Роль диффузной нейроэндокринной системы в патогенезе и

Оригинальные исследования
3, 2007
УДК [616.33-008.17-032:611.329]-092
Роль диффузной нейроэндокринной
системы в патогенезе и исходе
гастроэзофагеальной рефлюксной болезни
М.А. Осадчук1, А.В. Калинин2, Т.Е. Липатова3, С.Ф. Усик1, И.М. Кветной4
(1Самарский военно-медицинский институт, 2Государственный институт усовершенствования врачей МО РФ,
3Саратовский военно-медицинский институт, 4Санкт-Петербургский институт биорегуляции и геронтологии)
ги
Контингент обследованных
включал 108 больных неэрозивной формой эндоскопически
позитивной ГЭРБ, 145 больных
эрозивной формой ГЭРБ и 52
пациента с ПБ. Группы сравнения составили 43 пациента
с аденокарциномой пищевода
(АКП), локализованной в его
нижней грудной части, и 30
больных хроническим гастритом (ХГ). В контрольную
ро Р
эн ос
т с
ко ер ийс
ло ол ки
пр ог й
ок ии жу
то , ге рн
ло п ал
ги ато
и л
о
Материал и методы
исследования
группу вошли 20 практически
здоровых лиц.
Диагностика ГЭРБ базировалась на классификационных критериях Европейской
группы по изучению данной
патологии в Генвале (Бельгия,
1997). С учетом клинико-эндоскопической классификации,
принятой на IX Европейской
гастроэнтерологической неделе (Амстердам, 2001), больные
с эндоскопически позитивным
вариантом течения заболевания
были разделены на три группы:
1-я – с неэрозивной формой
ГЭРБ (НГЭРБ), 2-я – с эрозивной формой ГЭРБ (ЭГЭРБ)
и 3-я – пациенты с ПБ. При
детализации эрозивных изменений пищевода использовали
Лос-Анджелесскую классифика-
35
ст
новых факторов риска развития
и диагностических критериев
ГЭРБ на основе анализа клинико-эндоскопических, функциональных и морфофункциональных данных.
га
П
о современным представлениям, формирование ГЭРБ определяется
действием многих факторов, но
общепризнано, что пусковым
механизмом является слабость
нижнего пищеводного сфинктера. У большинства больных
несостоятельность последнего
реализуется на фоне моторно-эвакуаторной дисфункции
пищевода и желудка, генез
которой связан с нарушением
нейрогуморальной регуляции
[1, 2, 5]. В связи с этим особый
интерес представляет изучение
роли диффузной эндокринной
системы (ДЭС) в возникновении и прогрессировании ГЭРБ
[4, 7].
Основной целью настоящей
работы явилась разработка
и,
Обследованы 108 больных неэрозивной формой эндоскопически позитивной гастроэзофагеальной рефлюксной болезни (ГЭРБ), 145 больных эрозивной формой ГЭРБ и 52 пациента
с пищеводом Баррета (ПБ). Группы сравнения составили 43 пациента с аденокарциномой
нижней грудной части пищевода и 30 больных хроническим диффузным гастритом; в контрольную группу вошли 20 практически здоровых человека.
Установлено, что неэрозивная форма ГЭРБ в 79,6% случаев ассоциирована с хроническим
геликобактерным гастритом и характеризуется снижением рН в дистальной части пищевода
на фоне повышения числа клеток, продуцирующих NO-синтазу, и гипоплазии клеток, секретирующих кальретинин, при отсутствии изменений количественной плотности клеток пищевода,
продуцирующих эндотелин-1 и мелатонин. Эрозивная форма ГЭРБ формируется у 60,7%
пациентов с хроническим геликобактерным гастритом при увеличении числа клеток пищевода, продуцирующих NO-синтазу, мелатонин, эндотелин-1, на фоне гипоплазии кальретининсекретирующих клеток.
Ключевые слова: гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь, диффузная нейроэндокринная система.
Оригинальные исследования
и,
ги
Анализ клинической картины ГЭРБ свидетельствует
о том, что основной жалобой,
заставляющей обратиться больного к врачу, является изжога,
интенсивность которой коррелирует с тяжестью изменений в
пищеводе. Предпринятая нами
попытка выделить какие-либо
патогномоничные
симптомы
или значимые диагностические
критерии, позволяющие убедительно дифференцировать клинико-эндоскопические варианты
ГЭРБ, не увенчались успехом.
Разграничение
достигалось
только при использовании эндоскопических и морфологических
методов исследования.
ПБ проявляется клинической симптоматикой ГЭРБ. В то
же время у 19,2% пациентов
он протекал бессимптомно, что
определяет необходимость внимательной оценки дистальной
части пищевода при проведении
ро Р
эн ос
т с
ко ер ийс
ло ол ки
пр ог й
ок ии жу
то , ге рн
ло п ал
ги ато
и л
о
Результаты
исследования
и их обсуждение
эндоскопического исследования
по любым показаниям [4, 9].
Согласно нашим наблюдениям, ПБ развивался у пациентов с часто (2 и более раз в
год) рецидивирующим течением ГЭРБ, существующей более
5 лет (в среднем 7,65±0,42
года), чаще возникал у мужчин
(71,2%), имеющих отягощенную
наследственность по заболеваниям пищевода (38,5%).
На основании эндоскопического с применением хромоэндоскопии и морфологического
исследований длинный сегмент
ПБ был выявлен у 13 (25%),
короткий – у 39 (75%) больных. Необходимо отметить
высокую чувствительность и
специфичность хромоэндоскопии в диагностике ПБ. Так,
хромоэндоскопия с 0,5% раствором метиленового синего выполнена у 146 пациентов, при этом
ложноположительный результат
отмечен только в 8 случаях
(5,5%).
Среди аденокарцином на
фоне ПБ по гистологическому
строению преобладали высоко- (44,2%) и умереннодифференцированные (37,2%) формы
рака, реже обнаруживались низкодифференцированные карциномы (14,0%) или муцинозные
опухоли (4,6%). В большинстве случаев (86%) в биоптатах,
смежных с опухолевой тканью,
обнаружена дисплазия эпителия
Баррета. Это подтверждает, что
канцерогенез проходит по пути
«метаплазия–дисплазия–аденокарцинома» [9].
Изучение компонентов ДЭС
позволило установить принципиальные различия нейроэндо­
кринного статуса в зависимости
от глубины поражения слизистой оболочки. Неэрозивная
форма ГЭРБ была ассоциирована с гиперплазией клеток
пищевода, иммунопозитивных к
синтазе оксида азота, и уменьшением количественной плотности кальретинин-иммунопозитивных клеток, тогда как число
эндотелин-1 и мелатонин-иммунопозитивных эпителиоцитов не
ст
36
гематоксилином и эозином. Для
верификации
эпителиоцитов
пищевода, иммунопозитивных
к NO-синтазе, эндотелину-1,
мелатонину и кальретинину,
использовали моноклональные
мышиные антитела к NO-синтазе (ICN, Costa Mesa, USA, титр
1:2000), эндотелину-1 (Sigma,
St.Louis, USA, титр 1:200),
кальретинину (Sigma, St.Louis,
USA, титр 1:150) и поликлональную кроличью антисыворотку против мелатонина (CID
Research Inc., титр 1:250).
Подсчитывали общее количество изучаемых клеток в 5 полях
зрения при увеличении ×320,
цифровые данные пересчитывали на 1 мм2 слизистой оболочки
пищевода с помощью пакета
прикладных морфометрических
программ Videotest.
Математическую обработку результатов исследования
осуществляли с помощью статистического пакета программ
«Excel» и «Statistica».
га
цию (1994). При классификации ПБ выделяли его короткий
и длинный сегменты, а также
использовали Пражскую систему градации С&М (2004) по
критериям С (распространенность метаплазии по окружности пищевода) и М (длина максимального участка метаплазии
по длине пищевода).
Наблюдение за больными и
здоровыми проводили по единой программе, включающей
общеклиническое обследование,
внутрипищеводную рН-метрию,
эзофагогастродуоденоскопию
(ЭГДС). При ЭГДС использовался также качественный
метод оценки типа хлоргидрии
– индикаторная хромогастроскопия с 0,3% водным раствором конго-рот. Для рН-метрии применялся автономный
индикатор кислотности желудка АГМ-01 («Исток-система»,
г. Фрязино). Для диагностики
ПБ после заживления эрозивно-язвенных дефектов выполняли хромоэндоскопию с 0,5%
водным раствором метиленового
синего и последующей биопсией
участков с повышенной абсорбцией красителя.
Материал для гистологического исследования забирали
прицельно из слизистой оболочки дистального отдела пищевода на 3 см выше условной циркулярной линии, соединяющей
проксимальные концы складок
желудка, и из антрального отдела – на расстоянии 1–2 см от
пилорического канала передней
или задней стенки нижней трети
тела желудка.
Для верификации ПБ, дисплазии или АКП взятие биопсийного материала осуществляли по 4-квадрантному методу,
начиная в гастроэзофагеальном
соединении и каждые 2 см к
проксимальному краю слизистой
Баррета, а также из любой зоны
патологически выглядящей слизистой оболочки, включая эрозии, язвы, узловые изменения
или стриктуры [3].
Для гистологических исследований применяли окраску
3, 2007
Оригинальные исследования
3, 2007
Таблица 1
Количественная характеристика эпителиоцитов,
иммунопозитивных к эндотелину-1, мелатонину и NO-синтазе, у больных ГЭРБ
Группа больных
Показатель
ХГ, n=30
НГЭРБ, n=30
ЭГЭРБ, n=60
Эндотелин-1-иммунопозитивные клетки
30,4±1,7
32,8±2,5
47,2±1,4**
NO-синтаз-иммунопозитивные клетки
44,8±2,1
57,5±2,1*
82,7±1,8**
Кальретинин-иммунопозитивные клетки
55,2±2,2
42,0±2,0*
30,4±1,1**
Мелатонин-иммунопозитивные клетки
113,2±2,8
115,8±5,2
133,6±3,1**
Примечание. Расчеты приведены на 1
слизистой оболочки пищевода.
*Достоверные различия со значениями в группе больных ХГ (р<0,05).
**Достоверные различия со значениями у больных ХГ и у пациентов с неэрозивной формой ГЭРБ (р<0,05).
ги
бина (выраженность) дистрофических изменений эпителия
пищевода при эрозивной форме
ГЭРБ тесно связана с числом
клеток, иммунопозитивных к
NO-синтазе (r=0,637) и эндотелину-1 (r=0,635).
При сопоставлении морфометрических данных с данными анамнеза установлено, что
число клеток, иммунопозитивных к эндотелину-1, коррелировало с частотой рецидивирования ГЭРБ (r=0,693), причем
зависимости изучаемых показателей от длительности заболевания не отмечено. Можно полагать, что эндотелин-1 и оксид
азота прямо или опосредованно
способствуют снижению тонуса
нижнего пищеводного сфинктера, дисфункции моторной
деятельности верхних отделов
пищеварительного тракта, усилению кислотно-пептической
агрессии в пищеводе и дистрофическим изменениям его
эпителия.
ро Р
эн ос
т с
ко ер ийс
ло ол ки
пр ог й
ок ии жу
то , ге рн
ло п ал
ги ато
и л
о
отличалось от контрольных значений у больных ХГ. Эрозивная
форма рефлюксной болезни
характеризовалась более выраженными изменениями со стороны клеток, продуцирующих
синтазу оксида азота, кальретинин; ситуация усугублялась
повышением числа клеток,
продуцирующих эндотелин-1 и
мелатонин (табл. 1).
Отмечена прямая зависимость между тяжестью эзофагита и числом клеток пищевода,
иммунопозитивных к NO-синтазе и эндотелину-1 (r=0,745,
r=0,683), и обратная – с количеством кальретинин-иммунопозитивных клеток (r=0,700) – рис.
1 и 2. В свою очередь, значения
внутрипищеводного рН находились в обратной зависимости от
количества клеток, иммунопозитивных к NO-синтазе и эндотелину-1 (r=–0,621 и r=–0,604) и
в прямой – от числа кальретинин-иммунопозитивных клеток
(r=0,581). Показано, что глу-
37
ст
Рис. 2. Пищевод. Эрозивный эзофагит. Иммунореактивность NOсинтазы локализуется в стенке
сосудов. Иммуногистохимический
метод, увеличение ×400
га
Рис. 1. Пищевод. Эрозивный
эзофагит. Много «зияющих»
сосудов с высокой эндотелиниммунореактивностью в стенках.
Иммуногистохимический метод,
увеличение ×400
Снижение количества клеток, иммунопозитивных к кальретинину, являющихся маркером вагусных сплетений в различных органах, очевидно, связано с дисбалансом иннервации
моторики пищевода, присущей
ГЭРБ [4, 6, 8].
Повышение числа мелатониниммунопозитивных клеток при
эрозивной форме ГЭРБ, вероятно, имеет протективное значение, направленное на ограничение индуцированного повреждения. Указанные эффекты могут
быть опосредованы через угнетение продукции NO-синтазы,
о чем свидетельствует обратная
корреляция между количественной плотностью мелатонин и
NO-синтазпродуцирующих клеток (r=0,622).
Для пациентов с ПБ типично
увеличение числа эпителиоцитов
пищевода, иммунопозитивных
к эндотелину-1, NO-синтазе и
мелатонину. Наиболее выраженный рост этих показателей,
а также гиперплазия клеток,
продуцирующих кальретинин,
наблюдались в данной группе
больных при дисплазии эпителия (табл. 2).
Полученные нами результаты свидетельствуют об активном
участии клеток ДЭС пищевода
и секретируемых ими гормонов
в эндогенных механизмах регуляции, пролиферации и клеточной гибели. Повышение числа
клеток, продуцирующих мелатонин, при ПБ можно расценивать как протективный фактор.
Мелатонин, обладая антипролиферативной активностью, инги-
и,
мм2
Оригинальные исследования
3, 2007
Таблица 2
Количественная характеристика эпителиоцитов пищевода, иммунопозитивных
к эндотелину-1, мелатонину, кальретинину и NO-синтазе, у пациентов с пищеводом Баррета
и аденокарциномой пищевода
Группа больных
Показатель
ХГ,
n=30
Эндотелин-1-иммунопозитивные
30,4±1,7
клетки
NO-синтаз-иммунопозитивные
44,8±2,1
клетки
Кальретинин-иммунопозитивные
55,2±2,2
клетки
Мелатонин-иммунопозитивные
113,2±2,8
клетки
ЭГЭРБ
до лечения,
n=60
47,2±1,4
р1<0,05
82,7±1,8
р1<0,05
30,4±1,1
р1<0,05
133,6±3,1
р1<0,05
ПБ
без дисплазии
эпителия,
n=35
с дисплазией
эпителия,
n=17
АКП,
n=43
58,0±1,8
р1,2<0,05
99,1±2,2
р1,2<0,05
56,1±1,6
р1,2<0,05
145,4±2,8
р1,2<0,05
77,2±2,8
р1,2,3<0,05
117,2±3,0
р1,2,3<0,05
76,5±1,8
р1,2,3<0,05
166,6±2,9
р1,2,3<0,05
92,8±2,7
р1,2,3,4<0,05
141,8±3,4
р1,2,3,4<0,05
95,2±2,4
р1,2,3,4<0,05
44,5±1,7
р1,2,3,4<0,05
Примечание. Расчеты приведены на 1 мм2 слизистой оболочки пищевода.
p1 – различия показателей со значениями в группе больных ХГ, р2 – со значениями в группе пациентов с эрозивной
формой ГЭРБ, р3 – со значениями в группе пациентов с пищеводом Баррета без дисплазии эпителия, р4 – то же с дисплазией эпителия.
В ходе проверки регрессионного анализа установлено, что
риск развития АКП у пациентов с ПБ велик, когда имеются:
наследственная предрасположенность по опухолям, длинный
сегмент ПБ, гиперплазия клеток
пищевода, иммунопозитивных к
эндотелину-1 и кальретинину, и
гипоплазия клеток, иммунопозитивных к мелатонину.
ги
ро Р
эн ос
т с
ко ер ийс
ло ол ки
пр ог й
ок ии жу
то , ге рн
ло п ал
ги ато
и л
о
1. Дифференциация ГЭРБ,
ПБ и ранних стадий АКП может
быть достигнута не только на
основании традиционных клинико-эндоскопических и морфологических критериев, но
и с учетом результатов иммуногистохимического исследования клеток ДЭС пищевода,
продуцирующих синтазу оксида
азота, эндотелин-1, мелатонин и
кальретинин.
2. Развитие АКП на фоне
ПБ сопровождается гипоплазией
клеток пищевода, продуцирующих мелатонин, и повышением числа клеток, продуцирующих NO-синтазу, эндотелин-1 и
кальретинин. Указанные изменения усугубляются по мере
прогрессирования роста опухоли и ее метастазирования.
и,
Выводы
ст
38
тонин, формируются условия,
способствующие росту опухоли
и ее метастазированию. Так,
при АКП нами отмечена обратная зависимость между числом
эпителиоцитов пищевода, иммунопозитивных к мелатонину, и
стадией опухолевого процесса
по Т-категории (r=–0,696) и Nкатегории (r=–0,608).
Таким образом, использованная в работе методика регрессионного анализа позволила
оценить клинико-диагностическое значение изученных показателей при ГЭРБ, ПБ и АКП.
Наиболее значимыми клиническими и инструментальными
критериями в разграничении
ЭГЭРБ и ПБ являются мужской пол, возраст старше 50 лет,
наличие изжоги в анамнезе и
уменьшение или отсутствие ее
в настоящее время, длительность заболевания свыше 5 лет,
частота рецидивирования ГЭРБ
2 раза в год и более, наследственная предрасположенность по
заболеваниям пищевода, наличие эзофагита C–D степени,
грыжи пищеводного отверстия
диафрагмы, стриктуры пищевода, дуоденогастральный и дуоденогастроэзофагеальный рефлюкс, рН в пищеводе менее
4,0 в течение более 5% общего
времени.
га
бирует избыточную пролиферацию и стимулирует апоптоз в
эпителии Баррета.
Для АКП характерны гиперплазия эпителиоцитов пищевода, иммунопозитивных к NOсинтазе, эндотелину-1 и кальретинину, достоверно превосходящая значения в группе больных
ПБ, и уменьшение числа мелатонинпродуцирующих клеток
(см. табл. 2).
Важно подчеркнуть, что в
ходе наших исследований изменения количественной плотности клеток ДЭС обнаружены не
в пораженной опухолью слизистой оболочке, а в ткани пищевода, расположенной вне опухоли. Это позволяет рассматривать АКП как универсальный процесс, тесно связанный с
нарушением местного нейрогуморального гомеостаза.
Прослеживается прямая зависимость между количественной
плотностью клеток пищевода,
продуцирующих синтазу оксида
азота, эндотелин-1 и кальретинин, и наличием метастазов
опухоли как в региональных,
так и в отдаленных лимфатических узлах (r=0,778, 0,663 и
0,737 соответственно).
Можно предположить, что на
фоне гипоплазии клеток пищевода, продуцирующих мела-
Оригинальные исследования
3, 2007
Список литературы
1. Ивашкин В.Т., Трухманов А.С.
Болезни пищевода. Патологическая физиология, клиника, диагностика, лечение. – М., 2000.
2. Калинин А.В. Гастроэзофагеальная
рефлюксная болезнь // Тер. арх.
– 1996. – № 8. – С. 16–20.
3. Кононов А.В. Гастроэзофагеальная
рефлюксная
болезнь:
взгляд
морфолога на проблему // Рос.
журн. гастроэнтерол., гепатол.,
колопроктол. – 2004. – Т. 14,
№ 1. – С. 71–77.
Осадчук М.А., Усик С.Ф.,
Чиж А.Г., Липатова Т.Е. Гастро­
эзо­фагеальная рефлюксная бо­
лезнь в практике клинициста. –
Саратов: Изд-во Саратовского гос.
мед. ун-та. – 2004. – 195 с.
5. Katz P.O. Lessons learned from
intragastric pH monitoring // J.
Clin. Gastroenterol. – 2001. –
Vol. 33. – P. 107–113.
6. Konturek J.W., Fischer H., Gro­
motka P.M. et al. Endogenous
nitric oxide in the regulation of
gastric secretory and motor activity
in humans // Aliment. Pharmacol.
Ther. – 1999. – Vol. 13. –
P. 1683–1691.
4.
7. Lagergren J. Esophageal cancer and
gastroesophageal reflux: what is
the relationship? // Gut. – 2004.
– Vol.53. – P. 1064–1065.
8. Peh K.H., Moulson A., Wan B.Y.
et al. Role of nitric oxide in histamine release from human basophiles and rat peritoneal mast cells
// Eur. J. Pharmacol. – 2001.
– Vol. 425. – P. 229–238.
9. Solaymani-Dodaran М., Logan
R.F.A., West J. et al. Risk of
esophageal cancer in Barren’s
esophagus and gastroesophageal
reflux // Gut. – 2004. – Vol. 53.
– P. 1070–1074.
Role of diffuse neuroendocrinal system in pathogenesis
and outcomes of gastroesophageal reflux disease
M.A. Osadchuk, A.V. Kalinin, T.Ye. Lipatova, S.F. Usik, I.M. Kvetnoy
ро Р
эн ос
т с
ко ер ийс
ло ол ки
пр ог й
ок ии жу
то , ге рн
ло п ал
ги ато
и л
о
ги
и,
Overall 108 patients with the non-erosive endoscopically positive gastroesophageal reflux disease (GERD), 145 patients with the erosive GERD and 52 patients
with Barret's esophagus (BE) were studied. Control groups included 43 patients
with adenocarcinoma of the lower thoracic portion of esophagus, 30 patients with
chronic diffuse gastritis; 20 practically healthy persons respectively.
It was found, that the non-erosive form of GERD in 79,6% of cases is associated with chronic H.pylori-associated gastritis and is characterized by decrease of
рН in distal part of esophagus with increase of NO-synthase producing cells, and
hypoplasia of cells, secreting calretinin and no changes of quantitative density of
cells, producing endothelin-1 and melatonin. Erosive form of GERD is developed in
60,7% of patients with chronic H.pylori-associated gastritis at increase of number
of NO-synthase producing cells, melatonin, endothelin – 1, at the background of
calretinin-secreting cells hypoplasia.
Key words: gastroesophageal reflux disease, diffuse neuroendocrinal system.
га
ст
39