CC BY
19Российская оториноларингология № 5 (66) 2013 :
УДК 616.216.1-002-006.5-031.81-036.12:576.3:576.8.077.3
^^ =
ВЫЯВЛЕНИЕ ЗАВИСИМОСТИ МЕЖДУ МОРФОЛОГИЧЕСКИМИ ИЗМЕНЕНИЯМИ В ПОЛИПОЗНОЙ ТКАНИ И КОНЦЕНТРАЦИЕЙ НЕКОТОРЫХ ЦИТОКИНОВ В НОСОВОМ СЕКРЕТЕ
Е. В. Безрукова1, Н. М. Хмельницкая2
DETECTION OF DEPENDENCE BETWEEN MORPHOLOGICAL TO CHANGES IN NASAL POLYPS AND CONCENTRATION OF SOME CYTOKINS IN A NASAL SECRET
E. V. Bezrukova, N. M. Khmelnitskaya
ГОУ ВПО «Северо-западный государственный медицинский университет им. И. И. Мечникова»,
Санкт-Петербург
1 Зав. каф. оториноларингологии - проф. С. А. Артюшкин
2 Зав. каф. патологической анатомии - проф. Н. М. Аничин
Хронический полипозный риносинусит (ХПРС) - многофакторное, полиэтиологическое заболевание. Данное исследование проведено в целях определения концентраций цитокинов в носовом секрете больных хроническим полипозным риносинуситом и сопоставления результатов с особенностью морфологической структуры полипов. Обследовано 87 больных. Определены концентрации цитокинов: IL-1P, IL-8, IL-1Ra, IFN-a в носовом секрете методом ИФА, гистологические препараты полипозной ткани изготавливались по стандартной методике. Гистологический анализ полипов позволил установить морфофункциональную зависимость между уровнем изучаемых цитокинов в носовом секрете и выраженностью инфильтрации полипозной ткани.
Ключевые слова: полипозный риносинусит, цитокины, гистологическая структура.
Библиография: 11 источников.
The nasal polyps is heterogeneous disease shown by dysfunction of much organs and systems. This research is carried out for the purpose of determination of cytokins concentration in a nasal secret of patients by various forms of nasal polyps and comparisons of results of immunological research to feature of morphological structure of polyps. 87 patients with the various forms of nasal polyps are observed. Determination of concentration of cytokins is executed: IL-1P, IL-8, IL-1Ra, IFN-a in a nasal secret by means of the IFA method, histologic preparations of nasal polyps were made by a standard technique. As a result of research it is possible to conclude that, progressing or decrease in growth rates of polypous tissue is accompanied by reliable change of concentration both pro-inflammatory, and anti-inflammatory cytokins.
Key words: nasal polyps, cytokines, histological structure.
Bibliography: 11 sources.
Хронический полипозный риносинусит представляет собой воспалительно-гиперпластическое заболевание, в этиологии которого может принимать участие множество факторов, такие как наличие вирусной или бактериальной инфекции, экзогенные и эндогенные аллергены, нарушение архитектоники внутриносовых структур, дисфункции эндокринной, нервной, иммунной систем и другие, роль которых до конца не определена [5, 6, 10].
Механизмы образования носовых полипов остаются неясными и являются предметом широкого обсуждения. Известно, что в патогенезе хронического полипозного риносинусита (ХПРС) имеет значение вялотекущее воспаление в полости носа и придаточных пазухах, приводящее к изменению антигенной структуры слизистой оболочки на фоне сниженной местной иммунологической реактивности организма, изменений свойств белков базальной мембраны, вазодилятации, экссудации, инфильтрации стромы иммунокомпе-
тентными клетками, концентраций биологически активных веществ, таких как интерлейкины, лей-котриены и многие другие [1, 3, 4, 8 ].
По данным литературы гистологическая структура полипа может быть представлена как респираторным эпителием, отличительной особенностью которого является гипертрофия ресничек, так и метаплазированным - многослойным плоским, десквамированным эпителием, расположенным на утолщенной базальной мембране, строма полипа отечна, с небольшим количеством желез и сосудов и практически с отсутствием нервных волокон [2, 3]. Большинство полипов с гистологической точки зрения характеризуется эозинофильной инфильтрацией, причинами которой являются либо повышенная миграция эозинофилов, либо удлинение срока их жизни в тканях, либо комбинация двух этих факторов [4]. Но возникновение, рост и, возможно, особенности морфологического строения полипозной ткани зависят от состояния многих систем орга-
низма, от особенностей его метаболизма, сопутствующих заболеваний и т. д.
С нашей точки зрения, данные об этих взаимодействиях представлены в литературе недостаточно. Кроме того, не освещены взаимосвязи между иммунопатологическими процессами и морфологическими изменениями тканей. В связи с этим представляют интерес изучение участия медиаторов иммунной системы - цитокинов -в развитии полипозных риносинуситов и выявление их взаимосвязи с морфологическими изменениями в полипозной ткани.
Цель исследования. Определить в носовом секрете больных, страдающих различными формами хронического полипозного риносинусита, содержание цитокинов: ^-1р, Ш-Ша, Ш-8 - и сопоставить полученные результаты с особенностями морфологической структуры удаленных полипов.
Пациенты и методы. Всего было обследовано 87 больных с хроническим полипозным риносинуситом. Из них: у 30 был установлен хронический полипозный риносинусит, у 31 -хроническая полипозно-гнойная форма заболевания и у 26 больных хронический полипозный риносинусит был осложнен бронхиальной астмой. Группу сравнения составили практически здоровые люди без сопутствующей ЛОР- и соматической патологии (15 человек).
Пациенты всех групп исследования страдали хроническим полипозным риносинуситом в течение длительного времени - от 5 до 15 лет. Возраст составил от 40 до 60 лет. Пациенты старше 60 лет в исследование не включались вследствие возможных изменений иммунологических показателей, возникающих с возрастом.
В первую группу вошли пациенты, у которых диагностировали двусторонний полипозный процесс, с полной или частичной обтурацией общих носовых ходов, затемнением клеток решетчатого лабиринта, утолщением слизистой оболочки верхнечелюстных пазух по данным компьютерной томографии. Констатировано скудное отделяемое из носа слизистого характера. При пункции верхнечелюстных пазух патологического отделяемого получено не было. Пациентам проводили полипотомию, материал направляли на гистологическое исследование.
У обследованных больных второй группы, кроме наличия двустороннего полипозного процесса, отмечали выраженное затемнение верхнечелюстных пазух за счет наличия жидкости и более заметного утолщения слизистой оболочки. При пункции определялось гнойное отделяемое. Перед операцией данной группе больных проводили санирующую консервативную терапию (пункции верхнечелюстных пазух, антибактериальная терапия).
Научные статьи
Больные третьей группы с сопутствующей бронхиальной астмой имели двухсторонний полипозный риносинусит, при пункции верхнечелюстных пазух отделяемого не выявили. Бронхиальная астма была аллергического генеза, корректированная ингаляционными кортикосте-роидами и бронходилятаторами.
Удаленный во время операции материал фиксировали в 10% растворе формалина и затем изготовляли парафиновые блоки. Парафиновые срезы окрашивали по стандартной методике.
Определение концентрации цитокинов ^-1р, Ш-8, Ш-Ша, №N-01 в носовом секрете проводили методом твердофазного иммуноферментного анализа с применением соответствующих тест-систем.
Результаты и обсуждение. Как следует из представленных данных, в носовых секретах здоровых людей определялось некоторое количество провоспалительных цитокинов. Однако если концентрации Ш-1р и №N-01 были незначительными -20±5 и 4,1_+2,8 пг/мл соответственно, то содержание Ш-8 было существенно выше и достигало уровня 193±29 пг/мл. Вероятно, что Ш-8, являющийся хемоаттрактантом для нейтрофильных клеток, наряду с другими медиаторами врожденного иммунитета: иммуноглобулинами, пептидами, лизоцимом, лактоферрином и т. д. - принимает участие в формировании местных защитных реакций и поддержании гомеостаза в слизистой оболочке полости носа. Исследование содержания провоспалительных цитокинов в носовом секрете больных показало, что при развитии патологического процесса концентрация всех трех изучаемых нами цитокинов возрастала (табл. 1). Причем наиболее значимые изменения отмечены при определении Ш-1р. Так, у больных ХПРС с сопутствующей бронхиальной астмой уровень Ш-1р в 23 раза превышал таковой в контроле, в 12,5 раза был выше контрольного при ХПГРС-форме заболевания. В группе больных с ХПРС эти изменения были незначительными: концентрация Ш-1р лишь в 2 раза превышала содержание этого цитокина в контроле.
При определении содержания противовоспалительного цитокина Ш-Ша в носовом секрете практически здоровых людей было установлено, что его уровень был достаточно высок и колебался в очень широком диапазоне - от 465 до 3295 пг/мл, а средние значения составили 1776±539 пг/мл. Известно, что уровень эндогенного противовоспалительного цитокина Ш-Ша, являющегося важным физиологическим регулятором экспрессии Ш-1, зависит от многих причин: пола, возраста, гормонального фона, а также определяется полиморфизмом гена, кодирующего его экспрессию. Показано, что при гомозиготном наборе по аллелю Ш-Ша 2* уровень Ш-Ша
Российская оториноларингология № 5 (66) 2013
Т а б л и ц а 1
Концентрации цитокинов в различных группах обследуемых, пг/мл
Цитокин ХПРС ХПГРС ХПРС/БА Контрольная группа
т-1р 40,1±8,9* 254,2±87* 466±120* 20,2±5,3
т-Ша 3805,3±425* 696±118,8* 595,4±95* 1776±539,1
474,5 ±78* 1330±125* 278±62* 193±29,5
1Р1М- альфа *р < 0,05 - крите 4,1±1,6 жй Стьюдента - достов 9,3±2,83 ерность различий с конт 6,8±4,6 рольной группой. 4,1±2,8
Рис. 1. Перестройка многорядного мерцательного эпителия (а) в многослойный плоский (б). Выраженный фиброз стромы, умеренная инфильтрация клетками лимфоплазмоцитарного ряда. Окраска гематоксилином и эозином. х100.
Рис. 2. Голые ядра (а), утолщение базальной мембраны (б), инфильтрация стромы эозинофилами (в). Окраска гематоксилином и эозином. х100.
.4
-А
г ^ ■
.е А к'
* г . • кЛ,. ■■ , Л
I } .й I А
> V
' * I
"" Л *: * > - у .-л. :<>■
иЗ > „ , ■ ■ 1. ■„ ('»г
Рис. 3. Выраженная гиперплазия многослойного плоского эпителия (а) с явлениями акантоза (б). В стро-ме полипа явления отека и умеренной инфильтрации плазматическими и лимфоидными клетками. Окраска гематоксилином и эозином. х100.
Рис. 4. Выраженная диффузная инфильтрация стромы плазматическими клетками: а - очаговая десквамация поверхностного эпителия. Окраска гематоксилином и эозином. х100.
в крови выше [7, 9, 10]. Исследование уровней Ш-Ша в носовом содержимом при изучаемых нами патологиях показало, что только у больных с ХПРС имелось достоверное увеличение его содержания (табл. 1). У больных с гнойной формой заболевания, а также осложненной бронхиальной астмой, концентрация этого цитокина в носовом
секрете была ниже, чем в контрольной группе. Известно, что баланс между Ш-1р и антагонистом рецептора играет важную роль в защите тканей от повреждений при развитии воспалительной реакции. Если повышенная концентрация Ш-Ша является благоприятным прогностическим признаком, то снижение этого уровня в биологиче-
Концентрации цитокинов в подгруппах ХПРС, пг/мл
Научные статьи
Т а б л и ц а 2
Подгруппа IL-1ß IL-1Ra IL-8 IFN-a
1а 466±89* 6817±321* 389±102* 185±67*
1б 11±2* 1047±112 60±12* 2,2±1,2
Контрольная группа * р < 0,05 - критерий Ст 20±5 зюдента - достоверность 1776±539 различий с контрольно 193±29 й группой. 4,1±2,8
) •
• «
» *
# -Л'
'
V
Рис. 5. Инфильтрация стромы полипа: а - плазмоциты, Рис. 6. Очаговая пролиферация желез с умеренной б - эозинофилы. Окраска гематоксилином и эозином. перигландулярной инфильтрацией плазматическими
х400.
клетками (а) в фиброзной строме полипа (б). Окраска гематоксилином и эозином. х100.
ских жидкостях, как правило, свидетельствует о более тяжелом течении заболевания.
При морфологическом изучении полипозной ткани, удаленной у больных ХПРС, установлены перестройка мерцательного эпителия полипа в многорядный и его метаплазия в многослойный плоский эпителий (рис. 1). Также наблюдается утолщение базальной мембраны за счет разрастания соединительной ткани, эпителиальные клетки дистрофически изменяются, формируются «голые ядра». В воспалительном инфильтрате стромы среди клеток инфильтрата встречаются скопления эозинофилов (рис. 2). При ХПГРС обращает на себя внимание выраженная гиперплазия эпителия с явлениями акантоза, в строме полипа явления отека, умеренная инфильтрация плазматическими клетками и наличие нейтрофи-лов (рис. 3).
При ХПРС с сопутствующей бронхиальной астмой отмечались явления дистрофии реснит-
чатого эпителия с частичной его десквамацией, «голые» гиперхромные ядра, выраженная диффузная клеточная инфильтрация стромы полипа в основном плазматическими клетками с глыбча-тым хроматином (рис. 4).
Интересным представляется то, что при исследовании цитокинов в группе больных ХПРС можно было выделить две подгруппы с высоким содержанием цитокинов в носовом секрете (подгруппа 1а) и низким их содержанием (подгруппа 1б) (табл. 2). При гистологическом исследовании полипов, при высоких концентрациях цитокинов, отмечалась диффузная инфильтрация стромы полипа эозинофилами, а также плазматическими клетками с глыбчатым хроматином (рис. 5). При низких концентрациях цитокинов было увеличение стромального компонента, очаговая пролиферация желез с перигландулярной инфильтрацией плазматическими клетками в фиброзной строме полипа (рис. 6).
Выводы
Уровень провоспалительных цитокинов IL-1P, IL-8, IFN-a в носовом секрете больных всех трех обследованных групп: ХПРС, ХПГРС, а также ХПРС с сопутствующей бронхиальной астмой в стадии обострения был повышен по сравнению с контролем.
Содержание антагониста рецептора IL-1 в носовом секрете было увеличено только у больных с ХПРС. При более тяжелых формах заболевания: гнойной и ХПРС, осложненным бронхиальной астмой, концентрация этого цитокина была ниже, чем в контрольной группе. По-видимому, уровень IL-1Ra в носовом секрете отражает тяжесть патологического процесса.
Гистологический анализ удаленных полипов позволил установить морфофункциональную зависимость между уровнем изучаемых цитокинов в носовом секрете и выраженностью инфильтрации
Российская оториноларингология № 5 (66) 2013
полипозной ткани. Повышение концентраций всех цитокинов наблюдается при диффузной инфильтрации стромы полипа лимфоидными клетками. Снижение концентраций как провоспалительных, так и противоспалительных цитокинов сопровождается обеднением полипозной ткани иммуноком-петентными клетками.
ЛИТЕРАТУРА
1. Арефьева Н. А., Азнабаева Л. Ф. Иммунология, иммунопатология, диагностика иммунных нарушений и их коррекция при заболеваниях верхних дыхательных путей // Рос. ринология. - 2007. - № 3. - С. 11-15.
2. Галигберов А. А. Некоторые морфологические особенности полипозно-кистозных изменений слизистой оболочки носа и околоносовых пахух // Бюллетень. - 2008. - № 28. - С. 50-53.
3. Пискунов Г. З., Пискунов С. З. Клиническая ринология. - М.: Спец. лит., 2006. - 560 с.
4. Рациональная фармакотерапия заболеваний уха, горла и носа / Под. ред. А. С. Лопатина. - М.: Литтерра. -2011. - 816 с.
5. Рязанцев С. В. Современные взгляды на терапию полипозных риносинуситов // Пульмонология и аллергология. - 2007. - № 4. - С. 22-26.
6. Рязанцев С. В., Марьяновский А. А. Полипозные риносинуситы: этиология, патогенез, клиника и современные методы лечения: метод. рекомендации. - СПб.: Политехника, 2006. - 32 с.
7. Benson M., Wennergerren G Rhinovirus Regulation of IL-1 Receptor Antagonist In Vivo and In Vitro: A Potential Mechanism of Symptom Resolution // The Journal of Immunology. - 1999. - Vol. 162. - P. 7461-7469.
8. EPOS (European Position Paper on Rhinosinusitis and Nasal Polyposis) // Rhinology. - 2007. - Vol. 20. (Suppl). -P. 1-30.
9. Polymorphisms in the IL-1 receptor antagonist gene VNTR are possible risk factors forjuvenile idiopathic inflammatory myopathies / L. G. Rider [et al.] // Clin. Exp. Immunol. - 2000. - Vol. 121. - P. 47-52.
10. Steven S. Witkin, Stefan Gerbera, William J. Ledger. Influence of Interleukin-1 Receptor Antagonist Gene Polymorphism on Disease // Clinical Infectious Diseases. - 2001. - Vol. 34. - P. 204-209.
Безрукова Евгения Валерьевна - канд. мед. наук, доцент каф. оториноларингологии СЗГМУ им. И. И. Мечникова. 195067, Санкт-Петербург, пр. Пискаревский, д. 47, пав. № 19, тел.: (812) 543-94-13, + 7-921-75907-88, e-mail: [email protected]
Хмельницкая Наталия Михайловна - докт. мед. наук, профессор каф. патологической анатомии СЗГМУ им. И. И. Мечникова. 195067, Санкт-Петербург, пр. Пискаревский, д. 47, пав. № 9, e-mail: [email protected]
