле легких при фи-брозно-кавернозном туберкулезе (ФКТ).
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Материалом для морфологического исследования явились участки ткани легких, взятые у 47 больных, прооперированных по поводу ФКТ легких с активным бактериовыделением.
В дополнение к стандартному гистологическому исследованию с использованием окраски гематоксилином и эозином проводилось иммуногистохимическое (ИГХ) исследование по стандартизованной методике с использованием эндотелиального маркера
CD34 (DakoCytomation). Система визуализации EnVision™ FLEX+, Mouse, High pH (Link), Code K8012 на автостейнере фирмы DAKO [12].
Результаты оценивали полуколичественным методом в виде балльной оценки: 3 балла - резко выраженная экспрессия; 2 балла - умеренно выраженная экспрессия; 1 балл - слабая экспрессия; 0 баллов - экспрессия отсутствует.
Просмотр и фотографирование осуществляли на микроскопе OLYMPUS CX-41.
РЕЗУЛЬТАТЫ
При морфологическом исследовании участков легких больных с активным бактериовыде-лением в фиброзных кавернах отмечается наличие типичного трехслойного строения стенки: пиогенный слой, преимущественно специфические грануляции и соединительнотканная фиброзная капсула, в которой определялось небольшое количество туберкулезных бугорков.
Широкий пиогенный слой состоит из казе-озно-некротических масс, пропитанных большим количеством сегментоядерных лейкоцитов. При ИГХ исследовании определяется сла-бовыраженная очаговая цитоплазматическая экспрессия маркера CD34 (1 балл) в виде фокусов скопления эндотелиоцитов, отделенных друг от друга некротизированными эпителио-идными и соединительнотканными клетками, что может свидетельствовать об остаточной антигенной активности погибших клеток. В ряде случаев экспрессия маркера эндотелия визуализировалась в зоне тканевого детрита в виде «теней» сосудов, что, по нашему мнению, может быть как следствием распространения некроза на окружающую специфическую грануляционную ткань, так и начальными проявлениями неоангиогенеза с последующей фибротизацией пораженного участка (рис.1)
Грануляционный слой с очаговыми некротическими изменениями и наличием максимально выраженных признаков специфического туберкулезного воспаления: рассеянные эпи-телиоидные клетки, гигантские многоядерные клетки Лангханса, скопления лимфоцитов. При оценке интенсивности окраски эндотелиаль-ных клеток определялась резко выраженная (3 балла) экспрессия с формированием большого количества тонкостенных сосудов (рис.2).
Фиброзная капсула отечна, разволокнена, инфильтрирована лейкоцитами, лимфоцитами, гистиоцитами. Иногда отмечается наличие очагов некроза. Иммуногистохимический анализ выраженности экспрессии CD34 показал наличие депрессии реакции до слабой либо умеренной (1-2 балла), что является показателем резкого снижения васкуляризации, при этом
важно отметить изменения стенок сосудов, которые были утолщены, местами гиалинизи-рованы. Данная динамика изменений может свидетельствовать о степени васкуляризации в очаге воспаления, а также являться морфо-диагностическим критерием прогрессии ФКТ.
В перикавернозной зоне в легочной паренхиме нередко развивается серозно-фибринозная и/ или казеозная пневмония. Вокруг такой каверны определяется ателектаз - спадение альвеол, при котором просветы не определяются, а межальвеолярные перегородки инфильтрированы лимфоцитами, макрофагами и фибробластами. Также отмечается наличие участков дистелектазов, характеризующееся неравномерностью ширины просвета альвеол и тенденцией к сужению, с повышенным кровенаполнением капилляров, расширением лимфатических сосудов, отеком, геморрагической инфильтрацией и накоплением альвеолярных макрофагов или только с макро-фагальной реакцией. Изменение выраженности экспрессии эндотелиального маркера СБ34 в перикавернозной зоне имело следующий характер: в зонах дис- и ателектатических расстройств отмечалось резкое усиление экспрессии до 3 баллов в сравнении с фиброзным слоем (1-2 балла), что может быть следствием неравномерного спадения альвеол на единицу площади (рис.3).
Вокруг каверны обнаруживаются перика-вернозные очаговые эмфизематозные участки с истонченными стенками альвеол, запустевшими капиллярами и атрофией эн-дотелиальных и септальных клеток. В этих участках экспрессия СБ34 либо слабо выражена, либо полностью отсутствует (рис.4).
Рис. 1. Экспрессия CD34 при ФКТ. ИГХ. Система
визуализации FLEX. Экспрессия СD34 в виде «теней» сосудов в зоне казеозно-некротического детрита. Ув. 40х.
2018, т. 8, № 1
крымскии журнал экспериментальном и клиническои медицины
Рис. 2. Экспрессия CD34 при ФКТ. ИГХ. Система визуализации FLEX. Резко выраженная экспрессия CD34 в грануляционном слое фиброзной каверны. Ув. 40х.
Рис. 3. Экспрессия CD34 при ФКТ. ИГХ. Система
визуализации FLEX. Слабо выраженная экспрессия CD34 в фиброзном слое каверны. Ув. 10х.
Рис. 4. Экспрессия CD34 при ФКТ. ИГХ. Система
визуализации FLEX. Экспрессия CD34 в эмфизематозно расширенных участках перикавернозной зоны. Ув. 10х.
Однако более типичным является чередование очагов эмфиземы с участками ателектаза и дистелектаза, гипертрофическими изменениями легочной ткани, перифокальными склеротическими процессами, т. е. приобретает характер диффузного эмфизематозного вздутия сохранившейся паренхимы легкого. Эти данные подтверждаются также данными иммуногистохимического исследования, свидетельствующими о резкой депрессии СБ34.
ОБСУЖДЕНИЕ
В ходе исследования были выявлены неравномерные локализация и выраженность экспрессии маркера СБ34, изменяющиеся по отношению к слоям каверны и перикавернозной зоны.
Максимальные показатели позитивной реакции маркера эндотелиоцитов отмечаются в зоне специфической грануляционной ткани и зонах дис- и ателектазов перикавернозной зоны. Однако несмотря на идентичность ИГХ реакции, по-нашему мнению, к выраженности ее приводят различные механизмы. Так, в случае грануляционной ткани визуализируется процесс неоангиогенеза с формированием большого количества тонкостенных «неполноценных» капилляров, а в перикавер-нозной зоне данная реакция связана, прежде всего, с неравномерным спадением альвеол.
По мере перехода грануляционного слоя в фиброзный отмечается депрессия интенсивности экспрессии СБ34, что свидетельствует о резком снижении васкуляризации и является одним из основных звеньев, затрудняющих доставку лекарственных препаратов к очагу специфического воспаления и, как следствие, приводит к формированию лекарственно-устойчивых форм туберкулеза.
Минимальная экспрессия маркера эндотели-оцитов отмечалась в очагах казеозного некроза, где клетки эндотелия визуализировались в виде «теней» сосудов, что может быть расценено как усиление альтеративно-некротических реакций, так и как проявление неоангиогенеза.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, выраженность и локализация распределения экспрессии СБ34 в зоне каверны и прикавернозного воспаления свидетельствует о неоднородности изменений эндотелия кровеносных сосудов легких при ФКТ и может являться морфодиагностическим критерием оценки прогрессирования туберкулезного процесса, нарастающей деструкции легочной ткани и косвенно - эффективности фармакокинетики лекарственных средств в пораженные участки.
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
The authors have no conflict of interests to declare. ЛИТЕРАТУРА
1. Быхалов Л. С. Особенности экспрессии им-муногистохимического маркера CD34 в микроциркуля-торном русле легких при ко-инфекции ВИЧ/Туберкулез. Фундаментальные исследования. 2014;10(7):1284-87.
2. Ерохин В. В. Молекулярные, субклеточные и клеточные механизмы патогенеза туберкулезного воспаления легких. Саратовский научно-медицинский журнал. 2009;5(2):267-269.
3. Марковский В. Д., Сорокина И. В., Гольева Н. В., Куприянова Л. С. Руководство по гистологической, гистохимической и иммуногистохимической технике: учеб. пособие для бакалавров. Харьков: АдвА™; 2010.
4. Ерохин В. В. О некоторых механизмах патогенеза туберкулеза. Проблемы туберкулеза. 2009;11:3-9.
5. Kaplan G., Post F. A., Moreira A. L., Wainwright H., Kreiswirth B. N., Tanverdi M., Mathema B., Ramaswamy S. V., Walther G., Steyn L. M., Barry C. E. 3rd, Bekker L. G. Mycobacterium tuberculosis growth at the cavity surface: a microenvironment with failed immunity. Infect Immun. 2003;71(12):7099-108.
6. Филоненко Т. Г. Локализация макрофагов при фиброзно-кавернозном туберкулезе с активным бакте-риовыделением. Патолопя. 2011;8(1):045-048.
7. Моцарь М. А., Филоненко Т. Г. Значение экспрессии коллагена IV при фиброзно-кавернозном туберкулезе. Украинский научно-медицинский молодежный журнал. 2012;(2):122-125.
8. Голубинская Е. П., Зоркин Е. К. Гистологические признаки наличия туберкулезного процесса в тканях различной локализации у пациентов с бактериологически подтвержденным туберкулезом. Синергия Наук. 2017;8:546-556.
9. Голубинская Е. П., Филоненко Т. Г., Зинченко А. А. Зависимость склеротических процессов от ма-крофагальной активности при фиброзно-кавернозном туберкулезе. Синергия Наук. 2017;8:527-532.
10. Кальфа М. А., Филоненко Т. Г., Голубинская Е. П. Иммуногистохимическая оценка распределения маркера коллагена IV в ткани легкого у больных фи-брозно-кавернозным туберкулезом. Научный форум: Медицина, биология и химия. 2016;(1):22-27.
11. Dabbs D.J. Diagnostic immunohistochemistry. London: Churchill Livingstone; 2006.
REFERENCES
1. Bykhalov LS. Peculiarities of expression of the immunohistochemical marker CD34 in the microcirculatory bed of the lungs in co-infection with HIV. Tuberculosis: Fundamental research.2014;10(7):1284-87 (In Russ).
2. Erokhin VV. Molecular, subcellular and cellular mechanisms of pathogenesis in tuberculous inflammation of lungs. Saratov Journal of Medical Scientific Research. 2009;5(2):267-269 (In Russ).
3. Markovsky VD, Sorokina IV, Golieva NV, Kupriyanova LS. Manual on histological, histochemical and immunohistochemical techniques: Textbook. Allowance for bachelors. Kharkov: AdwA ™. 2010 (In Russ).
4. Erokhin VV. About some mechanisms of the pathogenesis of tuberculosis. Problems of tuberculosis. 2009;11:3-9 (In Russ).
5. Kaplan G, Post FA, Moreira AL, Wainwright H, Kreiswirth BN, Tanverdi M, Mathema B, Ramaswamy SV, Walther G, Steyn LM, Barry CE 3rd, Bekker LG. Mycobacterium tuberculosis growth at the cavity surface: a microenvironment with failed immunity. Infect Immun. 2003;71(12):7099-108.
6. Filonenko TG. Localization of macrophages in fibro-cavernous tuberculosis with active bacterial release. Pathology. 2011;8(1):045-048 (In Russ).
7. Motsar MA, Filonenko TG. The importance of collagen IV expression in fibro-cavernous tuberculosis. USMY. 2012;(2):122-125 (In Russ).
8. Golubinskaya EP, Zorkin EK. Histological evidence for TB in tissues of different localization in patients with bacteriological evidence of tuberculosis. Synergia Nauk. 2017;8:546-556 (In Russ).
9. Golubinskaya EP, Filonenko TG, Zinchenko AA. The dependence of the sclerotic processes from macrophagal activity with fibro-cavernous tuberculosis. Synergia Nauk. 2017;8:527-532 (In Russ).
10. Kalfa MA, Filonenko TG, Golubinskaya EP. Immunohistochemical estimation of the distribution of marker-collagen IV in lung tissue in patients with fibrorus-cavernous tuberculosis. Scientific forum: Medicine, biology and chemistry. 2016;(1):22-27 (In Russ)..
11. Dabbs D. Diagnostic immunohistochemistry. London: Churchill Livingstone; 2006.
