Покровные эпителиальные пласты различных систем органов человека подвергаются высокой антигенной нагрузке [11]. В первую очередь вредным влияниям подвергаются кератиноциты, и от их функциональной лабильности зависит уровень резистентности организма к повреждающим агентам [3]. Тем не менее в настоящее время практически отсутствуют данные об изменениях клеточного состава эпителиальных пластов эпидермиса кожи и слизистых оболочек не только в условиях репаративной регенерации, но также и при физиологической регенерации [1, 9]. Данные о возрастных особенностях иммунного гомеостаза и барьерных свойствах покровных эпителиев, несмотря на многочисленные исследования, пока не являются достаточными, чтобы управлять процессами заживления ткани с восстановлением её функции [5, 13]. Образование грубых и даже келоидных рубцов, сопровождающих гиперрегенерацию, трофических язв, образующихся на фоне гипорегенерации, свидетельствует о том, что изучение механизмов регенерации и контроля за этим процессом клеток иммунофагоцитарного звена, обеспечивающего наряду с кератиноцитами барьерные свойства покровных эпителиев, на современном этапе является одним из наиболее актуальных вопросов в современной хирургии, косметологии, гастроэнтерологии, онкологии [2, 6].
Цель исследования – совершенствование диагностики, лечения и прогнозирование исходов повреждений покровных эпителиев на основе анализа локального иммунного гомеостаза при микробной контаминации, термотравме, малигнизации.
Материал и методы исследования
Исследование было проведено с учётом положений Хельсинской декларации (2000) и с разрешением этического комитета ФГАОУ ВПО «Дальневосточный федеральный университет». Материалом послужили биоптаты кожи, слизистых оболочек ЖКТ, включая слизистую оболочку полости рта, органов дыхания, включая слизистую оболочку гайморовой пазухи, выделительной системы, а также слизистой оболочки шейки матки, взятые у пациентов по клиническим показаниям во время лечебных мероприятий.
Основным методом морфологического исследования явилось иммуногистохимическое фенотипирование на основе кластеров дифференцировки (Cluster of Differentiation – CD) предшественников дендритных клеток (СD11+ /СD303+), клеток Лангерганса (СD68+), интерстициальных макрофагов (СD163+), тучных клеток (СD204+), T-лимфоцитов (СD4+ /СD8+). Интенсивность пролиферативных процессов в эпителиальной пластинке оценивалась по митотическому индексу посредством маркера Ki-67: количество митозов на 100 клеток. Иммуноморфологическое исследование проводили в лаборатории патоморфологии университета г. Ниигата (Япония).
Кроме того, при анализе биопсий использовались рутинные методики (окраски гематоксилином и эозином, по Ван-Гизону, по Браше и альциановым синим), серебрение – для определения активности ядрышкового организатора рибосом, фазовоконтрастная и электронная микроскопия. В дополнение к биопсийному анализировался и цитологический материал – мазки-отпечатки слизистых оболочек различных систем органов.
Изучение гистологических срезов и мазков-отпечатков осуществлялось с помощью микроскопа Olympus BX52 с оригинальным программным обеспечением для морфометрии.
Статистическая обработка полученных данных, проверка статистической значимости различий между группами по параметрам распределения и сравнение групп выборок проведено с применением методов вариационной статистики, параметрических и непараметрических методов корреляционного анализа.
Результаты исследования и их обсуждение
Проведенные нами исследования по изучению закономерностей распределения эффекторных клеток CD68 в коже человека в условиях репаративной регенерации кожи после ожоговой травмы показали, что идентификация АПК CD68 происходит, как и в здоровой коже, только в эпидермисe [9]. В коже человека при термотравме сохраняется общая закономерность распределения иммуноцитов CD68, но количество клеток CD68 в эпидермисе кожи с термотравмой выше, чем в условиях физиологической регенерации (р < 0,01). Это может свидетельствовать о том, что миграция CD68 при репаративной регенерации в структуре кожи при ожогах подчиняется тем же механизмам, что и при физиологической, но в условиях повреждения кожи возникает повышенный запрос ткани на миграцию макрофагов для фагоцитоза некротизированных клеток, а также для защиты от контаминирующих микроорганизмов [10].
При HPV инфекции эпидермис и дерма подвергаются гипертрофии, появляются папилломатозные разрастания, эпидермис и прилежащий сосочковый слой инфильтрируются лейкоцитарным пулом клеток, как и в исследованиях других авторов [14]. Установлено, что при папилломавирусной инфекции одним из ключевых моментов в дисгенезе и нарушениях нормального хода регенерации эпидермальных пластов и дермы кожи может быть извращение антигенпрезентации и нарушений в дальнейшем иммунных клеточных взаимодействий [5]. При физиологическом старении снижается миграционная активность клеток CD68 в ответ на воздействие ФНО-а, на их поверхности уменьшается число молекул адгезии, продуктов генов главного комплекса гистосовместимости II класса и костимулирующих молекул, а продуцируемый кератиноцитами 1L-10 дополнительно угнетает антигенпрезентирующие функции дендритных клеток. Клинически это сочетается с подавлением контактной гиперчувствительности у пожилых лиц и снижением защитных реакций в ответ на контаминацию HPV [8]. Нарушение хода физиологической регенерации и появление участков гипертрофии связано с тропностью HPV к камбиальным клеткам эпидермиса, нарушением функции антигенпрезентации CD68, их расположением в подлежащей эпителию соединительной ткани на фоне снижения количества, а затем полного их отсутствия в эпителиальных пластах, что может свидетельствовать о нарушении антигенпредставления в структурах кожи человека и последующем снижении контроля за физиологической и репаративной регенерацией в целом, запуску процесса адаптивной гипертрофии в структурах кожи для сохранения барьерных свойств эпителия [12]. Высокая скорость пролиферации развивается на фоне несоответствия дифференцировки и специализации клеток дифферона кератиноцитов, хронической инфильтрации лейкоцитами соединительной ткани и нарушения вследствие гибели кератиноцитов в системе взаимодействия эффекторных иммуноцитов, а также апоптозу дифферона кератиноцитов эпидермиса [4] (таблица).
Показатели иммунного гомеостаза кожи человека в норме и при патологии
Состояние кожи |
Кол-во клеток в поле зрения (M ± m) |
МИ |
||||
CD163+ |
CD11+ /303+ |
CD68+ |
CD204+ |
CD4+ /8+ |
||
Контроль |
2,60 ± 0,48 |
2,45 ± 0,14 |
2,98 ± 0,11 |
3,67 ± 0,17 |
2,44 ± 0,12 |
6,75 ± 0,24 |
Папилломавирусная инфекция |
1,80 ± 0,07 |
1,20 ± 0,16 |
1,40 ± 0,04 |
1,70 ± 0,09 |
1,30 ± 0,04 |
5,79 ± 0,20 |
Пигментный невус |
1,50 ± 0,30 |
0,90 ± 0,01 |
0,70 ± 0,15 |
1,40 ± 0,03 |
0,80 ± 0,02 |
5,18 ± 0,08 |
Ожоги |
1,60 ± 0,50 |
1,00 ± 0,06 |
1,20 ± 0,43 |
1,60 ± 0,20 |
1,00 ± 0,05 |
5,51 ± 0,17 |
Проведенный однофакторный корреляционный анализ с использованием двусторонних тестов по методу Пирсона выявил прямую сильную корреляционную связь между митотическим индексом эпителиоцитов эпидермиса и количеством макрофагов (r = 0,8), обратную слабую корреляцию с возрастом пациентов (r = –0,3), и прямую сильную корреляционную зависимость – с количеством клеток Лангерганса и тучных клеток (r = 0,7).
Анализ сравнительных данных последствий альтерации HbP слизистой оболочки желудка и морфологические проявления длительной контаминации HPV в коже человека позволили установить, что длительная альтерация эпителиальных пластов приводит к истощению собственного камбиального эпителия, пролиферативная активность которого для сохранения барьерных свойств эпителиального пласта увеличивается под контролем эффекторных иммуноцитов [2]. Хроническое воспаление приводит к истощению регенераторного потенциала эпителия, которое компенсируется вначале увеличением количества макрофагов [7]. Для уничтожения апоптозирующих клеток и повреждённых возрастает количество антигенпрезентирующих эффекторов, перемещающихся из эпителиальных пластов в соединительную ткань.
Работа выполнена при поддержке Научного Фонда ДВФУ и Международного гранта ДВФУ (соглашение № 13-09-0602-м_а от «6» ноября 2013 г.).
Рецензенты:Храмова И.А., д.м.н., профессор, врач акушер-гинеколог, Приморский Краевой Диагностический Центр, г. Владивосток;
Шульгина Л.В., д.б.н., профессор, заведующая лабораторией микробиологии, ФГУП «ТИНРО-Центр», г. Владивосток.
Работа поступила в редакцию 06.03.2014.