Неспецифический язвенный колит (НЯК) является одним из наиболее тяжелых заболеваний желудочно-кишечного тракта, приводящим к инвалидности и смерти пациентов [2].
В последние десятилетия в различных странах мира отмечается рост заболеваемости НЯК, что, в значительной мере, связано с улучшением диагностики этого патологического процесса.
В настоящее время в диагностике НЯК используется комплексный подход с применением рентгенологического, эндоскопического, гистологического методов исследования. Одним из перспективных способов оценки состояния слизистой оболочки толстой кишки является иммуногистохимия с определением маркеров пролиферации и апоптоза [2].
Среди методов иммуногистохимического исследования наиболее широкое применение нашли маркеры апоптоза bcl и p53 [1]. Известно, что белки семейства bcl относятся или к индукторам апоптоза (Bad, Bax, Bak и др.) или к ингибиторам апоптоза (Bcl-2, Bcl-XL, BOO и др.) [8]. Следует отметить, что белок p53 выявляется во многих трансформированных клетках. Его функции направлены на предупреждение переноса поврежденной генетической информации от одного поколения клеток другому, в том числе за счет инициации апоптоза. Высокое содержание p53 приводит к повышению концентрации в клетке Вах и уменьшению концентрации bcl-2, что способствует гибели клетки путем апоптоза [1].
В качестве маркеров пролиферации используются несколько антигенов. Ядерный антиген пролиферирующих клеток (Proliferating Cell Nuclear Antigen) (PCNA) участвует не только в пролиферации клеток, но и в репарации ДНК после ее повреждения [3], что делает данный антиген условно специфичным к клеточному циклу, так как восстановление ДНК может осуществляться в фазе покоя [1]. Другим антигеном, достоверно ассоциированным с фазами клеточного цикла, является Ki-67. Экспрессия этого белка наступает во время пресинтетической фазы, нарастает в течение клеточного цикла и резко уменьшается в фазе митоза [4]. Этот белок, в отличие от PCNA, не участвует в репарации ДНК [7]. Экспрессия Ki-67 дает возможность идентифицировать клетки, находящиеся во всех фазах клеточного цикла, кроме фазы покоя [5,6].
Цель исследования - провести анализ экспрессии маркеров апоптоза и пролиферации у больных неспецифическим язвенным колитом в зависимости от длительности, степени тяжести заболевания, локализации воспалительного процесса.
Материалы и методы исследования
Основную группу составил 61 пациент с НЯК в возрасте от 19 до 66 лет (27 женщин и 34 мужчины), группу сравнения - 15 практически здоровых людей. Обследование пациентов проводилось с использованием клинических, лабораторных, эндоскопических, морфологических методов, а также с помощью иммуногистохимического исследования биоптатов слизистой оболочки толстой кишки.
Пациенты с НЯК были разделены на группы в зависимости от степени тяжести клинических проявлений, длительности заболевания, локализации воспалительного процесса.
Пролиферативную активность клеток определяли по пролиферативному показателю Ki-67 по формуле:
где X - количество ядер в поле зрения микроскопа. Подсчет производился не менее чем в 10 полях зрения.
Об апоптозе судили по экспрессии белков p53 и BAX в поверхностном и железистом эпителии толстой кишки. Для оценки регенеративных процессов в слизистой оболочке толстой кишки при НЯК определялась экспрессия ракового эмбрионального антигена (РЭА).
Результаты исследования и их обсуждение
При иммуногистохимическом исследовании определялась зависимость экспрессии указанных маркеров от длительности НЯК, тяжести его клинических проявлений и распространенности воспалительного процесса в толстой кишке.
При статистической обработке полученных данных после проведения тестов на равенство дисперсий и нормальность распределения было доказано, что выборка не соответствует закону нормального распределения, поэтому для сравнения групп применялись непараметрические критерии. Для описания количественных признаков использовались медиана, верхний и нижний квартили.
Так, у здоровых лиц ИП Ki-67 составил 54 (46;67), что говорит о высокой пролиферативной активности клеток толстой кишки (таблица).
Индекс пролиферации Ki-67 клеток эпителия слизистой оболочки толстой кишки ( %) у здоровых людей и больных неспецифическим язвенным колитом в зависимости от его длительности, тяжести течения и локализации
|
Анализируемые группы |
n |
Значения Ki-67 |
Достоверность различий |
|
Группа сравнения |
15 |
54(46;67) |
|
|
Длительность заболевания < 1 года 1-5 лет > 5 лет |
17 24 20 |
31(25;36) 39(34;45) 35(27;38) |
р0 ≤ 0,001 р0 ≤ 0,001 р1 ≤ 0,02 р0 ≤ 0,001 р1 ≥ 0,05 |
|
Тяжесть течения легкое средне-тяжелое тяжелое |
15 39 7 |
38(35;47) 34(27;40) 30(27;33) |
р0 ≤ 0,004 р0 ≤ 0,004 р2 ≤ 0,05 р0 ≤ 0,004 р2 ≤ 0,02 |
|
Локализация поражения дистальный левосторонний тотальный |
20 28 13 |
35(30;46) 33(25;40) 35(33;36) |
р0 ≤ 0,002 р0 ≤ 0,002 р3 ≥ 0,05 р0 ≤ 0,002 р3 ≥ 0,05 |
Примечания:
- р0 - достоверность различий с группой контроля;
- р1 - достоверность различий с длительностью заболевания менее 1 года;
- р2 - достоверность различий с легким течением заболевания;
- р3 - достоверность различий с дистальной локализацией заболевания.
Экспрессия BAX у здоровых лиц отсутствовала в 80 % случаев, а в 20 % отмечалась низкая экспрессия маркера. Экспрессия РЭА отмечалась в 50 % случаев и также была низкой.
Все пациенты в зависимости от длительности заболевания были разделены на 3 группы: 1-я с НЯК длительностью до 1 года, 2-я с продолжительностью от 1 до 5 лет и 3-я - более 5 лет.
Как следует из таблицы, повышение ИП Ki-67 в группе больных с длительностью заболевания от 1 года до 5 лет по сравнению с 1 группой (р ≤ 0,02), можно объяснить повышенной пролиферативной активностью клеток, отражающей репаративные процессы в слизистой оболочке толстой кишки. Низкий ИП Ki-67 в группе пациентов с язвенным колитом длительностью до 1 года, составляющий 31(25;36), может свидетельствовать о выраженном снижении пролиферативных процессов в слизистой оболочке кишки в дебюте заболевания.
При исследовании показателя p53 в зависимости от длительности заболевания, закономерности экспрессии этого белка не выявлено, однако имеется различие в экспрессии этого маркера между группой здоровых лиц и группой больных с длительностью заболевания от 1 года до 5 лет (р ≤ 0,05) и более 5 лет (р ≤ 0,03).
Экспрессия BAX определялась как в поверхностном, так и железистом эпителии толстой кишки. Было установлено, что экспрессия данного маркера в поверхностном эпителии и в эпителии желез практически одинакова в каждом отдельном случае. Экспрессию BAX у больных НЯК выявляли в 100 % случаев, статистически значимые различия в экспрессии маркера были выявлены между группой сравнения и больными НЯК (р ≤ 0,01).
При сравнении интенсивности экспрессии РЭА отмечалось значительное ее повышение при увеличении длительности заболевания. В группе сравнения экспрессия РЭА проявлялась лишь в единичных случаях (р ≤ 0,003).
В зависимости от тяжести клинических проявлений НЯК также было выявлено изменение ИП Ki-67 (см. таблицу). ИП Ki-67 уменьшался у больных со среднетяжелой формой заболевания (р ≤ 0,05) и тяжелой формой (р ≤ 0,02) по сравнению с пациентами с легким течением, также имелось различие между группой здоровых лиц и пациентами с НЯК любой степени тяжести (р ≤ 0,004).
Изменение экспрессии маркера p53 зависело от тяжести течения обострения (12,5 % при легком течении; 35,7 % при средней степени тяжести и 50 % при тяжелом). Статистически значимые различия получены между группами здоровых лиц и пациентов с НЯК средней и тяжелой формами заболевания (р ≤ 0,03).
BAX и РЭА экспрессировали в 100 % случаев, однако, зависимости интенсивности экспрессии данных маркеров от степени тяжести клинических проявлений НЯК не выявлено. Установлены различия в экспрессии маркеров между группой сравнения и пациентами с НЯК независимо от тяжести клинических проявлений (р≤0,01).
При анализе зависимости ИП Ki-67 от локализации воспалительного процесса было выявлено значительное повышение экспрессии маркера в группе больных НЯК по сравнению со здоровыми людьми (р ≤ 0,002), однако при сравнительном анализе внутри основной группы статистически значимых различий между экспрессией маркера и различной локализацией процесса не получено (р ≥ 0,05).
Экспрессия р53 выявлялась не у всех пациентов. У больных с дистальным колитом положительный результат был получен только в 20 % случаев, с левосторонним у 18 % больных. При тотальном поражении кишечника экспрессия р53 обнаруживалась в 100 % случаев (р ≤ 0,03 по сравнению с дистальным колитом). Следует отметить, что экспрессия была наиболее интенсивна в участках с признаками метаплазии эпителия.
Интенсивность экспрессии BAX в группе с тотальным колитом была значительно выше, чем при дистальном колите (р ≤ 0,03).
Экспрессия РЭА не зависела от локализации воспалительного процесса, однако она была достоверно выше у больных НЯК по сравнению с группой сравнения (р ≤ 0,03).
Выводы
-
При неспецифическом язвенном колите пролиферативная активность клеток эпителия слизистой оболочки толстой кишки значительно ниже, а показатели апоптоза выше, чем при отсутствии ее воспалительных изменений.
-
Увеличение длительности неспецифического язвенного колита сопровождается низкой пролиферативной активностью эпителия слизистой оболочки толстой кишки, что может ухудшать ее репарацию.
-
С нарастанием тяжести клинических проявлений неспецифического язвенного колита отмечается не только уменьшение степени пролиферативной активности клеток эпителия толстой кишки, но и увеличение показателей активации апоптоза.
-
При распространении воспалительного процесса на проксимальные отделы толстой кишки выявлено увеличение показателей апоптоза.
Рецензенты:
-
Шварц Ю.Г., д.м.н., профессор, зав. кафедрой факультетской терапии ГБОУ ВПО «Саратовский ГМУ имени В.И. Разумовского» Минздравсоцразвития России, г. Саратов;
-
Федорина Т.А., д.м.н., профессор, зав. кафедрой общей и клинической патологии: патологическая анатомия, патологическая физиология ГБОУ ВПО «Самарский государственный медицинский университет» Минздравсоцразвития России, г. Самара.
Работа поступила в редакцию 09.12.2011.