Особенности иммунофенотипа макрофагальной популяции при фиброзно-кавернозном туберкулёзе легких

Голубинская Е.П., Геращенко А.В., Кальфа М.А.

Кафедра патологической анатомии с секционным курсом, г. Симферополь, Крым, РФ

Введение. Неуклонный рост числа пациентов с различными формами туберкулезной инфекции, в том числе в ассоциации с ВИЧ-инфекцией, вызвал бум научных исследований в направлении иммунологии туберкулеза [1, 2]. Достоверно установлена взаимосвязь прогрессирования альтеративно-экссудативных реакций и уровня иммунодефицита по мере уменьшения количества CD4⁺ клеток [3, 4]. Однако в условиях длительно протекающего туберкулезного процесса без коморбидной патологии, также отмечается формирование иммунопатологических состояний. Ряд зарубежных исследователей предполагают, что вторичная иммунологическая недостаточность при туберкулезе может быть детерминирована непосредственно Mycobacterium tuberculosis (МБТ) путем инициирующего воздействия на дендритные и другие антигенпрезентирующие клетки, в частности макрофаги, что запускает каскадный цикл выброса цитокинов, хемокинов и других активных веществ, изменяющих соотношение провоспалительных и противовоспалительных механизмов [5, 6].

Наличие данных in vitro о полиморфизме популяции макрофагов позволяет предположить, что последующая цепь клеточных взаимодействий и их синтетической активности приводит к формированию гиперчувствительности замедленного типа и необратимому ремоделированию легочной паренхимы с развитием деструктивных изменений в виде формирования полости распада и массивной диссеминации патогенна [7, 8, 9].

Цель. Изучение иммунофенотипа макрофагальной популяции и механизмов их векторного перераспределения при фиброзно-кавернозном туберкулезе.

Материалом для исследования. Материалом для исследования явились фрагменты стенки каверны и перикавернозной легочной ткани умерших либо прооперированных по поводу фиброзно-кавернозного туберкулеза (ФКТ) легких (n=163). Все пациенты были подразделены на 2 основные группы:

1 группа – ФКТ легких с активным бактериовыделением (МБТ+) – n=84;

2 группа – ФКТ легких с клиническим абациллированием (МБТ-) – n=79.

В качестве контрольной группы для сравнения морфологических показателей были использованы фрагменты легких 30 больных, умерших от патологии не связанной с заболеваниями легких (инфаркт миокарда, острое нарушение мозгового кровообращения).

Методы исследования. Обзорная гистологическая окраска гематоксилином и эозином с последующим проведением иммуногистохимического исследования (ИГХ) с панелью маркеров: – CD68 (клон KP1), VEGF-A (клон VG1), СD4 (4В12). Система визуализации EnVision^TM FLEX на автостейнере фирмы DAKO.

Результаты.

В процессе рутинного гистологического исследования было установлено, что макрофагальная популяция имеет структурные и количественные особенности в зависимости от приближенности к очагу деструкции. Было выделено несколько микроскопически идентифицируемых видов макрофагов, имеющих различную локализацию, и функциональную активность: альвеолярные и тканевые макрофаги, эпителиоидные макрофаги, пенистые клетки, гигантские многоядерные клетки Пирогова-Лангханса.

В результате анализа экспрессии маркера CD68 установлена популяционная неоднородность макрофагов в зависимости от интенсивности цитоплазматической реакции, в виде трех типов функциональной активности с различными локализационными и количественными характеристиками: высокоактивные, умеренноактивные и слабоактивные. На основании реакции с сосудистым фактором ростом A определено, что VEGF⁺ клетки соответствуют слабоактивным CD68⁺ макрофагами и локализуются на границе перехода специфической грануляционной ткани в фиброзный слой, перикавернозной зоне и интактной легочной ткани с достоверным преобладанием у пациентов с МБТ- (р<0,05). Независимо от активности бактериовыделения VEGF⁺ клетки в зоне лимфоидных фолликулов прямо коррелируют с количеством CD68⁺ макрофагов в перикавернозной зоне (R=0,68) и обратно – с числом VEGF⁺ диффузно рассеянных клеток в фиброзной капсуле (R=-0,75). При этом CD68⁺/VEGF⁺ визуализируются в зоне CD8⁺ Т-лимфоцитов, а CD68⁺/VEGF^- - в зоне скоплений CD4⁺ клеток. Такой характер корреляционной взаимосвязи свидетельствует о перераспределении макрофагов во 2 тип, обладающих ремоделирующим действием на окружающие ткани при потенцирующем участии клеток лимфоидной популяции.

Исследование выполнено в рамках поддержанного федеральным государственным автономным образовательным учреждением высшего образования «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского» гранта № ВГ03/2018 и проведено в Центре коллективного пользования научным оборудованием «Молекулярная биология» Медицинской академии им. С.И. Георгиевского (структурное подразделение) ФГАОУ ВО «КФУ им. В.И. Вернадского» при поддержке программы развития КФУ.

Выводы. Таким образом, изучение иммунофенотипа макрофагов при ФКТ позволило установить гетерогенность их популяции, определяющую каскадный цикл реакций иммунного ответа и ремоделирования интерстициального пространства легочной ткани при потенцирующем участии лимфоидных клеток.

Список литературы

1. World Health Organization. Global Tuberculosis report. 2017.

2. Cliff JM, Kaufmann SH, McShane H, van Helden P, O'Garra A. The human immune response to tuberculosis and its treatment: a view from the blood. Immunol Rev. 2015;264(1):88-102.

3. Ziuzia IuR, Zimina VN, Al'vares Figeroa MV, Parkhomenko IuG, Dolgova EA. The morphological characteristics of HIV-associated tuberculosis in relation to blood CD4+ lymphocyte counts. Arkh Patol. 2014 Sep-Oct; 76(5):33-7.

4. Bhattacharya D, Danaviah S, Muema DM, Akilimali NA, Moodley P, Ndung’u T and Das G Cellular Architecture of Spinal Granulomas and the Immunological Response in Tuberculosis Patients Coinfected with HIV. Front. Immunol.2017;8:1120. doi: 10.3389/fimmu.2017.01120.

5. Huygen K. The immunodominant T-cell epitopes of the mycolyl-transferases of the antigen 85 complex of M. tuberculosis. Front Immunol.2014;5:1–11.

6. Jasenosky L.D., Scriba T.J., Hanekom W.A., Goldfeld A.E. T cells and adaptive immunity to Mycobacterium tuberculosis in humans. Immunol Rev. 2015;264:74–87. pmid:25703553.

7. Martinez F.O., Gordon S. The M1 and M2 paradigm of macrophage activation: time for reassessment. F1000Prime Rep. 2014;6:13. Published 2014 Mar 3. doi:10.12703/P6-13.

8. Italiani P.,Boraschi D. From monocytes to M1/M2 macrophages: phenotypical vs. functional differentiation. Front. Immunol.2014;5:514. doi: 10.3389/fimmu.2014.00514.

9. Serena Y. S. Tan, Mark A. Developmental origin of lung macrophage diversity. Krasnow Development. 2016;143:1318-1327; doi: 10.1242/dev.129122.