Патологическая репарация в зонах ниш стволовых клеток респираторных отделов легкого при идиопатическом легочном фиброзе


https://doi.org/10.18093/0869-0189-2015-25-3-350-356

Полный текст:


Аннотация

Изучены морфологические и молекулярно-биологические особенности повреждения и репарации зон ниш стволовых клеток (НСК) респираторных отделов легких и значения возникших в них изменений в патогенезе идиопатического легочного фиброза (ИЛФ) или обычной интерстициальной пневмонии (ОИП). Работа выполнена на материале открытых трансторакальных (n = 71) и трансбронхиальных (n = 47) биопсий легких у пациентов (n = 118) с диагностированным бронхиолоальвеолярным раком легкого (n = 13), развившимся на фоне ИЛФ. Серийные парафиновые срезы окрашивались гематоксилином и эозином и пикрофуксином по Ван Гизону; при помощи иммуногистохимических реакций выявлялись антитела к матриксным металлопротеиназам (MMP)-1, -2, -7, ингибитору ММП (TIMP-4), маркеру пролиферации PCNA, тромбоцитарноподобному фактору роста (PDGF), эпидермальному фактору роста, фактору роста фибробластов типа basic, маркерам клеточного происхождения клеток, участвующих в репарации, – десмину, виментину, гладкомышечному актину (LabVision, 1 : 100), Apo-Cas (Novocastra, 1 : 100), трансдермальному фактору роста-#b, фактору некроза опухоли-#a, цитокератину (ЦК)-7, -18, маркера неоангиогенеза CD-34, маркерам стволовых клеток Oсt-4 и СD-117 (DAKO, 1 : 50), CD-68, (DAKO, 1 : 100), ЦK-5 (Biogenesis, 1 : 200), ЦK-6, -19 (Uni-Heidelberg, 1 : 100). В качестве вторичных антител применялись биотинилированные антитела к иммуноглобулинам мыши и кролика (Dako LSAB + KIT, Peroxidase). Все полученные количественные и полуколичественные данные обработаны методом вариационной статистики. Показано, что в патогенезе и морфогенезе ИЛФ / ОИП важнейшую роль играет вовлеченность в процесс зон НСК легочной ткани, что приводит к последующей неполноценной репарации. Вероятно, что в основе неполноценной репарации при ОИП лежит нарушение процессов мезенхимально-эпителиальной (МЭТ) / эпителиально-мезенхимальной трансформации (ЭМТ), о чем свидетельствует появление в зонах НСК клеток с миофибробластическим фенотипом, одновременно экспрессирующих маркеры мезенхимальной и эпителиальной дифференцировки, а также маркеры стволовых клеток. Вероятно, что клетки с миофибробластическим фенотипом, «латающие» разрушенные базальные мембраны и сохраняющиеся в зонах НСК, можно рассматривать в качестве как маркерных, появление которых свидетельствует о патологической репарации легочной ткани в результате срыва программы МЭТ. При срыве программы МЭТ / ЭМТ в случае ОИП в последующем не только формируется «сотовое» легкое, но и развивается рак.


Об авторах

С. А. Демура
ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова» Минздрава России: 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2;
Россия

к. м. н., ассистент кафедры патологической анатомии им. А.И.Струкова ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М.Сеченова» Минздрава России, тел.: (499) 708-37-65 



Е. А. Коган
ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова» Минздрава России: 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2; ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. В.И.Кулакова» Минздрава России: 117997, Москва, ул. Академика Опарина, 4
Россия

д. м. н., профессор кафедры патологической анатомии имени А.И. Струкова ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М.Сеченова» Минздрава России, зав. отделением патоморфологии ФГБУ «Научный центр акушерства, гинекологии и перинатологии им. акад. В.И.Кулакова» Минздрава России; тел.: (499) 708-37-65



В. С. Пауков
ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М.Сеченова» Минздрава России: 119991, Москва, ул. Трубецкая, д. 8, стр. 2;
Россия

д. м. н., профессор, академик РАЕН, заслуженный деятель науки РФ, зав. кафедрой патологической анатомии им. А.И.Струкова ГБОУ ВПО «Первый МГМУ им. И.М.Сеченова» Минздрава России; тел.: (499) 708 37 65



Список литературы

1. ​Коган Е.А. Фиброзирующий альвеолит – современные аспекты проблемы. Архив патологии. 1995; 1 (4): 5–11.

2. ​American Thoracic Society / European Respiratory Society. International multidisciplinary consensus classification of the idiopathic interstitial pneumonias. Am. J. Respir. Crit. Care Med. 2002; 165: 277–304. www.atsjournals.org

3. ​Bouros D., Nicholson A.C., Polychronopoulos V., du Bois R.M. Acute interstitial pneumonia. Eur. Respir. J. 2000; 15 (8): 412–418.

4. ​Nicholson A.G. Classification of idiopathic interstitial pneumonias: making sense of the alphabet soup. Histopathology. 2002; 41: 381–391.

5. ​Коган Е.А., Корнев Б.М., Попова Е.Н. и др. Интерстициальные болезни легких: Практическое руководство. М.: Литтерра; 2007.

6. ​Guschall W., Liebertau G., Dittrich I., Schirpke C. Erkrankungsdauer und Todesursachen bei Patienten mit fibrosierender Alveolitis. Lungenfibrose. Atem.-Lungenkrkh. 1998; 24 (3): 10–116.

7. ​Johnson M.A., Kwan S. Snell N.J.C. et al. Randomized controlled trial comparing prednisolone alone with cyclophosphamide and low dose prednisolone in combination in cryptogenic fibrosing alveolitis. Thorax. 1989; 44: 280–288. DOI: 10.1136/thx.44.4.280.

8. ​Selman M., Ruiz V., Cabrera S. et al. TIMP-1, -2, -3 & -4 in idiopathic pulmonary fibrosis. A prevailing nondegradative lung microenvironment? Am. J. Physiol. Lung Cell. Mol. Physiol. 2000; 279: 562–574.

9. ​Turner-Warwick M., Burrows В., Luburich P. et al. Cryptogenic fibrosing alveolitis: response to corticosteroid treatment and its effect on survival. Thorax. 1980; 35 (4): 593–599.

10. ​Selman M. Idiopathic pulmonary fibrosis challenges for the future. Am J. Chest. 2001; 120: 8–10.

11. ​Bilder D., O'Brien L.E. Beyond the niche: Tissue-level coordination of stem cell dynamics. Ann. Rev. Cell. Dev. Biol. 2013; 29: 107–136.

12. ​Polak J., ed. Cell Therapy for Lung Disease. London: Imperial College Press; 2010.

13. ​Демура С.А., Коган Е.А., Пауков В.С. Морфология и молекулярные основы повреждения ниши стволовых клеток респираторного ацинуса при идиопатических интерстициальных пневмониях. Архив патологии. 2014; 76 (6): 28–36.

14. ​Andre C., Hampe A., Lachaume P. et al. (January 1997). Sequence analysis of two genomic regions containing the KIT and the FMS receptor tyrosine kinase genes. Genomics. 1996; 39 (2): 216. DOI: 10.1006/geno.1996.4482. PMID 9027509.

15. ​Atlasi Y., Mowla S.J., Ziaee S.A.M. et al. OCT4 Spliced variants are differentially expressed in human pluripotent and nonpluripotent cells. J. Stem Cells. 2008; 26 (12): 3002–3267. DOI: 10.1634/stemcells.2008-0530.

16. ​Yarden Y., Kuang W.J., Yang-Feng T. et al. Human proto-oncogene c-kit: a new cell surface receptor tyrosine kinase for an unidentified ligand. EMBO J. 1987; 6 (11): 3341–3351. PMID 2448137.

17. ​Schweizer J., Bowden P.E., Coulombe P.A. et al. New consensus nomenclature for mammalian keratins. J. Cell. Biol. 2006; 174 (2): 169–74. DOI: 10.1083/jcb.200603161. PMC 2064177.PMID 16831889.

18. ​Suga H., Matsumoto D., Eto H. et al. Functional implications of CD34 expression in human adipose-derived stem/progenitor cells. Stem Cells Dev. 2009; 18 (8): 1201–1210. DOI: 10.1089/scd.2009.0003. PMID: 19226222.

19. ​Nakaya Y., Kuroda S., Katagiri Y.T. et al. Mesenchymal-epithelial transition during somitic segmentation is regulated by differential roles of Cdc42 and Rac1. J. Dev. Cell. 2004; 7 (3): 425–438.

20. ​Aho S., Uitto J. (March). 180-kD bullous pemphigoid antigen / type XVII collagen: tissue-specific expression and molecular interactions with keratin 18. J. Cell. Biochem. 1999; 72 (3): 356–367. DOI: 10.1002/(SICI)1097-4644(19990301)72:3<356::AID-JCB5>3.0.CO;2-M. ISSN 0730-2312. PMID 10022517.

21. ​Ueda Y., Fujita J., Bandoh S. et al. Expression of cytokeratin 19 mRNA in human lung cancer cell lines. Int. J. Cancer. 1999; 81 (6): 939–943.

22. ​Zvaifler N.J. Relevance of the stroma and epithelial-mesenchymal transition (EMT) for the rheumatic diseases. Arthritis Res. Ther. 2006; 8 (3): 210.

23. ​Thiery J.P. Epithelial-mesenchymal transitions in tumour progression. Nat. Rev. Cancer. 2002; 2: 442–454.

24. ​Thiery J.P., Sleeman J.P. Complex networks orchestrate epithelial-mesenchymal transitions. Nat. Rev. Mol. Cell. Biol. 2006; 7: 131–142.

25. ​Auersperg N., Pan J., Grove B.D et al. E-cadherin induces mesenchymal-to-epithelial transition in human ovarian surface epithelium. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1999; 96: 6249–6254.

26. ​Baum B., Settleman J., Quinlan MP. Transitions between epithelial and mesenchymal states in development and disease. Semin. Cell. Dev. Biol. 2008; 19 (3): 294–308.

27. ​Davies J.A. Mesenchyme to epithelium transition during development of the mammalian kidney tubule. Acta. Anat. 1996; 156 (3): 187–201.

28. ​Herbst R.S. Review of epidermal growth factor receptor biology. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys. 2004; 59 (Suppl. 2): 21–26. DOI: 10.1016/j.ijrobp.2003.11.041.PMID 15142631.

29. ​Коган Е. А., Тыонг Ф.В., Демура С.А. Молекулярные основы формирования вариантов идиопатического фиброзирующего альвеолита. Архив патологии. 2009; 71 (1): 12–18. / Kogan E. A., Tyong F.V., Demura S.A. Molecular basis of different patterns of idiopathic pulmonary fibrosis. Arkhiv patologii. 2009; 71 (1): 12–18. (in Russian).


Дополнительные файлы

Для цитирования: Демура С.А., Коган Е.А., Пауков В.С. Патологическая репарация в зонах ниш стволовых клеток респираторных отделов легкого при идиопатическом легочном фиброзе.  Пульмонология. 2015;25(3):350-356. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2015-25-3-350-356

For citation: Demura S.A., Kogan E.A., Paukov V.S. Pathologic reparation of the stem cell niche zones of respiratory acini in idiopathic pulmonary fibrosis. Russian Pulmonology. 2015;25(3):350-356. (In Russ.) https://doi.org/10.18093/0869-0189-2015-25-3-350-356

Просмотров: 318

Обратные ссылки

  • Обратные ссылки не определены.


ISSN 0869-0189 (Print)
ISSN 2541-9617 (Online)