С.В. Коваленко, А.Е. Дорофєєв, І.В. Василенко, І.С. Давиденко

Особливості експресії муцинів MUC 2, 3, 4 в слизовій оболонці бронхів у хворих на хронічне обструктивне захворювання легень

Буковинський державний медичний університет, Донецький національний медичний університет ім. М. Горького

Вступ. Дослідження функції муцинів можуть пояснити деякі клітинні механізми прогресування запалення дихальних шляхів (ДШ). Зміни виробництва муцинів та дискринія є загальною ознакою запального процесу при хронічних обструктивних захворюваннях легень (ХОЗЛ), що логічно обґрунтовує важливість дослідження впливу муцинів на процеси прогресування запального процесу в ДШ.

Метою нашого дослідження було комплексне вивчення імуногістохімічних змін клітинного інфільтрату за вмістом муцинів MUC 2, 3, 4 у слизовій оболонці (СО) бронхів при ХОЗЛ.

Матеріали і методи досліджень. Проведено аналіз біопсійного матеріалу СО бронхів взятих при фібробронхоскопії у 30 хворих із загостренням ХОЗЛ. Вивчали оптичну густину (в умовних одиницях) специфічного забарвлення структур бронхів при застосуванні імуногістохімічних методик на антигени MUC-2, MUC-3, MUC-4 за допомогою первинних моноклональних АТ до цих протеїнів та системи візуалізації Dako EnVision+System, Peroxidase (AEC).

Інтенсивність забарвлення (оптична густина) оцінена об’єктивно на цифрових копіях оптичних зображень мікропрепаратів за допомогою методу комп’ютерної мікроденситометрії у середовищі графічної комп’ютерної програми GIMP, версія 2,82 (ліцензія GPL) зондовим способом у градаціях інтенсивності забарвлення (від 0 до 255) з логарифмічним перерахунком в умовні одиниці оптичної густини (ум.од.опт.густини) з градацією від «0» (абсолютна прозорість) до «1» (абсолютна непрозорість).

Обстежені хворі були розподілені на 2 групи: І група - хворі на ХОЗЛ ІII стадії без ознак інфекційного загострення – 14 пацієнтів та ІІ група - 16 осіб, хворі на ХОЗЛ та ознаками інфекційного загострення І типу за Антонісеном та стадії ІII.

Результати та їх обговорення. При оцінці специфічного забарвлення структур бронхів на антигени MUC2, MUC3, MUC4 встановлено їхню експресію у покривному епітелії бронхів та епітелії слизових залоз, в келихоподібних клітинах, веретеноподібних клітинах строми (фібробластах) різного ступеню вираженості при інфекційному та неінфекційному загостренні ХОЗЛ. Так, у покривному епітелії бронхів експресія MUC2 визначалась у хворих без ознак інфекційного загострення ХОЗЛ та не визначалась у хворих з інфекційним загостренням ХОЗЛ; експресія MUC2 в келихоподібних клітинах була найвищою і на 31% менша при інфекційному загостренні ХОЗЛ у порівнянні з неінфекційним; експресія MUC2 в епітелії слизових залоз у хворих на інфекційним загостренням була у 2 рази меншою у порівнянні із хворими без ознак інфекційного загострення; а експресія MUC2 в веретеноподібних клітинах строми (фібробластах) спостерігалась однакового ступеню вираженості у хворих І і ІІ груп.

Спостерігали зменшення експресії MUC3 у покривному епітелії бронхів хворих з інфекційним загостренням ХОЗЛ на 75,7% у порівнянні із неінфекційним; в епітелії слизових залоз на 66,1% менше; у веретеноподібних клітинах експресія MUC3 не залежала від варіанту загострення ХОЗЛ – 0,286±0,024 та 0,289±0,028 (р>0,05), відповідно. У келихоподібних клітинах експресії MUC3 не спостерігали у хворих обох груп.

Експресія MUC4 у покривному епітелії бронха спостерігалась тільки у 2 хворих з загостренням ХОЗЛ І групи. Ймовірно, це пов’язано із низьким порогом чутливості методики до антигену MUC4 та слабкою його секрецією при ХОЗЛ. Мембрано-зв’язаний MUC4, присутній на апікальній поверхні війчастих клітин, ймовірно, разом з епітелієм піддається десквамації і не попадає в поле зору досліджуваного матеріалу.

Таким чином, при загостренні ХОЗЛ спостерігається експресія секреторних муцинів - MUC2 та MUC3, що сприяють утворенню гелевого компоненту слизу. Синтез MUC2 і MUC3 зменшується в дихальних шляхах при інфекційному загостренні ХОЗЛ ІІІ в порівнянні з їх експресією при неінфекційному загостренні ХОЗЛ ІІІ в усіх структурах, окрім веретеноподібних клітин строми – фібробластах. На нашу думку, зменшення експресії муцинів при інфекційному загостренні ХОЗЛ, найбільш виражене в покривному епітелії, епітелії слизових залоз та, менше, у келихоподібних клітинах можна пояснити впливом патогенних мікроорганізмів, що присутні у великій кількості на слизових оболонках та покривному епітелії бронхів при інфекційному загостренні ХОЗЛ. Деякі дослідження показали, що синьо-гнійна паличка зв’язується з вуглеводними структурами муцину, погіршуючи склад нормального слизу та мукоциліарний кліренс.

Рівномірна експресія MUC 2,3, яка з’являється у фібробластах строми і не залежить від варіанту загострення ХОЗЛ, ймовірно, пов’язана із явищами епітеліально-мезенхімальної трансформації (ЕМТ), коли нормальні епітеліальні клітини (наприклад, слизової оболонки залоз) під впливом певних факторів, наприклад, факторів росту, набувають рис міофібробластних клітин. Внаслідок ЕМТ епітеліальні клітини, втрачаючи міжклітинні зв’язки, переміщуються в інтерстицій, де, отримуючи повний мезенхімальний фенотип, приймають участь у синтезі фіброзної матриці.

Висновок. При інфекційному загостренні хронічного обструктивного захворювання легень в різних типах епітеліальних клітин слизової оболонки бронхів знижується експресія антигенів MUC2 та MUC3. Імуногістохімічне дослідження антигенів MUC2 та MUC3 у веретеноподібних клітинах строми дозволяє засвідчити факт так званої епітеліально-мезенхімальної трансформації в слизовій оболонці бронхів при загостренні хронічного обструктивного захворювання легень.