CC BY
47
3. Молочков В.А., Шабалин В.Н., Кряжева С.С. и др. Руководство по геронтологической дерматологии. М.: МОНИКИ; 2005: 24—35.
4. Беркинг К. (Berking К.) Дерматолог-2012 (русскоязычная версия журнала Hautarzt Springer Medizin Verlag). 2007; 58(5): 398—405.
5. Чайковская Е., Губанова Е. Фотостарение и биологическое старение кожи. Русское изд. «Нувель Эстетик». 2003; 4: 44—50.
6. Огрызко Е.В., Иванова М.А., Волгин В.Н., Ялхороева Р.М. Эпидемиологическая ситуация по заболеваемости новообразованиями кожи в Российской Федерации в 2000-2006 гг. Российский журнал кожных и венерических болезней 2008; 6: 4—8.
7. Melnikova V.O., Ananthaswamy H.N. Cellular and molecular events leading to the development of skin cancer. Mutat. Res. 2005; 571(1—2): 91—106.
8. Cerimele D., Celleno L., Serii F. Physiological changes in ageing skin. Br. J. Dermatol. 1990; 122(Suppl. 35): 13—20.
9. СнарскаяЕ.С., МолочковВ.А. Базалиома. М.: Медицина; 2003.
10. барская Е.С. Иммунологические аспекты патогенеза, дифференциальной диагностики и иммунотерапии язвенной разновидности базально-клеточного и метатипического рака кожи: Автореф. дис. ... д-ра мед. наук. М.; 2005.
11. Ньюсам П.Р., Ромеу М.Л., Сегьюти М., Стенсон С., Джас-сейн В. Transition Optical. Вестник оптометрии. 2007; 3—4: 2—12.
12. Treatment of Skin Disease. Lebwohl M.G. et al., eds. Mosby; 2003: 16, 78.
13. Mauriello J.A. Jr., Napolitano J., McLean I. Actinic keratosis and dysplasia of the conjunctiva: a clinicopathological study of 45 cases. Can. J. Ophtalmol. 1995; 30(6): 312—6.
Поступила 13.05.12
© КОЛЛЕКТИВ АВТОРОВ, 2012 УДК 616.5-006.81-076.5-078.33
Повышение содержания ферментов, метаболизирующих стероиды, в эпидермисе у больных меланоцитарными новообразованиями кожи
А.С. Малышев, Т.Г. Рукша, В.И. Прохоренков
ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого
Функционирование кожи как органа нейроиммуноэндокринной системы при развитии новообразований кожи изучено недостаточно хорошо. Однако способность многих локально синтезируемых регуляторов, в частности стероидных гормонов, изменять интенсивность пролиферации клеток кожи позволяет предположить их роль в развитии патологических процессов в коже. В данном исследовании были определены изменения способности кератиноцитов эпидермиса к продукции стероидных гормонов при меланоцитарных новообразованиях кожи, что может быть связано с развитием данных заболеваний и способствовать формированию новых терапевтических подходов при данных заболеваниях.
Ключевые слова: невусы, меланома, стероидогенез, цитохромP450scc, 21-гидроксилаза, 3@-гидрокси-стероиддегидрогеназа
HIGH LEVELS OF STEROID-METABOLIZING ENZYMES IN THE EPIDERMIS OF PATIENTS WITH MELANOCYTIC TUMORS OF THE SKIN A.S.Malyshev, T.G.Ruksha, V.I.Prokhorenkov
The functioning of the skin as a neuroimmunoendocrine system organ during development of skin tumors received insufficient attention. Many locally produced regulators, for example steroid hormones, modify the intensity of skin cell proliferation. This fact suggests their involvement in the development of pathological processes in the skin. Changes in the epidermal keratinocyte production of steroid hormones in melanocytic tumors of the skin have been evaluated. These changes can be caused by development of these abnormalities. In addition, they suggest the formation of new therapeutic approaches in these diseases.
Key words: nevuses, melanoma, steroidogenesis, cytochrome P450scc, 21-hydroxylase, 3b-hydroxysteroid dehydrogenase
В результате многочисленных исследований последнего десятилетия определено, что в коже синтезируется большой комплекс нейроэндокринных медиаторов (в том числе адренокортикотропный гормон, пролактин, а-меланоцитстимулирующий гормон, тиреотропный гор-
Сведения об авторах:
Малышев А.С. — ассистент (a.malishev@mail.ru); Рукша Т.Г.
мон), выявляются рецепторы к гормонам и нейротранс-миттерам [1—3]. Недавние исследования в области ней-роэндокринологии кожи показали, что кожа, в частности, волосяные фолликулы, функционируют по типу систем гипоталамус — гипофиз — кора надпочечников, гипота-
— д-р мед. наук; Прохоренков В.И. — д-р мед. наук, проф.
РОССИЙСКИЙ ЖУРНАЛ КОЖНЫХ И ВЕНЕРИЧЕСКИХ БОЛЕЗНЕЙ
Рис. 1. Иммуногистохимичес-кое окрашивание для визуализации клеток цитохрома Р450зсс+ в нормальной коже. Ув. 10.
Рис. 2. Иммуногистохимическое окрашивание для визуализации цитохром Р450зсс+ клеток у больных внутридермальными мела-ноцитарными невусами. Ув. 10.
Рис. 3. Иммуногистохимическое окрашивание для визуализации цитохром Р450зсс+ клеток у больного меланомой кожи. Ув. 10.
Рис. 4. Иммуногистохимичес-кое окрашивание антителами к Р-гидроксистероиддегидрогена-зе. Положительно окрашенные клетки сальных желез. Ув. 40.
ламус — гипофиз — щитовидная железа и синтезируют регуляторные молекулы трех вышеуказанных уровней регуляции [4]. Полученные данные выявили необходимость дальнейшего разъяснения роли синтезируемых в коже регуляторов, а также функционирования регуляторных систем в развитии дерматологических заболеваний.
Синтез стероидных гормонов в коже начинается с превращения холестерина в прегненолон под действием фермента цитохром P450scc [5]. В дальнейшем прегне-нолон метаболизируется по нескольким путям вплоть до образования альдостерона, кортизола и половых гормонов. Выявлено, что изменения уровня ферментов, принимающих участие в метаболизме стероидных гормонов, регистрируются при действии УФ-излучения на клетки кожи. Установлено, что ингибирование фермента llß-гидроксистероддегидрогеназы (11ß-HSD), метабо-лизирующего дезоксикортикостерон в коже, модулирует пролиферативную активность клеток кожи, в частности фибробластов [6]. Таким образом, нарушения синтеза стероидных гормонов могут играть роль в развитии фото-индуцированных заболеваний кожи, связанных с нарушением пролиферативной активности.
Цель исследования — определение содержания ферментов, принимающих участие в стероидогенезе, в коже при меланоцитарных новообразованиях доброкачественного и злокачественного характера.
Материалы и методы
Биоптаты кожи больных меланомой кожи (n = 12), внутридермальными меланоцитарными невусами (n = 10) и здоровых лиц (n = 6) — контрольная группа, фиксировали в нейтральном формалине, заливали в парафин. Гистологические препараты толщиной 4—5 мкн подвергали иммуногистохимическому окрашиванию с моноклональными антителами к цитохрому P450scc ("Corgen Inc."), 21-гидроксилазе ("Corgen Inc.") и 3ß гидрок-систероиддегидрогеназе (3ß-HSD+ (Abcam). При завершении срезы докрашивали гематоксилином. Результаты иммуногисто-химического исследования оценивали с помощью микроскопа Olympus BX-41, программного обеспечения Infinity Software ("Lumenera", Канада). Определяли количество положительно окрашенных клеток на 100 клеток эпидермиса и дермы.
Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью ¿-критерия Манна—Уитни. Различия расценивали как статистически значимые при p < 0,05.
Результаты и обсуждение
Гистологически внутридермальные невусы представляют собой тяжи и гнезда невусных клеток, располагающихся в дерме, имеют тенденцию концентрироваться вокруг пилосебоцейных комплексов. От эпидермиса гнезда невус-ных клеток отделены узкой прослойкой соединительной ткани. Гнезда состоят преимущественно из клеток оваль-
ной и кубической формы с округлыми гиперхромными ядрами. Гистологически меланома выглядит как неравномерно утолщенный эпидермис с густым лимфоцитарным инфильтратом под ним в виде темной сплошной полосы. Опухолевые меланоциты, единичные или в виде небольших групп, инфильтрируют все слои эпидермиса. В периферических отделах поражения опухолевые клетки имеют более базальное расположение, особенно в лентиги-озных вариантах меланомы (злокачественный лентиго или акрально-лентигиозная меланома), а также резко выраженный полиморфизм, атипию клеточных элементов.
Цитохром Р450всс в нормальной коже выявляли преимущественно в клетках эпидермиса (рис. 1). В коже больных внутридермальными меланоцитарными невуса-ми цитохром Р450всс+-клетки (клетки, экспрессирующие цитохром Р450всс) определяли в дерме, диффузно, в не-вусных клетках (рис. 2). Уровень экспрессии цитохрома Р450всс в эпидермисе у больных внутридермальными меланоцитарными невусами был выше, чем у лиц контрольной группы; р = 0,0018 (см. таблицу). В коже больных меланомой клетки цитохрома Р450всс+ выявляли в эпидермисе непосредственно вблизи базального слоя, в дерме они были сосредоточены в непосредственной близости от сальных желез, окружая их по периферии, а также отмечались их вкрапления в сосочковом слое дермы (рис. 3). Статистически значимое повышение уровня экспрессии цитохрома Р450всс зафиксировали в эпидермисе при меланоме кожи (р = 0,0015).
Клетки, положительно окрашенные на 21-гидроксилазу, выявляли в здоровой коже в эпидермисе, а также в потовых железах в цитоплазме. В коже больных внутридермальны-ми меланоцитарными невусами данные клетки определяли непосредственно в верхних слоях эпидермиса, диффузно, окрашивание клеток было слабым. Фермент выявляли преимущественно в базальном слое, более интенсивную окраску — в межклеточных пространствах, в дерме иммуно-положительные на 21-гидроксилазу клетки располагались диффузно, не имея четкой связи с придатками кожи. Оценивая среднее значение на 100 клеток, в эпидермисе у лиц контрольной группы выявляли такое же количество им-муноположительных клеток, как и у больных меланомой кожи и меланоцитарными невусами (см. таблицу).
3р-Ы8В+-клетки слабо определялись в здоровой коже в эпидермисе, а также в сальных железах. В коже больных внутридермальными меланоцитарными невусами количество 3р-Ы8Б+-клеток незначительно превышало таковое в контрольной группе (р = 0,3913), 3р-Ы8Б+-клетки выявляли непосредственно в сальных железах. У больных меланомой кожи определяли статистически значимое увеличение в эпидермисе количества 3р-Ы8Б+-клеток по
Количество клеток, экспрессирующих цитохром P450scc, 21-гидрокси-лазу, 3р-гидроксистероиддегидрогеназу у больных меланоцитарными невусами и меланомой кожи
Положительно окрашенные клетки,% Контроль Невусы Меланома кожи
эпидермис дерма эпидермис дерма
CYP450scc+-клетки 15,6 63,2* 35 71,5** 29,7
21-гидроксилаза+ 30,6 39 1*** 31,8 33,24* 36,5
3 ß-гидроксистероид- 7,8 10,15* 8 12,56* 12,8
дегидрогеназа
Примечание. * — статистически значимые различия с показателем в контроле в соответствующей группе р = 0,0018; ** — р = 0,0015; *** — статистически значимые различия с показателем в контроле в соответствующей группе р = 0,4624; 4* — р = 1,0; 5* — статистически значимые различия с показателем в контроле в соответствующей группе р = 0,3913; 6* — р = 0,0731.
сравнению с аналогичным показателем в контрольной группе (р = 0,0731). Данные клетки фиксировали вблизи базального слоя, единичными вкраплениями. В дерме их определяли непосредственно в сальных железах (рис. 4).
Таким образом, в результате выполненного исследования в эпидермисе больных внутридермальными меланоцитарными новообразованиями кожи установили повышение уровня ферментов, участвующих в синтезе стероидных гормонов, — цитохрома Р450бсс, 3Р-И8Б+. Как уже указывалось выше, под действием цитохрома Р450бсс в митохондриях происходит отщепление от холестерина боковой цепи, посредством чего последний превращается в прегненолон. Сравнительно недавно было выявлено, что данный фермент в коже непосредственно участвует в метаболизме витамина Б3, который хорошо известен как регулятор пролиферации и дифференцировки кератиноцитов [5]. В частности, известно, что 20-гидроксивитамин Б3, 20,23-дигидроксивитамин Б3 дают противовоспалительный эффект посредством прямого ингибирования активности транскрипционного фактора №-кВ, ингибируют пролиферацию кератиноцитов, активируют их дифференцировку [7].
Помимо гирсутизма, нарушений менструального цикла, бесплодия недостаточность 21-гидроксилазы, 3р-И8Б+ при неклассической форме данной патологии проявляется тяжело протекающей угревой болезнью, что может являться подтверждением значимости данных ферментов в нормальном функционировании кожи. Блокирование метаболизма стероидов на уровне двух вышеуказанных ферментов приводит к усилению синтеза половых гормонов, в частности, тестостерона, чем объясняют развитие угревой болезни у пациентов с данной патологией [8]. Экспрессия 3Р-И8Б+ в коже впервые была описана М. Битой и соавт. в 1992 г. [9], при этом обнаружено, что 90% фермента регистрируется в сальных железах, как это было указано и в нашем исследовании, а оставшиеся 10% — в эпидермисе, клетках волосяных фолликулов, потовых железах.
Несомненно интересным является факт отсутствия изменений содержания данных ферментов непосредственно в опухолевых клетках и клетках невусов, хотя наличие этих белков регистрировали в вышеуказанных структурах. Полученные данные могут являться свидетельством того, что развитие опухолевого процесса, по всей вероятности, не ассоциировано с повышением продукции половых гормонов. Известно, что показателем интенсивности синтеза стероидных гормонов при острой положительной регуляции является экспрессия белка 81ЛЯ, в остальных
случаях — цитохрома Р450бсс [10]. В связи с этим следует предположить, что развитие ме-ланоцитарных новообразований кожи связано с неспецифической интенсификацией синтеза стероидных гормонов в коже.
Выводы
• В эпидермисе больных внутридермальными меланоцитарными новообразованиями кожи регистрируется повышенный уровень ферментов, метаболизирующих стероидные гормоны, — цитохрома Р450бсс, 21-гидроксилазы, 3р-И8Б+, что может быть сопряжено с активацией пролифера-тивных процессов в коже при данной патологии, но не с канцерогенезом.
• Регуляция синтеза стероидных гормонов в коже может быть использована в качестве новой терапевтической стратегии при пролифератив-ных заболеваниях кожи.
Исследование выполнено при поддержке внутривузов-ским грантом Красноярского государственного медицинского университета (Т.Г.Р.).
ЛИТЕРАТУРА
1. Foitzik K., Langau E.A., Paus R. Prolactin and the skin: a derma-tological perspective on an ancient pleiotropic peptide hormone. J. Invest. Dermatol. 2009; 129(5): 1071—87.
2. Langau E.A., Ramot Y., Banning A., Poeggeler B., Biro T., Gaspar E., et al. Thyrotropin-releasing hormone and oestrogen differentially regulate prolactin and prolactin receptor expression in female human skin and hair follicles in vitro. Br. J. Dermatol. 2010; 162(5): 1127—31.
3. Rousseau K., Kauser S., PritchardL.E., WarhurstA., Oliver R.L., Slominski A., et al. Proopiomelanocortin (POMC), the ACTH/ melanocortin precursor, is secreted by human epidermal kerati-nocytes and melanocytes and stimulates melanogenesis. FASEB J. 2007; 21(8): 1844—56.
4. Bodo E., Kany B., Gäspär E., Knüver J., Kromminga A., Ramot Y., et al. Thyroid-stimulating hormone, a novel, locally produced modulator of human epidermal functions, is regulated by thyrotropin-releasing hormone and thyroid hormones. Endocrinology. 2010; 151(4): 1633—42.
5. Nguyen M.N., Slominski A., Li W., Ng Y.R., Tuckey R.C. Metabolism of vitamin d2 to 17,20,24-trihydroxyvitamin d2 by cytochrome p450scc (CYP11A1). Drug Metab. Dispos. 2009; 37(4): 761—7.
6. TeraoM., MurotaH., Kimura A., KatoA., IshikawaA., Igawa K., et al. 11ß-Hydroxysteroid dehydrogenase-1 is a novel regulator of skin homeostasis and a candidate target for promoting tissue repair. PLoS One. 2011; 6(9): e25039.
7. Tang E.K., Li W., Janjetovic Z., Nguyen M.N., Wang Z., Slominski A., Tuckey R.C. Purified mouse CYP27B1 can hydroxylate 20,23-dihydroxyvitamin D3, producing 1alpha,20,23-trihy-droxy vitamin D3, which has altered biological activity. Drug. Metab. Dispos. 2010; 38(9): 1553—9.
8. Chen W., Obermayer-Pietsch B., Hong J.B., MelnikB.C., Yama-saki O., Dessinioti C., et al.Acne-associated syndromes: models for better understanding of acne pathogenesis. J. Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 2011; 25(6): 637—46. doi: 10.1111/j.1468-3083.2010.03937.x.
9. Dumont M., Luu-The V., Dupont E., Pelletier G., Labrie F. Characterization, expression, and immunohistochemical localization of 3 beta-hydroxysteroid dehydrogenase/delta 5-delta 4 isomerase in human skin. J. Invest. Dermatol. 1992; 99(4): 415—21.
10. Miller W.L. Role of mitochondria in steroidogenesis. Endocr. Dev. 2011; 20: 1—19.
Поступила 30.01.12
