Повышение содержания ферментов, метаболизирующих стероиды, в эпидермисе у больных меланоцитарными новообразованиями кожи
- Авторы: Малышев А.С.1, Рукша Т.Г.1, Прохоренков В.И.1
-
Учреждения:
- ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого
- Выпуск: Том 15, № 5 (2012)
- Страницы: 13-15
- Раздел: Статьи
- Статья получена: 21.07.2020
- Статья опубликована: 15.10.2012
- URL: https://rjsvd.com/1560-9588/article/view/36727
- DOI: https://doi.org/10.17816/dv36727
- ID: 36727
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Функционирование кожи как органа нейроиммуноэндокринной системы при развитии новообразований кожи изучено недостаточно хорошо. Однако способность многих локально синтезируемых регуляторов, в частности стероидных гормонов, изменять интенсивность пролиферации клеток кожи позволяет предположить их роль в развитии патологических процессов в коже. В данном исследовании были определены изменения способности кератиноцитов эпидермиса к продукции стероидных гормонов при меланоцитарных новообразованиях кожи, что может быть связано с развитием данных заболеваний и способствовать формированию новых терапевтических подходов при данных заболеваниях.
Ключевые слова
Полный текст
В результате многочисленных исследований последнего десятилетия определено, что в коже синтезируется большой комплекс нейроэндокринных медиаторов (в том числе адренокортикотропный гормон, пролактин, α-меланоцитстимулирующий гормон, тиреотропный гор Рис. 1. Иммуногистохимичес-кое окрашивание для визуализации клеток цитохрома Р4508се+ в нормальной коже. Ув. 10. Рис. 2. Иммуногистохимическое окрашивание для визуализации цитохром Р450зсс+ клеток у больных внутридермальными мела-ноцитарными невусами. Ув. 10. Рис. 3. Иммуногистохимическое окрашивание для визуализации цитохром Р450зсс+ клеток у больного меланомой кожи. Ув. 10. Рис. 4. Иммуногистохимичес-кое окрашивание антителами к β-гидроксистероиддегидрогена-зе. Положительно окрашенные клетки сальных желез. Ув. 40. ламус — гипофиз — щитовидная железа и синтезируют регуляторные молекулы трех вышеуказанных уровней регуляции [4]. Полученные данные выявили необходимость дальнейшего разъяснения роли синтезируемых в коже регуляторов, а также функционирования регуляторных систем в развитии дерматологических заболеваний. Синтез стероидных гормонов в коже начинается с превращения холестерина в прегненолон под действием фермента цитохром Р450всс [5]. В дальнейшем прегне-нолон метаболизируется по нескольким путям вплоть до образования альдостерона, кортизола и половых гормонов. Выявлено, что изменения уровня ферментов, принимающих участие в метаболизме стероидных гормонов, регистрируются при действии УФ-излучения на клетки кожи. Установлено, что ингибирование фермента Πβ-гидроксистероддегидрогеназы (Πβ-HSD), метабо-лизирующего дезоксикортикостерон в коже, модулирует пролиферативную активность клеток кожи, в частности фибробластов [6]. Таким образом, нарушения синтеза стероидных гормонов могут играть роль в развитии фото-индуцированных заболеваний кожи, связанных с нарушением пролиферативной активности. Цель исследования — определение содержания ферментов, принимающих участие в стероидогенезе, в коже при меланоцитарных новообразованиях доброкачественного и злокачественного характера. Материалы и методы Биоптаты кожи больных меланомой кожи (n = 12), внутридермальными меланоцитарными невусами (n = 10) и здоровых лиц (n = 6) — контрольная группа, фиксировали в нейтральном формалине, заливали в парафин. Гистологические препараты толщиной 4—5 мкн подвергали иммуногистохимическому окрашиванию с моноклональными антителами к цитохрому Р450зсс ("Corgen Іпс."), 21-гидроксилазе ("Corgen Іпс.") и 3β гидрок-систероиддегидрогеназе ^-HSD+ (Abcam). При завершении срезы докрашивали гематоксилином. Результаты иммуногисто-химического исследования оценивали с помощью микроскопа Olympus BX-41, программного обеспечения Infinity Software ("Lumenera", Канада). Определяли количество положительно окрашенных клеток на 100 клеток эпидермиса и дермы. Статистическую обработку результатов осуществляли с помощью ί-критерия Манна—Уитни. Различия расценивали как статистически значимые при p < 0,05. Результаты и обсуждение Гистологически внутридермальные невусы представляют собой тяжи и гнезда невусных клеток, располагающихся в дерме, имеют тенденцию концентрироваться вокруг пилосебоцейных комплексов. От эпидермиса гнезда невус-ных клеток отделены узкой прослойкой соединительной ткани. Гнезда состоят преимущественно из клеток оваль ной и кубической формы с округлыми гиперхромными ядрами. Гистологически меланома выглядит как неравномерно утолщенный эпидермис с густым лимфоцитарным инфильтратом под ним в виде темной сплошной полосы. Опухолевые меланоциты, единичные или в виде небольших групп, инфильтрируют все слои эпидермиса. В периферических отделах поражения опухолевые клетки имеют более базальное расположение, особенно в лентиги-озных вариантах меланомы (злокачественный лентиго или акрально-лентигиозная меланома), а также резко выраженный полиморфизм, атипию клеточных элементов. Цитохром P450scc в нормальной коже выявляли преимущественно в клетках эпидермиса (рис. 1). В коже больных внутридермальными меланоцитарными невуса-ми цитохром Р450scc+-клетки (клетки, экспрессирующие цитохром Р450scc) определяли в дерме, диффузно, в не-вусных клетках (рис. 2). Уровень экспрессии цитохрома Р450scc в эпидермисе у больных внутридермальными меланоцитарными невусами был выше, чем у лиц контрольной группы; р = 0,0018 (см. таблицу). В коже больных меланомой клетки цитохрома Р450scc+ выявляли в эпидермисе непосредственно вблизи базального слоя, в дерме они были сосредоточены в непосредственной близости от сальных желез, окружая их по периферии, а также отмечались их вкрапления в сосочковом слое дермы (рис. 3). Статистически значимое повышение уровня экспрессии цитохрома Р450scc зафиксировали в эпидермисе при меланоме кожи (p = 0,0015). Клетки, положительно окрашенные на 21-гидроксилазу, выявляли в здоровой коже в эпидермисе, а также в потовых железах в цитоплазме. В коже больных внутридермальны-ми меланоцитарными невусами данные клетки определяли непосредственно в верхних слоях эпидермиса, диффузно, окрашивание клеток было слабым. Фермент выявляли преимущественно в базальном слое, более интенсивную окраску — в межклеточных пространствах, в дерме иммуно-положительные на 21-гидроксилазу клетки располагались диффузно, не имея четкой связи с придатками кожи. Оценивая среднее значение на 100 клеток, в эпидермисе у лиц контрольной группы выявляли такое же количество им-муноположительных клеток, как и у больных меланомой кожи и меланоцитарными невусами (см. таблицу). 3β-HSD+-клетки слабо определялись в здоровой коже в эпидермисе, а также в сальных железах. В коже больных внутридермальными меланоцитарными невусами количество Зβ-HSD+-клеток незначительно превышало таковое в контрольной группе (p = 0,3913), 3β-HSD+-клетки выявляли непосредственно в сальных железах. У больных меланомой кожи определяли статистически значимое увеличение в эпидермисе количества 3β-HSD+-клеток по 14 № 5, 2012 Количество клеток, экспрессирующих цитохром P450scc, 21-гидрокси-лазу, 3р-гидроксистероиддегидрогеназу у больных меланоцитарными невусами и меланомой кожи Положительно окрашенные клетки,% Кон троль Невусы Меланома кожи эпидермис дерма эпидермис дерма CYP450scc+-клетки 15,6 63,2* 35 71,5** 29,7 21-гидроксилаза+ 30,6 39 1 *** 31,8 4* ,2 3, 3 36,5 3 β-гидроксистероид- 7,8 10,15* 8 ,56 12, 12,8 дегидрогеназа Примечание. * — статистически значимые различия с показателем в контроле в соответствующей группе p = 0,0018; ** — p = 0,0015; *** — статистически значимые различия с показателем в контроле в соответствующей группе p = 0,4624; 4* — p = 1,0; 5* — статистически значимые различия с показателем в контроле в соответствующей группе p = 0,3913; 6* — p = 0,0731. сравнению с аналогичным показателем в контрольной группе (p = 0,0731). Данные клетки фиксировали вблизи базального слоя, единичными вкраплениями. В дерме их определяли непосредственно в сальных железах (рис. 4). Таким образом, в результате выполненного исследования в эпидермисе больных внутридермальными меланоцитарными новообразованиями кожи установили повышение уровня ферментов, участвующих в синтезе стероидных гормонов, — цитохрома P450scc, 3ß-HSD+. Как уже указывалось выше, под действием цитохрома P450scc в митохондриях происходит отщепление от холестерина боковой цепи, посредством чего последний превращается в прегненолон. Сравнительно недавно было выявлено, что данный фермент в коже непосредственно участвует в метаболизме витамина D3, который хорошо известен как регулятор пролиферации и дифференцировки кератиноцитов [5]. В частности, известно, что 20-гидроксивитамин D3, 20,23-дигидроксивитамин D3 дают противовоспалительный эффект посредством прямого ингибирования активности транскрипционного фактора NF-kB, ингибируют пролиферацию кератиноцитов, активируют их дифференцировку [7]. Помимо гирсутизма, нарушений менструального цикла, бесплодия недостаточность 21-гидроксилазы, 3ß-HSD+ при неклассической форме данной патологии проявляется тяжело протекающей угревой болезнью, что может являться подтверждением значимости данных ферментов в нормальном функционировании кожи. Блокирование метаболизма стероидов на уровне двух вышеуказанных ферментов приводит к усилению синтеза половых гормонов, в частности, тестостерона, чем объясняют развитие угревой болезни у пациентов с данной патологией [8]. Экспрессия 3ß-HSD+ в коже впервые была описана M. Dumont и соавт. в 1992 г. [9], при этом обнаружено, что 90% фермента регистрируется в сальных железах, как это было указано и в нашем исследовании, а оставшиеся 10% — в эпидермисе, клетках волосяных фолликулов, потовых железах. Несомненно интересным является факт отсутствия изменений содержания данных ферментов непосредственно в опухолевых клетках и клетках невусов, хотя наличие этих белков регистрировали в вышеуказанных структурах. Полученные данные могут являться свидетельством того, что развитие опухолевого процесса, по всей вероятности, не ассоциировано с повышением продукции половых гормонов. Известно, что показателем интенсивности синтеза стероидных гормонов при острой положительной регуляции является экспрессия белка StAR, в остальных случаях — цитохрома P450scc [10]. В связи с этим следует предположить, что развитие ме-ланоцитарных новообразований кожи связано с неспецифической интенсификацией синтеза стероидных гормонов в коже. Выводы • В эпидермисе больных внутридермальными меланоцитарными новообразованиями кожи регистрируется повышенный уровень ферментов, метаболизирующих стероидные гормоны, — цитохрома P450scc, 21-гидроксилазы, 3ß-HSD+, что может быть сопряжено с активацией пролифера-тивных процессов в коже при данной патологии, но не с канцерогенезом. • Регуляция синтеза стероидных гормонов в коже может быть использована в качестве новой терапевтической стратегии при пролифератив-ных заболеваниях кожи. Исследование выполнено при поддержке внутривузовским грантом Красноярского государственного медицинского университета (Т.Г.Р.).×
Об авторах
А. С. Малышев
ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого
Email: a.malishev@mail.ru
ассистент
Т. Г. Рукша
ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкогод-р мед. наук
В. И. Прохоренков
ГБОУ ВПО Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкогод-р мед. наук, проф.
Список литературы
- Foitzik K., Langan E.A., Paus R. Prolactin and the skin: a dermatological perspective on an ancient pleiotropic peptide hormone. J. Invest. Dermatol. 2009; 129(5): 1071—87.
- Langan E.A., Ramot Y., Hanning A., Poeggeler B., Bird T., Gaspar E., et al. Thyrotropin-releasing hormone and oestrogen differentially regulate prolactin and prolactin receptor expression in female human skin and hair follicles in vitro. Br. J. Dermatol. 2010; 162(5): 1127—31.
- Rousseau K., Kauser S., Pritchard L.E., Warhurst A., Oliver R.L., Slominski A., et al. Proopiomelanocortin (POMC), the ACTH/ melanocortin precursor, is secreted by human epidermal keratinocytes and melanocytes and stimulates melanogenesis. FASEB J. 2007; 21(8): 1844—56.
- Bodó E., Kany B., Gáspár E., Knüver J., Kromminga A., Ramot Y., et al. Thyroid-stimulating hormone, a novel, locally produced modulator of human epidermal functions, is regulated by thyrotropin-releasing hormone and thyroid hormones. Endocrinology. 2010; 151(4): 1633—42.
- Nguyen M.N., Slominski A., Li W., Ng Y.R., Tuckey R.C. Metabolism of vitamin d2 to 17,20,24-trihydroxyvitamin d2 by cytochrome p450scc (CYP11A1). Drug Metab. Dispos. 2009; 37(4): 761—7.
- Terao M., Murota H., Kimura A., Kato A., Ishikawa A., Igawa K., et al. 11ß-Hydroxysteroid dehydrogenase-1 is a novel regulator of skin homeostasis and a candidate target for promoting tissue repair. PLoS One. 2011; 6(9): e25039.
- Tang E.K., Li W., Janjetovic Z., Nguyen M.N., Wang Z., Slominski A., Tuckey R.C. Purified mouse CYP27B1 can hydroxylate 20,23-dihydroxyvitamin D3, producing 1alpha,20,23-trihydroxy vitamin D3, which has altered biological activity. Drug. Metab. Dispos. 2010; 38(9): 1553—9.
- Chen W., Obermayer-Pietsch B., Hong J.B., Melnik B.C., Yamasaki O., Dessinioti C., et al. Acne-associated syndromes: models for better understanding of acne pathogenesis. J. Eur. Acad. Dermatol. Venereol. 2011; 25(6): 637—46. doi: 10.1111/j.1468-3083.2010.03937.x.
- Dumont M., Luu-The V., Dupont E., Pelletier G., Labrie F. Characterization, expression, and immunohistochemical localization of 3 beta-hydroxysteroid dehydrogenase/delta 5-delta 4 isomerase in human skin. J. Invest. Dermatol. 1992; 99(4): 415—21.
- Miller W.L. Role of mitochondria in steroidogenesis. Endocr. Dev. 2011; 20: 1—19.
Дополнительные файлы
