РЕАКЦИЯ ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫХ КЛЕТОК И СТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ТОЛСТОЙ КИШКИ

Левченко С. В., Гудкова Р. Б., Потапова В. Б., Лазебник Л. Б.
ГУ Центральный научно-исследовательский институт гастроэнтерологии ДЗ г. Москва
111123 г. Москва, ш. Энтузиастов, д.86
Тел.: 8 (495) 3043026
E-mail: sv_levchenko@list.ru
РЕЗЮМЕ
В работе показана активация иммунокомпетентных клеток у больных дивертикулярной болезнью
с локализацией дивертикулов в толстой кишке (ДТК). В слизистой оболочке сигмовидной кишки
выявлена пролиферация и активация макрофагов и плазматических клеток, повышена их адгезия.
В поверхностном эпителии и криптах снижено содержание межэпителиальных лимфоцитов, среди
эпителиоцитов превалируют бокаловидные клетки. Пролиферация эпителиальных клеток усилена
с образованием многоклеточных полей мелких недифференцированных эпителиоцитов, соединенных отростками. При ДТК установлено изменение функциональной активности иммунокомпетентных
клеток и нарушение регенерации эпителия.
Ключевые слова: дивертикулярная болезнь; слизистая оболочка толстой кишки; макрофаги; плазматические клетки; пролиферация эпителиоцитов.
SUMMARY
It was established the activisation of macrophages and plasma cells with raise their adhesion in diverticular
disease. The express of immune response depends on unit or plural diverticuls. Epithelial cells proliferation
is on the increase in the cript and mouth region of diverticul. The small undifferential epithelial cells
migrated from depth to top of cripts. These cells formed some fields of cells connected by means of
branches. Therefore the chronic inflammation and local disturbance of epithelium regeneration were
established in diverticular disease
Keywords: diverticular disease; colonic mucosa; macrophages; plasma cells; epithelial cells proliferation.
ВВЕДЕНИЕ
Дивертикулярная болезнь толстой кишки (ДТК)
у лиц пожилого возраста встречается в 30 – 50%
случаев, и в 70% дивертикулы локализуются в сигмовидной кишке. Это единичные или множественные грыжеподобные выпячивания стенки кишки
с различным размером устья (от 0,1 до 1 – 2 см) [1].
В основе развития ДТК лежат изменения мышечных слоев кишечной стенки с дистрофией и атрофией гладких миоцитов. Причиной дистрофического
процесса служит нарушение регионарного кровообращения с ишемией и реперфузией с разрушени*
иллюстрации к статье — на цветной вклейке в журнал.
ем сосудистой стенки [2]. Такие изменения очень
опасны, так как вызывают внезапные кровотечения
и необходимость хирургического вмешательства.
Дистрофия мышечной ткани в сочетании с гиперэластозом приводит к ригидности стенки кишки
с потерей адекватной реакции на повышение внутрипросветного давления [3]. Отмечается нарушение
вегетативной нервной системы в виде дисплазии
подслизистого нервного сплетения [4]. Денервация
приводит к отсутствию боли у пациентов и развитию осложнений.
Вместе с тем множественные изменения в стенке кишки формируют новые типы межклеточных
взаимоотношений, приводящих при ДТК к развитию острого или хронического неспецифического
therapeutic gastroenterology
терапевтическая гастроэнтерология
17
РЕАКЦИЯ ИММУНОКОМПЕТЕНТНЫХ КЛЕТОК И СТРУКТУРНЫЕ
ИЗМЕНЕНИЯ СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ТОЛСТОЙ КИШКИ
У БОЛЬНЫХ ДИВЕРТИКУЛЯРНОЙ БОЛЕЗНЬЮ *
18
воспаления с нарушением структуры слизистой
оболочки [5]. Функция слизистой оболочки определяется эпителиально-стромальными отношениями,
которые контролируются иммунокомпетентными
клетками. Последние осуществляют не только защиту слизистой оболочки от огромного количества антигенов, но и регулируют дифференцировку эпителиоцитов [6]. Однако связь структурных
изменений слизистой оболочки толстой кишки
с реакцией иммунокомпетентных клеток при ДТК
с локализацией дивертикулов в сигмовидной кишке остается недостаточно исследованной. В связи
с этим цель нашей работы — установить характер
иммунного ответа и взаимосвязь со структурными
изменениями в слизистой оболочке в зависимости
от распространенности патологического процесса
в толстой кишке при дивертикулярной болезни.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
Обследовано 69 больных дивертикулярной болезнью толстой кишки, установленной рентгенологическим методом (31 мужчина и 38 женщин), средний
возраст — 64,5 ± 6,7 года. Контрольную группу
составили 27 клинически здоровых лиц. Всем больным проводили рентгенологическое исследование
(ирригоскопию).
В сыворотке крови определяли концентрацию
иммуноглобулинов M, G, A (методом иммунодиффузии в агаре по Mancini). Для исключения рака
толстой кишки у больных с множественными дивертикулами в сыворотке крови определяли антиген СА242, специфичный для эпителиальных
опухолей толстой кишки (иммуноферментным методом с использованием реактивов фирмы Fujirebio,
Diagnostics, Inc. Sweden).
Гистологическое исследование слизистой оболочки толстой кишки проведено у 15 больных,
у которых при диагностической эндоскопии получены биоптаты из области устья дивертикула.
Ткань фиксировали 2%-ным глютаральдегидом
на кокадилатном буфере и 1%-ным осмием. После
обезвоживания образцы ткани заключали в смесь
эпона и аралдита. Структурные изменения исследовали на одномикронных срезах, окрашенных
толуидиновым синим, при оптическом увеличении
х240 и х600. Для проверки распределения значений
использован метод однофакторного дисперсионного
анализа, критерий Пирсона χ². Статистическую
обработку данных проводили с использованием
компьютерной программы Statistic 5,5 A.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ
При рентгенологическом исследовании толстой
кишки установлены явления гипотонии (34 случая — 49,3%), деформации (17 больных — 24,6%),
формирование дополнительных девиаций (18 больных — 26,1%). Контуры кишки четкие, ровные, просвет не изменен, участки стойкого сужения не выявлены. В некоторых дивертикулах обнаружены
признаки перенесенного воспаления, выражающиеся неровностью контуров, фиксацией стенок
и замедленным опорожнением. В сигмовидной
кишке обнаружены единичные или множественные
выпячивания стенки — дивертикулы диаметром
от 0,3 до 1,0 – 1,8 см. Это позволило выделить две
группы больных: с единичными дивертикулами
(Двк I — 29 больных) и с множественными (Двк
II — 40 больных).
В сыворотке крови обследованных больных
выявлено увеличение концентрации иммуноглобулинов (см. табл.).
Установлено, что повышенный уровень иммуноглобулинов зависит от выраженности патологических изменений в толстой кишке. При Двк II
увеличена концентрация IgA (3,7 ± 0,42 г / л), показатели которой достоверно отличаются от данных
в группе Двк I и в контроле (соответственно 2,3 ±
0,17 и 2,07 ± 0,15 г / л, р < 0,05). Уровень IgG (17,5 ±
0,72 г / л) также значительно увеличен при Двк II
по сравнению с Двк I и с контролем (соответственно 12,8 ± 0,83 и 12,2 ± 0,67 г / л, р < 0,05). Показатели
концентрации IgM при Двк I и Двк II находились
Таблица
СОДЕРЖАНИЕ ИММУНОГЛОБУЛИНОВ В СЫВОРОТКЕ КРОВИ БОЛЬНЫХ ОБСЛЕДОВАННЫХ ГРУПП
Концентрация иммуноглобулинов (г / л)
Группы
Кол-во больных (n)
IgА
IgG
IgM
Двк I
29
2,3 ± 0,17
12,8 ± 0,83
1,17 ± 0,08
Двк II
40
3,7 ± 0,42*, **
17,5 ± 0,72*, **
1,07 ± 0,10
Контроль
27
2,07 ± 0,15
12,2 ± 0,67
1,1 ± 0,07
5 2009
Примечание:
Двк I — единичные дивертикулы;
Двк II — множественные дивертикулы;
* — достоверность различия при сравнении групп с контролем (χ²; р < 0,05 – 0,001);
** — достоверность различия между Двк I и Двк II (χ²; р < 0,05).
therapeutic gastroenterology
Распределение каемчатых и бокаловидных
клеток на разном уровне крипт различно.
В глубоких отделах в большинстве крипт
наблюдается увеличение количества эпителиальных клеток, наличие которых подтверждается множеством клеточных ядер
(25 – 30), расположенных вблизи базальной
мембраны (рис. 2 б).
В ряде случаев видны контуры мелких
клеток со скудной цитоплазмой и относительно крупным ядром, содержащим мелкодисперсный хроматин.
В верхних отделах слизистой оболочки
в околокриптальной области обнаруживаются многоклеточные массивы мелких эпителиоцитов (рис. 2 в).
Эти клетки имеют полигональную отростчатую форму, относительно крупное ядро
и скудную цитоплазму, что свидетельствует
о низкой дифференцировке и отсутствии
специфической функции.
Все мелкие эпителиоциты соединены отростками, которые хорошо видны в расширенных межклеточных промежутках, возникающих в результате
небольшого отека (рис. 2 г).
В криптах и разных участках образовавшегося
многоклеточного массива эпителиоцитов выявляются «темные» клетки с плотной цитоплазмой
и пикнотичным ядром, которые сохраняют полигональную форму и межклеточные соединения,
что может свидетельствовать об их внезапной
гибели, возможно, от действия оксида азота [8].
Обнаруженные «темные» клетки с плотной цитоплазмой и пикнотичным ядром свидетельствуют
о дистрофическом процессе.
В собственной пластинке слизистой оболочки
сигмовидной кишки у больных в группе Двк II обнаружена выраженная пролиферация иммунокомпетентных клеток. Увеличено количество макрофагов
и плазматических клеток, встречаются лимфоциты.
Иммунокомпетентные клетки располагаются равномерно, не образуя инфильтратов.
Макрофаги имеют увеличенные размеры, полигональную форму, ядро содержит крупное ядрышко.
Особенностью макрофагов является наличие многочисленных крупных плотных гранул в цитоплазме.
В некоторых участках слизистой оболочки такие
гранулы располагаются вблизи макрофагов. Вместе
с плазматическими клетками и лимфоцитами макрофаги образуют небольшие клеточные комплексы,
состоящие из 3 – 5 клеток (рис. 3 а).
Плазматические клетки имеют обычные размеры (11 – 12 мкм) и овальную форму. Контуры
клетки четкие, цитоплазма несколько уплотнена
и не содержит телец Русселя, что свидетельствует
о функциональной активности. В эксцентрично
расположенном ядре выявляется хроматин в виде
глыбок, которые располагаются по периферии.
терапевтическая гастроэнтерология
19
в пределах нормы. В сыворотке крови больных Двк
II концентрация антигена СА242 была низкой (2,4
± 0,1 Е / мл с колебаниями от 0 до 5 Е / мл), что расценивается как отрицательная реакция (положительная > 17,0 Е / мл). Повышенная концентрация
IgA в сочетании с высоким уровнем IgG при Двк II
свидетельствует об активации местного и общего Вклеточного звена иммунитета. Усиление выработки
иммуноглобулинов обусловлено пролиферацией
и активацией плазматических клеток слизистых
оболочек [7].
В слизистой оболочке толстой кишки в области
устья дивертикула выявлена различная степень
выраженности активации иммунокомпетентных
клеток. У больных в группе Двк I в поверхностном эпителии межэпителиальные лимфоциты
составляют 10,4 ± 0,2 клетки на 100 эпителиоцитов.
Лимфоциты имеют разные размеры, часто располагаются вблизи базальной мембраны. Среди
эпителиоцитов преобладают каемчатые колоноциты, в цитоплазме которых содержатся вакуоли,
что свидетельствует об умеренном дистрофическом
процессе. Количество бокаловидных клеток увеличено вблизи устьев крипт (рис. 1 а).
В собственной пластинке слизистой оболочки
в этой группе преобладающей клеточной формой
являются иммунокомпетентные клетки — макрофаги, плазматические клетки, лимфоциты (рис. 1 б).
Выявленные иммунокомпетентные клетки распределены равномерно, не образуют скоплений
или инфильтратов. Макрофаги имеют округлую
или неправильную форму, в ядрах определяются
глыбки гетерохроматина разных размеров, в цитоплазме содержатся единичные плотные включения. Это свидетельствует об активации клетки
и повышенном фагоцитозе. Также часто встречаются плазматические клетки, имеющие овальную
форму и уплотненную цитоплазму. Хроматин, содержащийся в ядре этих клеток в виде удлиненных
глыбок, равномерно распределен по периферии.
Лимфоциты встречаются редко, имеют разные размеры и относительно крупное ядро с мелкодисперсным хроматином. Следовательно, в группе Двк
I среди иммунокомпетентных клеток слизистой
оболочки макрофаги являются наиболее активированными клетками.
У больных в группе Двк II в поверхностном
эпителии слизистой оболочки вблизи устьев крипт
мало межэпителиальных лимфоцитов (2,3 ± 0,1
на 100 эпителиоцитов), увеличено количество бокаловидных клеток по сравнению с каемчатыми
клетками (рис. 2 а).
Во многих каемчатых энтероцитах выявлены
множественные вакуоли, свидетельствующие о выраженном дистрофическом процессе.
В эпителии крипт практически отсутствуют
межэпителиальные лимфоциты, основной клеточной формой являются бокаловидные клетки.
20
Плазматические клетки присоединяют эритроциты, которые в большом количестве располагаются
вне сосудов. В собственной пластинке выявлено
значительное количество экстравазально расположенных эритроцитов, которые сохраняют форму
и интенсивно взаимодействуют с другими клетками
(рис. 3 б).
Нередко иммунокомпетентные клетки присоединяют к своей поверхности 4 и более эритроцитов.
Следовательно, обнаруженная пролиферация
иммунокомпетентных клеток с усиленным фагоцитозом и повышенной адгезией и активацией
плазматических клеток свидетельствует о развитии своеобразного иммунного ответа в слизистой
оболочке сигмовидной кишки в области устья дивертикула.
ОБСУЖДЕНИЕ
ПОЛУЧЕННЫХ РЕЗУЛЬТАТОВ
Таким образом, повышенная выработка иммуноглобулинов и активация иммунокомпетентных клеток
с изменением их межклеточных взаимодействий,
дистрофический процесс в эпителиоцитах и усиленная регенерация свидетельствуют о развитии
патологического процесса, связанного с иммунным
ответом при ДТК.
Изменения иммунокомпетентных клеток в слизистой оболочке сигмовидной кишки у больных
ДТК можно рассматривать как проявление воспалительного процесса, в который вовлечены макрофаги. Наблюдаемая пролиферация и активация
плазматических клеток в слизистой оболочке при
Двк соответствуют усиленной выработке иммуноглобулинов с повышением концентрации IgG и IgA
в сыворотке. Функциональная активность макрофагов связана с усиленным распознаванием пищевых, лекарственных антигенов и микроорганизмов
с последующим фагоцитозом и уничтожением их.
Макрофаги осуществляют антимикробную защиту
организма и слизистых оболочек как через выработ-
ку цитокинов, так и через экспрессию рецепторов,
обеспечивающих их взаимодействие с антигеном
[8]. Следует отметить, что повышенная адгезия
иммунокомпетентных клеток с образованием сложных клеточных комплексов отражает начальный
этап формирования и развития иммунного ответа,
что соответствует различной степени выраженности
дивертикулярной болезни.
Важную роль играют IgG и IgA в регуляции
активности естественных киллеров, уменьшая
их цитотоксическую способность [9]. Снижение
киллинга повышает пролиферативную активность
клеток герминативной зоны крипт, что связано
с провоспалительными цитокинами и с факторами роста [10]. По-видимому, именно эти процессы
могут привести к формированию массива низкодифференцированных эпителиальных клеток,
не достигающих зрелости, что наблюдается при
дивертикулезе. Возрастание пула незрелых эпителиальных клеток может быть обусловлено также
снижением функции межэпителиальных лимфоцитов, относящихся к естественным киллерам [11].
Остается неясным клиническое значение выявленной усиленной пролиферации эпителиальных
клеток при ДТК. Существуют данные, что этот
общебиологический процесс, приводящий к образованию участков многослойного эпителия при
хронической патологии в бронхах, рассматривается
как маркер онкологического риска [12].
Таким образом, выявлена различная степень
выраженности иммунного ответа при единичных
и множественных дивертикулах толстой кишки.
В слизистой оболочке сигмы активация макрофагов и плазматических клеток с повышением адгезивных свойств свидетельствует о воспалении.
Усиленная пролиферация эпителия толстой кишки
с образованием многоклеточных участков низкодифференцированных эпителиоцитов отражает
нарушение регуляторных механизмов регенерации
при дивертикулярной болезни, что делает необходимым динамическое наблюдение за этой категорией
больных.
ЛИТЕРАТУРА
5 2009
1. Парфенов А. И. Энтерология, 2-е изд. — М.: Медицинское информационное агентство, 2009.
2. Орехов О. О., Капуллер Л. Л. Дивертикулез толстой кишки / Аруин Л. И., Капуллер Л. Л., Исаков В. А. Морфологическая диагностика
болезней желудка и кишечника. — М.: Триада-Х, 1998.
3. Ocbsenkuhn T., Gokt B. Pathogenese und Epidemiologie der
Sigmadivertikulose Chirurg. — 2002. — Vol. 73. — P. 665 – 669.
4. Лазебник Л. Б., Лычкова А. Э., Левченко С. В. Моторная активность толстой кишки при дивертикулезе // Эксп. клин. гастроэнтерол. — 2008. — Т. 1, Прил. № 1. — С. 183 – 184.
5. Shepberd N. A. Diverticular disease in chronic idiopathic inflammatory
bowel disease: associations and masquerades // Gut. — 1996. — Vol.
38. — P. 801 – 802.
6. Потапова В. Б., Гудкова Р. Б., Логинов А. С. Активация макрофагов в слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта при
патологии // Рос. журн. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. —
1993. — № 3. — С. 53 – 57.
7. Хаитов Р. М., Игнатьева Г. А., Сидорович И. Г. Иммунология. — М:
Медицина, 2002.
8. Ройт А., Бростофф Дж., Мейл Д. Иммунология. — М.: Мир,
2000.
9. Mota G., Galatinc C., Popescu I. et al. IgA monoclonal and polyclonal proteins as regulatory factors of the NK cytotoxic activity // Rom.
J. Virol. — 1999. — Vol. 50. — P. 17 – 31.
10. Francoeur C., Bouatrouss Y., Seltana A. et al. Degeneration of the
pereocryptal myofibroblast sheath by proinfl ammatory cytokines
in inflammatory bowel diseases // Gastroenterology. — 2009. — Vol.
236. — P. 268 – 277.
11. Leons F., Roldan E., Sanehez L. et al. Human small-intestinal epithelium contains functional natural killer lymphocytes // Gastroenterology. — 2003. — Vol. 125. — P. 345 – 356.
12. Непомнящих Г. И. Биопсия бронхов: морфогенез общебиологических процессов в легких. — М: Медицина, 2005.