The role of P-selectin glycoprotein ligand in leukocyte migration to the derma in cutaneous vasculitis

Abstract


The expression of molecules, involved in inflammation process during leukocyte migration to the derma in dermal vasculitis, was studied. Histological preparations from patients were studied by the immunohistochemical method with identification of the markers. The derma contained a significantly higher level ofpositively stained cells expressing CD162 - P-selectin glycoprotein ligand, while the level of expression of another molecule, mediating cell-cell adhesion and diapedesis, CD99, in fact did not change. The level of cell proliferation marker increased in the endothelial cells, this indicating activation of dermal neoangiogenesis. These changes indicated that the development of inflammatory process in the skin in vasculitis was associated with a selective increase of the expression of adhesive molecules mediating leukocyte migration to the derma, which fact could be used for selecting new therapeutic approaches.

Full Text

Проблема сосудистой патологии кожи остается одной из важнейших в современной дерматологии. Это связано с ростом числа больных данной патологией, нередко с тяжелым рецидивирующим течением, резистентностью к терапии, преимущественным поражением лиц молодого и зрелого трудоспособного возраста, со значительным снижением качества жизни пациентов [1]. Васкулиты кожи - гетерогенная группа заболеваний мультифакториальной природы, основным морфологическим признаком которых является воспаление сосудистой стенки, а спектр клинических проявлений зависит от типа, размера, локализации пораженных сосудов и тяжести сопутствующих воспалительных нарушений. Васкулит является полиэтиологической, монопато- генетической патологией. Предполагаемые механизмы развития заболевания включают образование патогенных иммунных комплексов с их отложением в стенках сосудов; аутоантител к цитоплазме ней- трофилов и клеткам эндотелия сосудов; клеточный и молекулярный иммунный ответ, включающий образование цитокинов и молекул адгезии; формирование гранулемы; нарушение барьерной функции эндотелия в отношении инфекционных агентов, опухолей и токсинов. Изучение молекулярных механизмов развития иммуноопосредованного воспаления при васкулитах кожи необходимо для оптимизации их диагностики и терапии [2, 3]. Известно, что миграция лейкоцитов в дерму является сложным этапным регулируемым процессом, в котором важную роль отводят молекулам межклеточной адгезии, хемокинам. К таковым относится гликопротеиновый лигнад Р-селектина 1 ^D162) - трансмембранный белок на поверхности лейкоцитов, играющий важную роль в процессе задержки и роллинга лейкоцитов на поверхности эндотелия сосудов, начального этапа в связывании, секвестрации и трансмиграции лейкоцитов при воспалительной реакции в дерму [4]. К другим молекулам со сходной функциональной активностью относят CD99 - О-гликозилированный белок с молекулярной массой 32 кД, экспрессирующийся на большинстве Т аблица 1 Клинико-статистический анализ больных дермальными васкулитами Пол Средний возраст, годы Социальный статус Средняя длительность заболевания, годы Лабораторные исследования Мужчины 50%; Женщины 50% 47,56 ± 1,67 Рабочие и служащие 40,7% Инвалиды 37% Пенсионеры 14,9% Безработные 7,4% 7,74 ± 1,01 Развернутый анализ крови: лейкоцитоз у 6,25%, повышение СОЭ у 33,3%, эозино- филия у 7%; Биохимический анализ крови: повышение АЛТ у 5,3%, СРБ у 50%, ЦИК у 20%, криоглобулины у 27,7%. Общий анализ мочи без патологии Рис. 1. Иммуногистохимическое окрашивание кожи на наличие CD45-положительных клеток. Ув. 400. а - кожа пациента из группы контроля; б - кожа больного дермальным васкулитом. лейкоцитов. CD99 участвует в диапедезе, миграции Т-лимфоцитов и клеточной адгезии [5]. Было показано, что дефицит адгезивных молекул приводит к снижению выраженности воспалительного процесса в коже. В этой связи стоит предположить, что изучение молекул адгезии может быть использовано в дальнейшем для разработки новых методов терапии заболеваний кожи, основанных на управлении процессом миграции лейкоцитов в участки воспаления в коже [6]. Целью работы являлось определение характера экспрессии молекул, участвующих в процессе воспаления на этапе миграции лейкоцитов в дерму при дермальных васкулитах. Материалы и методы У больных дермальными васкулитами (n = 90), находившихся на амбулаторном лечении в Красноярской краевой клинической больнице, проводился анализ следующих клинико-лабораторных данных: половозрастной состав пациентов, их профессиональный анамнез, длительность заболевания, лабораторные показатели - развернутый анализ крови, биохимический анализ крови, общий анализ мочи, сопутствующие заболевания (табл. 1). Для обработки полученных данных использовали пакет программ Statistika 6.0, методы описательной статистики. Эксцизионную биопсию элементов сыпи (n = 23) выполняли с последующей фиксацией препаратов в 10% нейтральном забуференном формалине. Изготавливали гистологические срезы толщиной до 5 кмн. Гистологические препараты окрашивали с помощью иммуногистохимиче- ского метода с использованием моноклональных антител к CD45, CD 162, CD99 ("Сорбент", РФ), PCNA ("BD Biosciences", Великобритания) по стандартной методике с использованием набора (Novolink®, "Polymer Detection System", Великобритания). Оценку гистологических препаратов проводили с помощью микроскопа Olympus BX-41 объективом х400. Определяли процент положительно окрашенных клеток дермы в 10 полях зрения с подсчетом среднего значения. Результаты сравнивали с контрольной группой - биоптатами кожи, полученными от здоровых добровольцев (n = 6). Статистическую значимость различий оценивали с помощью У-критерия Манна-Уитни. Статистически значимыми признавали различия прир < 0,05. Результаты и обсуждение Рис. 2. Иммуногистохимическое окрашивание кожи на наличие CD162-положительных клеток. Ув. 400. а - кожа пациента из группы контроля; б - кожа больного дермальным васкулитом. При гистологическом исследовании биопта- тов кожи 23 больных дермальными васкулита- ми регистрировали отек в верхних слоях дермы, пролиферация капилляров, утолщение их стенок, расширение просвета сосудов и набухание эндотелия. Вокруг расширенных сосудов дермы определялись очаговые и сливающиеся инфильтраты из лимфоцитов с большим количеством CD45- положительных клеток по сравнению с контролем (рис. 1). Маркер CD45 является так называемым общим лейкоцитарным антигеном, экспрессирующимся на клетках гемопоэтического ряда. Повышение уровня CD45+-клеток демонстрирует наличие гемопоэтических клеток, в первую очередь лейкоцитов, в дерме, где также наблюдались скопления гистиоцитов с наличием тканевых базофилов и фибробластов. Выявлено также значительное увеличение числа положительно окрашенных клеток на исследуемый молекулярный маркер CD 162+ по сравнению с показателями группы контроля (рис. 2). Отмечена прямая связь иммуноположи- тельных клеток с сосудами дермы, большинство положительно окрашенных клеток - лейкоциты, расположенные переваскулярно. При этом не выявлено изменений уровня CD99 в дерме больных васкулитами кожи по сравнению с показателями контрольной группы. В эндотелиальных клетках определяли PCNA - ядерный антиген пролиферирующих клеток. (табл. 2). Специфические взаимодействия между эндотелиальными клетками и лейкоцитами обеспечивают молекулы адгезии: селектины, интегрины и суперсемейство иммуноглобулинов. В покое при отсутствии воспаления спонтанная адгезия лейкоцитов к эндотелию и их миграция через эндотелиальный барьер ограничены. Изменения функциональных свойств, а также структуры мембран эндотелиальных клеток, вызванных воздействием цитокинов, могут сохраняться в течение длительного времени, способствуя формированию протромботического провоспали- тельного состояния, называемого "активация эндотелиальных клеток" [7]. Таблица 2 Процент положительно окрашенных клеток в дерме при иммуногистохимическом исследовании кожи при дермаль- ном васкулите Исследуемый показатель Нормальная кожа Дермальный васкулит CD45 18,98 45,44* CD99 11,76 13,24 CD162 4,89 64,31* PCNA 9,08 37,03* Примечание. * -р = 0,05 - статистически значимые различия по отношению к показателям контрольной группы. Миграция лейкоцитов к месту повреждения или воспаления имеет первостепенное значение, и этапность адгезии между лейкоцитами и эндотелием гарантирует, что лейкоциты покидают кровоток только в непосредственной близости от очага воспаления. В дальнейшем лейкоциты прилипают к стенке сосуда, передвигаются вдоль эндотелия, пересекают эндотелий и субэндотелиальную базальную мембрану и мигрируют в интерстициальные ткани [8, 9]. Известно, что основными этапами неоангиогене- за являются нарушение целостности базальной мембраны сосудов, координированная миграция и пролиферация эндотелиальных клеток, формирование новых капилляров и их функциональное созревание. Центральными регулирующими факторами для формирования новых сосудов являются фактор роста эндотелиальных сосудов, тромбоцитоподобный фактор роста, фактор роста фибробластов 2, эпидермальный фактор роста, инсулиноподобный фактор роста, трансформирующий фактор роста, фактор некроза опухоли а, продуцируемый кератиноцитами эпидермиса, интерлейкин 1, нейтрофилы, моноциты, макрофаги, лимфоциты [10]. Повышение уровня экспрессии маркера клеточной пролиферации PCNA в эндотелиальных клетках демонстрирует наличие процесса неоангиогенеза в коже. Неоангиогенез, индуцируемый провоспалительными цитокинами, может иметь разнонаправленное значение. С одной стороны, быть компенсаторным механизмом при развившейся ишемии, с другой - являться механизмом, поддерживающим воспаление [11]. Известно, что при аутоиммунном воспалении происходит миграция лейкоцитов в дерму, которые могут продуцировать некоторые из указанных выше цитокинов. Это подтверждается повышенной экспрессией маркеров CD45 и CD 162. Выполненное исследование показало, что у больных дермальными васкулитами наблюдается повышение уровня гликопротеинового лиганда Р-селектина 1 в коже. Эти данные могут быть использованы для разработки способов мониторинга заболевания, дополнительных методов терапии дер- мальных васкулитов.

About the authors

E. I Chernigova

V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

Email: katrinas_24@mail.ru
660022, Krasnoyarsk, Russia

Tatyana G. Ruksha

V.F. Voino-Yasenetsky Krasnoyarsk State Medical University

Email: tatyana_ruksha@mail.ru
660022, Krasnoyarsk, Russia
MD, PhD, D.Sc, prof.

References

  1. Киани А., Ройтман О.В., Грабовская О.В. Динамика коагулологических и реологических показателей у больных узловатой эритемой в процессе традиционной и лазеротерапии. Российский журнал кожных и венерических болезней. 2005; 4: 48-51. [Kiani A., Roytman O.V., Grabovskaya O.V Dynamics of coagulation and rheological parameters in patients with erythema nodosum in the traditional and laser therapy. Rossiyskiy zhurnal kozhnykh i venericheskikh bolezney. 2005; 4: 48-51]
  2. Иванов О.Л. Ангииты кожи. В кн.: Скрипкин Ю.К., Бутов Ю.С., ред. Клиническая дерматовенерология. Руководство для врачей. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2009. т.2: 576-89. [Ivanov O.L. Angiitis of the skin. In: Skripkin Yu.K., Butov Yu.S., eds. Clinical dermatovenereology. Manual for doctors (Klinicheskaya dermatovenerologiya. Rukovodstvo dlya vrachey). Мoscow: GEOTAR-Media; 2009. vol.2: 576-89]
  3. Бутов Ю.С., Волкова E.K, Марченко Л.Ф. Мембранопатии при ангиитах кожи. Российский журнал кожных и венерических болезней. 1998; 1: 23-5. [Butov Yu.S., Volkova E.N., Marchenko L.F. Membranopathies in cutaneous angiitis. Rossiyskiy zhurnal kozhnykh i venericheskikh bolezney. 1998; 1: 23-5]
  4. Taylor M.L., Brummet M.E., Hudson S.A., Miura K., Bochener B.S. Expression and function of P- selectin glycoprotein ligand (CD162) on numan basophilis. J. Allergy Clin. Immunol. 2000; 106(5): 918-24.
  5. Dufour E.M., Deroche A., Bae Y., Muller W.A. CD99 is essential for leukocyte diapedesis in vivo. Cell Commun. Adhes. 2008; 15(4): 351-63.
  6. Kadono T. The role of adhesion molecules in cutaneous inflammation. Nihon Rinsho Meneki Gakkai Kaishi. 2010; 33(5): 242-8.
  7. Шуба Н.М. Современный подход к лечению сосудистых поражений при ревматических болезнях. Здоровье Украины. 2008; 10: 47. [Shuba N.M. Modern approach to the treatment of vascular lesions in rheumatic diseases. Zdorov’e Ukrainy. 2008; 10: 47]
  8. Muller W.A. Getting leukocytes to the site of inflammation. Vet. Pathol. 2013; 50(1): 7-22.
  9. Cook-Mills J.M., Deem T.L. Active participation of endothelial cells in inflammation. J. Leukoc. Biol. 2005; 77(4): 487-95.
  10. Versteeg H.H., Peppelenbosch M.P., Spek C.A. Tissue factor signal transduction in angiogenesis. Carcinogenesis. 2003; 24(6): 1009-13.
  11. Carlson J.A., Ng B.T., Chen K.R. Cutaneous vasculitis update: diagnostic criteria, classification, epidemiology, etiology, pathogenesis, evaluation and prognosis. Am. J. Dermatopathol. 2005; 27(6): 504-28.

Statistics

Views

Abstract - 30

PDF (Russian) - 0

Cited-By


Article Metrics

Metrics Loading ...

PlumX

Dimensions


Copyright (c) 2014 Chernigova E.I., Ruksha T.G.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies