CC BY
16УДК 616-002.828:616.34
ПАТ ОМОРФОЛОГИЧЕ-СКИЕ И УЛЬТРАСТРУК-ТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ВЕРХНЕЧЕЛЮСТНОЙ ПАЗУХИ ПРИ ОДОНТОГЕН-НЫХ СИНУСИТАХ С ФОРМИРОВАНИЕМ АСПЕР-ГИЛЛЕМЫ
Ъайдик О.Д. (докторант), 2Сысолятин П.Г. (профессор кафедры), Логвинов С.В. (зав. кафедрой)
'Кафедра гистологии, цитологии и эмбриологии ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России; 2Кафедра госпитальной хирургической стоматологии и челюстно-лицевой хирургии ГОУ ВПО Новосибирский государственный медицинский университет Минздравсоцразвития России
© Коллектив авторов, 2011
Отличительными особенностями слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи при одонтогенных синуситах с формированием аспергиллемы явились атрофия и дистрофия эпителиоци-тов, выраженные плазморрагии, отек и истончение собственной пластинки. Строма слизистой оболочки пазухи умеренно инфильтрирована мононуклеарными клетками с ведущей ролью макрофагов, лимфоцитов и плазмоцитов.
Ключевые слова: аспергиллез, морфология, одонтогенный синусит, ультраструктура
THE PATHOMORPHOLOGY AND ULTRASTRUCTURAL CHANGES OF A MUCOUS MEMBRANE OF MAXILLARY SINUS AT ODONTOGENIC SINUSITES WITH ASPERGILLOMA FORMATION
^aydik O.D. (PhD student),2Sysolyatin P.G. (professor of chair), Logvinov S.V. (head of the chair)
'Chair of Histology, Cytology and Embryology of Siberian State Medical University; 2Chair of Hospital Surgical Dentistry and Maxillofacial Surgery of Novosibirsk State Medical University, Russia
* Контактное лицо: Байдик Ольга Дмитриевна тел. 8-(382-2)-52-74-04
© Collective of authors, 2011
Distinctive features of mucous membrane of maxillary sinus at odontogenic sinusitis with formation aspergilloma were atrophy and dystrophy epithelial cells, expressed plasmorragia, hypostasis and thin own plate. Strom of sinus mucous membrane moderately was infiltrated mononuclear cells with the leading part of macrophages, lymphocytes and plasma-cells.
Key words: aspergillosis, morphology, odontogenic sinusitis, ultrastructure
В последние годы отмечают возрастание частоты верхнечелюстных синуситов грибковой этиологии, обусловленных ростом числа пациентов, имеющих какие-либо факторы риска, а также и улучшением диагностики [1, 2]. W. J. Fokkens et al. [3] выделяют 5 форм грибковых заболеваний околоносовых пазух: острый инвазивный риносинусит, хронический инвазивный риносинусит, гранулематозный инвазивный риносинусит, грибковый шар (мицетома, или аспергиллема), неинвазивный (аллергический) грибковый синусит. Наиболее распространенной формой микоза верхнечелюстных пазух синусов является грибковое «тело» [4, 5]. Возбудителями этой группы заболеваний чаще всего являются условно-патогенные плесневые грибы из рода Aspergillus [6]. Аспергиллема пазух - это хроническое неинвазивное заболевание; при нем грибы не проникают в слизистую оболочку или под нее, костные стенки пазухи не разрушаются. Однако возможен переход этой формы синусита в хроническую или острую ивазивную форму при ухудшении состояния организма, тяжелом развитии иммунодефицита. Инфицирование происходит по аэрогенному, контактному или одонтогенному путям [6]. В последнее время все чаще регистрируют одонтогенное заражение верхнечелюстных синусов, связанное с выведением пломбировочного материала в пазуху [6, 7]. Установлено, что оксид цинка и бария сульфат, содержащиеся в пломбировочных материалах для корневых каналов, снижают функцию ресничек мерцательных клеток, нарушают мукоцилиарный клиренс и являются питательной средой для пролиферации и активации метаболизма Aspergillus spp. [8, 9]. Несмотря на отдельные публикации, касающиеся микозов одон-тогенного происхождения, вопросы патоморфоза остаются мало изученными. Поэтому комплексное морфологическое исследование особенностей строения слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи (СО ВЧП) при одонтогенном грибковом синусите является актуальным, поскольку дает возможность оценить реактивные изменения слизистой оболочки не только на тканевом, но и на ультраструктурном уровне.
Цель исследования - изучить морфофункциональные изменения СО ВЧП при одонтогенных синуситах с формированием аспергиллемы.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
В период с 2000 по 2010 гг. было обследовано 116 больных с диагнозом «хронический одонтоген-
ный грибковый синусит» в возрасте от 18 до 42 лет (средний возраст - 29,18 ± 3,42 г.). Диагноз ставили на основании результатов клинических, лучевых, эндоскопических и микробиологических методов исследования. При микологическом исследовании грибковое тело идентифицировали как род гриба Aspergillus. Видовую принадлежность не определяли. У 14 пациентов, с верифицированным диагнозом «аспергиллёма», проведено комплексное морфологическое исследование СО ВЧП. Контрольная группа представлена биоптатами визуально неизмененной СО ВЧП, полученными в ходе оперативных вмешательств по поводу ретенционных кист у 6 пациентов. Возраст больных от 17 до 26 лет (средний возраст -23,83 ± 2,51 год).
Все проводимые исследования были одобрены локальным этическим комитетом и выполнялись с письменного согласия пациентов.
Для световой микроскопии биоптаты фиксировали в 10% нейтральном формалине, после стандартной обработки парафиновые срезы окрашивали гематоксилином и эозином, ставили PAS -реакцию. В полученных препаратах изучали состояние эпителия, определяли численную плотность клеточных элементов (лимфоцитов, макрофагов, плазмоцитов) собственной пластинки СО ВЧП (в 1 мм2), относительное содержание сосудов с явлениями стаза и тромбоза в собственной пластинке СО ВЧП (в %).
Изучение ультраструктуры слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи проводили методом трансмиссионной электронной микроскопии [10], Фрагменты ткани фиксировали в 4% растворе параформальдегида, постфиксировали в 1% растворе четырехокиси осмия, обрабатывали по стандартной методике и заключали в смесь эпона и аралдита. По-лутонкие и ультратонкие срезы готовили на ультра-томе «Ultrotome III» (LKB, Швеция). Полутонкие срезы окрашивали 1% раствором азура II или толуиди-новым синим и исследовали в световом микроскопе. Ультратонкие срезы наносили на сетки-подложки с формваровой пленкой-подложкой и контрастировали 2% раствором уранилацетата и цитратом свинца. Полученные препараты исследовали в электронном микроскопе «JEM-100 СХН» («JEOL», Япония).
Статистическую обработку проводили при помощи пакета программ Statistica 6.0 for Windows. Данные анализировали с использованием непараметрического критерия Манна-Уитни. Для оценки взаимосвязи между параметрами применяли коэффициент корреляции Спирмена.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
В контрольной группе слизистая оболочка верхнечелюстной пазухи была выстлана многорядным реснитчатым эпителием [11]. Отличительными особенностями биоптатов с неинвазивной формой аспергиллеза явились атрофия и дистрофия эпители-оцитов, выраженные плазморрагии, отек и истончение собственной пластинки. Отмечали уменьшение
высоты эпителиоцитов или их уплощение (Рис. 1).
пациентки при одонтогенном синусите с формированием аспергиллемы. Окраска гематоксилином и эозином. (Э - по-
казан эпителий, СП - собственная пластинка). Ув. 400
Нередко эпителий не представлял единого пласта. На некоторых участках он имел вид многорядного мерцательного с преобладанием ШИК-позитивных бокаловидных клеток.
Собственная пластинка была отечна и умеренно инфильтрирована клеточными элементами. Клеточная инфильтрация имела, в целом, диффузный характер и была представлена мононуклеарными клетками с ведущей ролью макрофагов, лимфоцитов и плазмоцитов (табл.).
Таблица
Содержание клеточных элементов в собственной
пластинке СО ВЧП при грибковых синуситах (М ± ш)
Показатель Грибковый синусит in К; Контрольная группа (п—6)
Макрофаги, -103 179,7 ±32,7 21,5 ±4,5*
Лимфоциты, -103 135,4± 14,2 68,9 ±7,8*
Плазмоциты, -103 112,4 ±24,3 57,3 ±8,4*
Примечание: * - различие статистически значимо (р < 0,05).
Лимфоциты в 100% случаев формировали крупные инфильтраты, расположенные вокруг подэпи-телиальных венозных сосудов, и в глубоких отделах собственной пластинки - периартериолярно. Плаз-моциты в подэпителиальной зоне диффузно рассеяны, а в глубоких слоях собственной пластинки формировали округлые инфильтраты. Макрофаги, рассредоточенные по всей строме, интра- и перива-скулярно образовывали небольшие агрегаты. Среди клеток макрофагального ряда определяли скопления эпителиоидных клеток, окруженные лимфоцитарным валом. Между Т-лимфоцитами и макрофагами существуют реципрокные связи. Т-хелперы способны вырабатывать интерферон-у, который активирует макрофаги [12]. Взаимодействие между макрофагами и лимфоцитами нашло свое отражение в наличии положительной корреляционной связи между содержанием этих клеточных популяций (г=0,52,
р=0,0007). Активированные макрофаги обладают цитотоксическими свойствами за счет кислородных радикалов, фактора некроза опухоли а, протеаз и му-рамидазы [12]. Сосуды с выраженными нарушениями гемодинамики, из них 86,57±2,78% - с явлениями сладжа и тромбоза (в контроле - 1,2±0,3%, р < 0,05). Артериолы содержали крупные сладж-комплексы. Отмечали обширные геморрагии и плазморрагии. Разволокненные коллагеновые волокна теряли свое правильное упорядоченное положение.
Р> случаях значительной клеточной инфильтрации, помимо клеток макрофагального ряда, обнаруживали скопления интра- и периваскулярно расположенных тучных клеток и эозинофилов.
При электронно-микроскопическом исследовании эпителиоциты эндотелиоподобной или призматической формы были без признаков специализации на реснитчатые или бокаловидные клетки. В электронно-прозрачной цитоплазме определяли единичные митохондрии, короткие цистерны гранулярной зндоплазматической сети (ЭПС), малое число рибосом. В базальной части цитоплазмы располагалось овальной или неправильной формы ядро. Последнее содержало декоденсированный хроматин с тонкой маргинальной полоской гетерохроматина. Кариолемма образовывала неглубокие инвагинации. В подъядерной зоне визуализировались тонкие пучки тонофиламентов (Рис. 2).
■ ■ '■ ->
телиоцитов, но и об их дегенеративных изменениях. Подобную картину - десквамацию эпителиоцитов описали Тошее }. Е е1 а1. [13] при обработке культур клеток протеазами А. fumigatus. Используя различные ингибиторы, авторы установили роль серииовых протеаз в процессе разрушения клеточного слоя. Базальная мембрана сохраняла тонкофибриллярное строение и была местами неравномерно утолщена, главным образом, за счет ее темной части.
В собственной пластинке популяция тканевых базофилов отличалась функциональной разнородностью. Часть из них находилась в стадии дегрануляции, при этом секрет гранул имел относительно гомогенную структуру, что свидетельствовало об его незрелости. Коллагеновые волокна в зоне расположения гранул подвергались мукоидному набуханию. Некоторые тучные клетки имели овальное Эухромное ядро с ровными контурами кариолем-мы. Секреторные гранулы гетерогенной структуры и плотности: сетевидной, гомогенной, часть из них опустошены. Единичные тучные клетки были апоп-тотически изменены (Рис. 3). Ядра таких клеток имели неправильную форму, обусловленную инвагинациями кариолеммы. Хроматин собран в грубые глыб-ки различной величины, часто придвинут к ядерной оболочке. Секреторные гранулы мелкие, малодифференцированные, митохондрии вакуолизированы, кристы в них не просматривались. Апоптотические тельца содержали фрагменты цитоплазмы клетки, единичные органеллы, иногда визуализировались остатки ядерного материала. На нашем материале фагоцитоза апоптотических телец мы не наблюдали, но поблизости от таких тучных клеток, как правило, располагался макрофаг.
;'Т лй*
Рис. 2, Эпителий СО ВЧП пациентки при одонтогенном синусите с формированием аспергиллемы. (Я - ядро эпители-оцита, Бм- базальная мембрана). Ув. 2000
Все это свидетельствует не только о снижении белок-синтетической и пластической функций эпи-
IЫН ' ■ J г,.. я
Рис. 3. Апоптоз тканевого базофила. Ув. 4 000. (АК - апопто-тическая клетка, АТ -Апоптотические тельца)
Эпителиоидные клетки имели разную форму и функциональную активность. Большинство их них, представленное везикулярными формами (тип В) (Рис. 4), активно продуцировало секреторные гранулы в межклеточное пространство.
Э I» [ Щ Ц - г лын I 1И о р 11
Рис. 4. Фрагмент эпителиодной клетки в собственной пластике СО ВЧП. Ув. 4 ООО
Рис. 5. Фрагмент эндотелиоцита капилляра подэпителиаль-ной зоны, Высокое содержание пиноцитозных пузырьков в
цитоплазме. (Т - пиноцитозные пузырьки). Ув. 8 ООО
Микропиноцитозные пузырьки выявляли вдоль базальной и люминальной поверхностей. Единичные макровезикулы определялись вдоль базальной поверхности эндотелиоцитов. Базальная мембрана капилляров утолщена, что свидетельствует о де-сквамации клеток эндотелия. Другие эндотелиоциты имели умеренной электронной плотности цитоплазму. Ядра крупные полиморфные, с маргинальной полоской гетерохроматина (Рис. 6).
Р> зонах расположения эпителиодных клеток выявляли участки лизиса коллагеновых волокон с их фибриноидными изменениями. Фибробласты, в большинстве своем, находились в состоянии функционального покоя. В цитоплазме некоторых фи-бробластов определяли набухшие митохондрии с просветленным матриксом и деструктивными кристами, крупными фагосомами, миелиноподобными тельцами.
Е[ри исследовании ультраструктуры микрососудов в биоптатах при грибковом одонтогенном синусите выявили два основных варианта эндотелиоцитов. Е1ри первом типе обращала на себя внимание альтерация эндотелиальной выстилки. Стенка кровеносных сосудов значительно истончена, с периваску-лярным отеком и формирующимся склерозом. Ядра эндотелиоцитов неправильной формы с изрезанными контурами. Мелкие глыбки гетерохроматина рассеяны по нуклеоплазме, вдоль кариолеммы выражена конденсация хроматина. Цитоплазма эндотелиоцитов высокой электронной плотности, вследствие чего идентификация органелл затруднена. В около-ядерной зоне определяли митохондрии с плотным матриксом со слабо визуализированными кристами. Отростки эндотелиоцитов утолщены. Люминальная поверхность эндотелиоцитов формировала неровный контур с элементами клазмоцитоза (Рис. 5),
Рис. 6. Фрагмент эндотелиоцита с элементами клазмоцитоза на люминальной поверхности (Т- элементы клазмоцитоза). Ув. 4 ООО
В цитоплазме определялись короткие цистерны гранулярной ЭЕ1С, 3-4 митохондрии с редкими кристами. Люминальная поверхность имела неровный контур с явлениями клазмоцитоза. Е1иноцитозные пузырьки располагались вдоль люминальной и базальной поверхностей эндотелиоцитов. Е1ерива-скулярно выражен отек собственной пластинки. Обнаружили трансэндотелиальную миграцию ней-трофильных лейкоцитов и эпителиоидных клеток. В периваскулярной зоне наблюдали тучные клетки с признаками дегрануляции, иногда - свободно лежащие гранулы. В целом, изменения микроциркуля-
торного русла носили признаки дегенерации и ком- бов, и реакции эпителия в виде однослойной мета-
пенсаторной гиперплазии эндотелиальных клеток, плазии. Основными признаками внутриклеточной
плазматическое пропитывание и гиалиноз базальной реорганизации эпителиоцитов являются снижение
мембраны. белок-синтетической и пластической функций. На
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
отдельных участках эпителия присутствуют активно функционирующие клетки, характеризующиеся
При одонтогенных грибковых синуситах в ели- малоизмененными цитоплазматическими органел-
зистой оболочке верхнечелюстной пазухи проте- лами. Данные изменения носят адаптивно-приспо-
кают процессы специфического гранулематозного собительный характер, направленный на усиление
воспаления, обусловленного экзотоксинами гри- защитного потенциала СО ВЧП.
ЛИТЕРАТУРА
1. Морозова O.Bt Современные методы диагностики и лечения грибкового синусита S Вестн. оторинолар. - 2008. - №
6. - С, 25-28. " - . - -
2. Broglie М. A., Tinguely М., Holzman D. How to diagnose sinus fungus balls in the paranasal sinus? An analysis of an institutions cases from January 1999 to December 2006 // Rhinology. - 2009. - Vol. 47, № 4. - P. 379-384.
3. Fokkens W.J., Ebbens F.t van Drunen C.M. Fungus: a role in pathophysiology of chronic rhinosinusitis, disease modifier, a treatment target, or no role at all? II Immunol. Allergy Clin. North. Am. - 2009. - Vol. 29, № 4. - P. 677-688.
4. Barry B., Topeza M., Gehanno P. Aspergillosis of the paranasal sinus and environmental factors // Ann. Otolaryngol, Chir. Cervicofac. - 2002. - Vol. 119, № 3. - P. 170-173.
5. Grosjean P., Weber R. Fungus balls of the paranasal sinuses: a review // Eur. Arch. Otorhinolaryngol. - 2007, - Vol. 264, № 5. - P. 461-470.
6. Сергеев А. Ю., Сергеев Ю.В. Грибковые инфекции: Руководство для врачей. - М: БИНОМ, 2008. - 480 с,
7. Афанасьев В.В., Щипский А.В., Новосельская В.Н. Хронический одонтогенный верхнечелюстной синусит с формированием аспергилломы II Рос, стом. журнал. - 2003, - № 3- - С, 35-36..
8. Khongkhunthian P., Reichart РА. Aspergillosis of the maxillary sinus as a complication of overfilling root canal material into the sinus: report of two Cases // J. of Endodontics. - 2001 - Vol. 27. - P. 476-478.
9. Сысолятин С.П., Палкина M.O., Ашурко И.П. Верхнечелюстные синуситы, вызванные пломбировочными материалами // Челюстно-лицевая хирургия. - 2007. - №1-2. - С. 5-10.
10. Карупу В. Я. Электронная микроскопия. - Киев: «Вища школа?, 1984. - 208 с.
11. Байдик О.Д., Долгун Д.А., Логвинов С.В. Бирицкая Е.В. Особенности структурной организации слизистой оболочки верхнечелюстной пазухи в юношеском возрастном периоде (по данным электронной микроскопии) // Медицина в Кузбассе. Спецвыпуск. - 2009. - № 2,- С. 13-14.
12. Дранник Г.Н. Клиническая иммунология и аллергология. - М: ООО «МИА»,2003 - 604 с.
13. Тотее J.F., Wierenga А.Т., Hiemstra P.S., Kauffman Н.К. Proteases from Aspergillus fumigatus induce release of proinflammatory cytokines and cell detachment in airway epithelial cell lines// J. Infect. Dis. - 1997. - Vol.176, №1. - P. 300-303.
Поступила в редакцию журнала 11.04.2011
Рецензент: В.А. Цитерлинг
/
