Реакция слизистой оболочки полости рта на повреждение и ее регенерация в условиях цитостатической терапии
- Авторы: Леонтьева И.В.1, Павлова Т.В.1, Кулаева В.В.1, Исеева Е.А.1, Затолокина М.А.2,3, Каплин А.Н.2, Леонтьева А.А.1
-
Учреждения:
- Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
- Курский государственный медицинский университет
- Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева
- Выпуск: Том 20, № 4 (2023)
- Страницы: 99-103
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.eco-vector.com/1994-9480/article/view/626089
- DOI: https://doi.org/10.19163/1994-9480-2023-20-4-99-103
- ID: 626089
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Цель – экспериментальное изучение повреждающего действия цитостатика на слизистую оболочку полости рта, нарушения защитных механизмов слизистой оболочки, а также оценка обратимости данных изменений.
Материал и методы: на 40 половозрелых белых беспородных мышах с использованием гистологических, морфометрических, количественных гистохимических методов изучали слизистую оболочку языка после внутрибрюшинного введения в течение 5 сут. цитостатика циклофосфана (ЦФ) в дозе 400 мг/кг массы тела (20 животных). Животным контрольной группы (20 мышей) с той же периодичностью вводили изотонический раствор хлорида натрия. Материал получали через 24 ч и через 20 суток после последней инъекции препарата. Оценивали состояние слизистой оболочки полости рта (СОПР) на вентральной поверхности языка.
Результаты исследования: воздействие ЦФ приводило к повреждению всех слоев слизистой оболочки: нарушались процессы пролиферации и ороговения покровного эпителия, нарушались синтетические процессы в эпителиоцитах малых смешанных слюнных желез. Снижалось количество гранулоцитов и тучных клеток, уменьшался относительный объем сосудов в соединительной ткани слизистой оболочки. Нарушения имели обратимый характер.
Выводы: цитостатическая терапия приводит к повреждению СОПР и нарушению ее надэпителиальных, эпителиальных и подэпителиальных защитных механизмов. Наблюдается высокая степень регенерации СОПР на фоне отмены цитостатика.
Ключевые слова
Полный текст
Слизистая оболочка полости рта (СОПР) располагает многочисленными и разнообразными тканевыми и клеточными защитными механизмами. Защитные механизмы СОПР подразделяются на надэпителиальные, эпителиальные и подэпителиальные [1]. Между тем, сведения о действии защитных механизмов СОПР в условиях цитостатической терапии немногочисленны [2, 3], хотя они необходимы для разработки эффективных клинических методов профилактики и лечения мукозита – особого воспалительного процесса в СОПР. Это осложнение характеризуется повреждением защитного барьера слизистой оболочки, которая в сочетании с лейкопенией создает условия для развития опасного для жизни системного инфекционного процесса [4]. Эти сведения также могут представлять теоретический интерес для изучения биологии тканей.
ЦЕЛЬ РАБОТЫ
Экспериментальное изучение повреждающего действия цитостатика на СОПР, нарушения защитных механизмов слизистой оболочки, а также оценка обратимости данных изменений. Объектом исследования явилась слизистая оболочка языка, которая в клинических условиях часто поражается при цитостатической терапии.
МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ
В опыте использовали 40 самок белых беспородных мышей с массой тела 23–25 г. Животным экспериментальной группы (20 мышей) каждые 48 ч внутрибрюшинно вводили цитостатик алкилирующего ряда циклофосфан (ЦФ, ЛЭНС-Фарм, Россия) в дозе 400 мг/кг массы тела в течение 1–5 сут. Животным контрольной группы (20 мышей) с той же периодичностью вводили изотонический раствор хлорида натрия. Материал от животных (язык) получали через 1 сут. после 3-й инъекции ЦФ. Для изучения обратимости изменений, вызванных ЦФ, взятие материала осуществляли через 20 сут. после последней инъекции препарата. При осуществлении эксперимента соблюдали «Правила проведения работ с использованием экспериментальных животных» (приказ № 755 от 12.08.1977 г. МЗ СССР) и правила, утвержденные Этическим комитетом ПСПбГМУ им. акад. И.П. Павлова, от которого 19.11.2017 г. получено разрешение на проведение настоящего исследования. Объектом исследования явилась слизистая оболочка языка на вентральной поверхности. Общегистологические и морфометрические исследования осуществляли на поперечных срезах, окрашенных гематоксилином – эозином и азур-2 – эозином. Морфометрическое исследование включало измерение толщины эпителиального пласта и его слоев, плотность расположения гранулоцитов и тучных клеток в соединительной ткани, относительный объем сосудов микроциркуляторного русла методом точечного счета (Автандилов Г.Г., 1990). В базальном слое эпителия оценивали митотическую активность. Гистохимические и цитофотометрические исследования включали выявление гликопротеинов (Пирс Э., 1962) суммарных белков (Берстон М., 1965). Цитофотометрическое исследование гистохимических реакций проводили на спектроцитофотометре плаг-методом, выражая результаты в относительных единицах оптической плотности. Статистический анализ полученных данных проводили с использованием программного пакета Statistica for Windows v 6.0. Значимость различий средних величин показателей оценивали с помощью t-критерия Стьюдента. Различия считали статистически значимыми при Р < 0,05.
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
При гистологическом исследовании отмечалось выраженное неравномерное истончение эпителиального пласта за счет уменьшения толщины шиповатого слоя, которое сочеталось с утолщением и разрыхлением рогового слоя. Толщина зернистого слоя изменялась незначительно. Гистологически определялось уменьшение объема концевых отделов смешанных желез языка и размеров образующих их сероцитов и мукоцитов. Морфометрически по сравнению с группой контроля определялось уменьшение толщины эпителиального пласта с (48,3 ± 2,5) до (33,1 ± 2,1) мкм, шиповатого слоя – с (21,2 ± 1,2) до (10.4 ± 1,5) мкм с одновременным утолщением рогового слоя с (12,1 ± 0,9) до (14,4 ± 1,1) мкм (рис. 1).
Рис. 1. Слизистая оболочка вентральной поверхности языка: А – контрольная группа, Б – после 3 инъекций ЦФ. Истончение шиповатого слоя и утолщение рогового слоя эпителия. Окраска: гематоксилин – эозин. Ув. × 400
Митотическая активность клеток базального слоя эпителия снизилась с (30,3 ± 1,5) до (10,4 ± 1,5) ‰ (рис. 2).
Рис. 2. Динамика митотической активности в базальном слое эпителия. По оси ординат: митотическая активность (в ‰). По оси абсцисс – значение показателя: К – контрольная группа, 6 – 6-е сутки эксперимента, 25 – 25-е сутки эксперимента
Гистохимическое исследование выявило снижение концентрации белков в сероцитах с (0,32 ± 0,02) до (0,21 ± 0,03) отн. ед., угнетение синтеза гликопротеинов в мукоцитах с (0,55 ± 0,05) до (0,42 ± 0,02) отн. ед. На 20-е сутки после отмены препарата толщина эпителиального пласта и его слоев, митотическая активность клеток базального слоя эпителия, концентрация суммарных белков вернулись к контрольным значениям.
Плотность расположения гранулоцитов в соединительнотканном компоненте снижалась на 6-е сутки опыта по сравнению с таковой в группе контроля с (14,2 ± 1,4) до (7,8 ± 0,7) (количество на 1 мм² площади поверхности соединительной ткани).
Содержание тучных клеток в собственной пластинке СОПР и подслизистой основе снижалось при введении ЦФ с (8,7 ± 0,6) до (5,2 ± 0,5) (количество на 1 мм² площади поверхности соединительной ткани), что сочеталось c изменениями их топографии. Происходило увеличение доли тучных клеток, расположенных вблизи базальной мембраны. Относительный объем сосудистого русла уменьшился с (6,9 ± 0,6) до (5,0 ± 0,5) %. К концу эксперимента значение плотности расположения гранулоцитов превышало величину в контроле: (17,8 ± 1,5) по сравнению с (14,2 ± 1,4) (количество на 1 мм² площади поверхности соединительной ткани). Количество тучных клеток, относительный объем сосудов вернулись к контрольным значениям.
Истончение эпителиального пласта, угнетение пролиферации, замедление процесса десквамации с разрыхлением рогового слоя сходны с описанными изменениями в многослойных эпителиях при введении цитостатиков [2, 5, 6] и, вероятно, лежат в основе нарушения барьерных свойств эпителия СОПР при цитостатической химиотерапии [7]. Нарушение барьерных свойств эпителия, в свою очередь, приводит к ослаблению эпителиальных защитных механизмов.
Выявленные структурные изменения эпителия малых слюнных желез в сочетании с отмеченным угнетением в нем синтетических процессов согласуются со сведениями о повреждении больших слюнных желез при цитостатической терапии, приводящем к развитию ксеростомии [8]. Уменьшение тока слюны, снижение в ней количества муцинов приводят к нарушению надэпителиальных защитных механизмов СОПР.
Уменьшение числа гранулоцитов (представленных, главным образом, нейтрофилами) в соединительной ткани слизистой оболочки языка указывает на недостаточность системы клеток с высокой антимикробной активностью как на важный элемент нарушения подэпителиальных защитных механизмов СОПР.
Не меньшее значение имеют тучные клетки, регулирующие межклеточные взаимодействия в ходе воспалительной реакции, и проницаемость сосудов. Снижение содержания тучных клеток в соединительной ткани в сочетании со снижением относительного объема сосудистого русла приводит к уменьшению миграции иммунокомпетентных клеток, что также нарушает подэпителиальные защитные механизмы слизистой. Увеличение количества тучных клеток, расположенных вблизи базальной мембраны, вероятно, отражает усиление взаимодействий между эпителием и соединительной тканью.
Период после отмены препарата характеризуется нормализацией большей части морфофункциональных показателей состояния СОПР, что указывает на значительные компенсаторные резервы слизистой оболочки и высокую активность ее регенерации.
Количество гранулоцитов в соединительной ткани также превышало контрольные значения, что может быть следствием их активной миграции в соединительную ткань на фоне повышенная проницаемости сосудистой стенки. Миграция гранулоцитов, по-видимому, усиливает подэпителиальные механизмы защиты СОПР.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Представленные выше сведения показывают, что СОПР при введении цитостатика претерпевает выраженные морфофункциональные изменения, которые затрагивают все ее компоненты (эпителиальный, соединительнотканный, сосудистый) и приводят к нарушению всех видов защитных механизмов (надэпителиальных, эпителиальных, подэпителиальных). При неэффективности защитных механизмов чужеродные антигены, микробы и их продукты попадают в подлежащие ткани, могут внедряться в кровеносные сосуды, проникать в кровь и диссеминировать по организму. Однако на фоне отмены препарата наблюдается высокая степень регенерации СОПР.
Об авторах
Ирина Валерьевна Леонтьева
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Автор, ответственный за переписку.
Email: liv1706@mail.ru
кандидат медицинских наук, доцент кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии
Россия, Санкт-ПетербургТатьяна Васильевна Павлова
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Email: tvmolgun@yandex.ru
доктор медицинских наук, профессор кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии
Россия, Санкт-ПетербургВиолетта Валерьевна Кулаева
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Email: weta65@list.ru
кандидат биологических наук, доцент кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии
Россия, Санкт-ПетербургЕлена Анатольевна Исеева
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Email: bokelan5@rambler.ru
кандидат биологических наук, доцент кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии
Россия, Санкт-ПетербургМария Алексеевна Затолокина
Курский государственный медицинский университет; Орловский государственный университет имени И.С. Тургенева
Email: marika1212@mail.ru
доктор медицинских наук, профессор, профессор кафедры гистологии, эмбриологии и цитологии, заведующий кафедрой гистологии, цитологии и эмбриологии
Россия, Курск; ОрелАнтон Николаевич Каплин
Курский государственный медицинский университет
Email: drkaplin46@gmail.com
кандидат медицинских наук, доцент кафедры патологической анатомии
Россия, КурскАнна Александровна Леонтьева
Первый Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова
Email: leontyevanna3@mail.ru
студентка третьего курса стоматологического факультета
Россия, Санкт-ПетербургСписок литературы
- Быков В.Л. Гистология и эмбриональное развитие органов полости рта человека. М.: ГЭОТАР-медиа. 2014. 624 c.
- Sougiannis A.T., VanderVeen B.N., Davis J.M., Fan D., Murphy E.A. Understanding chemotherapy-induced intestinal mucositis and strategies to improve gut resilience. Am J Physiol Gastrointest Liver Physiol. 2021;320(5):712–719. doi: https://doi.org/10.1152/ajpgi.00380.2020.
- Brown T.J., Gupta A. Management of cancer therapy-associated oral mucositis. JCO Oncology Practice. 2020;16(3):103–110. doi: 10.1200/JOP.19.00562.
- Lalla R.V., Brennan M.T., Gordon S.M. et al. Oral mucositis due to high-dose chemotherapy and/or head and neck radiation therapy. JNCI Мonographs. 2019;2019(53):1724. doi: 10.1093/jncimonographs/lgz011.
- Леонтьева И.В., Кулаева В.В., Быков В.Л. Сравнительная морфофункцилнальная характеристика и гетероморфия эпителия языка при воздействии цитостатика и морфогена. Морфология. 2019;155(3):33–38.
- Mohammed A.I., Celentano A., Paolini R. et al. Characterization of a novel dual murine model of chemotherapy-induced oral and intestinal mucositis. Scientific Reports. 2023;13:1396. doi: 10.1038/s41598-023-28486-3.
- Do H. K., Jungeum C., Yun-Sung L. et al. A rat model for oral mucositis induced by a single administration of 5-fluorouracil. In Vivo. 2023;37(1):218–224. doi: 10.21873/invivo.13070.
- Jensen S.B., Vissink A., Limesand K.H., Reyland M.E. Salivary gland hypofunction and xerostomia in head and neck radiation patients. JNCI Мonographs. 2019;2019(53):95–106. doi: 10.1093/jncimonographs/lgz016.
Дополнительные файлы
