Научная статья на тему 'Морфогенез тиреопатий по данным экспрессии Oct3/4, PHH3, CK8, CK18 при хронической эндогенной интоксикации'

Морфогенез тиреопатий по данным экспрессии Oct3/4, PHH3, CK8, CK18 при хронической эндогенной интоксикации Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
6
1
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
щитовидная железа / иммуногистохимия / пролиферация / тироциты / хроническая интоксикация / thyroid gland / immunohistochemistry / proliferation / thyrocytes / chronic intoxication

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Людмила Викторовна Полякова, Светлана Александровна Калашникова, Андрей Владимирович Фогель

Восстановление внутренних органов в условиях негативного воздействия окружающей среды, а также адаптация к изменяющимся условиям внутреннего гомеостаза в условиях болезни являются актуальными проблемами регенеративной медицины. Ключевые звенья регуляции гомеостаза – нейро-иммунно-эндокринные взаимоотношения, где основная роль в регуляции метаболизма отводится щитовидной железе. Морфологические изменения тиреоидной паренхимы в условиях измененного гомеостаза при хронической эндогенной интоксикации (ХЭИ) могут приводить к формированию недиагностированных тиреопатий и не учитываются в развитии танатогенеза. Нами было проведено ИГХ-исследование с целью определения основных закономерностей развития восстановительных и адаптационных процессов тироцитов в условиях ХЭИ на основании экспрессии факторов пролиферации тироцитов (PHH3), стволовых клеток (Oct3/4), а также определения риска развития злокачественных новообразований (CK8, CK18). Было установлено, что при формировании узловых новообразований при выраженной экспрессии PHH3 с митотическим индексом более 25 % необходимо проводить ИГХ-исследование с определением экспрессии CK8, CK18 для выявления риска развития новообразований щитовидной железы

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Людмила Викторовна Полякова, Светлана Александровна Калашникова, Андрей Владимирович Фогель

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотрDOI: 10.19163/1994-9480-2023-20-2-105-108
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Morphogenesis of thyropathies according to expression Oct3/4, PHH3, CK8, CK18 in chronic endogenous intoxication

Regeneration of internal organs under conditions of negative environmental impact, as well as adaptation to changing conditions of internal homeostasis in conditions of illness, is an urgent problem in regenerative medicine. The key links in the regulation of homeostasis are neuro-immune-endocrine relationships, where the main role in the regulation of metabolism is assigned to the thyroid gland. Morphological changes in the thyroid parenchyma under conditions of altered homeostasis in chronic endogenous intoxication (CEI) can lead to the formation of undiagnosed thyroid disorders and are not taken into the development of thanatogenesis. We conducted an IHC study to determine the main patterns of development of regenerative and adaptive processes of thyrocytes in conditions of CEI based on the expression of thyrocyte proliferation factors (PHH3), stem cells (Oct3/4), as well as to determine the risk of developing malignant neoplasms (CK8, CK18). It was found that in the formation of nodular neoplasms with a pronounced expression of PHH3 with a mitotic index of more than 25 %, it is necessary to conduct an IHC study to determine the expression of CK8, CK18 to identify the risk of developing thyroid neoplasms

Текст научной работы на тему «Морфогенез тиреопатий по данным экспрессии Oct3/4, PHH3, CK8, CK18 при хронической эндогенной интоксикации»

| ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО OF VOLGOGRAD STATE |

МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА MEDICAL UNIVERSITY

ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ Научная статья

УДК 616-091.816

doi: https://doi.Org//10.19163/1994-9480-2023-20-2-105-108

Морфогенез тиреопатий по данным экспрессии Oct3/4, PHH3, CK8, CK18 при хронической эндогенной интоксикации

Людмила Викторовна Полякова 1Н, Светлана Александровна Калашникова 1,

Андрей Владимирович Фогель 2

1 Волгоградский государственный медицинский университет, Волгоград, Россия 2 Пятигорский медико-фармацевтический институт, Пятигорск, Россия

Аннотация. Восстановление внутренних органов в условиях негативного воздействия окружающей среды, а также адаптация к изменяющимся условиям внутреннего гомеостаза в условиях болезни являются актуальными проблемами регенеративной медицины. Ключевые звенья регуляции гомеостаза - нейро-иммунно-эндокринные взаимоотношения, где основная роль в регуляции метаболизма отводится щитовидной железе. Морфологические изменения тиреоид-ной паренхимы в условиях измененного гомеостаза при хронической эндогенной интоксикации (ХЭИ) могут приводить к формированию недиагностированных тиреопатий и не учитываются в развитии танатогенеза. Нами было проведено ИГХ-исследование с целью определения основных закономерностей развития восстановительных и адаптационных процессов тироцитов в условиях ХЭИ на основании экспрессии факторов пролиферации тироцитов (PHH3), стволовых клеток (Oct3/4), а также определения риска развития злокачественных новообразований (CK8, CK18). Было установлено, что при формировании узловых новообразований при выраженной экспрессии PHH3 с митотическим индексом более 25 % необходимо проводить ИГХ-исследование с определением экспрессии CK8, CK18 для выявления риска развития новообразований щитовидной железы.

Ключевые слова: щитовидная железа, иммуногистохимия, пролиферация, тироциты, хроническая интоксикация

ORIGINAL RESEARCHES Original article

doi: https://doi.Org//10.19163/1994-9480-2023-20-2-105-108

Morphogenesis of thyropathies according to expression Oct3/4, PHH3, CK8, CK18

in chronic endogenous intoxication

Lyudmila V. Polyakova 1H, Svetlana A. Kalashnikova 1, Andrey V. Vogel 2

1 Volgograd State Medical University, Volgograd, Russia 2 Pyatigorsk Medical and Pharmaceutical Institute, Pyatigorsk, Russia

Abstarct Regeneration of internal organs under conditions of negative environmental impact, as well as adaptation to changing conditions of internal homeostasis in conditions of illness, is an urgent problem in regenerative medicine. The key links in the regulation of homeostasis are neuro-immune-endocrine relationships, where the main role in the regulation of metabolism is assigned to the thyroid gland. Morphological changes in the thyroid parenchyma under conditions of altered homeostasis in chronic endogenous intoxication (CEI) can lead to the formation of undiagnosed thyroid disorders and are not taken into the development of thanatogenesis. We conducted an IHC study to determine the main patterns of development of regenerative and adaptive processes of thyrocytes in conditions of CEI based on the expression of thyrocyte proliferation factors (PHH3), stem cells (Oct3/4), as well as to determine the risk of developing malignant neoplasms (CK8, CK18). It was found that in the formation of nodular neoplasms with a pronounced expression of PHH3 with a mitotic index of more than 25 %, it is necessary to conduct an IHC study to determine the expression of CK8, CK18 to identify the risk of developing thyroid neoplasms.

Keywords: thyroid gland, immunohistochemistry, proliferation, thyrocytes, chronic intoxication

Современные клеточные технологии в настоящее время позволили выявить стволовые клетки в различных эмбриональных тканях, а также установить их наличие в органах взрослого организма [1]. Особое значение придается плюрипотентным стволовым клеткам, которые способны дифференцироваться в различные клеточные популяции [2]. Для определения в тканях стволовых клеток в настоящее время

© Полякова Л.В., Калашникова С.А., Фогель А.В., 2023 © Polyakova L.V., Kalashnikova S.A., Vogel A.V., 2023

используются различные антитела с помощью им-муногистохимического (ИГХ) метода исследования, где одним из маркеров является ядерный транскрипционный фактор 0^3/4 [3]. Доказано наличие иммунопозитивных клеток против 0^3/4 в тканях взрослого человека, однако роль и участие в канцерогенезе до настоящего времени остаются дискутабель-ными. Особое значение 0С3/4 придается при наличии

== ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

пролиферации эпителиальных клеток в поисках тар-гетной терапии злокачественных новообразований не только эмбрионального происхождения, но и зрелых тканей. Учитывая этот факт, актуальным представляется определение 0С3/4 в ткани щитовидной железы (ЩЖ) в сопоставлении с маркерами пролиферативной активности РНН3, а также маркерами злокачественных новообразований цитокератинами 8 и 18 (СК8, СК18).

Известно, что большое представительство эпителиальных клеток в ЩЖ приводит к их активному делению в ответ на изменяющиеся условия как внешней, так и внутренней среды организма. Развитие адаптивно-приспособительных процессов в ЩЖ приводит к ее морфофункциональной перестройке и, соответственно, нередко к возникновению очагов пролиферации тироцитов с формированием узловых образований [4]. Имеются данные, что пролиферация клеток происходит как за счет фолликулярного эпителия с образованием дочерних фолликулов, так и за счет экстрафолликулярного эпителия. Однако оценить направленность данных процессов и предрасположенность к развитию тиреопатий до настоящего времени не представлялось возможным. Нередко узловые образования ЩЖ являются случайной находкой при вскрытии (исследование ЩЖ входит в стандарт патологоанатомического исследования), однако им не придается должного значения и вовлечения ЩЖ в танатогенез; хотя, очевидно, что изменение уровня тиреоидных гормонов приводит к морфо-функциональным изменениям во всех органах. Таким образом, развитие тиреопатий на фоне хронической эндогенной интоксикации (ХЭИ) при различных соматических заболеваний является актуальной проблемой современной медицины.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ

Установить закономерности экспрессии 0^3/4, РНН3, СК8, СК18 тироцитов на фоне хронической эндогенной интоксикации.

МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Нами был исследован архивный материал, полученный от 50 лиц мужского пола среднего возраста, имеющих в анамнезе цирроз печени с развитием хронической печеночной недостаточности, а также от лиц с заболеваниями почек, сопровождающихся развитием хронической почечной недостаточности на основании данных ретроспективного анализа историй болезни. Критериями включения в данную группу также являлось отсутствие в анамнезе эндокринных и системных заболеваний. После проведения стандартного гистологического исследования нами были отобраны парафиновые блоки для ИГХ-исследования с определением экспрессии 0^3/4, РНН3, СК8,18 непрямым иммун-ноперкосидазным методом.

= OF VOLGOGRAD STATE =

MEDICAL UNIVERSITY

Известно, что Oct3/4 относится к семейству белковых факторов POU5F1, в частности, кодируемых геном OTF3, который отвечает за обновление и диффе-ренцировку клеток.

Универсальным маркером пролиферативной активности во всех эукариотических клетках, в том числе в ядрах железистого эпителия ЩЖ, является экспрессия фосфорилированных гистоновых белков -PHH3, которые входят в состав ядерного хроматина. Иммунопозитивное окрашивание дают клетки, где происходит фосфорилирование концевых фрагментов по серину 10 и 28. В отличие от Ki-67, PHH3 не дает ложноположительных результатов при возникновении механизмов запрограммированной клеточной гибели (апоптоза), где митотические фигуры выявляются совместно с дефрагментацией ядра при кариорексисе в процессе апоптоза.

Также нами было проведено ИГХ-исследование с выявлением экспрессии онкомаркеров, направленных на определение атипичных эпителиальных клеток. Установлено, что при развитии аденокарцином иммуннопозитивное окрашивание дают клетки с наличием мембранного цитоплазматического антигена против членов семейства цитокератинов (CK), подсемейства B: цитокератин 8-го типа (CK8) и цитокера-тин 18-го типа (CK18), клон SP102. Было установлено, что изменение экспрессии CK8, СК18 к белкам промежуточных филаментов цитоскелета свидетельствует о трансформации эпителиальных клеток.

Статистический анализ включал подсчет им-муннопозитивных клеток в полях зрения с последующим анализом данных в программе Graph Pad Prism 8.0.1.244. Митотический индекс (МИ) вычисляли по отношению иммунопозитивных клеток к общему числу клеток (%).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

При ИГХ-анализе узловых образований, выявленных при стандартном гистологическом исследовании, было установлено, что они имели смешанный тип строения и не давали иммуннопозитивного окрашивания к CK18 (рис. А) в отличие от одного случая, где был выявлен фолликулярный рак в аденоме ЩЖ (рис. Б). При сопоставлении экспрессии CK8 и CK18 установлено, что при фолликулярном раке наблюдалась выраженная цитоплазматическая экспрессия данных маркеров, что может использоваться в ИГХ линейке маркеров для узловых образований ЩЖ.

Мы посчитали, что нецелесообразно использовать маркеры Oct3/4 и PHH3 при наличии злокачественных образований, так как это подразумевает высокий митотический индекс (МИ) тироцитов. Напротив, для определения пролиферативной активности клеток в узловых образованиях, где МИ будет

ВЕСТНИК

= ВОЛГОГРАДСКОГО ГОСУДАРСТВЕННОГО МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

иметь высокие значения, следует проводить иссле- узловых образованиях экспрессия СК8 была слабо дование на экспрессию СК8, СК18 для исключения выраженной (менее 25 % клеток) или отсутствовала злокачественных новообразований. Наряду с этим в совсем (рис. В, Г).

Д Е

Рис. Узловые образования щитовидной железы: А — иммунонегативное окрашивание узловых образований ЩЖ к СК18. Ув. х100; Б — обилие иммунопозитивных тироцитов к СК18 при фолликулярном раке ЩЖ. Ув. х200; В — иммунонегативное окрашивание узловых образований ЩЖ к СК8. Ув. х400; Г — обилие иммунопозитивных клеток к СК8 в узловом образовании ЩЖ. Ув. х200; Д— единичные иммунопозитивные клетки к ОсЛ3/4 (стрелка). Ув. х400;

Е — островки иммунопозитивных клеток к РНН3. Ув. х400

JOURNAL MEDICAL UNIVERSITY

ВЕСТНИК

МЕДИЦИНСКОГО УНИВЕРСИТЕТА

Так, где МИ тироцитов составлял более 25 %, преимущественно в нижней доле ЩЖ, было выявлено им-мунопозитивное окрашивание к СК8 (50-75 % клеток) наряду с СК18, где иммунопозитивное окрашивание давало до 50 % клеток. Данный факт вызывает онко-настороженность, так как при наличии 50 % и более иммунопозитивных клеток при сочетанном использовании СК8 и СК8 может свидетельствовать об изменении цитоскелета тироцитов, что является предпосылкой к изменению фенотипа клеток и развитию злокачественных новообразований.

При оценке экспрессии Oct3/4 для определения плюрипотентных стволовых клеток выявило единичные иммунопозитивные клетки, которые, вероятно, служат для обновления тиреоидной паренхимы, а не для пролиферации тироцитов в условиях ХЭИ (рис. Д).

Наряду с этим, экспрессия PHH3 показала, что определяются островки иммунопозитивных клеток среди фолликулов, где источником служит экстрафолликулярный эпителий (рис. Е).

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ структурных изменений ЩЖ выявил, что при формировании узловых образований, которые локализуются преимущественно в нижней части долей ЩЖ, происходит экспрессия иммунопозитивных клеток к PHH3 и в меньшей степени к Oct3/4, где последние являются единичными и, возможно, играют роль в случаях регенерации тиреоидной паренхимы при тотальном/субтотальном удалении ЩЖ. В то время

JOURNAL OF VOLGOGRAD STATE =

MEDICAL UNIVERSITY

экспрессия PHH3 позволяет вычислить МИ, где значимыми показателями являются данные выше 25 %. В целом МИ в долях ЩЖ распределялся от 0 до 100 %, где в последнем случае было выявлено злокачественное новообразование. При показателях МИ более 25 % рекомендуется дополнительно использовать ИГХ-исследование к СК8 и СК18 для оценки риска возникновения новообразований ЩЖ. Таким образом, при наличии синдрома ХЭИ рекомендуется скринин-говое обследование ЩЖ для исключения развития тиреопатий, где одним из морфологических компонентов является формирование узловых образований.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ /REFERENCES

1. Suman S., Domingues A., Ratajczak J., Ratajczak M.Z. Potential Clinical Applications of Stem Cells in Regenerative Medicine. Advances in experimental medicine and biology. 2019; 1201:1-22. doi: 10.1007/978-3-030-31206-0_1.

2. Yamanaka S. Pluripotent Stem Cell-Based Cell Therapy-Promise and Challenges. Cell Stem Cell. 2020:27(4):523-531. doi: 10.1016/j.stem.2020.09.014.

3. Clemente-Periván S.I., Gómez-Gómez Ya., Leyva-Vázquez M.A. et al. Role of Oct3/4 in cervical cancer tumo-rigenesis. Frontiers in oncology. 2020;10:247. doi: 10.3389/ fonc.2020.00247.

4. Grani G., Sponziello M., Pecce V. et al. contemporary thyroid nodule evaluation and management. The Journal of clinical endocrinology and metabolism. 2020;105(9):2869-2883. doi: 10.1210/clinem/dgaa322.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Информация об авторах

Людмила Викторовна Полякова - кандидат медицинских наук, доцент, доцент кафедры анатомии, Волгоградский государственный медицинский университет, Волгоград, Россия; elvpolyakova7@gmail.com, http://orchid.org/0000-0002-5349-1435 Светлана Александровна Калашникова - доктор медицинских наук, заведующая кафедрой анатомии, Волгоградский государственный медицинский университет, Волгоград, Россия; kalashnikova-sa@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-7688-9366 Андрей Владимирович Фогель - кандидат биологических наук, и.о.зав.кафедрой морфологии Пятигорский медико-фармацевтический институт, Пятигорск, Россия; andru-fogel@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7412-9155

Статья поступила в редакцию 02.12.2023; одобрена после рецензирования 15.02.2023; принята к публикации 16.03.2023.

Competing interests. The authors declare that they have no competing interests. Information about the authors

Ludmila V. Polyakova - Candidate of Medical Sciences, Associate Professor, Volgograd State Medical University, Volgograd, Russia; elvpolyakova7@gmail.com, http://orcid.org/0000-0002-5349-1435,

Svetlana A. Kalashnikova - Doctor of Medical Sciences, Associate Professor, Head of the Department for Anatomy, Volgograd State Medical University, Volgograd, Russia; kalashnikova-sa@yandex.ru, https://orcid.org/0000-0002-7688-9366

Andrey V. Fogel - Candidate of Biological Sciences, Volgograd State Medical University, Volgograd, Russia, Head of the Department for Morphology, Pyatigorsk, Russia; andru-fogel@mail.ru, https://orcid.org/0000-0001-7412-9155

The article was submitted 02.12.2023; approved after reviewing 15.02.2023; accepted for publication 16.03.2023.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.