CC BY
35
экспериментальная и клиническая гастроэнтерология | выпуск 146 | № 10 2017
клиническая гастроэнтерология | clinical gastroenterology
СРК: ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ ИЛИ ОРГАНИЧЕСКАЯ ПАТОЛОГИЯ?
*
* Иллюстрации к статье - на цветной вклейке в журнал
Ткачев А. В. — заведующий кафедрой пропедевтики внутренних болезней Мазовка К. Е. — ассистент кафедры пропедевтики внутренних болезней Мкртчян Л. С. — ассистент кафедры пропедевтики внутренних болезней Tkachev A. V. — Head of the Department of Internal Medicine Propaedeutics
Mazovka K. E. — Assistant of the Department of Internal Medicine Propaedeutics Mkrtchyan L. S. — Assistant of the Department of Internal Medicine Propaedeutics
Резюме
Ткачев
Александр Васильевич
Tkachev Aleksander V. tkachev@aaanet.ru
Цель исследования — изучение компонентов системы протеолиза у больных с синдромом разраженного кишеч ника (диарейный вариант) (СРК-д) и у больных с язвенным колитом (ЯК) в различные стадии заболевания.
Материалы и методы. В исследование были включены 17 больных с СРК-д, в качестве групп сравнения выступали 7 больных с легким течением ЯК и 16 человек в ремиссии ЯК. Компоненты системы протеолиза оценивались по продукции матриксной металлопротеиназы 9 (ММП-9) и тканевого ингибитора матриксной металлопротеиназы 1 (ТИМП-1) в слизистой оболочке сигмовидной и прямой кишки иммуногистохимическим методом с использованием поликлональных кроличьих антител к ММП-9 и моноклональных мышиных антител к ТИМП-1.
Результаты морфологического исследования колонобиоптатов у больных с СРК-д показали клеточную инфильтрацию, что в свою очередь дает повод усомниться в функциональном характере заболевания. При этом продукция ММП-9 и ТИМП-1 у больных с СРК-д и ЯК в стадии ремиссии имели сходные показатели.
Заключение: результаты нашего исследования указывают на морфологический субстрат функционального заболевания, что подтверждается исследованиями ультраструктуры слизистой оболочки толстой кишки у больных с СРК-д. Можно предположить, что при СРК-д одним из механизмов, влияющих на развитие слабого воспаления в слизистой оболочке толстой кишки, является повышение продукции ММП-9 и снижение продукции ТИМП-1, что вероятно объясняет развитие поверхностного воспаления слизистой оболочке толстой кишки.
Ключевые слова: синдром раздраженной кишки, язвенный колит, система протеолиза, матриксная металлопротеи-наза 9, тканевой ингибитор матриксной металлопротеиназы
Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология 2017; 146 (10): 50-53
The objective of the our study — to investigate the components of proteolysis in patients with irritable bowel syndrome (diarrheal variant) (IBS-D), and in patients with ulcerative colitis (UC) in the different stages of the disease.
Materials and methods. The study included 17 patients with IBS-D, as the comparison groups were 7 patients with mild UC and 16 — remission of UC. Proteolysis system evaluated by production of matrix metalloproteinase 9 (MMP-9) and tissue inhibitor of metalloproteinase 1 (TIMP-1) in the mucosa of the sigmoid and rectum with the use of immunohistochemical analysis (rabbit polyclonal antibodies to MMP-9 and mouse monoclonal antibodies to TIMP-1).
The results of morphological investigation of colon mucosa in patients with IBS-D showed cellular infiltration, which gives opportunity to doubt the functional nature of the disease. Furthermore production of MMP-9 and TIMP-1 in patients with IBS-D and UC in remission had similar values.
Conclusion: The results of our study indicate on presence of the morphological substrate of functional diseases, as evidenced by studies of the ultrastructure of mucosa in patients with IBS-D. We can suggest that one of the mechanisms influencing on the development of mild inflammation in the colon mucosa is the increasing of the production of MMP-9 and decreasing of the production of TIMP-1 in IBS-D, which probably explain the development of a surface inflammation of the colon mucosa.
Keywords: irritable bowel syndrome, ulcerative colitis, proteolysis, matrix metalloproteinase-9, tissue inhibitor of matrix metalloproteinase
Eksperimental'naya i Klinicheskaya Gastroenterologiya 2017; 146 (10): 50-53
Summary
Введение
В настоящее время отмечается неуклонный рост функциональных заболеваний, в частности, синдрома раздраженной кишки (СРК). По данным последних эпидемиологических исследований только треть больных СРК обращаются за специализированной помощью, остальные же лечатся самостоятельно [1]. Поводом для обращения к врачу является резкое снижение качества жизни пациента, что объясняет постоянный интерес к изучению этой патологии. Вместе с тем, СРК не влияет на показатель смертности и риск развития онкологических заболеваний [2].
За последние 20 лет определение СРК претерпело множество изменений. Впервые выделение кишечных симптомов в единый синдром было выполнено N.A. Chaudhary и S.C Truelove в 1962 году [3]. Эти диагностические критерии были дополнены и опубликованы Маннингом в 1979 году [4]. Впоследствии были разработаны Римские критерии I, после чего проводили уже несколько их пересмотров и в настоящее время используется III редакция.
Несмотря на достигнутый прогресс в понимании патогенеза и использования для постановки диагноза СРК Римских критериев III, остается ряд вопросов, касающихся диагностики и лечения данной патологии, связанных со сложностью разграничения функциональной и органической патологии, а также рефрактерности данной категории пациентов к лечению.
Результаты исследований последних лет свидетельствуют о значительном продвижении в понимании патофизиологических механизмов СРК. Так, в формировании клинических проявлений СРК принимают участие моторные нарушения [5], качественные и количественные изменения интести-нальной микробиоты [6], влияние проницаемости кишечной стенки [7,8] и её воспалительные изменения (low-grade inflammation) [9,26], а также нарушение нейрогуморальной регуляции в системе «головной мозг-кишечник» [10,11,12], вегетативные и гормональные расстройства, факторы окружающей среды, психосоциальные факторы. Вместе с тем, имеют место данные, свидетельствующие о наличии генетической предрасположенности [27].
Причинами нарушений моторики, секреции и висцеральной гиперчувствительности являются дисбаланс обмена медиаторов, регулирующих поток входящих болевых стимулов в центральной нервной системе, таких как эндогенные опиоиды, серотонин, тахикинин, повышенная восприимчивость к ва-зоинтестинальному пептиду, мотилину и гиперпродукция в кишечнике биологически активных нейротропных веществ [13,14,15].
Имеются данные о наличии генетической предрасположенности к СРК, расстройство продукции противовоспалительных и провоспалительных ци-токинов (IL-10 и фактора некроза опухоли) [16].
Большое количество работ посвящено изучению качественных и количественных изменений инте-стинальной микробиоты, которые предположительно опосредованно влияют на развитие моторных нарушений. Многочисленные работы свидетельствуют о различиях в составе микробиоты у пациентов с различными вариантами течения СРК. Не
вызывает сомнений наличие существенных количественных и качественных различий кишечной микрофлоры у больных СРК. По данным E. Malinen и соавт. (2005), у пациентов, страдающих СРК, различия качественного состава микрофлоры зависят от варианта течения заболевания: в частности, отмечалось уменьшение количества Lactobacillus при диарейном варианте и увеличение количества Veillonella при констипационном варианте СРК [17].
При изучении пристеночной микрофлоры у больных СРК выявлены отличия по сравнению с группой контроля, которые характеризовались увеличением уровня Bacteroidetes и Clostridium, а также снижением количества Bifidobacterium у пациентов с диарей-ным вариантом СРК [18].
Барьерная функция кишечника поддерживается за счет слоя слизи, который задерживает и фиксирует различные объекты, а также благодаря секреции IgA плазматическими клетками и наличия плотных контактов между эпителиоцитами. Нарушение барьерной функции и проницаемости кишечной стенки может привести к потере иммунной толерантности к нормальной микробиоте и способствовать проникновению патогенных микроорганизмов в подслизистый слой [19, 20].
Повышение проницаемости кишечной стенки развивается вследствие нарушений синтеза белков, формирующих плотные клеточные контакты между эпителиоцитами; изменении экспрессии сигнальных рецепторов, осуществляющих взаимодействие организма хозяина с бактериальными клетками; нарушение цитокинового профиля в сторону повышения провоспалительных цитокинов; наличие неспецифического воспаления в стенке кишки; а также изменение качественного и количественного состава кишечной микрофлоры [21, 22, 23, 24, 25].
В ряде работ было выявлено, что у больных СРК повышается активность и количественное содержание клеток воспаления в слизистой оболочке толстой кишки. Имеются данные о снижении концентрации в сыворотке крови противоспалительного IL-10 и повышение экспрессии провоспалительного фактора некроза опухолей, TLR-4, TLR- 5. Результаты исследований последних лет, посвященных изучению ультраструктурных изменений слизистой оболочки толстой кишки, было установлено утолщение и разрыхление базальной мембраны, избыточное отложение коллагеновых волокон, дистрофические изменения эпителиальных клеток, что свидетельствует об «условности» разграничения патологии на функциональную и органическую. [16].
Существует предположение о возможности сочетания (перекреста) воспалительных заболеваний кишечника и СРК при сочетании клинических проявлений и отсутствии активности при гистологическом исследовании у больных язвенным колитом (ЯК). Наряду с этим трудности, возникающие при проведении дифференциальной диагностики легкого течения ЯК и СРК (диарейного варианта) послужило поводом для проведения данного исследования, целью которого является изучение компонентов системы протеолиза у больных с СРК (диарейный вариант) и ЯК в различные стадии заболевания.
экспериментальная и клиническая гастроэнтерология | выпуск 146 | № 10 2017
клиническая гастроэнтерология | сИпка! да$1:гоеп1его!оду
Материалы и методы исследования
В исследование были включены 40 человек, из них 17 (42 %) - пациенты с СРК (диарейный вариант), 7 (18 %) - с легким течением ЯК и 16 (40 %) - в стадии ремиссии ЯК. Средний возраст составил 26,4 ± ± 6,1 лет.
Пациентам с СРК и ЯК были выполнены общеклинические исследования, эндоскопическое исследование толстой кишки с забором биопсийно-го материала для последующего морфологического исследования и микробиологическое исследование
содержимого толстой кишки. Диагноз СРК (диарейный вариант) устанавливался на основании Римских критериев III. Продукцию матриксной ме-таллопротеиназы 9 (ММП-9) и тканевой ингибитор матриксной металлопротеиназы 1 (ТИМП-1) в слизистой оболочке сигмовидной и прямой кишки оценивали полуколичественно иммуногистохимиче-ским методом с использованием поликлональных кроличьих антител к ММП-9 и моноклональных мышиных антител к ТИМП-1.
Результаты исследования
При проведении эндоскопического исследования толстой кишки у больных СРК было выявлено отсутствие эрозивно - язвенных повреждений слизистой оболочки толстой кишки. При морфологическом исследовании колонобиоптатов у больных СРК отмечалась диффузная слабовыраженная инфильтрация одиночными макрофагами и ней-трофилами слизистой оболочки толстой кишки.
При иммуногистохимическом исследовании в группе пациентов с СРК была выявлена слабая продукция ММП-9 и ТИМП-1 в слизистой оболочке сигмовидной и прямой кишки. У пациентов в группе с легким течением ЯК было выявлено повышение продукции ММП-9 в прямой и сигмовидной кишке Ме (<30>25^0>75) (3,0(2,0-3,0)/ 3,0(2,0-3,0)) по сравнению с пациентами с СРК (диарейный вариант) (Ме (Q0.25-Q0.75) (1,0 (1,0-1,0)/ 1,0 (1,0-1,0)) и здоровыми добровольцами Ме «0 25-<075) (0,0(0,0-0,0)/ 0,0(0,0-0,0)). Однако, продукция мМП-9 и ТИМП-1 в слизистой оболочке толстой кишки у пациентов больных с СРК (диарейный вариант) и ЯК в стадии
ремиссии имели сходные показатели (Таблица 1, рисунок 1 - на цветной вклейке).
При анализе продукции ММП-9 и ТИМП-1 в слизистой оболочке сигмовидной и прямой кишки были выявлены статистически значимые различия данных показателей между больными СРК, ЯК (легкое течение) и здоровыми добровольцами. Дальнейший анализ показал, что статистически значимыми по всем вышеуказанным показателям являются парные сравнения группы больных СРК (диарейный вариант) с группой пациентов с ЯК (легкое течение) с (р < 0,05), статистически значимые различия продукции ММП-9 и ТИМП-1 в слизистой оболочке толстой кишки у пациентов больных с СРК (диарейный вариант) и ЯК в стадии ремиссии отсутствовали (р>0,05). Наряду с этим парные сравнения группы СРК (диарейный вариант) с группой здоровых добровольцев оказались статистически незначимыми для всех четырех показателей (р>0,05).
Заключение
Результаты, полученные нами в ходе проведенного исследования, указывают на то, что при СРК одним из механизмов, влияющих на развитие слабого воспаления в слизистой оболочке толстой кишки, является повышение продукции ММП-9, а продукция ТИМП-1, способная ограничивать протеолитическую активность ММП-9, вероятно,
недостаточна, что ведет к развитию поверхностного воспаления слизистой оболочке толстой кишки. Тем не менее, при органической патологии толстой кишки, например, ЯК, отмечалась более выраженная продукция ММП-9 и ТИМП-1, что и обуславливало наличие язвенно - некротических изменений в слизистой оболочке толстой кишки.
Таблица 1.
Активность ММП-9 и ТИМП-1 в слизистой оболочке толстой кишки у больных ЯК и СРК
Примечание:
р1 парные сравнения группы СРК с ЯК (легкое течение)
р2 -парные сравнения группы СРК с ЯК в стадии ремиссии
р3 -парные сравнения группы СРК со здоровыми
Показатель ЯК, легкое ЯК, СРК Здоровые Р * P2 Pз
течение ремиссия п=17 добровольцы критерий
п=7 п=16 п=15 Краскала-
Ме Ме Ме Ме Уоллиса
Сигмовидная кишка
ММП-9 3,0 (2,0-3,0) 1,0(1,0-2,0) 1,0 (1,0-1,0) 0,0(0,0-0,0) < 0,05 р< 0,05 0,34 0,26
ТИМП-1 2,0 (1,0-3,0) 1,0(1,0-1,0) 1,0(0,0-1,0) 0,0(0,0-0,0) < 0,05 Р< 0,05 1,00 0,18
Прямая кишка
ММП-9 3,0 (2,0-3,0) 1,0 (1,0-2,0) 1,0 (1,0-1,0) 0,0(0,0-0,0) < 0,05 Р< 0,05 1,00 0,38
ТИМП-1 2,0 (2,0-3,0) 1,0(1,0-1,0) 0,0 (0,0-1,0) 0,0(0,0-0,0) < 0,05 Р< 0,05 1,00 0,77
Литература
1. Canavan C., West J., Card T. The epidemiology of irritable bowel syndrome//Clin. Epidemiol.2014.Vol.6.P.71-80.
2. Ford A. C., Formfn B., Bailey A. G. et al. Effect of dyspepsia on survival: a longitudinal 10-year follow- up study // Am.J. Gastroenterol. 2012. Vol. 107. P. 912-921
3. Chaudhary N. A., Truelove S. С. The irritable colon syndrome: a study of the clinical features, predisposing causes and prognosis in 130 cases// Q.J. Med. 1962. Vol.31.P.307-323.
4. Manning A. P., Thompson W. G., Heaton K. W., Morris A. F. Towards positive diagnosis of the irritable bowel // BMJ.1978.Vol.2.P.653-654.
5. Kanazawa M., Palsson O. S., Thiwan S. I. et al. Contributions of pain sensitivity and colonic motility to IBS symptom severity and predominant bowel habits // Am.J. Gasroenterol. 2008. Vol. 103. P. 2550-2561
6. Simren M., Barbara G., Flint H. J. et al. Intestinal micro-biota in functional bowel disorders: a Rome foundation report // Gut. 2013. Vol. 62. P. 159-176.
7. Camilleri M., Lasch K., Zhou W. Irritable bowel syndrome: methods, mechanisms, and pathophisiology. The confluence of increased permeability, inflamation, and, pain in irritable bowel syndrome // Am.J. Physiol. Gastrointest. Liver. Physiol. 2012. Vol. 303. G.775-785.
8. Shulman R. J., Jarrett M. E., Cain K. C. et al. Associations among gut permeability, inflammatory markers, and symptoms in patients with irritable bowel syndrome // J. Gastroenterol. 2014;. doi:10.1007/s00535-013-0919-6.
9. Ford A. C., Talley N. J. Mucosal inflammation as a potential etiological factor in irritable bowel syndrome: a systematic review // J. Gastroenterol. 2011. Vol. 46. P. 421-431.
10. Koloski N. A., Jones M., Kalantar J. et al. The brain-gut pathways in functional gastrointestinal disorders is bidirectional: a 12-year prospective population-based study // Gut. 2012. Vol. 61. P. 1284-1290.
11. Mayer E. A., Tillisch K. The brain-gut axis in abdominal pain syndromes // Ann. Rev. Med. 2011. Vol. 62. P. 381-396.
12. Stasi C., Rosselli M., Bellini M. et al. Altered neuro-endo-crine-immune pathways in irritable bowel syndrome: the top-down and the bottom-up model // J. Gastroenterol. 2012. Vol. 47. P. 1177-1185.
13. Белоусова Е. А. Абдоминальная боль в практике терапевта // Врач. - 2002. - № 2. - С. 16-20.4.
14. Ивашкин В. Т., Баранская Е. К. Синдром раздраженного кишечника. Избранные лекции по гастроэнтерологии. - М.: МЕДпресс, 2001. - C. 54-82. 6.
15. Махов В. М., Ромасенко Л. В., Турко Т. В. Коморбид-ность дисфункциональных расстройств органов пищеварения // Болезни органов пищеварения. -2007. - Т. 9, № 2. - С. 37-42., 8. Синдром раздраженного кишечника: Учебное пособие / Под ред. И.В. Ма-ева. - М., 2004.
16. Немцов В. И. Синдром раздраженной кишки (СРК): новые представления об этиопатогенезе и лечении // Лечащий врач.2015.№ 6. С......
17. Malinen E., Rinttila T., Kajander K. et al. Analysis of the microbiota of irritable bowel syndrome patients and healthy controls with real-time PCR // Am.J. Gastroenterol. - 2005. - Vol. 100. - P. 373-82.
18. Parkes G. C., Rayment N. B., Hudspith B. N. et al. Distinct microbial populations exist in the mucosa-associated microbiota of sub-groups of irritable bowel syndrome // Neurogastroenterol. Motil. - 2012. - Vol. 24. - P. 31-9.
19. Ng S. C., Hart A. L., Kamm M. A., Stagg A. J., Knight S. C. Mechanisms of action of probiotics: recent advances // Inflamm. Bowel Dis. - 2009. - Vol. 15. -P. 300-10.
20. Ohland С., MacNaughton К. Probiotic bacteria and intestinal epithelial barrier function // American Journal of Physiology, Gastrointestinal and Liver Physiology. -2010. - Vol. 298. - Р. 807-19.
21. Arumugam M. et al. Enterotypes of the human gut mi-crobiome // Nature. -2011. - Vol. 473 (7346). - P. 174-80.
22. Greer J. B., O'Keefe S.J. Microbial induction of immunity, inflammation and cancer // Front. Physiol. - 2011. -Vol. 1. - P. 168.
23. Belmonte L., Beutheu Youmba S., Bertiaux-Vandaele N. et al. Role of toll like receptors in irritable bowel syndrome: differential mucosal immune activation according to the disease subtype // PLoS One. - 2012. -Vol. 7. - P. 427-77.
24. Qin J., Li R., Raes J., Arumugam M. et al. A human gut microbial gene catalogue established by metagenomic sequencing. MetaHIT Consortium // Nature. - 2010. -Vol. 464. - Р. 59-65.
25. Musso G., Gambino R., Cassader M. Obesity, diabetes, and gut microbiota: the hygiene hypothesis expanded? // Diabetes Care. - 2010. - Vol. 33. -P. 2277-84.
26. Scully P., McKernan D.P., Keohane J., Groeger D., Sha-nahan F, Dinan T.G, Quigley E. M. Plasma cytokine profiles in females with irritable bowel syndrome and extra intestinal comorbidity. Am.J. Gastroenterol. 2010. 105.2235-43
27. Kateraei P., Bultron G. Need for a comprehensive medical approach to the neuro- immune -gastroenterology of irritable bowel syndrome. World J. Gastroenter-ol.2011:17:2791-2800
К статье
СРК: функциональная или органическая патология? (стр. 50-53)
Рисунок 1.
Экспрессия ММП-9 и ТИМП-1 в слизистой оболочке толстой кишки у больных ЯК в стадии ремиссии и СРК (диарейный вариант).
Рисунок 2.
Больной И. СРК (диарейный вариант), стадия обострения. Иммуногистохимия. Экспрессия ММП-9 в слизистой оболочке прямой кишки. Увеличение х 20.
Рисунок 3.
Больной И. СРК (диарейный вариант), стадия обострения. Иммуногистохимия. Экспрессия ТИМП-1 в слизистой оболочке прямой кишки. Увеличение х 20.
Рисунок 4.
Здоровый доброволец М. Биоптат из прямой кишки. Экспрессия ММП-9. Увеличение х 20.
Рисунок 5.
Здоровый доброволец М. Биоптат из прямой кишки. Экспрессия ТИМП-1. Увеличение х 20.
