The involvement of mast cell tryptase in the remodeling of the extracellular matrix of connective tissue in benign prostatic hyperplasia

Full Text

Актуальность. Доброкачественная гиперплазия предстательной железы (ДГПЖ) и ее осложнения, несмотря на достигнутые успехи продолжает занимать лидирующие позиции в структуре заболеваемости мужской половой системы [1]. В патогенезе развития ДГПЖ отмечается полиэтиологический характер, важную роль играют гормональные (андрогенно/эстрогенные влияния), генетические факторы, стромально-эпителиальные взаимодействия и факторы роста, дефицит кислорода в тканях, оксидативный стресс и др. [2].  Воспалительный процесс является связующим звеном между неопролиферацией стромального компонента и железистой ткани с формированием новых железистых структур и представляет собой локальный процесс, характеризующийся узлообразованием. Постоянный процесс ремоделирования формирует локальную гипоксическую среду, которая запускает высвобождение активных форм кислорода (АФК), способствующих поддержанию воспалительного процесса. Известна роль тучных клеток (ТК) в поддержании локального гомеостаза и регуляции аморфного и волокнистого вещества внеклеточного матрикса соединительной ткани. ТК, в процессе дегрануляции могут способствовать высвобождению факторов роста, интерлейкинов, провоспалительных цитокинов, отвечающих за формирование провоспалительного фона и участвующих в патогенезе ДГПЖ. ТК также принимают участие в ангиогенезе, появлении новых кровеносных сосудов [3]. 

В связи с этим, целью исследования явилось изучение активности тучных клеток и их протеазы, триптазы в материале простаты пациентов с ДГПЖ. 

Материалы и методы. Научно-исследовательская работа проведена на базе НИИ экспериментальной биологии и медицины ВГМУ им. Н.Н. Бурденко. Образцы простаты от 5-ти пациентов с доброкачественной гиперплазией предстательной железы, полученные в ходе мультифокальной биопсии железы, проведенной под контролем УЗИ незамедлительно фиксировали в 10-% нейтральном формалине. Средний возраст пациентов составил 50,7. Далее, после протокола стандартной процедуры пробоподготовки материала, изготавливали тонкие, толщиной 4 мкм серийные срезы на микротоме Accu-Cut SRM 200 (Sakura). Для обзорной микроскопии и оценки воспалительных явлений срезы окрашивали гематоксилином и эозином, идентификацию тучных клеток проводили на микропрепаратах, окрашенных раствором Гимзы. Иммуногистохимически определяли активность триптазы тучных клеток на более тонких срезах 2 мкм, используя первичные мышиные антитела Anti-Mast Cell Tryptase antibody (клон AA1, #ab2378, разведение 1:4000), ядра докрашивали гематоксилином Майера. Окрашивание методом пикро Маллори позволило оценить выраженность фиброзных изменений стромы в условиях воспалительного процесса железы. Количественную и качественную оценку проводили на аппаратно-программном комплексе с системой документирования на основе микроскопа ZEISS Axio Imager.А2, используя объектив 20. Репрезентативность выборки достигалась оценкой не менее 20 полей зрения. Количественный и морфометрический анализ результатов проводили с помощью программы ImageJ 1.51J8. 

Результаты исследования и их обсуждение. При проведении морфологического исследования микропрепаратов, окрашенных гематоксилином и эозином были выявлены признаки, характеризующие процесс – в эпителии наблюдалась гиперплазия железистых клеток, строма характеризовалась инфильтрацией иммунных клеток различной степени выраженности, железистые отделы были разграничены очаговыми участками соединительной ткани с неупорядоченными волокнами различного диаметра, формируя очаги потенциального фиброза.  

Рисунок 1. Тучные клетки стромы и особенности ремоделирования волокнистого компонента при доброкачественной гиперплазии предстательной железы. Методики окрашивания: А – раствором Гимзы, Б – иммуногистохимическое определение триптазы тучных клеток; В,Г – по пикро Маллори. Масштабный отрезок А,Б – 5 мкм (х1000), В,Г – 20 мкм (х800).   

Количественные особенности тучных клеток при окрашивании раствором Гимзы не выявили тенденции к повышению и в среднем, в поле зрения обнаруживались мелкие, слабо метахроматичные тучные клетки, как единичные, так и располагающиеся группами, преимущественно вокруг сосудов (рисунок 1А).  

Однако, отмечалась высокая степень дегрануляции тучных клеток с обнаружением гранул на достаточном расстоянии от самой клетки. Другая тенденция обнаруживалась при иммуногистохимической детекции триптазы тучных клеток. Количество триптаза-позитивных клеток значительно повышалось в сравнении с определением метахроматически окрашенных клеток и составило 28±4,6/13.4±3,8. Триптаза-позитивные клетки локализовались периваскулярно и в участках уплотненной стромы, где, по-видимому принимали участие в формировании и поддержании профиброзного фона, способствующего ремоделированию волокнистых компонентов стромы с тенденцией к образованию очаговых участков фиброза (рисунок 1 Б). У пациентов в разной степени выраженности обнаруживались участки разрастания стромальных компоненетов с изменением архитектоники железы. Так, у пациента с наиболее высоким количеством триптаза-позитивных тучных клеток наблюдались диффузные изменения стромы с преобладанием незрелых, тонких и извитых волокон соединительной ткани (рис.1 В). В то время, как пациент со средними и низкими показателями триптазы тучных клеток имел уже зрелые, очаговые участки волокнистых структур с преобладанием плотных коллагеновых волокон I типа. При дегрануляции тучных клеток в межклеточный матрикс высвобождается множество медиаторов, которые играют важную роль в рекрутинге (привлечении) как нейтрофилов, клеток острого воспаления, так и иммунных клеток. Ряд факторов, в том числе трансформирующий фактор роста бета (TGF-b) выделяемый тучными клетками, действующие в эпителии и строме предстательной железы, подают сигналы, которые способствуют трансформации фибробластов стромы в более активные миофибробласты и инициируют процессы фибриллогенеза [4, 5]. Пролиферация стромальных клеток предстательной железы и сокращение гладких мышц, возможно с участием рецепторов тучных клеток PAR2, рецептор для трипсина и сериновой протеазы и триптазы, играют ключевую роль в развитии и патогенезе ДГПЖ. Полученные нами данные выявляют прямые эффекты медиаторов тучных клеток на патогенез доброкачественной гиперплазии предстательной железы, регулируя как реактивность иммунных клеток, так и принимая участие в активации представителей фибробластического дифферона с увеличением синтезируемых белков внеклеточного матрикса. Подходы к ингибированию активности тучных клеток и селективному блокированию высвобождения ряда медиаторов возможно позволит снизить интенсивность процессов фиброзирования и разработать новые подходы к диагностике и лечению доброкачественной гиперплазии предстательной железы.

About the authors

Timofei Alekseevich Авдеев

Burdenko Voronezh State Medical University

Author for correspondence.
Email: a_v_d_e_e_v222@mail.ru
ORCID iD: 0009-0005-6469-0965
Russian Federation, 10 Studenchskaya Street, 394036, Voronezh, Russian Federation

Maya Igorevna Gutorova

Burdenko Voronezh State Medical University

Email: maya36rus@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-5419-9448
Russian Federation, 10 Studenchskaya Street, 394036, Voronezh, Russian Federation

Viktoriya Viktorovna Shishkina

Burdenko Voronezh State Medical University

Email: 4128069@gmail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9185-4578
Russian Federation, 10 Studenchskaya Street, 394036, Voronezh, Russian Federation

References

Supplementary files

There are no supplementary files to display.