Атопический дерматит: иммуноморфологические особенности кожи у больных с различными вариантами клинического течения
Проведено иммунофенотипирование клеток кожного инфильтрата в биопсированной коже участка манифестаций у 21 взрослого пациента с атопическим дерматитом с использованием проточной цитометрии и моноклональных антител. Получены новые данные о морфологическом субстрате воспалительного клеточного инфильтрата, выявилена различия иммуноморфологического состава и функциональных характеристик дермальных лимфоцитов при различных вариантах течения.
Введение. Атопический дерматит (АД) остается важной медико-социальной проблемой, значимость которой определяется неуклонным ростом заболеваемости, его хроническим, рецидивирующим течением и сложностью в проведении терапии [1]. Исследователи отмечают многообразие клинических форм АД, при этом подчеркивают эволютивное возрастное развитие заболевания от эритематозных, везикулезно-крустозных в раннем возрасте к лихеноидным в старшие возрастные периоды [2, 3, 4]. Подчеркивая, таким образом, хронический характер течения АД, авторы ограничиваются констатацией состояния пациента на текущий момент, без сопоставления с предыдущими эпизодами обострений и без попыток прогноза течения процесса в дальнейшем. В работах Н.В. Кунгурова и соавторов (1998, 1999, 2000) установлены закономерности течения АД и наличие у большинства больных тенденции к преобладающему и повторяющемуся характеру клинических манифестаций процесса от обострения к обострению [5]. В результате длительного клинико-лабораторного мониторинга у большинства больных АД были установлены тенденции к преобладающему и повторяющемуся характеру клинических манифестаций процесса от обострения к обострению. Данные, полученные при изучении анамнеза заболевания, особенностей клинических проявлений дерматоза и их возрастной динамики, перенесенных заболеваний, причин обострений кожного процесса, структурированные и проанализированные при помощи компьютерных технологий, позволили среди всех больных АД, выделить три группы пациентов по варианту течения процесса, которые, исходя из варианта реагирования и патогенетических особенностей, условно были названы: гиперергический (у 29,5%) — ГВТ, инфекционный (у 30,5%) — ИВТ, пролиферативный (у 10,0%) — ПВТ. У части пациентов (около 30,0%) вариант течения был неуточнен, так как сочетал признаки перечисленных выше. Концептуальный подход к выделению клинико-лабораторных вариантов течения АД представлен в исследованиях Ю.В. Сергеева и соавторов (2002), установивших гетерогенность течения АД на основании различных механизмов формирования иммунного ответа [2].
Основой для понимания локального аспекта патогенеза АД является положение о развитии в коже воспаления, опосредованного в основном активированными Т-лимфоцитами хелперами/индукторами второго порядка (Th2 — лимфоциты) с участием антигенпрезентирующих клеткок (клетки Лангерганса), макрофагов, эозинофилов, нейтрофилов и других иммунокомпетентых клеток [6,7, 8].
Анализ публикаций, освещающих иммунные механизмы развития АД «in situ», показывает, что большинство авторов рассматривают и сопоставляют две возможные клинические ситуации АД — острую и хроническую его фазы [6, 7, 8, 9, 10]. В то же время, остаются неизученными особенности клеточного состава, микроморфологии и иммуноморфологической характеристики лимфоцитов, формирующих дермальный инфильтрат при других клинико-морфологических формах заболевания, при различных вариантах течения АД.
Материалы и методы. С целью изучения патогенетических особенностей выявленных иммунных нарушений на локальном уровне нами впервые проведено иммунофенотипирование клеток кожного инфильтрата в нативной биопсированной коже участка манифестаций у 21 взрослого пациента с использованием проточной цитометрии и моноклональных антител: CD1a, CD3, CD4, CD8, CD19, CD15, RIL — 4, CD95, Ki67, TCRαβ, TCRγδ первично меченных FITC или PE (Dako) в одно- и двухлучевой цитометрии на FACScan (Becton Dickincon, Германия).
Результаты и обсуждение. Результаты фенотипических исследований приведены в таблице 1.
Таблица 1.
Состав клеточного инфильтрата кожи у больных с различными типами течения АД ( %, абс. кол-во клеток)
|
|
CD3+ |
CD4+ |
CD8+ |
CD19+ |
CD15+ |
CD1a+ |
ГВТ
n=8 |
% | 64,06±5,4 | 45,85±6,9 | 14,57±4,9 | 15,43±2,2 | 3,27±0,6 | 8,1±1,1 |
Абс. | 292,4±61,0 | 132,1±21,8 | 65,3±10,4 | 69,8±6,1 | 16,3±1,9 | 35,4±4,1 | |
ИВТ
n=5 |
% | 44,71±4,8 | 23,67±6,3 | 36,6±2,4 | 7,43±1,4 | 11,5±1,6 | 4,63±2,2 |
Абс. | 127,2±54,2 | 80,9±15,0 | 105,9±12,8 | 20,3±3,0 | 33,7±6,6 | 13,0±1,7 | |
ПВТ
n=8 |
% | 68,63±6,7 | 51,6±4,8 | 19,1±3,5 | 8,5±1,7 | 2,6±0,5 | 5,13±0,9 |
Абс. | 336,7±43,9 | 276,2±41,0 | 99,1±9,6 | 45,3±7,2 | 13,1±1,8 | 25,7±1,9 | |
р* | р1, р3 | р1, р2, р3 | р1, р3 | р1, р2, р3 | р1, р3 | р1, р2 р3 |
р* — значение р<0,05; где р1 — при сравнении показателей ГВТ и ИВТ; р2— при сравнении показателей ГВТ и ПВТ; р3— при сравнении ИВТ и ПВТ.
При исследовании общей клеточности инфильтрата кожи установлены максимальные значения показателя у больных с ПВТ (503,7±74,6 клеток), т.е. достоверно более высокая численность маркированных клеточных элементов кожи, в сравнении с ИВТ. На втором месте по числу извлеченных из гомогената кожи клеток находился ГВТ (435,3±58,3), где клеточность инфильтрата была также достоверно высокой, чем при ИВТ (281,9±42,5 клеток). Общее содержание CD3+ клеток, представляющих Т — популяцию дермальных лимфоцитов, колебалось от 44,71±4,8% (127,2±54,20 клеток) — при ИВТ до 68,63±6,7% (336,7±43,9 клеток) — при ПВТ. Пролиферативный и гиперергический варианты течения дерматоза демонстрировали, таким образом, достоверно более выраженную клеточность лимфоцитарного инфильтрата, состоящего из Т-лимфоцитов.
При рассмотрении субпопуляционного состава клеточного инфильтрата в коже у больных с различными вариантами клинического течения АД выявлено, что средние значения содержания CD4+ лимфоцитов в коже значительно отличались. Так, в группе больных с ГВТ среднее содержание CD4+ лимфоцитов составило 45,85±6,9% (132,1±21,8 клеток), у больных с ИВТ — 23,67±6,3% (80,9±15,0 клеток), а у пациентов с ПВТ — 51,6±4,8% (276,2±41,0 клеток). Численность CD4+ лимфоцитов, принадлежащих к субпопуляции лимфоцитов хелперов/индукторов, была достоверно более высокой у больных с ПВТ, по сравнению с ИВТ и ГВТ, а в коже группы больных с ГВТ достоверно превышала таковую в группе с ИВТ дерматоза.
Относительное и абсолютное количество CD8+ лимфоцитов в коже также достоверно различалось у больных с различными вариантами течения АД, причем было максимальным в группе пациентов с ИВТ (36,6±2,4% и 105,9±12,8 клеток), более низким у больных с ГВТ (14,57±4,9% и 65,3±10,4 клеток) и ПВТ (19,1±3,5% и 99,1±9,6 клеток).
Содержание CD19+ лимфоцитов, в процентном и абсолютном значении, было наиболее высоким у лиц с ГВТ (15,43±2,2% и 69,8±6,1 клеток), превышая таковое в коже у больных с ИВТ в 2,0 раза, а у больных с ПВТ в 1,8 раза.
Исследования обнаружили также достоверные различия в абсолютном содержании CD1a+ клеток при различных вариантах течения АД. Наибольшее число CD1a+ клеток, относящихся к разряду дендритных клеток Лангерганса, было выявлено в коже больных группы ГВТ процесса (8,1±1,1 % и 35,4±4,1 клеток). На втором месте — абсолютное содержание CD1a+ клеток в коже больных с ПВТ (5,13±0,9 % и 25,7±1,9), и минимальное их количество выявлялось в коже больных с ИВТ — 4,63±2,2 % и 13,0±1,7 клеток.
Относительные и абсолютные показатели содержания CD15+ клеток, идентифицируемых как гранулоциты, отличались наиболее высокими значениями в группе больных с ИВТ, составляя 11,5±1,6% и 33,7±6,6 клеток, что в 3,5 раза больше, чем в группе больных с ГВТ и в 4,4 раза больше, чем в коже у больных с ПВТ.
В коже у больных с ГВТ АД превалировали Т-лимфоциты, около половины которых составляли Т- лимфоциты хелперно/индукторной субпопуляции с умеренным представительством Т- лимфоцитов супрессоров. В составе инфильтрата достоверно в большем количестве, чем при 2 других вариантах, были представлены клетки Лангерганса и В — лимфоциты. В группе пациентов с ИВТ содержание Т- лимфоцитов было в 1,4 раза меньшим, чем при ГВТ, а в субпопуляционном составе превалировали Т- лимфоциты супрессорно/цитотоксического вида. Содержание В- лимфоцитов в коже больных этой группы было незначительным; отмечалось максимальное из всех исследованных групп присутствие гранулоцитов, клеток эффекторов микробного воспаления.
Кожа больных с ПВТ характеризовалась максимальной выраженностью общего числа клеток (клеточность инфильтрации), представленных подавляющим количеством Т-лимфоцитов, половина которых относилась к субпопуляции Т-хелперов. Было отмечено умеренное представительство Т-супрессоров, клеток Лангерганса и минимальное — В лимфоцитов и гранулоцитов.
В таблице 2 показаны соотношения основных клеточных популяций, представленных в коже больных различных групп.
Таблица 2.
Соотношение клеточных популяций (абс.) в коже больных с различными типами течения атопического дерматита
|
CD19+/CD3+ |
CD4+/CD8+ |
CD15+/CD3+ |
CD1a+/CD3+ |
CD1a+/CD4+ |
ГВТ |
0,24±0,05
|
2,03±0,25 |
0,06±0,01 |
0,12±0,01 |
0,27±0,05 |
ИВТ |
0,17±0,01
|
0,76±0,1 |
0,26±0,06 |
0,1±0,02 |
0,16±0,02 |
ПВТ |
0,12±0,03
|
2,79±0,18 |
0,04±0,01 |
0,07±0,01 |
0,09±0,01 |
р* |
р2 |
р1, р2, р3 |
р1, р3 |
р2, |
р2, р3 |
р* — значение р<0,05; где р1 — при сравнении показателей ГВТ и ИВТ; р2— при сравнении показателей ГВТ и ПВТ; р3— при сравнении ИВТ и ПВТ.
Приведенные в таблице 2 данные свидетельствуют об имеющихся различиях в соотношении клеточных популяций при различных вариантах течения АД. Так, ГВТ дерматоза, клинически представленный преобладанием гиперемии, отечности кожи, морфологически характеризовался большим представительством В-лимфоцитов и клеток Лангерганса, опосредующих гуморальный компартмент локального воспалительного процесса и антигенпрезентирующий механизм. В то же время, пролиферативные проявления, со стойкой инфильтрацией кожи и лихенификацией, характеризовались подавляющим представительством Т-лимфоцитов хелперов/индукторов с недостаточной численностью Т лимфоцитов — супрессорно-цитотоксической субпопуляции. ИВТ закономерно был представлен большим числом гранулоцитов в коже и менее выраженной клеточной инфильтрацией Т-хелперами.
В целях оценки функциональной активности клеток, составляющих субстрат инфильтрата кожи, проведено фенотипирование с использованием набора моноклональных антител RIL — 4+, CD95+, Ki67+, TCRαβ+, TCRγδ+, результаты которого представлены в таблице 3.
Таблица 3.
Детекция функциональных рецепторов клеток кожи у больных с различными вариантами течения атопического дерматита
Вариант течения |
|
TCRαβ+ |
TCRγδ+ |
CD95+ |
Ki 67+ |
RIL — 4+ |
ГВТ |
% |
20,8±3,2 |
13,9±2,4 |
0,6±0,08 |
7,25±1,0 |
11,03±2,1 |
Абс. |
90,5±19,2 |
60,6±13,1 |
2,7±0,9 |
32,1±3,9 |
47,9±7,8 |
|
ИВТ |
% |
28,5±1,9
|
4,6±0,9 |
0,23±0,04 |
11,93±1,6 |
19,88±3,4 |
Абс. |
80,1±7,7
|
12,9±2,4 |
1,0±0,2 |
33,5±3,5 |
55,9±6,3 |
|
ПВТ |
% |
40,38±5,5
|
8,9±1,7 |
0,66±0,1 |
20,67±3,0 |
26,15±4,3 |
Абс. |
203,5±43,6
|
44,8±7,1 |
3,4±0,9 |
104,1±14,5 |
131,8±20,2 |
|
р* р** |
|
р**2 р**3 р2 р3 |
р**1 р**3 р1 р3 |
р**1 р**3 р1 р3
|
Р**1 р**2 р**3 р2 р3 |
Р**1 Р**2 р2 р3 |
р* — значение р<0,05; где р1 — при сравнении абсолютных показателей ГВТ и ИВТ; р2— при сравнении показателей ГВТ и ПВТ; р3— при сравнении ИВТ и ПВТ; р** — при сравнении относительных показателей.
Из данных таблицы 3 видно, что в составе клеточного инфильтрата кожи у больных АД при всех вариантах течения относительное и абсолютное содержание лимфоцитов, несущих на своей поверхности TCRαβ+ рецептор, превышало число TCRγδ+ лимфоцитов. Данный факт свидетельствовал о том, что основная масса инфильтрирующих кожу лимфоцитов являлась рекрутированной из кровеносного русла. Наибольшая относительная и абсолютная численность TCRαβ+ лимфоцитов была выявлена у больных с ПВТ, в коже которых данный показатель высоко и положительно коррелировал с числом Т-лимфоцитов хелперно/индукторной субпопуляции. Относительное количество лимфоцитов, экспрессирующих TCRγδ+ и считающихся резидентными для эпидермиса и дермы, колебались от 4,6±0,9% до 13,9±2,4%, что не противоречило положению о принадлежности около 10,0% всех локально функционирующих в коже лимфоцитов именно к этому типу. Среди изученных клеток гомогената кожи наибольшая экспрессия рецептора к интерлейкину — 4 (RIL-4) была выявлена на клетках в группе больных с ПВТ, (26,15±4,3% и 131,8±20,2 клеток), что в 2,8 раза превышало показатель у больных с ГВТ и в 2,4 раза — у больных в группе с ИВТ АД.
Среди всех экстрагированных клеток гомогената кожи от 7,25±1,0% до 20,67±3,0% (32,1±3,9 и 104,1±14,5 клеток соответственно) демонстрировали экспрессию внутриклеточного рецептора к МКА Ki67, характеризующего пролиферативную активность. Наибольшее число таких клеток было обнаружено в коже группы больных с ПВТ (20,67±3,0% и 104,1±14,5 клеток), тогда как при ГВТ их было в 3,2 раза, а при ИВТ — в 3,1 раза меньше. Учитывая умеренную отрицательную корреляцию данного показателя с численностью CD4+ и TCRαβ+ лимфоцитов в коже, а также наличие данного рецептора в ядрах других клеток, возможно предположить проявление Ki67 — позитивности не только дермальными лимфоцитами, но и эпидермоцитами из исследованных образцов кожи больных с ПВТ дерматоза. Доля лимфоцитов, экспрессирующих рецептор к CD95 (Fas/APO-1), определяющий готовность клеток к апоптозу, была незначительна при всех вариантах течения АД, однако в коже пациентов с ПВТ и ГВТ таких клеток выявлялось достоверно больше, чем при ИВТ заболевания. Количество Fas — позитивных лимфоцитов умеренно коррелировало (r=0,64) с показателем Ki67+ клеток при ГВТ и крайне высоко (r=0,95) при ПВТ. Данный феномен свидетельствует о возможной готовности к апоптозу путем экспрессии Fas/APO-1 рецептора на лимфоцитах именно Ki67+ пула.
Из числа других значимых корреляций обращает на себя крайне высокая отрицательная зависимость между CD4+ и CD8+ лимфоцитами, которая фиксировалась при всех вариантах течения — ГВТ, ИВТ, ПВТ (r=- 0,96; -0,95; — 0,83). Отмечалась также выраженная отрицательная корреляция между содержанием CD8+ лимфоцитов и числом клеток, экспрессирующих RIL-4 при всех вариантах течения АД (r= — 0,74; — 0,71; — 0,88). Данные факты соотносятся с положением о преобладающей патогенетической роли дермальных Т-лимфоцитов хелперно/индукторной субпопуляции и ослаблении функциональной активности лимфоцитов супрессоров.
Заключение
Таким образом, установлены следующие иммуноморфологические и функциональные особенности клеточного инфильтрата дермы при различных вариантах течения АД:
у больных с ГВТ присутствовали Т-лимфоциты хелперно/индукторной субпопуляции в сочетании со значительным представительством (15,43±2,2%) В-лимфоцитов и дермальных дендритных клеток (CD1а — 8,1±1,1%);
в коже больных с ИВТ содержание Т- лимфоцитов было в 1,4 раза меньшим, чем при ГВТ, отмечалось превалирование Т-лимфоцитов супрессорно/цитотоксической субпопуляции и максимальное среди других типов значимое представительство гранулоцитов;
инфильтрат в коже у больных с ПВТ характеризовался высокой клеточностью, состоял из активированных Т-лимфоцитов в 20,67±3,0% позитивных к МКА Ki67+, с максимальной из всех типов готовностью к апоптозу.
Полученные новые научные данные, уточняющие иммуно-опосредованные механизмы формирования кожного патологического процесса при АД, позволят предложить иммунологические критерии обоснования выбора терапии.
Ю.В. Кениксфест, Н.В. Кунгуров, М.М. Кохан, С.В. Сазонов
Уральский научно- исследовательский институт дерматовенерологии и иммунопатологии
Уральская государственная медицинская академия
Кениксфест Юлия Владимировна — Старший научный сотрудник, кандидат медицинских наук
Кунгуров Николай Васильевич — Директор, профессор, доктор медицинских наук
Кохан Муза Михайловна — Руководитель научного клинического отдела, профессор, доктор медицинских наук
Сазонов Сергей Владимирович — Заведующий кафедрой гистологии, доктор медицинских наук.
Литература:
1. Российский национальный согласительный документ по атопическому дерматиту (под общ. Ред. Р.М. Хаитова и А.А. Кубановой): Атопический дерматит: наружная терапия. -М.: «Фармарус Принт», 2002. -68 с.
2. Сергеев Ю.В., Иванов О.Л., Новиков Д.К. Атопический дерматит: современная диагностика и лечение // Иммунопатология, аллергология, инфектология. -2001. -№4. -С. 28-48
3. Суворова К.Н. Атопический дерматит: иммунопатогенез и стратегия иммунотерапии/ К. Н. Суворова// Русский медицинский журнал.
4. Торопова Н. П. Экзема и нейродермит у детей (Современные представления о патогенезе, клинике, лечении и про¬филактике)/ Н. П. Торопова, О. В. Синявская. -Екатеринбург, 1993. -276 с.
5. Кунгуров Н.В., Герасимова Н.М., Кохан М.М. Атопический дерматит (типы течения, принципы терапии) ,- Екатеринбург: изда-во Урал. ун-та, 2000.-266 с.
6. Leung D.Y.M.. Atopic dermatitis/ D. Y. M. Leung, T. Bierber// Lancet. — 2003. — Vol. 361. — P. 151-160
7. Leung, D. Y. M. Characterization of the mononuclear cell infiltrate in atopic dermatitis using monoclonal antibodies/ D. Y. M. Leung, A. K. Bhan, E. E. Schneeberger, R. S. Geha //J. Allergy Clin. Immunol. — 1989. — Vol. 71. — P. 47.
8. Romagnani S. The role of lymphocytes in allergic disease/ S. Romagnani// J. Allergy Clin. Immunol. — 2000. — Vol. 105. — P. 399-408
9. Bieber T. Atopic dermatitis/ T. Bieber, D.Y.M. Leung. — New York: Marcel Dekker, 2002. — P. 401 — 418.
10. Wollenberg A. Topical tacrolimus (FK506) leads to profound phenotypic and functional alterations of epidermal antigen-presenting dendritic cells in atopic dermatitis/ A. Wollenberg [et al]// J. Allergy Clin. Immunol. — 2001. — Vol. 107. — P. 519-25.