CC BY
40
УДК 611.068. 616.995
Б01 10.34014/2227-1848-2021-4-100-112
ПАТОМОРФОЛОГИЯ ПОДЖЕЛУДОЧНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ СУПЕРИНВАЗИОННОМ ОПИСТОРХОЗЕ
Р.М. Урузбаев1, 2, Е.Д. Хадиева3, 4, Н.В. Жарков5, Ю.Ю. Копылова6, Л.В. Вихарева1, В.Г. Бычков1
1 ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет» Минздрава России,
г. Тюмень, Россия; 2 ГАУЗ ТО «МКМЦ «Медицинский город», г. Тюмень, Россия; 3 БУ ВО ХМАО-Югры «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия»,
г. Ханты-Мансийск, Россия; 4 БУ ХМАО-Югры «Окружная клиническая больница», г. Ханты-Мансийск, Россия;
5 ГБУЗ «Городская клиническая больница № 40 Департамента здравоохранения
города Москвы», г. Москва, Россия;
6 БУЗ Омской области «Бюро судебно-медицинской экспертизы», г. Омск, Россия
Суперинвазионный описторхоз - заболевание, при котором в патологический процесс вовлекаются многие системы организма. Паразит вследствие своих уникальных свойств изменяет многочисленные гены, дает начало пролиферативным процессам. Происходит инициация стволовых клеток с последующей дифференцировкой их по линиям различных дифферонов. Печень и поджелудочная железа являются эконишами, где длительное время вегетируют паразиты, однако сведений о динамике пролиферативных изменений в железе с рассмотрением различных гистогенетических путей в литературе не представлено.
Цель работы. Выявить пролиферативную активность стволовых клеток поджелудочной железы при суперинвазионном описторхозе и их дифференцировку.
Материалы и методы. Фрагменты ткани поджелудочной железы были отобраны для изучения в патологоанатомических отделениях медицинских учреждений, расположенных на территории гиперэндемического очага (Тюменская, Омская области, Ханты-Мансийский автономный округ). Сформированы следующие группы: 1 группа - лица, в анамнезе которых имелся суперинвазионный описторхоз с длительностью инвазии более 10 лет (п=70); 2 группа - лица без инвазии, умершие от случайных причин (п=10). Материал подвергался рутинному гистологическому исследованию, использовались гистохимические и иммуногистохимические методы окрашивания, проводился статистический анализ.
Результаты. Обнаружены выраженные пролиферативные реакции в эпителиальном пласте про-токовой системы, секреторном отделе поджелудочной железы и изменения структуры эндокринного аппарата. Выявлены гистологические типы эндокринных образований поджелудочной железы: островки Лангерганса обычного строения, гиперплазированные и новообразованные островки. Отличие последних от предсуществующих форм состояло в беспорядочном расположении, неопределенной форме, существенно более крупных размерах, отсутствии или наличии формирующейся капсулы. Новообразованные островки содержали аналогичные клетки, обладающие идентичными свойствами предсуществующих эндокриноцитов.
Выводы. При воздействии секретома Opisthorchis /еНпеж происходит инициация и дифференци-ровка стволовых клеток поджелудочной железы с формированием новообразованных скоплений эндокринных клеток со свойствами предсуществующего эндокринного аппарата и секреторных клеток с экзокринными свойствами.
Ключевые слова: поджелудочная железа, описторхоз, секретом, суперинвазия, стволовые клетки, дифференцировка.
Введение. Описторхоз человека - паразитарное заболевание, инициируемое трематодой Opisthorchis felineus (Rivolta, 1884) и являющееся социально значимой проблемой в
Российской Федерации и других странах. Суперинвазионный описторхоз (СО) является заболеванием, затрагивающим многие системы организма, что приводит к снижению актив-
ности и потенциала жизни пациентов [1]. На территории России располагается наиболее обширный и мощный очаг описторхоза - Обь-Иртышский бассейн, охватывающий несколько субъектов РФ и северные области Республики Казахстан [2, 3].
Описторхисы имеют уникальные свойства, запускающие продуктивные процессы вследствие мутации пролиферативных генов [4, 5]. Установлено, что регенерация печени после частичной резекции на фоне суперинвазионного описторхоза происходит за счет интенсивной пролиферации стволовых клеток вследствие их дифференцировки в клетки паренхимы и стромы. При СО происходит инициация стволовых клеток печени с последующей их дифферонной дифференцировкой [6-10].
Печень и поджелудочная железа являются эконишами, где длительное время веге-тируют паразиты. В поджелудочной железе при суперинвазионном описторхозе их обнаруживают в 30,2-37,4 % случаев. Опистор-хисы в условиях дуоденальной гипертензии проникают в протоковую систему поджелудочной железы, что приводит к изменению структуры органа [11, 12].
При исследовании поджелудочной железы при суперинвазионной форме опистор-хоза выявляются индуративные изменения головки и тела органа [13]. Однако сведений о динамике пролиферативных изменений в железе с рассмотрением различных гистогенети-ческих путей в литературе не представлено.
Цель исследования. Определить диффе-ренцировку региональных стволовых клеток поджелудочной железы, их пролиферативные процессы в условиях суперинвазионного опи-сторхоза.
Материалы и методы. Для изучения в
соответствии с действующим законодательством Российской Федерации и с разрешения локального этического комитета Тюменского государственного медицинского университета (протокол № 98 от 26.02.2021) были отобраны фрагменты ткани поджелудочной железы в патологоанатомических отделениях медицинских учреждений, расположенных на территории гиперэндемического очага опи-сторхоза (Тюменская, Омская области, Хан-
ты-Мансийский автономный округ). Образцы ткани железы отбирались из всех отделов органа.
Были сформированы следующие группы: I группа - лица, имевшие в анамнезе суперинвазионный описторхоз с длительностью инвазии более 10 лет (n=70); II группа (контрольная) - лица без инвазии, умершие от случайных причин (n=10). Группу лиц с ОС составляли 44 мужчины и 26 женщин (соотношение 1,7/1) в возрасте от 38 до 89 лет. Контрольную группу - 5 мужчины и 5 женщин в возрасте от 42 до 82 лет.
После стандартных гистологических манипуляций срезы окрашивали гематоксилином и эозином, а также по Ван Гизону. С использованием программы Image Tool for Windows V. 2.04 определяли индекс площади фиброза - отношение площади фиброза (мкм2) к площади препарата (без учета площади просвета сосудов и протоков). Иммуногистохи-мическое исследование проводили с использованием маркеров инсулина (клон К36аС10), Chromogranin A (клон PHE5), СК7 (клон ВА4, DakoCytomation), СК18 (клон DC-10) и СК19 (клон 34betaE12), CD34 (клон QBEnd/10), CD31 (клон JC70), CD117 (клон YR145) и Ki-67 (клон MIB-1, Agilent/Dako, RTU). Имму-ногистохимические реакции осуществляли в иммуностейнере Autostainer 480S (Thermo Fisher Scientific, США). Время инкубации составляло 30 мин. Изучение стеклопрепаратов проводили на микроскопе AxioLab.Al (Carl Zeiss Microscopy, Германия) с дальнейшей морфометрической оценкой количественных параметров островкового аппарата. На срезах, окрашенных иммуногистохимическими методами, на условной единице площади проводили подсчет клеток, в которых выявлялась экспрессия соответствующих белков. Подсчет иммунопозитивных клеток производили в 20 полях зрения каждого образца при увеличении 400 крат.
Статистическую обработку материала и расчет показателей проводили с использованием статистического пакета программ Statis-tica для Windows v.10 и SPSS v.21, определяли среднее арифметическое и ошибку среднего арифметического (M±m). Достоверность различий сравниваемых средних величин уста-
навливали на основании критерия Стьюдента для заданного порога вероятности безошибочных прогнозов. Достоверным считали различие между сравниваемыми рядами при уровне доверительной вероятности 95 % и выше. При р<0,05 считали, что ряды совпадают на 95 % уровне доверительной вероятности. При расчетах учитывали, что распределение исследуемых признаков было близким к нормальному.
Результаты и обсуждение. Описторхи-сы в головке поджелудочной железы встреча-
лись в 32,5 % случаев. Вследствие рефлюкса содержимого 12-перстной кишки личинки паразитов в условиях дуоденальной гипер-тензии проникали в протоковую систему (рис. 1) и увеличивали этот показатель до 48,1 %, здесь отмечалась картина индуратив-ного панкреатита с обширными разрастаниями собственно соединительной ткани. Выявлялись немногочисленные островки Лан-герганса, диффузный и периканаликулярный фиброзы.
Рис. 1. Суперинвазионный описторхоз головки поджелудочной железы: 1 - прогениторные клетки, 2 - эпителий протока, 3 - Opisthorchis felineus. Окраска гематоксилином и эозином. Ув. ><200
Fig. 1. Superinvasive opisthorchiasis of the pancreatic head. Stained with hematoxylin and eosin. 1 - progenitor cells, 2 - duct epithelium, 3 - Opisthorchis felineus. Magnification ><200
В теле поджелудочной железы пролифе-ративная активность в единичных скоплениях клеток составляла 14,0 %, однако основную территорию занимала соединительная ткань, индекс площади фиброза достигал 0,88±0,24. Склеротические изменения занимали большие поля, среди которых можно было наблюдать скопление эндокринных клеток и мелких трубчатых структур (рис. 2). В протоках обнаруживались паразиты, каналикулоэктазы и скопления прогениторных клеток (рис. 2).
Наименее измененной частью поджелудочной железы при СО являлась хвостовая часть, индекс площади фиброза достигал 0,14±0,02. В пролиферативный процесс активно вовлекались стволовые прогениторные клетки экзокринного дифферона, о чем свидетельствовала экспрессия цитокератинов 7, 18, 19, кроме этого, отмечалась экспрессия маркера ОсМ (рис. 3). Пролиферативная активность выстилки протоков составляла 12,0 %.
Рис. 2. Цитоплазматическая экспрессия маркера Cytokeratin 7 в новообразованных протоках поджелудочной железы: 1 - новообразованный островок. Иммуногистохимическая реакция с Cytokeratin 7. Ув. ><200.
Fig. 2. Cytoplasmic expression of Cytokeratin 7 marker in the newly formed pancreatic ducts. Immunohistochemical reaction with Cytokeratin 7. 1 - newly formed islet. Magnification ><200
Рис. 3. Экспрессия маркера Oct-4 в протоковых структурах хвоста поджелудочной железы. Иммуногистохимическая реакция с Oct-4. Ув. ><200
Fig. 3. Expression of Oct-4 in the duct structures of the tail of the pancreas. Immunohistochemical reaction with Oct-4. Magnification ><200
Гистохимическое исследование в островках Лангерганса (ОЛ) позволило идентифицировать эндокриноциты, Р-клетки занимали центральное положение и были окружены а-клетками. Площадь ОЛ в контрольной группе составляла 124,72±12,87 мкм2, они были распределены равномерно и достигали плотности 5,17±1,08 в 10 полях зрения.
Эндокриноцитарный индекс, т.е. отношение плотности а-клеток к плотности Р-клеток, составлял 0,25±0,04, что соответствовало па-
раметрам контрольной группы и данным других авторов [14].
В первой группе постоянно встречались гиперплазированные островки Лангерганса (ГОЛ), которые имели округлую форму и были увеличены в размерах: площадь этих образований составляла 362,14±28,74 мкм2, что достоверно выше в сравнении с обычными островками Лангерганса (р<0,05). ГОЛ были расположены достаточно равномерно и имели плотность 3,21±2,01 в 10 полях зрения (рис. 4).
Рис. 4. Гиперплазированный (1) и новообразованный (2) островки при суперинвазионном описторхозе.
Окраска гематоксилином и эозином. Ув. ><200
Fig. 4. Hyperplastic (1) and newly formed (2) islets in super-invasive opisthorchiasis. Stained with hematoxylin and eosin. Magnification ><200
Важно отметить, что обычные и гипер-плазированные ОЛ окружены сформированной капсулой, которая при окраске по Ван Ги-зону имела ярко-красный цвет, что свидетельствовало о зрелости данной структуры. В этих островках определялась экспрессия хромогра-нина А (рис. 5), т.е. клетки данных структур являлись представителями эндокринного дифферона, а также наблюдалась экспрессия глюкагона, но в большей степени инсулина (р<0,05); а-клетки (глюкагонсодержащие) об-
наруживались как на периферии островков, так и в центральной части, вблизи капилляров (рис. 6). Эндокриноцитарный индекс в этих ОЛ составлял 0,4±0,06 (р<0,05). Кроме этого, в гиперплазированных островках Лангерганса наблюдалась экспрессия маркеров CD34, ОСТ4 и CD117, что свидетельствовало о наличии стволовых клеток в предсуществующих островках. Индекс пролиферативной активности в ГОЛ достигал 3 %.
Рис. 5. Цитоплазматическая экспрессия маркера Chromogranin A в новообразованных островках поджелудочной железы. Группа I. Иммуногистохимическая реакция с Chromogranin A. Ув. ><400
Fig. 5. Cytoplasmic expression of Chromogranin A marker in the newly formed pancreatic islets. Group 1. Immunohistochemical reaction with Chromogranin A. Magnification ><400
Рис. 6. Цитоплазматическая экспрессия маркера Insulin в новообразованном островке. Иммуногистохимическая реакция с Insulin. Ув. *Ш0
Fig. 6. Cytoplasmic expression of Insulin marker in the newly formed islet. Immunohistochemical reaction with Insulin. Magnification ><100
В поджелудочной железе I группы (умершие с СО) выявлены многочисленные скопления эндокриноцитов площадью 651,01± ±46,17 мкм2, которые располагались достаточно хаотично, местами определялась их скученность, средний показатель числа ново-
образованных островков в одном поле зрения составлял 2,45±0,15, в некоторых островках капсула полностью отсутствовала, в части определялся нежный соединительнотканный каркас с небольшим количеством фибробла-стов (рис. 7, 8).
Рис. 7. Гиперплазированный (слева) и новообразованный (справа) островки поджелудочной железы.
Окраска гематоксилином и эозином. Ув. *Ш0
Fig. 7. Hyperplastic (left) and newly formed (right) pancreatic islets. Stained with hematoxylin and eosin.
Magnification х 100
Рис. 8. Мембранная экспрессия маркера CD117 в гиперплазированном (слева) и новообразованном (справа) островках поджелудочной железы. Иммуногистохимическая реакция с CD117. Ув. х200
Fig. 8. Membrane expression of CD117 marker in hyperplastic (left) and newly formed (right) pancreatic islets. Immunohistochemical reaction with CD117. Magnification х200
В данных структурах определялась экспрессия маркера хромогранина А, а также экспрессия рецепторов гена глюкагона и инсулина (рис. 9). Эндокриноцитарный индекс составлял 0,33±0,02; выявлялась умеренная экспрессия маркера С-кй, что позволяло сделать вывод о том, что при суперинвазионном опи-сторхозе формируются новые структурные образования, так как именно CD117 (рецептор фактора стволовых клеток SCF-R) дает экс-
прессию до 2 баллов в данных структурах, что говорит о дальнейшей дифференцировке клеток в эндокриноциты [15]. Кроме этого, вокруг данных структур формировались сосуды, которые давали экспрессию маркера CD31, индекс пролиферативной активности составлял до 11 %, т.е. формирование новообразованных сосудов происходило из прогенитор-ных клеток путем васкулогенеза. Ангиогенез был менее выражен.
Рис. 9. Цитоплазматическая экспрессия маркера Chromogranin A в новообразованных островках поджелудочной железы. Иммуногистохимическая реакция с Chromogranin A. Ув. х400
Fig. 9. Cytoplasmic expression of Chromogranin A marker in the newly formed pancreatic islets. Immunohistochemical reaction with Chromogranin A. Magnification х400
Наблюдался сформированный эндокринный аппарат, образующийся de novo из стволовых клеток под действием секретома (гранулина) Opisthorchis felineus [16]. Новообразованные скопления эндокриноцитов мы назвали островками Каннаямми.
O. felineus в своем жизненном пути имеет определенную стратегию - сохранить и продолжить вид [17, 18]. Именно поэтому одним из доминантных инстинктов, который он реализует, является нутритивный рефлекс. Под действием секретома (гранулина) паразита происходит запуск пролиферации собственных стволовых клеток как в печени, так и в поджелудочной железе, которые являются эконишами, т.е. местом его вегетирования. Кроме секретома, выделяемого паразитом, в последнее время уделяют большое внимание
экскреторно-секреторным продуктам, таким как гемозоин, который обусловливает имму-номодулирующее действие на органы-мишени. Выраженная активация стволовых клеток поджелудочной железы приводит к мощному запуску стволовых и транзиторных клеток, что впоследствии ведет к пролиферации эпителия протоков, который является нутри-цевтическим субстратом паразита, а также процессу неоангиогенеза. Исследование материалов позволяет представить схему диффе-ренцировки региональных стволовых клеток в поджелудочной железе при суперинвазионном описторхозе (рис. 10). Вполне очевидно, что описторхисы через инициацию региональных стволовых клеток реформируют другие диффероны в соответствии с правилом H. Leduc (1964) [19].
Рис. 10. Дифференцировка региональных стволовых клеток поджелудочной железы
при суперинвазионном описторхозе Fig. 10. Differentiation of regional pancreatic stem cells in super-invasive opisthorchiasis
Заключение. В исследовании выявлено 3 гистологических типа эндокринных образований поджелудочной железы: островки Лан-герганса обычного строения, гиперплазиро-ванные островки и новообразованные островки Каннаямми. Последний вариант является результатом инициации и дифференци-ровки стволовых клеток поджелудочной железы при воздействии секретома Opist:horchis felineus. Островки Каннаямми от предсуще-ствующих форм отличаются хаотичным расположением, неопределенной формой, существенно большим размером и отсутствием или
наличием формирующейся капсулы; они могут возникать на территории склеротических изменений паренхимы железы. Все новообразованные островки содержат аналогичные клетки, обладающие идентичными свойствами элементов островков Лангерганса.
В работе преимущественно рассматривалось формирование суперинвазионным опи-сторхозом вновь образованного эндокринного аппарата и экзокринные преобразования в поджелудочной железе в соответствии с правилом H. Leduc (1964), относящимся к процессам другой экониши вегетирования O. felineus - печени.
Конфликт интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов. Литература
1. Беэр С.А. Биология возбудителя описторхоза. М.; 2005. 336.
2. Григорьева И.Н. Описторхоз: традиции и инновации. Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология. 2012; 4: 54-59.
3. Ходжаян А.Б., Козлов С.С., Голубева М.В. Медицинская паразитология и паразитарные болезни. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2014. 448.
4. Бычков В.Г., Сергиев В.П., Сабиров А.Х. Молекулярно-генетические подходы в паразитологии (на примере описторхоза). Медицинская паразитология и паразитарные болезни. 2007; 2: 1-7.
5. Бычков В.Г., Лазарев С.Д., Хадиева Е.Д., Золотухин В.М., Прокопов Д.В., Безусова И.В. Морфологические изменения билиарной системы при суперинвазионном описторхозе. Клиническая и экспериментальная морфология. 2018; 25 (1): 19-24.
6. Начева Л.В., Беззаботнов И.О., Кожемякин А.М. Патоморфология печени, поджелудочной железы и двенадцатиперстной кишки золотистых хомяков при экспериментальном описторхозе. Российский паразитологический журнал. 2012; 1: 78-81.
7. Волков В.П. Некоторые особенности функциональной морфологии эндокринной части поджелудочной железы в возрастном аспекте. Инновации в науке. 2014; 30-2: 73-82.
8. Li J., Goodyer C.G., Fellows F., Wang R. Stem cell factor/c-Kit interactions regulate human islet-epithelial cluster proliferation and differentiation. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2006; 38 (5-6): 961-972. DOI: 10.1016/j.biocel.2005.08.014.
9. ЛьвоваМ.Н., Дужак Т.Г., Центалович Ю.П., Катохин А.В., Мордвинов В.А. Секретом мариты печеночного сосальщика Opisthorchis felineus. Паразитология. 2014; 48 (3): 169-184.
10. Лазарев С.Д., Бычков В.Г., Пантелеев С.М., Урузбаев Р.М. Реализация репликативного потенциала печени после частичной гепатэктомии на фоне суперинвазионного описторхоза. Актуальные вопросы патологоанатомической практики: материалы IV Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Челябинск; 2019: 43-46.
11. Лазарев С.Д., Бычков В.Г., Вихарева Л.В. Неоангиогенез в эконише Opisthorchis felineus после частичной гепатэктомии на фоне суперинвазионного описторхоза. Журнал анатомии и гистопатологии. 2021; 10 (1): 27-32. DOI: 10.18499/2225-7357-2021-10-1-27-32.
12. Gouveia M.J. Infection with Opisthorchis felineus induces intraepithelial neoplasia of the biliary tract in a rodent model. Carcinogenesis. 2017; 38 (9): 929-937. DOI: 10.1093/carcin/bgx042. PMID: 28910999.
13. Бобырева Н.С. Видовой состав паразитозов и степень их распространенности в Ненецком автономном округе. Экология человека. 2013; 12: 20-25.
14. Sripa B. Pathobiology of opisthorchiasis: an update. Acta tropica. 2003; 88 (3): 209-220. PMID: 14611875.
15. Traverso A. A large outbreak of Opisthorchis felineus in Italy suggests that opisthorchiasis develops as a febrile eosinophilic syndrome with cholestasis rather than a hepatitis-like syndrome. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. 2012; 31 (6): 1089-1093. DOI: 10.1007/s10096-011-1411-y.
16. БычковВ.Г. Описторхоз в Обь-Иртышском речном бассейне: этиология и патогенез. Медицинская паразитология и паразитарные болезни. 2007; 4: 3-5.
17. Zhigileva O.N. Population structure of Opisthorchis felineus (Trematoda) and its second intermediate hosts - cyprinid fishes in the Ob-Irtysh focus of opisthorchiasis, based on allozyme data. Helminthologia. 2014; 51 (4): 309-317. DOI: https://doi.org/10.2478/s11687-014-0246-3.
18. Pozio E. Opisthorchis felineus, an emerging infection in Italy and its implication for the European Union. Acta Trop. 2013; 126 (1): 54-62. DOI: 10.1016/j.actatropica.2013.01.005.
19. Leduc E.H. Regeneration of the liver. The liver. Acad. Press; 1964. Р. 112-187.
Поступила в редакцию 04.08.2021; принята 13.11.2021.
Авторский коллектив
Урузбаев Ринат Маратович - кандидат медицинских наук, доцент кафедры патологической анатомии и судебной медицины, ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет» Минздрава России. 625023, Россия, г. Тюмень, ул. Одесская, 54; врач-патологоанатом отделения он-коморфологии и ВТМИ патологоанатомического бюро, ГАУЗ ТО «МКМЦ «Медицинский город». 625000, Россия, г. Тюмень, ул. Барнаульская, 32; e-mail: uruzbaevrm@mail.ru, ORCID ID: https://or-cid.org/0000-0001-6883-0543.
Хадиева Елена Дмитриевна - кандидат медицинских наук, доцент кафедры патологической анатомии и судебной медицины, БУ ВО ХМАО-Югры «Ханты-Мансийская государственная медицинская академия». 628011, Россия, г. Ханты-Мансийск, ул. Мира, 40; заведующая патологоанатомическим отделением, БУ ХМАО-Югры «Окружная клиническая больница». 628012, Россия, г. Ханты-Мансийск, ул. Калинина, 40; e-mail: hadievaed@okbhmao.ru, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0003-0613-4512.
Жарков Николай Владимирович - кандидат биологических наук, врач-биотехнолог патологоана-томического отделения, ГБУЗ «Городская клиническая больница № 40 Департамента здравоохранения города Москвы». 129301, Россия, г. Москва, ул. Касаткина, 7; e-mail: zharkov_n_v@staff.seche-nov.ru, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-7183-0456.
Копылова Юлия Юрьевна - врач-эксперт, БУ ЗОО «Бюро судебно-медицинской экспертизы». 644112, Россия, г. Омск, ул. Перелета, 9; e-mail: kopylova_y_y@rambler.ru, ORCID ID: https://or-cid.org/0000-0001 -6196-763 5.
Вихарева Лариса Владимировна - доктор медицинских наук, профессор, заведующая кафедрой анатомии человека, топографической анатомии и оперативной хирургии, ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет» Минздрава России. 625023, Россия, г. Тюмень, ул. Одесская, 54; e-mail: vihareva@tyumsmu.ru, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-6864-4417.
Бычков Виталий Григорьевич - доктор медицинских наук, профессор, заслуженный деятель науки Российской Федерации, профессор кафедры патологической анатомии и судебной медицины, ФГБОУ ВО «Тюменский государственный медицинский университет» Минздрава России. 625023, Россия, г. Тюмень, ул. Одесская, 54; e-mail: manikana4@mail.ru, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-0211-2669.
Образец цитирования
Урузбаев Р.М., Хадиева Е.Д., Жарков Н.В., Копылова Ю.Ю., Вихарева Л.В., Бычков В.Г. Патоморфо-логия поджелудочной железы при суперинвазионном описторхозе. Ульяновский медико-биологический журнал. 2021; 4: 100-112. DOI: 10.34014/2227-1848-2021-4-100-112.
PANCREATIC PATHOMORPHOLOGY IN SUPERINVASIVE OPISTHORCHIASIS
R.M. Uruzbaev1, 2, E.D. Khadieva3, 4, N.V. Zharkov5, Yu.Yu. Kopylova6, L.V. Vikhareva1, V.G. Bychkov1
1 Tyumen State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation, Tyumen, Russia;
2 Medical City, Tyumen, Russia; 3 Khanty-Mansiysk State Medical Academy, Khanty-Mansiysk, Russia; 4 District Clinical Hospital, Khanty-Mansiysk, Russia; 5 City Clinical Hospital No. 40, Moscow Healthcare Department, Moscow, Russia; 6 Bureau of Forensic Medicine, Omsk, Russia
Superinvasive opisthorchiasis involves many body systems in the pathological process. The parasite, due to its unique characteristics, changes numerous genes, and contributes to proliferative processes. Stem cells are initiated and subsequently differentiated along various cell lineages. The liver and pancreas are eco-niches, where parasites vegetate for a long time. However, there is no available information on the dynamics of proliferative pancreatic changes and various histogenetic pathways.
The aim of the paper is to reveal the proliferative activity of pancreatic stem cells in superinvasive opisthor-chiasis and their differentiation.
Materials and Methods. Fragments of pancreatic tissue were selected and analyzed in departments of morbid anatomy of medical institutions located on the territory of the hyperendemic focus (Tyumen region, Omsk region, Khanty-Mansiysk Autonomous Okrug). The following groups were formed: Group 1 -patients with a history of superinvasive opisthorchiasis with a more than 10-year invasion (n=70); Group 2 - patients without invasion with all-cause mortality (n=10). The material was subjected to routine histological examination. The authors used histochemical and immunohistochemical staining methods and performed statistical analysis.
Results. The authors observed marked proliferative reactions in the epithelial layer of the duct system, the secretory section of the pancreas, as well as changes in the endocrine apparatus. The histological types of pancreatic endocrine formations were revealed, namely, normal, hyperplastic and newly formed islets of Langerhans. The difference between the newly formed islets and the preexisting forms was in a disorderly arrangement, an indefinite shape, significantly larger sizes, and in the absence or presence of a forming capsule. The newly formed islets contained cells similar to preexisting endocrinocytes. Conclusion. Under the influence of the Opisthorchis felineus secretome, there occurs initiation and differentiation of pancreatic stem cells. Newly formed clusters of endocrine cells are formed, but they have the characteristics of the preexisting endocrine apparatus and secretory cells with exocrine properties.
Key words: pancreas, opisthorchiasis, secretion, superinvasion, stem cells, differentiation.
Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.
References
1. Beer S.A. Biologiya vozbuditelya opistorkhoza [Biology of opisthorchiasis causative agent]. Moscow; 2005. 336 (in Russian).
2. Grigor'eva I.N. Opistorkhoz: traditsii i innovatsii [Opisthorchiasis: Traditions and innovations]. Eksperi-mental'naya i klinicheskaya gastroenterologiya. 2012; 4: 54-59 (in Russian).
3. Khodzhayan A.B., Kozlov S.S., Golubeva M.V. Meditsinskaya parazitologiya i parazitarnye bolezni [Medical parasitology and parasitic diseases]. Moscow: GEOTAR-Media; 2014. 448 (in Russian).
4. Bychkov V.G., Sergiev V.P., Sabirov A.Kh. Molekulyarno-geneticheskie podkhody v parazitologii (na primere opistorkhoza) [Molecular genetic approaches in parasitology (opisthorchiasis case study)]. Meditsinskaya parazitologiya i parazitarnye bolezni. 2007; 2: 1-7 (in Russian).
5. Bychkov V.G., Lazarev S.D., Khadieva E.D., Zolotukhin V.M., Prokopov D.V., Bezusova I.V. Morfolo-gicheskie izmeneniya biliarnoy sistemy pri superinvazionnom opistorkhoze [Morphological changes in the biliary system in superinvasive opisthorchiasis]. Klinicheskaya i eksperimental'naya morfologiya. 2018; 25 (1): 19-24 (in Russian).
6. Nacheva L.V., Bezzabotnov N.O., Kozhemyakin A.M. Patomorfologiya pecheni, podzheludochnoy zhelezy i dvenadtsatiperstnoy kishki zolotistykh khomyakov pri eksperimental'nom opistorkhoze [Pathomorphology of the liver, pancreas and duodenum in golden hamsters with experimental opisthorchiasis]. Rossiyskiyparazitologicheskiy zhurnal. 2012; 1: 78-81 (in Russian).
7. Volkov V.P. Nekotorye osobennosti funktsional'noy morfologii endokrinnoy chasti podzheludochnoy zhelezy v vozrastnom aspekte [Some peculiarities of endocrine pancreas functional morphology, age aspect]. Innovatsii v nauke. 2014; 30-2: 73-82 (in Russian).
8. Li J., Goodyer C.G., Fellows F., Wang R. Stem cell factor/c-Kit interactions regulate human islet-epithelial cluster proliferation and differentiation. Int. J. Biochem. Cell Biol. 2006; 38 (5-6): 961-972. DOI: 10.1016/j.biocel.2005.08.014.
9. L'vova M.N., Duzhak T.G., Tsentalovich Yu.P., Katokhin A.V., Mordvinov V.A. Sekretom marity pe-chenochnogo sosal'shchika Opisthorchis felineus [Marita discharge of the liver fluke Opisthorchis felineus]. Parazitologiya. 2014; 48 (3): 169-184 (in Russian).
10. Lazarev S.D., Bychkov V.G., Panteleev S.M., Uruzbaev R.M. Realizatsiya replikativnogo potentsiala pecheni posle chastichnoy gepatektomii na fone superinvazionnogo opistorkhoza [Liver replicative potential after partial hepatectomy associated with superinvasive opisthorchiasis]. Aktual'nye voprosy patol-ogoanatomicheskoy praktiki: materialy IV Vserossiyskoy nauchno-prakticheskoy konferentsii s mezhdu-narodnym uchastiem [Topical issues of pathological practice: Proceedings of the 4th All-Russian science-to-practice conference with international participation]. Chelyabinsk; 2019: 43-46 (in Russian).
11. Lazarev S.D., Bychkov V.G., Vikhareva L.V. Neoangiogenez v ekonishe Opisthorchis felineus posle chastichnoy gepatektomii na fone superinvazionnogo opistorkhoza [Neoangiogenesis in Opisthorchis felineus econiche after partial hepatectomy with underlying superinvasive opisthorchiasis]. Zhurnal anatomii i gistopatologii. 2021; 10 (1): 27-32. DOI: 10.18499/2225-7357-2021-10-1-27-32 (in Russian).
12. Gouveia M.J. Infection with Opisthorchis felineus induces intraepithelial neoplasia of the biliary tract in a rodent model. Carcinogenesis. 2017; 38 (9): 929-937. DOI: 10.1093/carcin/bgx042. PMID: 28910999.
13. Bobyreva N.S. Vidovoy sostav parazitozov i stepen' ikh rasprostranennosti v Nenetskom avtonomnom okruge [Species composition of parasitoses and their prevalence in the Nenets Autonomous Okrug]. Ekologiya cheloveka. 2013; 12: 20-25 (in Russian).
14. Sripa B. Pathobiology of opisthorchiasis: an update. Acta tropica. 2003; 88 (3): 209-220. PMID: 14611875.
15. Traverso A. A large outbreak of Opisthorchis felineus in Italy suggests that opisthorchiasis develops as a febrile eosinophilic syndrome with cholestasis rather than a hepatitis-like syndrome. European Journal of Clinical Microbiology & Infectious Diseases. 2012; 31 (6): 1089-1093. DOI: 10.1007/s10096-011-1411-y.
16. Bychkov V.G. Opistorkhoz v Ob'-Irtyshskom rechnom basseyne: etiologiya i patogenez [Opisthorchiasis in the Ob-Irtysh river basin: Etiology and pathogenesis]. Meditsinskaya parazitologiya i parazitarnye bolezni. 2007; 4: 3-5 (in Russian).
17. Zhigileva O.N. Population structure of Opisthorchis felineus (Trematoda) and its second intermediate hosts - cyprinid fishes in the Ob-Irtysh focus of opisthorchiasis, based on allozyme data. Helminthologia. 2014; 51 (4): 309-317. DOI: https://doi.org/10.2478/s11687-014-0246-3.
18. Pozio E. Opisthorchis felineus, an emerging infection in Italy and its implication for the European Union. Acta Trop. 2013; 126 (1): 54-62. DOI: 10.1016/j.actatropica.2013.01.005.
19. Leduc E.H. Regeneration of the liver. The liver. Acad. Press; 1964. P. 112-187.
Received August 04, 2021; accepted November 13, 2021.
Information about the authors
Uruzbaev Rinat Maratovich, Candidate of Sciences (Medicine), Associate Professor, Chair of Pathological Anatomy and Forensic Medicine, Tyumen State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation. 625023, Russia, Tyumen, Odesskaya St., 54; Pathologist, Department of Oncomorphology and hightech diagnostic techniques, Pathoanatomical Bureau, Medical City. 625000, Russia, Tyumen, Barnaul'skaya St., 32; e-mail: uruzbaevrm@mail.ru, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-6883-0543.
Khadieva Elena Dmitrievna, Candidate of Sciences (Medicine), Associate Professor, Chair of Pathological Anatomy and Forensic Medicine, Khanty-Mansiysk State Medical Academy. 628011, Russia, Khanty-Mansiysk, Mira St., 40; Head of the Anatomic Pathology Department, Regional Clinical Hospital. 628012, Russia, Khanty-Mansiysk, Kalinin St., 40; e-mail: hadievaed@okbhmao.ru, ORCID ID: https://or-cid.org/0000-0003-0613-4512.
Zharkov Nikolay Vladimirovich, Candidate of Sciences (Biology), Biotechnologist, Anatomic Pathology Department, City Clinical Hospital No. 40, Moscow Healthcare Department. 129301, Russia, Moscow, Ka-satkin St., 7; e-mail: zharkov_n_v@staff.sechenov.ru, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-7183-0456.
Kopylova Yuliya Yur'evna, Approved Medical Practitioner, Bureau of Forensic Medicine. 644112, Russia, Omsk, Pereleta St., 9; e-mail: kopylova_y_y@rambler.ru, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-6196-7635.
Vikhareva Larisa Vladimirovna, Doctor of Sciences (Medicine), Professor, Head of the Chair of Human Anatomy, Topographic Anatomy and Operative Surgery, Tyumen State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation. 625023, Russia, Tyumen, Odesskaya St., 54; e-mail: vihare-va@tyumsmu.ru, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-6864-4417.
Bychkov Vitaliy Grigor'evich, Doctor of Sciences (Medicine), Professor, Honored Scientist of the Russian Federation, Chair of Pathological Anatomy and Forensic Medicine, Tyumen State Medical University, Ministry of Health of the Russian Federation. 625023, Russia, Tyumen, Odesskaya St., 54; e-mail: mani-kana4@mail.ru, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0002-0211-2669.
For citation
Uruzbaev R.M., Khadieva E.D., Zharkov N.V., Kopylova Yu.Yu., Vikhareva L.V., Bychkov V.G. Patomor-fologiya podzheludochnoy zhelezy pri superinvazionnom opistorkhoze [Pancreatic pathomorphology in superinvasive opisthorchiasis]. Ul'yanovskiy mediko-biologicheskiy zhurnal. 2021; 4: 100-112. DOI: 10.34014/2227-1848-2021-4-100-112 (in Russian).
