Научный журнал
Фундаментальные исследования
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,749

ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ ИММУНОГИСТОХИМИЧЕСКОГО МАРКЕРА CD34 В МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОМ РУСЛЕ ЛЕГКИХ ПРИ КО-ИНФЕКЦИИ ВИЧ/ТУБЕРКУЛЁЗ

Быхалов Л.С. 1
1 ГБУ«Волгоградский медицинский научный центр»
Проведено иммуногистохимическое исследование с использованием маркера CD34+ аутопсийного материала легких умерших лиц с ВИЧ-инфекцией и туберкулёзом. Выявлена различная выраженность экспрессии CD34+ в стенках формирующихся каверн, что может свидетельствовать о степени васкуляризации в патологическом субстрате, морфогенезе каверны, а также служить морфологически-диагностическим признаком прогрессии туберкулёза при ВИЧ/ТБ ко-инфекции. Выявленная мозаичность или отсутствие окраски иммуногистохимическим маркером CD34+ эндотелиальных клеток сосудов микроциркуляторного русла легких может являться косвенным признаком повреждения эндотелия сосудов межальвеолярных перегородок при ВИЧ/ТБ ко-инфекции. Обнаруженные при проведении аутопсийного иммуногистохимического исследования легких особенности экспрессии биомаркера CD34 позволяют считать данный белок надежным маркером эндотелия сосудов микроциркуляторного русла, который даже при некротических изменениях при ко-инфекции ВИЧ/ТБ может длительно сохраняться в гибнущих клетках кровеносных сосудов.
ВИЧ
туберкулез
патоморфология легких
иммуногистохимия
1. Быхалов Л.С., Седова Н.Н., Деларю В.В. [и др.] Причины смерти и патоморфологическая характеристика органов при туберкулёзе, ассоциированном с ВИЧ-инфекцией // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2013. – № 3. – С. 64–68.
2. Быхалов Л.С., Деларю В.В., Быхалова Ю.А., Ибраимова Д.И. Эпидемиологические, медико-социальные и психологические аспекты ко-инфекции ВИЧ/туберкулёз в Волгоградской области по материалам социологического исследования // Современные проблемы науки и образования. – 2014. – № 5; URL: www.science-education.ru/119-14956 (дата обращения: 20.11.2014).
3. Быхалов Л.С., Смирнов А.В. Патоморфологические изменения в легких при туберкулёзе на разных стадиях ВИЧ-инфекции // Вестник Волгоградского государственного медицинского университета. – 2014. – № 2. – С. 27–30.
4. Быхалов Л.С., Смирнов А.В. Клинико-морфологическая характеристика, медико-социальные параметры лиц с ВИЧ-инфекцией и туберкулёзом // Волгоградский научно-медицинский журнал. – 2014. – № 2. – С. 28–30.
5. Ерохин В.В. Молекулярные, субклеточные и клеточные механизмы патогенеза туберкулёзного воспаления легких // Саратовский научно-медицинский журнал – 2009. – Т. 5. – № 2. – С. 267–269.
6. Зюзя Ю.Р., Пархоменко Ю.Г., Зимина В.Н. [и др.] Сочетанные ВИЧ-ассоциированные инфекции легких – особенности морфологической верификации и дифференциальной диагностики // Клиническая и экспериментальная морфология – 2012. – Т. 1. – № 1. – С. 21–25.
7. Кошечкин В.А., Иванова З.А. Туберкулёз. – М., 2007 – С. 35.
8. Мишин В.Ю., Григорьев Ю.Г., Митронин А.В. [и др.] Фтизиопульмонология: учебник. – М., 2007 – С. 52.
9. Повещенко О.В., Повещенко А.Ф., Коненков В.И. Эндотелиальные прогениторные клетки и неоваскулогенез // Успехи современной биологии. – 2012 – № 1. – С. 69–76.
10. Сотниченко С.А., Маркелова Е.В., Сафронов А.Е. Особенности цитокиновой регуляции при ВИЧ-ассоци­ированном туберкулезе // Российский иммунологический журнал. – 2008. – № 4 – Т. 2. – С. 185.
11. Хоменко А.Г. Туберкулез. Руководство для врачей. – М., 1996 – С. 25.
12. Цинзерлинг В.А. ВИЧ-инфекция и туберкулёз. Проблемы клинико-морфологических сопоставлений. Медицинский академический журнал. – 2013. – Т. 13. – № 4. – С. 87–91.
13. Цинзерлинг В.А., Чухловина М.Л. Инфекционные поражения нервной системы: вопросы этиологии, патогенеза и диагностики. Руководство для врачей. – СПб., 2011. – 584 с.
14. Shi Q., Rafi i S., Wu M.H., Wijelath E.S., Yu C., Ishida A., Fujita Y., Kothari S., Mohle R., Sauvage L.R., Moore M.A., Storb R.F., Hammond W.P. // Blood. – 1998. – Vol. 92. – № 2. – P. 362.
15. Smirnov A.V., Pisarev V.B., Bykhalov L.S Morphological alteration in the Lung during West Nile virus infection // European journal of Natural History – 2007. – № 2 – P. 64–65.

ВИЧ-инфекция остается глобальной проблемой человечества в ХХI веке. Поражая дезадаптивные группы лиц, ВИЧ-инфекция по мере прогрессии приводит к развитию у них иммунодефицита, который проявляется вторичными инфекциями, в том числе до 80 % туберкулёзом, последний, в свою очередь, приводит к возрастанию риска распространения туберкулеза во всей популяции, независимо от наличия или отсутствия ВИЧ-инфекции [1, 2, 12, 13]. Отмечено, что в причинах смерти при ВИЧ/туберкулёз (ВИЧ/ТБ) ко-инфекции преобладают генерализованные формы туберкулёза с множественными локализациями и гематогенной диссеминацией, которые нередко протекают с повреждением сосудов микроциркуляторного русла, что характерно для различных инфекционных процессов [3, 4, 6, 12].

Поражение эндотелия является важным звеном патогенеза различных инфекционных заболеваний [15]. Эндотелий служит барьером между кровью и тканями, участвует в процессах воспаления, проявляет антиагрегантные свойства, регулирует тонус сосудов, участвует в пролиферативных процессах гладкомышечных клеток [9]. С повреждением эндотелиальных клеток уменьшается их способность высвобождать NO, эндотелиальные релаксирующие факторы, тогда как образование вазоконстрикторных факторов, напротив, увеличивается, снижается барьерная функция эндотелия и повышается его проницаемость для провоспалительных цитокинов, снижается его противовирусная, противомикробная активность, в том числе против микобактерий туберкулёза (МБТ) за счет ингибирования воздействия на МБТ радикалов О2 и оксида азота. В микроциркуляторном русле легких происходит транскапиллярный переход белков плазмы в паренхиму органа с развитием иммунопатологических процессов в нем за счет персистенции иммунных комплексов и дисбаланса цитокинов с макрофагальной дисфункцией и нарушением межклеточных взаимоотношений [5, 10].

До настоящего времени отсутствует единая точка зрения о механизмах развития повреждений легких при ко-инфекции ВИЧ/ТБ с учетом роли эндотелия сосудов.

Цель исследования на аутопсийном материале умерших лиц выявить особенности экспрессии CD34+ в микроциркуляторном русле лёгких при туберкулёзе на фоне ВИЧ-инфекции.

Материалы и методы исследования

Исследовано 30 аутопсийных случаев умерших пациентов с ВИЧ/ТБ генерализованной ко-инфекцией. Образцы легких извлекались из трупов по общепринятым в патологической анатомии методикам в ранние сроки после смерти больного, фиксировались в 10 % растворе забуференного формалина в течение суток при комнатной температуре, промывались и подвергались стандартной гистологической проводке. Из парафиновых блоков были изготовлены гистологические препараты, окрашенные гематоксилином и эозином. Иммуногистохимическое исследование с целью определения экспрессии к эндотелиальному маркеру CD34+ проводили с использованием мышиных моноклональных антител фирмы Spring Bioscience. Визуализацию проводили с помощью непрямого иммунопероксидазного метода с высокотемпературной демаскировкой антигенов с оценкой визуальной оптической плотности на микроскопе «Micros» (Austria) с применением описательного полуколичественного статистического метода, с целью архивации материала и дальнейшей обработки производили микрофотосъемку цифровой фотокамерой «Olympus» (Japan).

Результаты исследования и их обсуждение

При окраске гематоксилином и эозином в бронхах выявлялись очаги продуктивного воспаления в виде незрелых гранулем, расположенных перибронхиально, со слабовыраженными признаками казеозного некроза. Клеточный состав был представлен преимущественно гистиоцитами, лимфоцитами, фибробластами и плазматическими клетками. В ткани лёгких участки эмфиземы сменялись ателектазами. В альвеолах отмечалось присутствие слущенных эпителиальных клеток, макрофагов, незначительного серозного и в отдельных случаях геморрагического экссудата. Межальвеолярные перегородки были утолщены, в просветах альвеол наблюдались казеозные массы, а также тканевый детрит. Отмечались формирующиеся зоны продуктивного воспаления, представленные очагами лимфогистиоцитарной инфильтрации в периваскулярных отделах. Отмечались очаги умерено выраженного фиброза и продуктивного воспаления в субплевральных отделах со слабовыраженной гистиоцитарной инфильтрацией и участки формирующихся пневмониогенных каверн с различными по выраженности инфильтративными явлениями от умеренных до выраженных. Размеры каверн зависели от размера казеозного некроза и окружающего его инфильтративно-пневмонического фокуса.

В ряде случаев отмечались изменения в микроциркуляторном русле в виде неравномерного кровенаполнения, участков полнокровия, сменявшихся ишемией с явлениями эритростазов, тромбозов с развитием васкулитов. В одном случае наблюдали замещение сосудистых элементов соединительной тканью с преобразованием структуры альвеол, при котором эндотелий сосудов замещался соединительнотканными клетками, лимфоцитами, гистиоцитами, которые обнаруживались и в стенках, и в просветах альвеол, формируя инфильтрат.

 

 

pic_18.tif

 

Рис. 1. Выраженная экспрессия иммунореактивного материала в эндотелии сосудов в стенке формирующейся каверны. ПАП-метод с антителами к CD34, докраска гематоксилином.Ув. Х100

При иммуногистохимическом исследовании в нескольких случаях выраженная экспрессия CD34 (3 балла) наблюдалась в эндотелии сосудов в стенках формирующихся каверн (рис. 1, 2). С одной стороны, обнаруженная экспрессия CD34+ в стенке каверны может говорить о степени васкуляризации в патологическом субстрате, так как каверна может быть пронизана кровеносными и лимфатическими сосудами, с другой стороны – о виде каверны: пневмониогенная каверна формируется при казеозном некрозе из гибнущих клеток гистиоцитарно-лимфоидного ряда и межальвеолярных перегородок [11].

 

 

pic_19.tif

 

Рис. 2. Выраженная экспрессия иммунореактивного материала в эндотелии капилляров в стенке формирующейся каверны. ПАП-метод с антителами к CD34, докраска гематоксилином.Ув. Х400

 

 

pic_20.tif

 

Рис. 3. В сосудах венозного русла отмечалось снижение экспрессии иммунореактивного материала в эндотелии, участки неравномерной экспрессии в сохранных эндотелиоцитах. ПАП-метод с антителами к CD34, докраска гематоксилином. Ув. Х100

Усиленная экспрессия биомаркера CD34 в инфильтративно-пневмоническом фокусе может служить признаком выраженных репаративных процессов с интенсивной пролиферацией эндотелиоцитов, которые несут на себе маркер зрелых CD34-позитивных клеток и участвуют в реваскуляризации [14]. В свою очередь, образованная при казеозном некрозе тонкостенная полость распада легочной ткани на фоне гиперваскуляризации может служить источником гематогенной диссеминации микобактерий туберкулёза в другие органы, а прорыв в бронх приведет к бронхиогенному распространению на соседние участки легких с прогрессией заболевания [8].

В альвеолах, не затронутых специфическим воспалительным процессом, отмечалась умеренно выраженная экспрессия CD34 (2 балла). В периферических участках казеозного некроза также отмечалась умеренно выраженная очаговая цитоплазматическая экспрессия CD34 (2 балла) в погибающих эндотелиоцитах стенок поврежденных альвеол. Эндотелиальные клетки выглядели в виде островков, отделенных друг от друга некротизированными эпителиодными и соединительнотканными клетками. В периферических отделах гранулём, в зонах инфильтрации легочной ткани и в участках воспаления со зрелыми гранулёмами, расположенными субплеврально, обнаруживались сосуды с умеренно выраженной экспрессией CD34 (2 балла), такая же по выраженности реакция выявлялась в стенке капилляров. В сосудах венозного русла отмечалась преимущественно слабая экспрессия иммунореактивного материала в сохранных эндотелиоцитах, отмечалось снижение экспрессии CD34 (1–2 балла) в эндотелии, участки неравномерной экспрессии в сохранных эндотелиоцитах (рис. 3). В части сосудов микроциркуляторного русла с полным отсутствием эндотелиальной выстилки отмечалось отсутствие иммуногистохимической реакции (0 баллов). Выше представленные изменения свидетельствуют о гетерогенности изменений иммунофенотипа эндотелия кровеносных сосудов легких при ко-инфекции ВИЧ/ТБ, повреждении сосудов кровеносного русла, а следовательно, нарушении трофики различных участков легких, развитии гипоксии, что в свою очередь может способствовать формированию более выраженной деструкции ткани, нарушению фармакокинетики лекарственных средств [7] с дальнейшим нарастанием местного иммунодефицита и прогрессированием ко-инфекции ВИЧ/ТБ.

Заключение

Таким образом, структурные изменения эндотелия играют значимую роль в патоморфогенезе ко-инфекции ВИЧ/ТБ. При исследовании аутопсийного материала легких лиц с ВИЧ-инфекцией и туберкулёзом, выявлена различная выраженность экспрессии биомаркера CD34, которая носила резко выраженный (+++) характер в стенках формирующихся каверн, что может говорить о степени васкуляризации в патологическом субстрате, морфогенезе каверны, а также служить морфологически-диагностическим признаком прогрессии туберкулёза при ВИЧ-инфекции. Выявленная мозаичность распределения иммунореактивного материала или его отсутствие при иммуногистохимическом изучении биомаркера CD34 в очагах продуктивного воспаления (преимущественно в виде незрелых эпителиоидно-клеточных гранулем) свидетельствует о гетерогенности изменений иммунофенотипа эндотелия кровеносных сосудов легких при ВИЧ/ТБ ко-инфекции.

Рецензенты:

Краюшкин А.И., д.м.н., профессор, заведующий кафедрой анатомии человека Волгоградского государственного медицинского университета, г. Волгоград;

Григорьева Н.В., д.м.н., профессор, кафедры патологической анатомии Волгоградского государственного медицинского университета, г. Волгоград.

Работа поступила в редакцию 05.12.2014.


Библиографическая ссылка

Быхалов Л.С. ОСОБЕННОСТИ ЭКСПРЕССИИ ИММУНОГИСТОХИМИЧЕСКОГО МАРКЕРА CD34 В МИКРОЦИРКУЛЯТОРНОМ РУСЛЕ ЛЕГКИХ ПРИ КО-ИНФЕКЦИИ ВИЧ/ТУБЕРКУЛЁЗ // Фундаментальные исследования. – 2014. – № 10-7. – С. 1284-1287;
URL: https://fundamental-research.ru/ru/article/view?id=36105 (дата обращения: 27.11.2021).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.074