Научная статья на тему 'Роль антигенпрезентирующих клеток в обострении вульгарного псориаза'

Роль антигенпрезентирующих клеток в обострении вульгарного псориаза Текст научной статьи по специальности «Фундаментальная медицина»

CC BY
126
21
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ВУЛЬГАРНЫЙ ПСОРИАЗ / АНТИГЕНПРЕЗЕНТИРУЮЩАЯ КЛЕТКА / БИОПСИЯ / ИММУНОГИСТОХИМИЯ / PSORIASIS VULGARIS / ANTIGEN PRESENTING CELL / BIOPSY / IMMUNO HISTOCHEMISTRY

Аннотация научной статьи по фундаментальной медицине, автор научной работы — Городилов Роман Вячеславович, Правдина Ольга Валерьевна, Новиков Александр Иванович, Кононов Алексей Владимирович, Охлопков Виталий Александрович

Антигенпрезентирующие клетки участвуют в инициации воспалительного процесса при вульгарном псориазе через активацию специфических Т-лимфоцитов. В коже описаны различные популяции антигенпрезентирующих клеток. Мы исследовали роль популяций CDIa-, CD68и HLA-DR-клеток в псориатической папуле. Материалом являлись биоптаты, фиксированные в формалине, полученные у 38 больных вульгарным псориазом в стадию обострения дерматоза. Детекцию клеток осуществляли иммуногистохимическим методом в парафиновых срезах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по фундаментальной медицине , автор научной работы — Городилов Роман Вячеславович, Правдина Ольга Валерьевна, Новиков Александр Иванович, Кононов Алексей Владимирович, Охлопков Виталий Александрович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

The role of antigen presenting cells in exacerbation of psoriasis vulgaris

Antigen-presenting cells participate in the initiation of the inflammatory process in psoriasis vulgaris through the activation of antigen-specific T lymphocytes. The skin contains several different subsets of antigen-presenting cells. To investigate the role of these antigen presenting cells we examined the distribution CDlα-, CD68and HLA-DR-cells in formalinfixed, paraffin-embedded specimens obtained from a total of 38 patients with exacerbation of psoriasis vulgaris.

Текст научной работы на тему «Роль антигенпрезентирующих клеток в обострении вульгарного псориаза»

Таблица 2

Распределение количественных критериев оптической плотности костной ткани нижней челюсти

Основные точки наблюдения Группа с травмой нижней челюсти

через 4 недели 72,98±1,94

через 6 месяцев 78,3±1,8

через 1,5 года 80,94±1,65

подверженных механическому воздействию. При этом определяется стойкость выявленных изменений в нижней челюсти сроком до 2 лет.

Таким образом, длительность заживления переломов находится в достаточно широких пределах и определяется целым рядом объективных и субъективных факторов.

Диагноз перелома кости, особенно в сомнительных случаях не может быть поставлен только на основании анализа результатов лучевого обследования. Полноценной является лишь комплексная клинико-лучевая и судебно-медицинская диагностика.

Результаты работы убедительно доказали возможность и целесообразность исследования плотности костной ткани в комплексе с другими методами для идентификационных экспертиз в судебной медицине. На большом практическом и экспериментальном материале доказана эффективность применения дополнительного способа при идентификации лич-

ности по значительно разрушенным черепам и малоинформативным прижизненным рентгеновским снимкам. Определены критерии количественной оценки результатов не только в возрастном аспекте.

При условии разработки и немедленного внедрения в практику вышеуказанного нетрадиционного метода исследования появляется реальная возможность установления личности 84 % неопознанных погибших.

Библиографический список

1. Аникин, Ю. М. Построение и свойства костных структур / Ю. М. Аникин, Л. Л. Колесников. - М. : ММСМ, 1992. - 180 с.

2. Осипенкова-Вичтомова, Т. К. Судебно-гистологическая экспертиза костей / Т. К. Осипенкова-Вичтомова. — М., 2003. — 97 с.

3. Пашинян, Г. Судебно-медицинский анализ и принципы экспертной оценки изолированных повреждений зубов / Г. Пашинян, П. Ромодановский, А. Геворкян // Медицинская газета. — № 70, 2003. — С. 174.

ГОРДЕЕВА Жанна Николаевна, заочный аспирант кафедры судебной медицины с курсом правоведения. КОНЕВ Владимир Павлович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой судебной медицины с курсом правоведения. Адрес для переписки: 644043, г. Омск, ул. Партизанская, 20.

Статья поступила в редакцию 18.08.2010 г. © Ж. Н. Гордеева, В. П. Конев

УДК 616.517-002.158 : 612.42-076.5

Р. В. ГОРОДИЛОВ О. В. ПРАВДИНА А. И. НОВИКОВ А. В. КОНОНОВ В. А. ОХЛОПКОВ

Омская государственная медицинская академия

РОЛЬ

АНТИГЕНПРЕЗЕНТИРУЮЩИХ КЛЕТОК В ОБОСТРЕНИИ ВУЛЬГАРНОГО ПСОРИАЗА

Антигенпрезентирующие клетки участвуют в инициации воспалительного процесса при вульгарном псориазе через активацию специфических Т-лимфоцитов. В коже описаны различные популяции антигенпрезентирующих клеток. Мы исследовали роль популяций СР!а-, СР68- и ИЬА-Р^клеток в псориатической папуле. Материалом являлись биоптаты, фиксированные в формалине, полученные у 38 больных вульгарным псориазом в стадию обострения дерматоза. Детекцию клеток осуществляли иммуногистохимическим методом в парафиновых срезах.

Ключевые слова: вульгарный псориаз, антигенпрезентирующая клетка, биопсия, иммуногистохимия.

Вульгарный псориаз — широко распространенный дерматоз, характеризующийся хроническим рецидивирующим течением. В патогенезе вульгарного псориаза ведущее значение имеют нарушения в системе иммунитета, проявляющиеся в чрезмерной

активации клеточного звена [1, 2]. Поляризация иммунного ответа возникает в момент презентации антигенных детерминант и зависит, прежде всего, от особенностей антигена, его физико-химических свойств, а также от микроокружения в местах фор-

мирования иммунного синапса. Иммунный синапс представляет собой двухкомпонентную систему: с одной стороны, это антигенпрезентирующая клетка, несущая на своей поверхности молекулы II класса главного комплекса гистосовместимости со встроенным в нее антигеном, с другой — это Т-лимфоцит. Такое межклеточное взаимодействие нуждается в дополнительных молекулах контактного взаимодействия.

Сформировавшаяся псориатическая папула состоит из лимфомакрофагального воспалительного инфильтрата, в котором реализуются механизмы презентации антигенов посредством межклеточных взаимодействий с формированием иммунных синапсов [3].

В организме человека все существующие антиген-презентирующие клетки можно условно разделить на две популяции: профессиональные и непрофессиональные. Профессиональными антигенпрезентиру-ющими клетками являются клетки костно-мозгового происхождения, относящиеся к системе мононукле-арных фагоцитов. В коже данная клеточная популяция представлена клетками Лангерганса (локализуются в базальных и супрабазальных слоях эпидермиса), плазмацитоидными клетками периваскулярных пространств дермы. Кроме того, в условиях формирования воспалительного ответа в профессиональные антигенпрезентирующие клетки трансформируются моноциты крови.

Активация анигенпрезентирующей клетки происходит после ее взаимодействия с антигеном, который путем экзоцитоза поступает в цитоплазму, где подвергается процессингу с участием эндосом. Считается, что в их мембрану встроены белки семейства LAMP (лизосом-ассоциированные мембранные протеины), осуществляющие постепенное ферментное расщепление фагоцитируемых клеткой объектов. К одной из таких молекул относится CD68 — маркер моноцитов/макрофагов [4]. Процессинг антигена заканчивается встраиванием антигенных детерминант в молекулу главного комплекса гистосовместимости HLA-DR, которая транслоцируется на цито-плазматическую мембрану. Именно в таком виде происходит передача антигенного сигнала Т-лимфоциту.

Однако клетки Лангерганса кожи, ответственные за локальный иммунный ответ, обладают другими механизмами презентации антигена. Клетки Лангерганса являются облигатной популяцией, происходящие из CD34+ клеток-дериватов красного костного мозга. Такие клетки-предшественники, премированные homming-рецептором CLA, в эксперименте in vitro под действием GM-CSF/TNF-a трансформируются в клетки Лангерганса [5]. Характерной их особенностью является экспрессия CDla на поверхности цитоплазматической мембраны. Молекулы CDla представляют собой отдельный тип антиген-презентирующих молекул, распознаваемых Т-лим-фоцитами. По своей структуре молекула CDla сходна с классическими молекулами МНС класса I, так как полипептидная цепь CDla также связывается с 32-микроглобулином. Молекулы CDla презентируют Т-клеткам липидные и гликолипидные антигены [6].

Поскольку клоны рестриктированных по CDla Т-лимфоцитов несут разнообразные Т-клеточные рецепторы, вполне вероятно, что молекулы семейства CDla могут презентировать широкий спектр таких антигенов, что скорее всего имеет место при развитии псориаза. В связи с этим представляется интересным исследование, посвященное анализу популяций анти-генпрезентирующих клеток в условиях формирования псориатической папулы.

Цель исследования — определить изменения в популяции антигенпрезентирующих клеток псориатической папулы в момент обострения дерматоза.

Материал и методы исследования

Исследование проведено методом поперечного среза. В работе использовались биоптаты 38 пациентов, полученные в момент поступления в стационар для лечения вульгарного псориаза. Кроме общепринятых клинических методов обследования больным проводилась оценка тяжести дерматоза на основании индекса РАЯ1. Участок кожи диаметром 0,7 см иссекался дерматомом в периферической зоне наиболее крупной папулы в области спины. Кусочки ткани фиксировали в нейтральном формалине (рН 7,2 — 7,4, фосфатный буфер). Изготавливали срезы толщиной 4 — 5 мкм, которые окрашивали гематоксилином и эозином. При микроскопическом исследовании оценивали состав и распространение воспалительного инфильтрата, а также выраженность акантоза. Для идентификации популяций антигенпрезентирующих клеток использовали иммуногистохимический метод детекции, с последующей окраской ядер гематоксилином. В работе применяли первичные антитела к молекулам CDla (клон 010, Dako), CD68 (клон PG-M1, Dako) и НЬА^ (клон N^^N3, Dako), а также систему детекции LSAB+ фако). Осуществляли подсчет клеток в пяти последовательных полях зрения при увеличении микроскопа х600, с последующим пересчетом на 1 мм. Корреляционный анализ проводили с использованием критерия Пирсона.

Результаты

Клиническая, характеристика пациентов. У пациентов на момент взятия биоптата патологический процесс носил распространенный характер и был представлен типичными для псориаза розовыми или красными папулами, а также бляшками различных размеров с характерными серебристыми чешуйками на поверхности, при поскабливании которых четко выявлялись патогмоничные для псориаза симптомы: стеариновое пятно, терминальная пленка, точечное кровотечение. У всех пациентов диагностирована тяжелая или средне-тяжелая форма течения дерматоза на основании индексной оценки PASI, среднее значение которого составило 21,16±0,37.

Гистологическая характеристика биоптатов. У всех пациентов при микроскопическом исследовании выявлялись признаки прогрессирования воспалительного процесса. Инфильтрат папулы состоял преимущественно из мононуклеарных клеток, локализовавшихся вокруг сосудов как сетчатого, так и сосочкового слоев дермы. Степень воспалительной инфильтрации в сосочках дермы по сравнению с сетчатым слоем была снижена, что возможно связано с явлениями выраженного отека в этом компарт-менте. Сосуды сосочкового слоя дермы удлинялись и приобретали извитой вид. Они имели расширенный просвет и были выстланы эндотелиальными клетками с крупным умеренно гиперхромным ядром. Степень акантоза характеризовалась как умеренная и реже выраженная, с характерным истончением эпидермиса в области верхушки сосочков. В многослойном плоском эпителии выявлялись признаки гиперкератоза и паракератоза с истончением зернистого слоя. Такая микроскопическая картина характеризовалась как псориатическая папула в стадии прогрессирования воспалительного процесса. Лишь в единичных наблю-

Таблица 1

Количество антигепрезентирующих клеток в 1 мм среза биоптата псориатической папулы

Клеточная популяция CDla CD68 HLA-DR

М ± S Q25; Me; Q,5 49,04 ± 18,26 32,1; 49,7; 64,8 84,02 ± 22,21 64,3; 83,5; 103,5 331,49 ± 40,33 301,66; 332,41; 361,1

дениях мы выявляли классические проявления обострения дерматоза с наличием субкорнеальных микроабсцессов Мунро. В этих биоптатах вокруг сосудов сосочкового слоя дермы локализовались единичные нейтрофильные лейкоциты, которые мигрировали в пласт эпидермиса.

Иммуногистохимическаяхарактеристика биоп-татов. В воспалительном инфильтрате псориатической папулы обнаружены популяции CDla-, CD68-и HLA-DR-позитивных клеток (табл. 1). При иммуно-гистохимическом исследовании мы выявили, что CDlа-позитивные клетки локализуются в эпидермисе. В ходе реакции антитела к CDla в виде коричневой метки прокрашивали цитоплазматические отростки, располагавшиеся между кератиноцитами. СD68-позитивные клетки локализовались в дерме, при этом первичные антитела прокрашивали цитоплазму. Мембранное прокрашивание маркера HLA-DR обнаруживалось в клетках воспалительного инфильтрата дермы, а также в эпидермисе, где оно локализовалась и в кератиноцитах. Таким образом, в стадию прог-рессирования дерматоза активно осуществляется процесс презентации антигена как в эпидермисе, так и в дерме, при этом, возникающая абберантная экспрессия молекул HLA-DR на поверхности кера-тиноцитов, существенно усиливает суммарную анти-генпрезентирующую способность в коже.

При статистическом анализе выявлена сильная отрицательная корреляционная связь между популяциями, экспрессирующими CDlа и CD68 молекулы (рис. 1) (коэффициент Пирсона г= — 0,939; р<0,001). Слабая положительная корреляционная связь выявлена между HLA-DR и CD68-позитивными клетками (коэффициент Пирсона г = 0,336; р = 0,042). Корреляционная связь между HLA-DR и CDla-позитивными клетками оказалась статистически недостоверной (коэффициент Пирсона г=—0,298; р = 0,074).

Обсуждение

Прогрессирование воспалительного процесса в стадию обострения вульгарного псориаза сопровождается стереотипной клинической картиной с образованием бляшек, основу которых составляют воспалительный инфильтрат, преимущественно мононук-леарного характера.

Считается [7], что персистенция воспалительного инфильтрата поддерживается межклеточными взаимодействиями, получивших название иммунных синапсов. К участникам иммунного синапса относят анигенпрезентирующую клетку с одной стороны, с другой стороны Т-лимфоцит-хелпер. Межклеточные взаимодействия в такой кооперации поддерживаются широким спектром молекул контактной адгезии, из которых ведущей является молекула МНС со встроенным антигеном, локализующаяся на поверхности анитгенпрезентирующей клетки, и TCR-T-лимфо-цита-хелпера [8]. Активация лимфоцита в ходе такого взаимодействия приводит к продукции цитокинов,

определяющих в дальнейшем поляризацию иммунного ответа, которая в псориатической папуле смещается в сторону клеточного звена [9].

В нашем исследовании мы обнаружили, что в псориатической папуле в стадию прогрессирования воспалительного процесса происходит активная презентация антигенов как профессиональными антигенпрезентирующими клетками, так и эпите-лиоцитами, которые, вероятно, вследствие воздействия на них цитокинов воспалительного инфильтрата приобретают эту способность. В эксперименте показано, что в культуре кератиноцитов после обработки IL-1, на поверхности клеток обнаруживаются молекулы II класса МНС [10].

Мы выявили, что кроме кератиноцитов в эпидермисе презентация антигена активно осуществляется клетками Лангерганса. Вероятно, в условиях формирования воспалительного инфильтрата в псориатической папуле имеются необходимые факторы для созревания их предшественников из клеток крови. Обращает внимание, что в стадию обострения дерматоза количество клеток Лангерганса находилось в обратной зависимости от количества макрофагов воспалительных инфильтратов дермы. Именно между CDla- и CD68-позитивными выявлена сильная отрицательная корреляционная связь (рис. 1).

Возможно, обнаруженная нами различная интенсивность в распределении профессиональных анти-генпрезентирующих клеток при псориазе связана с его химической природой. В настоящее время так и не идентифицированы антигенные детерминанты, ответственные за инициацию воспалительного процесса при обострении дерматоза. В литературе, наиболее часто фигурируют суперантигены, аналогичные антигенам стрептококков [11]. Считается, что суперантигены способны присоединяться непосредственно к молекуле II класса МНС, без предварительного процессинга. Вероятно, именно такие антигены локализованы на поверхности кератиноцитов, которые в силу своей дифференцировки утрачивают возможность процессировать антигены. Кроме того, в эпидермоцитах описан другой механизм адгезии антигенов на их поверхности: взаимодействие антигенных детерминант с Toll-like рецепторами, активация которых, приводит к индукции транскрипции провоспалительных цитокинов [12]. Таким образом, кератиноциты, благодаря абберантной экспрессии антигенов способны инициировать воспалительный процесс, что манифестирует обострение вульгарного псориаза.

Антигены инфекционной природы, адгезирую-щиеся к поверхности профессиональных антиген-презентирующих клеток, подвергаются экзоцитозу. Дальнейшая их переработка осуществляется в эндо-сомах клетки при участии системы LAMP, к которой относят молекулу CD68. Вероятно, именно эти антигенные детерминанты экспонируются мигрирующими в очаги поражения макрофагами, так как мы выявили высокую экспрессию CD68 в воспалитель--

Рис. 1. Количество антигенпрезентирующих клеток в 1 мм среза в биоптатах кожи больных вульгарным псориазом

(сильная отрицательная корреляционная связь, г = —0,9)

ном инфильтрате дермы. Утилизация липидных и гликолипидных антигенов осуществляется в эпидермисе клетками Лангерганса, где мы обнаружили в большом количестве экспрессию CDla.

Таким образом, в псориатической папуле формируется популяция антигенпрезенетирующих клеток, которая по своим биологическим свойствам является универсальной для детекции любого антигена. А выявленные нами корреляционные взаимоотношения отражают всего лишь возможный структурный спектр антигенов, инициирующий воспалительный процесс у конкретного больного вульгарным псориазом.

Однако полученные нами результаты могут свидетельствовать о наличии двух путей проникновения антигенов в кожу. При экзогенном поступлении их процессинг осуществляется в эпидермисе: как в кератиноцитах, так и в клетках Лангерганса, а в случаях эндогенного проникновения — его переработка осуществляется в макрофагах воспалительного инфильтрата.

Выявленные в нашем исследовании количественные и качественные различия в локализации антигенпрезентирующих клеток в условиях обострения дерматоза могут влиять на течение воспалительного процесса, что необходимо учитывать при поиске средств таргетной терапии.

Библиографический список

1. Современные представления об иммунных механизмах развития псориаза : (обзор литературы) / В. Р. Хайрутдинов [и др.] // Вестник дерматологии и венерологии. — 2007. — № 1. — С. 3-7.

2. Immunopathogenesis of psoriasis / R. Sabat [et al.] // Exp. Dermatol. - 2007. - Vol. 16, № 10. - P. 779-798.

3. Nickoloff, B. J. Immunopathogenesis of psoriasis / B. J. Nicko-loff, J. Z. Qin, F. O. Nestle // Clin. Rev. Allergy Immunol. - 2007. -Vol. 33, № 1-2. - P. 45-56.

4. Greaves, D. R. Macrophage-specific gene expression: current paradigms and future challenges / D. R. Greaves, S. Gordon // J. He-matol. - 2002. - Vol. 76, № 1. - P. 6-15.

5. Generation of human dendritic cells/Langerhans cells from circulating CD34 + hematopoietic progenitor cells / D. Strank [et al.] // Blood. - 1996. - Vol. 87. - P. 1292- 1302.

6. Epidermal Langerhans cells efficiently mediate CD lade-pendent presentation of microbial lipid antigens to T cells / V. Pena-Cruz [et al.] // J. Invest. Dermatol. - 2003. - Vol. 121, № 3. -P. 517-521.

7. Ghoreschi, К. Tmimmopathogenesis and role of T cells in psoriasis / К. Ghoreschi, С. Weigert, M. Rocken // Clin Dermatol. -

2007. - Vol. 25, № 6. - P. 574-580.

8. Baier, G. The immunological synapse: kinases in T-cell signalling as potential drug targets / G. Baier, K. Asadullah, U. Ziigel // Immunol. Lett. - 2006. - Vol. 105, № 1. - P. 3-5.

9. Homey, В. Chemokines and other mediators as therapeutic targets in psoriasis vulgaris / В. Homey, S. Meller // Clin. Dermatol. -

2008. - Vol. 26, № 5. - P. 539-545.

10. The psoriatic transcriptome closely resembles that induced by interleukin-1 in cultured keratinocytes: dominance of innate immune responses in psoriasis / J. B. Мее [et al.] // Am. J. Pathol. -2007. - Vol. I71, № 1. - P. 32-42.

11. Prinz, J. C. The role of streptococci in psoriasis / J. C. Prinz // Hautarzt. - 2009. - Vol. 60, № 2. - P. 109-115.

12. Musette, P. Innate immunity: cutaneous expression of Tolllike receptors / P. Musette, I. Auquit Auckbur, E. Begon // Med. Sci. (Paris). - 2006. - Vol. 22, № 2. - P. 149-152.

ГОРОДИЛОВ Роман Вячеславович, кандидат медицинских наук, доцент кафедры патологической анатомии с курсом клинической патологии. ПРАВДИНА Ольга Валерьевна, кандидат медицинских наук, доцент кафедры дерматовенерологии. НОВИКОВ Александр Иванович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой дерматовенерологии.

КОНОНОВ Алексей Владимирович, доктор медицинских наук, профессор, заведующий кафедрой патологической анатомии с курсом клинической патологии.

ОХЛОПКОВ Виталий Александрович, доктор медицинских наук, профессор кафедры дерматовенерологии.

Адрес для переписки: 644001, г. Омск, ул. 5-я Линия, 117а (кафедра дерматовенерологии Омской государственной медицинской академии).

Статья поступила в редакцию 18.08.2010 г.

© Р. В. Городилов, О. В. Правдина, А. И. Новиков, А. В. Кононов, В. А. Охлопков

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.