Структурно-функциональная организация слизистой оболочки желудка у больных бронхиальной астмой различного генеза

Вопросы клеточных механизмов регуляции состояния организма в норме и при патологии давно привлекают внимание исследователей [20, 22, 28, 29, 53, 60, 63, 69]. Описаны и детально изучены различные варианты возникновения и течения местных клеточных реакций в собственной пластинке слизистой оболочки респираторного тракта [76, 86, 91, 92] и желудка (СОЖ) [25, 28, 78].

В последние годы появились сообщения о том, что у больных БА имеются выраженные поражения ГДЗ: недостаточность кардии (7,2%), эрозии ДПК (17,3%), хиатальная грыжа (17,8%), хронический дуоденит (17,8%), гастрит (21,4%), хронический гастродуоденит (54,7%), рефлюкс-эзофагит (75%). В подавляющем большинстве наблюдений (98%) патология ЖКТ у больных БА ассоциирована с хеликобактерной инфекцией. В тоже время, поражение слизистой оболочки различных отделов ЖКТ у больных БА без инфицирования Helicobacter pylori сопровождается тканевой эозинофилией и дегрануляцией тучных клеток в собственной пластинке СОЖ [61].

Известно, что слизистые оболочки как респираторного, так и желудочно-кишечного тракта (ЖКТ), являясь «барьерными органами» участвуют в презентации организму антигенных факторов внешней среды [35, 78]. Патология гастродуоденальной зоны (ГДЗ) рассматривается как результат нарушения равновесия между фактором агрессии, например, гиперпродукцией HCl, H. pylori — инфекцией и факторами защиты СОЖ, среди которых ведущую роль отводят пристеночному слизистому барьеру. Вместе с тем, неясно, как модифицируется слизеобразующая функция желудка на фоне воспалительных диерегенераторных процессов, спровоцированных таким заболеванием, как бронхиальная астма.

Несмотря на высокую смертность, БА до середины 50-х годов XX столетия не имела своей нозологической формы в патологической анатомии. Однако, в последние годы установлено, что астма, особенно на высоте приступа, обладает достаточно характерным набором патоморфологических признаков. Впоследствии принципиально изменились взгляды на этиопатогенез бронхиальной астмы, сформировалось понятие о роли воспаления в развитии БА. Установлено, что главным звеном патоморфоза БА является увеличение количества клеток-эффекторов воспаления в собственной пластинке слизистой оболочки бронхов: лимфоцитов, эозинофилов и др.- и как следствие, увеличение плотности воспалительного инфильтрата [22, 58].

Пристеночный слизистый слой (ПСС) желудка — это динамичная структурно-функциональная система, оптимальная деятельность которой определяется состоянием микроциркуляторного русла и активностью метаболических систем слизеобразующих клеток [28, 38, 42, 43, 44]. Химический состав пристеночного слизистого слоя пищеварительного тракта является интегральным показателем состояния слизистой оболочки желудка в норме и при патологии [43, 71, 84, 91, 92]. В 1998 году в лаборатории физиологии пищеварения ФГНУ НИИББ впервые было показано, что пристеночный слизистый слой (ПСС) желудка обладает высокой фоновой антиоксидантной неферментативной активностью. Было высказано предположение о том, что в механизмах антиоксидантной активности желудочной слизи участвуют продукты деградации структурных гликопротеинов, благодаря большому числу свободных радикалов на моносахаридных остатках. Известно, что олигосахаридный состав гликопротеинов ПСС желудка определяется биосинтетическими процессами в слизистой оболочке яселудка и зависит от регуляторной и функциональной активности органов ЖКТ. Перспективным и актуальным является изучение антиоксидантной активности желудочной слизи при БА для понимания патогенеза воспалительно-дисрегенераторных изменений в слизистой оболочке желудка у этих больных [43].

В последних публикациях упоминаются, что у больных БА встречающаяся патология ЖКТ в 98% случаев ассоциирована с H. pylori [II, 12, 39, 41]. Вместе с тем, остается открытым вопрос о том, какие изменения морфофункционального состояния слизистой оболочки желудка могут быть спровоцированы H. pylori — инфекцией, а какие можно отнести к проявлению основного заболевания (БА).

В этой связи представляет интерес изучение состояния структур СОЖ у больных БА различного генеза и больных с Н. pylori — ассоциированными гастритами без астмы и сопоставление этих данных с показателями биохимического состава пристеночного слизистого слоя желудка.

Цель работы: изучить клеточно-тканевые механизмы реализации компенсаторно-приспособительных реакций в слизистой оболочке желудка у больных бронхиальной астмой различного генеза.

Задачи:

1. Изучить морфофункциональное состояние слизистой оболочки желудка у больных атопической бронхиальной астмой.

2.Исследовать морфофункциональное состояние слизистой оболочки желудка у больных инфекционно-зависимой бронхиальной астмой.

3. Изучить морфофункциональное состояние слизистой оболочки желудка у больных смешанной бронхиальной астмой.

4.Провести сравнительный анализ биохимического состава желудочной слизи и ее антиоксидантной активности у больных атопической, инфекционно-зависимой и смешанной бронхиальной астмой.

5.Выявить корреляции между структурно-функциональными изменениями в слизистой оболочке желудка и составом его слизистого барьера.

Научная новизна.

Впервые показано, что при бронхиальной астме любого генеза признаки хронического воспаления имеют место в слизистой оболочке как фундального, так и пилорического отделов желудка. Впервые установлены особенности биохимического состава гликопротеинов желудочной слизи в зависимости от морфофункционального состояния слизистой оболочки желудка у больных БА.

Показано увеличение суммарной клеточности воспалительного инфильтрата в собственной пластинке СОЖ у больных БА, при этом отмечалась тканевая эозинофилия и снижение плотности тучных клеток по сравнению с Нр-гастритами без астмы. Изменения состава пристеночного слизистого слоя желудка при выраженных изменениях функциональной активности муцинпродуцирующих клеток желудка у больных БА, корреляционно связаны с уменьшением плотности тканевых базофилов и увеличением числа эозинофилов в собственной пластинке СОЖ. Дегрануляция лаброцитов и эозинофилов в собственной пластинке СОЖ является ведущим звеном патогенеза поражения гастродуоденальной зоны при БА. Установлено, что клеточность воспалительного инфильтрата в собственной пластинке СОЖ и функциональная активность муцинпродуцирующих клеток желудка у больных БА корреляционно связаны с изменением биохимического состава пристеночного слизистого слоя желудка и модификацией его антиоксидантной активности.

Теоретическая и практическая значимость.

В работе показано, что при поражении гастродуоденальной зоны, спровоцированном бронхиальной астмой, происходит усиление воспалительной инфильтрации в собственной пластинке СОЖ, уменьшение плотности ТБ и мобилизация Эо в очаг воспаления. В итоге клеточно-тканевых взаимодействий в СОЖ изменяется функциональная активность муцинпродуцирующих клеток желудка у больных БА и нарушается биохимический состав гликопротеинов его пристеночного слизистого слоя.

Основные положения работы могут быть использованы для дальнейшего изучения патогенетических механизмов формирования гастроэнтерологической патологии у больных бронхиальной астмой.

Положения, выносимые на защиту:

1. Морфофункциональное состояние слизистой оболочки желудка у больных бронхиальной астмой любого генеза характеризуется значительным усилением воспалительной инфильтрации в собственной пластинке СОЖ по сравнению с больными с Н.ру1оп — ассоциированными гастритами без астмы. В инфильтрате преобладают дегранулированные тучные клетки и низкогранулированные эозинофилы.

2. Продукция нейтральных углеводных комплексов в клетках покровно-ямочного эпителия и кислых гликозаминогликанов в мукоидных клетках фундальних и пилорических желез желудка у больных бронхиальной астмой любого генеза снижена по сравнению с аналогичными показателями у больных с Н.ру1оп — гастритами без астмы.

3. У больных бронхиальной астмой различного генеза и больных с Н.ру1оп— ассоциированными гастритами без астмы достоверно возрастала суммарная концентрация моносахаридов гликопротеинов желудочной слизи при сравнении с контролем. Уровень антиоксидантной активности желудочной слизи определяется биохимическим составом желудочной слизи у здоровых лиц, в группе сравнения и у больных бронхиальной астмой различного генеза.

Апробация работы. Результаты проведенных исследований докладывались и обсуждались на научной конференции У-м Международном конгрессе молодых ученых и специалистов «Науки о человеке» (Томск, 2004), на всероссийской 61-ой итоговой научной студенческой конференции им. Н. И. Пирогова (Томск, 2002 г.), на 4 съезде физиологов Сибири (Новосибирск, 2002), на межрегиональной научной конференции посвященной 100-летию со дня рождения академика АМН СССР С. П. Карпова (Томск, 2003), на конференции «Клинико-морфологические аспекты общих патологических процессов при социально-значимых заболеваниях» (Новосибирск, 2004г), на форуме «человек и здоровье» (Иркутск, 2004 г.), на V съезде анатомов, гистологов и эмбринологов (Казань, 2004 г), на десятой Российской конференции «Гепатолгия сегодня» (Москва, 2005 г.). Основные положения работы обсуждены на заседании кафедры морфологии и общей патологии ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава.

Внедрение результатов работы в педагогическую практику.

Результаты исследования используются в лекционном курсе по нормальной и патологической анатомии (на тему «Функциональная морфология желудка») для студентов медико-биологического, лечебного и педиатрического факультетов ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 13 печатных работ: 6 статей в центральной (1 статья в центральном рецензируемом журнале «Перечня .» ВАК) и местной печати, 7 тезисов в материалах конгрессов, конференций.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 141 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, заключения, выводов, указателя литературы, включающего 96 отечественных и 55 иностранных источников. Работа иллюстрирована 2 схемами, 13 таблицами и 33 рисунками.

ВЫВОДЫ.

1. Морфофункциональное состояние слизистой оболочки желудка больных бронхиальной астмой характеризуется достоверным увеличением клеточности воспалительного инфильтрата в собственной пластинке слизистой оболочки желудка по сравнению с больными с Н.ру1оп-ассоциированными гастритами без астмы.

2. У больных инфекционной астмой плотность тканевых базофилов в собственной пластинке слизистой оболочки желудка достоверно ниже по сравнению с больными с Н.ру1опассоциированными гастритами без астмы, причем преобладают низкогранулированные формы. Муцинобразующие клетки слизистой оболочки желудка при воспалительном процессе у больных астмой содержат меньше нейтральных углеводных комплексов и кислых гликозаминогликанов по сравнению с больными с Н.ру1оп — ассоциированными гастритами без астмы.

3. В слизистой оболочке желудка больных атопической бронхиальной астмой плотность тканевых базофилов в 1,5 раза выше, чем у больных с инфекционной и смешанной астмой. Число эозинофилов в слизистой оболочке желудка у больных атопической астмой в 2 раза ниже по сравнению с больными смешанной астмой. Содержание нейтральных слизистых веществ в муцинпродуцирующих клетках желудка у больных атопической астмой в два раза выше, чем у лиц с инфекционной астмой, тогда как содержание кислых гликозаминогликанов оказывается в два раза сниженным по сравнению с данными показателями при смешанной астме.

4. У больных астмой любого генеза и больных Н.ру1опассоциированными гастритами без астмы суммарная концентрация моносахаридов желудочной слизи и активность её- антиоксидантной системы превышает показатели в контроле.

5. Изменения морфофункционального состояния муцинпродуцирующих клеток слизистой оболочки желудка корреляционно связано с деформациями биохимического состава гликопротеинов желудочной слизи и изменением ее антиоксидантной активности.

Заключение

:

Сравнительный анализ гистологических, гистохимических и биохимических данных состояния СОЖ у больных БА различного генеза подтвердил существование воспалительного процесса в фундальном и антральном отделах желудка. Изменения морфофункционального состояния СОЖ у больных БА, укладывались в картину хронического гастрита. Однако, выявленные изменения в СОЖ нельзя объяснить только повреждающей ролью бактериальной инфекции. Подтверждением этому является значимое увеличение суммарной клеточности воспалительного инфильтрата у больных БА различного генеза при сравнении с соответствующими показателями у больных с Н.Р. -ассоциированными гастритами без БА. Вероятнее всего, H. pylori — распространенный инфекционный агент, обсеменение которым отягощает морфо-функциональное состояние СОЖ у больных БА. Возможно, адгезия H. pylori на слизистой тела и антрума у больных астмой являлась триггерным механизмом для развития поражений ГДЗ на фоне гиперреактивности иммунной системы.

Максимально выраженная инфильтрация в фундальном и антральном отделах желудка наблюдалась у больных БА с инфекционным компонентом (ИЗБА и СБА), только у данных больных прослеживалась сопряженность Н.Р. — инфекции с активностью воспаления в СОЖ. Отметим тенденцию к росту суммарного числа эозинофильных гранулоцитов и к снижению плотности ТБ в СОЖ для данных больных БА, причем преобладали низкограну-лированные Эо и дегранулированные ТБ. Наличие интенсивной воспалительной инфильтрации в СОЖ у Н.Р.- «негативных» больных бронхиальной астмой с поражением в ГДЗ предполагает существование иных «фоновых» процессов. Возможно, иммунный дисбаланс реализуется не только в слизистой бронхов, но и желудка.

При гистохимическом исследовании гастробиоптатов у больных БА установлено, что функциональное состояние слизеобразующих клеток СОЖ в значительной мере определяется формой БА и в меньшей степени персистенцией Helicobacter pylori. Так, содержание НУК в покровноямочном эпителии (ПЯЭп) и кислых ГАГ в мукоидных клетках шеечных отделов и добавочных клетках фундальных желез у больных БА с инфекционным компонентом было значимо ниже, чем у больных с Н.Р. — ассоциированными гастритами без БА. В СОЖ антрума содержание НУК и кислых ГАГ было максимальным у гастроэнтерологических больных без БА и минимальным у больных БА. Различия физико-химического состояния ПСС у здоровых лиц, у гастроэнтерологических больных без астмы и пациентов, страдающих БА различного генеза, подтверждаются наличием достоверного прироста суммарного уровня моносахаров во всех группах БА (при сравнении с контролем). У больных БА нарушается биосинтез полипептидного кора Гп и дальнейшее его гликозилирование в эпителиоцитах желудка, что может быть вызвано нарушением регуляторных процессов. Необходимо указать, несомненно, ведущую роль медиаторов аллергического воспаления из секреторных гранул ТБ и Эо в развитии морфо-функциональных изменений в СОЖ, определяющих качественные и количественные изменения ПСС желудка синтезированного в муцинпродуцирующих эпителиальных клетках. Причем изменяются физико-химические свойства желудочной слизи, и снижается ее гелеобразующая способность, создавая основу для прогрессирования в СОЖ воспалительных и эрозивных изменений. Однако, по содержанию гексозаминов, фукозы, сиаловых кислот, суммарной концентрации моносахаров, содержанию белкового компонента Гп и уровню пеп-тической активности желудочной слизи у больных астмой статистически значимо не отличалась от соответствующих параметров у гастроэнтерологических больных без БА, что косвенно может свидетельствовать о едином направлении компенсаторных реакций в слизистой оболочке желудка при гаст-родуоденальном поражении.

Гистологические характеристики слизистой оболочки желудка корреляционно связаны с изменением биохимического состава пристеночного слоя слизи желудка и модификацией его антиоксидантной системы. Так, установлена обратная корреляция между числом Эо в СОЖ антрума и суммарной концентрацией моносахаров, гексозаминов, фукозы в желудочной слизи, с содержанием белкового компонента Гп и с уровнем АОА желудочной слизи. По-видимому, цитотоксические факторы Эо вызывают качественные и количественные изменения в составе пристеночного слизистого слоя желудка, что нарушает антиоксидантную функцию желудочной слизи. Нами зафиксирована обратная корреляционная связь между плотностью ТБ в собственной пластинке СОЖ тела у «атопиков» и биохимическими показателями желудочной слизи. Выделяемые из гранул ТБ при их дегрануляции биологически-активные вещества, способствуют развитию аллергического воспаления в теле СОЖ у этих больных, и наряду с эозинофильными цитотоксичесими факторами, нарушают гель-формирующие свойства желудочной слизи, влияя на ее количественный и качественный состав, усиливая ее протеолитическую и АОА. Воздействие эозинофильных и микробных токсинов играют решающую роль в возникновении у больных АБА деструктивных процессов СОЖ, что подтверждается наличием прямой корреляции содержания нуклеиновых кислот в желудочной слизи (маркера цитолиза) у лиц с АБА и числом Эо в теле и антральной части СОЖ. Указанная сопряженность количества Эо в теле желудка с уровнем АРА желудочной слизи у «атопиков» и отрицательная связь между числом ТБ в воспалительном инфильтрате фундального отдела и содержанием нуклеиновых кислот в желудочной слизи, подтверждает антагонизм в реализации функциональных взаимодействий этого клеточного ансамбля (ТБ — Эо). Причастность медиаторов реагинового воспаления, сек-ретируемых ТБ [15, 16, 19, 27, 54, 60, 76, 77, 86, 90, 91] к прогрессированию аллергического воспаления при БА, и снижением защитных свойств ПСС желудка, подтверждается нами наличием обратной взаимосвязи между числом ТБ в теле СОЖ и содержанием в добавочных клетках фундальных желез кислых Гп у больных АБА. Корреляцию между уровнем АОА и суммарной концентрацией моносахаров и отдельных моносахаридных остатков, содержанием белкового компонента Гп объясняется тем, что продукты распада слизистых веществ обладают АРА [43]. Плотность лимфо-гистиоцитарного.