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

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.

The aim. Investigating morphological and molecular characteristics of injury and reparation of the stem cell niche (SCN) zones in the respiratory acini and determining a role of these changes for the pathogenesis of idiopathic pulmonary fibrosis (IPF) / usual interstitial pneumonia (UIP). Methods. Surgical transthoracic (n = 71) and transbronchial (n = 47) lung biopsy specimen from 118 patients were investigated. Bronchiolar carcinoma occurring against the background of ILF was diagnosed in 13 cases. Serial paraffin sections were stained with hematoxylin and eosin and Van Gieson picrofuchsin; immunohistochemical reactions were used to detect MMP-1, -2, -7, TIMP-4, PCNA, PDGF, EGF, FGF-b, desmin (Dsm), vimentin (Vimentin), SMA (LabVision, 1 : 100), Apo-Cas (Novocastra, 1 : 100), TGF-b, TNF-a, CD 34, CK-7, -18, Oct-4 and CD-117 (DAKO, 1 : 50), CD68, (DAKO, 1 : 100), CK-5 (Biogenesis, 1 : 200), CK-6, -19 (Uni-Heidelberg, 1: 100). Biotinylated antibodies against mouse and rabbit immunoglobulins (Dako LSAB + KIT, Peroxidase) were used as secondary antibodies. All quantitative and semi-quantitative data were analyzed with variational statistics. Results. Involvement of NSC zones of the lung tissue plays the key role in pathogenesis and morphogenesis of IPF / UIP. This leads to deficient reparation. Disorders of mesenchymal-epithelial transformation / epithelial-mesenchymal transformation (MET / EMT) are likely to be a basis for insufficient reparation in UIP. This is supported by appearance of cells with myofibroblast phenotype expressing both markers of mesenchymal and epithelial differentiation and stem cell markers in the SCN zones. Conclusion. Cells with myofibroblast phenotype could be considered as markers of pathologic reparation following MET program failure. Subsequently, MET program failure in UIP could lead to the development of «honey-comb» disorders in the lungs and also to lung carcinoma development.