4 курс / Дерматовенерология / Иммунофлюоресценция_в_клинике_аутоиммунных_буллезных_дерматозов

Махнева Н.В., Белецкая Л.В.

Иммунофлюоресценция в клинике аутоиммунных буллезных дерматозов.

Москва 2010

Издательство "Академия Естествознания", 2010 год

ISBN 978-5-91327-103-7

В настоящем пособии описаны методы современной диагностики аутоиммунных буллезных дерматозов – прямой и непрямой методы иммунофлюоресценции. Эти методы в сопоставлении с клиникоморфологическими данными значительно расширяют возможности диагностики аутоиммунных буллезных дерматозов. Пособие рассчитано на врачей-дерматологов, иммуноморфологов, а также врачей разных специальностей, в практике которых встречаются больные, страдающие аутоиммунными буллезными дерматозами.

Содержание:

Введение

Основные принципы использования методов иммунофлюоресценции

Прямой метод иммунофлюоресценции Непрямой метод иммунофлюоресценции Аутоиммунная пузырчатка Буллезный пемфигоид

Приобретенный буллезный эпидермолиз Линейный IgA-зависимый буллезный дерматоз Герпетиформный дерматит Дюринга Заключение Список литературы

Введение

Одной из наиболее актуальных проблем в клинике пузырных кожных заболеваний является установление точного диагноза с целью дифференциальной диагностики и подбора адекватных методов терапии, т.к. разные формы патологии требуют различные схемы лечения. Существующие данные по результатам применения некоторых лабораторных методов в дополнение к клиническому обследованию свидетельствуют о том, что во многих случаях они помогают уточнению диагноза.

Включение иммунофлюоресценции в арсенал методов исследования в патологии и, в частности, иммунопатологии способствует выяснению многих сторон патогенеза целого ряда заболеваний человека. Применение ее классических вариантов (прямая и непрямая иммунофлюоресценция) наряду с другими способами исследования (морфологический, гистохимический, биохимический)позволяет всесторонне изучить патологический процесс, происходящий в любом органе и тканях, в том числе и в коже. Так, с помощью классических методов иммунофлюоресценции удается выявить фиксированные иммунные комплексы (иммуноглобулины и компоненты комплемента) в видимо непораженной коже больного и наличие в сыворотке больных циркулирующих аутоантител, направленных к антигенам тканей кожи. Более 40 лет назад появление этих методов явилось технологической революцией в диагностике аутоиммунных буллезных дерматозов, таких как истинная пузырчатка, буллезный пемфигоид, герпетиформный дерматит Дюринга. Позднее, разработка метода расщепления базальной мембраны эпидермиса и применение классических методов иммунофлюоресценции позволили точно определить локализацию патологического процесса аутоиммунных буллезных дерматозов с поражением дермоэпидермального соединения, таких как буллезный пемфигоид, приобретенный буллезный эпидермолиз, линейный IgA-зависимый буллезный дерматоз и провести между ними дифференциальную диагностику. Кроме того, синтез двух этих методов позволил определить локализацию антигенов мишеней in situ для фиксированных иммунных комплексов и аутоантител, циркулирующих в сыворотке крови больных линейным IgA-зависимым буллезным дерматозом, и отдифференцировать этот буллезный дерматоз от герпетиформного дерматита Дюринга.

Итак, методы иммунофлюоресценции, используемые в клинике кожных болезней, в частности аутоиммунных буллезных дерматозов, остаются в настоящее время единственным иммунопатологическим инструментом необходимым в диагностике пузырных дерматозов.

Основные принципы использования методов иммунофлюоресценции В 40-х годах ХХ века Coons был предложен оригинальный принцип

люминесцентной микроскопии - метод иммунофлюоресценции, сущность которого заключается в использовании люминесцентного варианта реакции антиген - антитело, происходящей при соединении антигенов с соответствующими специфическими антителами, меченными флюоресцирующими красителями.

Метод люминесцирующих антител для выявления антигенов и антител применяется в двух модификациях: прямой и непрямой методы. Иммунологическая реакция между антигеном и антителом происходит непосредственно на предметном стекле.

Прямой метод иммунофлюоресценции

Связанные с тканями иммуноглобулины определяют классическим способом прямой иммунофлюоресценции, который осуществляется следующим образом. При взятии биопсии с целью изучения связанного с тканями иммуноглобулина из пораженных или клинически здоровых участков кожи или слизистой оболочки вырезают небольшие кусочки размером 5х5 мм. Ткань биоптата замораживают при низкой температуре (минус 20-60°С). Серийные срезы из замороженной нефиксированной ткани толщиной 5 мкм готовят в криостате (минус 20°С), помещают на предметное стекло, подсушивают в течение 30 мин при комнатной температуре. Затем срезы промывают в физиологическом растворе с фосфатным буфером (PBS) pH 7,0-7,4 в течение 10 мин с целью удаления не связанных с тканями растворимых белков и обрабатывают люминесцирующей сывороткой (метка изотиоцианатом флюоресцеина) против иммуноглобулинов основных классов (G, A, M), С3 компонента комплемента и фибрина в течение 30 мин. Затем вновь промывают PBS в течение 10 мин и заключают под покровное стекло в 60% нейтральный глицерин. С целью предохранения срезов от выгорания в люминесцентном микроскопе в глицерин добавляют пара-фенилендиамин. Для контроля одновременно проводят изучение криостатных срезов, окрашенных гематоксилином и эозином, в световом микроскопе.

Связанные с тканями иммуноглобулины и иммунные комплексы, определяемые прямым методом иммунофлюоресценции, обнаруживаются как в участках пораженной кожи, так и в отдаленных ее участках, что свидетельствует о распространенности процесса. Однако необходимо отметить, что в участках с наличием видимых нарушений структуры кожи или слизистой оболочки, т.е. в эпицентре поражений нередко обнаруживают лишь следы фиксированного иммуноглобулина. Это является весомым аргументом для использования биоптатов тканей только клинически непораженной кожи - как удаленных, так и из соседних с поражением участков. Кроме того, с учетом системного поражения и способности кожи элиминировать иммунные комплексы из организма, в случаях локального поражения только в слизистых оболочках полости рта, носа или гениталий, т.е. в местах недоступных для взятия биопсии, могут быть использованы здоровые на вид участки кожи больных. Таким путем удается выявить наличие у больного синдрома иммунных комплексов.

Непрямой метод иммунофлюоресценции

Циркулирующие аутоантитела в сыворотке крови больных выявляют с помощью непрямого метода иммунофлюоресценции, используя различные субстраты из тканей кожи и других органов человека и ряда видов лабораторных животных (крысы, мыши, кролика, обезьяны), т.к. аутоантитела при аутоиммунных буллезных дерматозах направлены к тканеспецифическим антигенам, имеющимся в органах большинства видов животных класса млекопитающих. При этом различия реакций в титрах на срезах тканей разных видов животных с сыворотками одного и того же больного носит лишь количественный характер. Наиболее чувствительным субстратом по нашим данным являются пищевод кролика, кожа кролика и крысы, слизистая оболочка полости рта крысы; наименее чувствительными - нормальная кожи человека и обезьяны, пищевод обезьяны и нечувствительными - слизистая оболочка полости рта и влагалище обезьяны. Криостатные нефиксированные срезы толщиной 4-5 мкм тщательно промывают в PBS (pH 7,0-7,4) в течение 10 мин, затем срезы сначала обрабатывают

исследуемой (промежуточной) немеченой сывороткой больного. Эту сыворотку применяют в максимально большом числе разведений, учитывая самое большое разведение, которое дает четкую положительную реакцию. Обработку срезов проводят во влажной камере при комнатной температуре в течение 45-60 мин. Далее срезы промывают в течение 3-5 мин PBS (pH 7,0-7,4), обрабатывают меченой сывороткой против иммуноглобулинов человека класса G и/или A в течение 30 мин, вновь промывают 3-5 мин PBS и заключают под покровное стекло в 60% нейтральный глицерин. Препараты исследуют в люминесцентном микроскопе. Одновременно ставят положительный и отрицательный контроли. В качестве отрицательного контроля используют нормальную сыворотку (здорового человека или животного) в тех же разведениях и инкубируют на срезе столько же времени, как и испытуемую сыворотку, содержащую антитела. В качестве положительного контроля используют сыворотку больного, содержащую антитела против изучаемого антигена и хранящуюся в замороженном виде.

Аутоиммунная пузырчатка

Аутоиммунная пузырчатка - это достаточно редкое аутоиммунное заболевание (наряду с миастенией и аутоиммунными анемиями) кожи и слизистых оболочек, покрытых многослойным плоским эпителием, где патогенетическая роль принадлежит циркулирующим аутоантителам, направленным против антигенов десмосом (межклеточной субстанции) или кератиноцитов. Она включает группу жизнеугрожающих аутоиммунных буллезных дерматозов, характеризующихся внутриэпителиальным образованием пузырей. По уровню расположения этих пузырей различают группу вульгарной пузырчатки, где пузыри располагаются на уровне базального слоя и группу листовидной пузырчатки, где пузыри располагаются на уровне зернистого слоя. За последние годы в самостоятельную форму выделены паранеопластическая пузырчатка, которая возникает на фоне неоплазии и лекарственно-индуцированная пузырчатка, которая обычно возникает после применения пеницилламина.

Известно, что каждая из форм аутоиммунной пузырчатки имеет особенности клинического течения. Так, при вульгарной пузырчатке практически у всех больных первичным морфологическим элементом являются пузыри с прозрачным содержимым тонкой или вялой покрышкой, располагающиеся на практически неизмененном фоне. Пузыри быстро вскрываются с образованием обширных эрозивных поверхностей с «сочным» ярко-красным дном, а по периферии эрозий располагаются обрывки покрышек пузырей (рис. 1, a). Патологический процесс локализуется преимущественно на коже туловища, конечностей, волосистой части головы (рис. 1, b), реже лица, естественных складок, ладоней и подошв.

В 72,2% случаях в патологический процесс вовлечена слизистая оболочка. На слизистой оболочке патологический процесс, как правило, представлен вторичными морфологическими элементами в виде эрозий и геморрагических корочек. Наиболее часто поражения локализуются на слизистой оболочке полости рта и красной каймы губ (рис. 1, с). Реже вовлекается в патологический процесс слизистая оболочка конъюнктивы, полости носа, пищевода, половых органов и ануса.

При вегетирующей пузырчатке (как варианта вульгарной пузырчатки) в патологический процесс, как правило, вовлекаются одновременно как кожа, так и слизистая оболочка. В большинстве случае первоначально процесс возникает на

коже естественных складок (паховых и подмышечных) (рис. 2, a) с постепенным распространением патологического процесса на кожу волосистой части головы (рис. 2, b), туловища и конечностей. Вовлечение слизистой оболочки полоти рта и красной каймы губ наблюдается чаще, чем слизистой оболочки половых органов и носовых ходов.

Вслучаях поверхностной формы аутоиммунной пузырчатки клиническая картина соответствует листовидной и себорейной пузырчатке. Поражения локализуются преимущественно на коже верхней трети туловища, волосистой части головы и лица в виде эритематозных очагов неправильной формы с четкими границами, покрытых корками серозно-желтого цвета. Корки, наслаиваясь друг на друга, приобретают вид «слоеного теста» или «кукурузных хлопьев». Они легко удаляются с образованием поверхностных эрозий (рис. 3, a). На коже пузыри клинически не видимы в силу их особого гистологического расположения - в верхних слоях эпидермиса. Такое поверхностное образование микроскопических внутриэпидермальных пузырей, по мнению ряда авторов, недостаточно для скопления экссудата с последующим формированием клинически видимых пузырей.

Вслучаях эритематозной (или себорейной) пузырчатки, как правило, вовлекаются открытые участки тела. Патологический процесс локализуется на коже лица по типу «бабочки» (рис. 3, b), что имеет сходство с lupus erythematosus, туловища (рис. 3, c) и конечностей. При отсутствии лечения количество поражений (эрозии, корки) возрастает, и картина приобретает вид эксфолиативной эритродермии

(рис. 4).

Как правило, при поверхностной форме пузырчатки слизистые оболочки в патологический процесс не вовлечены. Лишь в 9,1% случаях себорейной пузырчатки отмечено вовлечение слизистой оболочки полости рта, что свидетельствует о крайне редком вовлечении в процесс слизистых оболочек при данной клинической форме.

Эволюция в ходе изучения аутоиммунной пузырчатки недавно позволила выделить в самостоятельную форму паранеопластическую пузырчатку, т.е. пузырчатку, протекающую на фоне неоплазии, а также возникающую в течение или вскоре после химиотерапевтического лечения по поводу злокачественных новообразований. Предполагают, что за существование неоплазии и пузырчатки практически во всех случаях ответственны аномалии иммунорегуляции. Нарушение состояния иммунной системы организма, наблюдающееся в течение развития неоплазий может быть способствующим фактором для возникновения буллезного дерматоза. При этом происходит появление специфических аутоантител, характерных для аутоиммунных буллезных дерматозов разной природы.

Существуют также данные, свидетельствующие о том, что иммуносупрессивная терапия (например, азатиоприн), используемая в лечении пузырчатки, способствует появлению неопластического процесса.

Как правило, клиническая картина паранеопластической пузырчатки имеет сходство с клиникой вульгарной пузырчатки с одновременным поражением кожи и слизистых оболочек, но иногда наблюдаются необычные и причудливые поражения кожи, сопровождающиеся зудом и напоминающие многоформную

экссудативную эритему, буллезный пемфигоид или токсический эпидермальный некролиз. Описаны случаи тяжелого язвенного стоматита, гингивита, эзофагита, трахеобронхита, конъюнктивита и поражения половых органов. На рис. 5 представлены возможные клинические варианты проявления паранеопластической пузырчатки.

За последние два десятилетия накопилось немало сообщений, которые инкриминируют вину за возникновение аутоиммунной пузырчатки медикаментам группы тиола, содержащие сульфгидрильные радикалы (Д-пеницилламин, пиритол, каптоприл), и антибиотикам группы β-лактамов (пенициллин, ампициллин и цефалоспорины). В этих случаях механизм возникновения пузырчатки происходит двумя путями. Первый из них - аутоиммунный, где индуктор (медикамент) способен изменять молекулы поверхности кератиноцитов, что приводит к образованию измененных, денатурированных нео-антигенов, способствующих формированию аутоантител. Согласно этой гипотезе медикамент способствует началу аутоиммунизации, которая может быть обусловлена либо наличием слабого генетического участка, либо нарушением механизмов регуляции иммунитета по типу ослабления супрессивной функции. Так, нарушение иммуносупрессивной реакции организма, в частности активации лимфоцитов Т-хелперов, способствует формированию аутоантител против антигенов кератиноцитов. Такая активация Т-хелперов, при одновременном подавлении активности Т-супрессоров, обеспечивает нарушение гомеостаза в организме и развитие аутоиммунных процессов. Второй возможный механизм развития лекарственно-индуцированной пузырчатки - это способность индуктора непосредственно действовать на молекулы адгезии, разрушая их. В этом случае акантолиз возникает без вмешательства аутоантител, появление которых в крови является уже следствием повреждения ткани. Речь идет о токсическом или биохимическом пути развития пузырчатки, связанного, возможно, со свойством соединений, имеющих сульфгидрильные группы, вызывать акантолиз. В пользу этой (биохимической) гипотезы говорят интересные эксперименты группы исследователей.

Авторы индуцировали акантолиз in vitro, добавляя в культуру кератиноцитов пеницилламин, каптоприл или тиопронин. Продемонстрировано, что биохимический акантолиз может служить началом возникновения буллезного дерматоза без вмешательства аутоантител. Отмечено, что в случае возникновения пузырчатки биохимическим путем после отмены медикамента возможно полное выздоровление. В литературе описаны случаи полного выздоровления при пузырчатке, индуцированной приемом препаратов. Клинически лекарственно-

индуцированная пузырчатка может напоминать клиническую картину вульгарной или себорейной пузырчатки.

Основным механизмом развития аутоиммунной пузырчатки, независимо от клинических форм ее проявления, является потеря связи (адгезии) между кератиноцитами (акантолиз) с последующим образованием внутриэпидермальных пузырей (рис. 6). Разрыв связей между клетками эпидермиса возникает в результате воздействия аутоантител, специфичных к антигенам межклеточной субстанции (белков десмосомального аппарата, молекул адгезии) многослойного плоского эпителия (кожа, слизистая оболочка полости рта, пищевода и других органов) (рис.7, a). Они обладают высокой тканевой специфичностью и относятся к классу иммуноглобулина G, в частности к IgG4. Антитела не реагируют ни с

одним из антигенов тканей других органов, кроме антигенов межклеточной субстанции эпителия телец Гассаля тимуса человека и животных (рис. 7, b).

Все формы пузырчатки характеризуются наличием в крови аутоантител и фиксацией в межклеточных пространствах многослойного плоского эпителия иммуноглобулина класса G. При этом при разных формах пузырчатки уровень аутоантител в крови и интенсивность фиксации в эпителии кожи иммуноглобулина могут быть различны. Наиболее интенсивная фиксация антител в эпидермисе наблюдается при вульгарной пузырчатке и выявляется у 70-90% больных. Наличие циркулирующих антител отмечается у 80% пациентов с активным патологическим процессом. При этом их титры, определяемые в непрямой иммунофлюоресценции, обычно коррелируют со степенью активности болезни. В то же время имеются сообщения некоторых авторов, которые не всегда констатировали корреляцию титров антител к антигенам межклеточной субстанции с активностью или тяжестью течения пузырчатки. Это связано со способностью кожи сорбировать иммунные комплексы с целью их элиминации. Поэтому при обширных поражениях кожи, порой с захватом целых анатомических областей и слизистой оболочки, циркулирующие аутоантитела не всегда удается выявить.

И, наоборот, в случае локального патологического процесса титр аутоантител может достигать высоких цифр (до 1:10240). Это можно объяснить прочностью гистогематического барьера между кровотоком и тканями у некоторых больных.

Отмечено также, что присутствие циркулирующих антител у беременных женщин, страдающих аутоиммунной пузырчаткой, является причиной появления у новорожденных подобных поражений, которые исчезают у последних через несколько недель после рождения. Передача болезненных проявлений пассивным образом, т.е. через плаценту от матери к ребенку, является весомым аргументом в пользу эксклюзивной ответственности антител класса IgG в появлении поражений, характерных для пузырчатки.

Интересен факт выявления «дополнительных» антител при паранеопластической пузырчатке. Установлено, что аутоантитела больных, страдающих данной патологией, специфичны для антигенов многих видов тканей. Выявление «мозаики» антител, реагирующих с антигенами межклеточной субстанции многослойного плоского эпителия, телец Гассаля и миодных клеток тимуса (рис. 8, a); изотропных дисков мускулатуры и капилляров миокарда (рис. 8, b, c); соединительно-тканной структуры печени и ядер ее клеточных элементов (рис. 8, d, e), свидетельствует о вовлечении в процесс жизненно важных органов и повышает высокий процент смертности при данной патологии. Частота смертности при современных методах лечения паранеопластической пузырчатки составляет 75-80%.

Как было отмечено выше, локализация антигенов, к которым направлены антитела, совпадает с локализацией первичных деструктивных изменений в эпидермисе. Известно, что образование внутриэпидермального пузыря начинается с нарушения связей между отдельными клеточными элементами (акантолиз) и становится результатом действия образовавшихся иммунных комплексов. Связанные с тканями иммуноглобулины и иммунные комплексы, определяемые прямым методом иммунофлюоресценции, обнаруживаются как в участках пораженной кожи, так и в участках без видимых поражений, что

свидетельствует о системной реакции. В районе образования пузыря иммуноглобулин находят также в цитоплазме эпителиальных элементов эпидермиса и плавающих в экссудате акантолитических клеток. Его можно обнаружить в цитоплазме акантолитических клеток и в мазках-отпечатках. Фиксированный иммуноглобулин удается выявить в эпидермисе, как в период обострения, так и в период ремиссии при отсутствии кожных высыпаний. При этом в случаях вульгарной и вегетирующей пузырчатки фиксированный иммуноглобулин локализуется в межклеточных пространствах преимущественно базального и шиповатого слоев эпидермиса (рис. 9, a). В случаях листовидной и себорейной пузырчатки - в межклеточной субстанции шиповатого и преимущественно зернистого слоев эпидермиса (рис. 9, b). При паранеопластической пузырчатке - в межклеточной субстанции всех слоев эпидермиса (рис. 9, c). Однако в ряде случаев, несмотря на наличие клинических проявлений заболевания, в тканях не удается выявить связанный иммуноглобулин в характерной локализации, что можно, по-видимому, объяснить тем, что иммунные комплексы, формирующиеся в условиях избытка антигена или антител, обладают свойством растворяться в водной среде (рис. 10, a). В связи с этим был предложенМОДИФИЦИРОВАННЫЙ МЕТОД иммунофлюоресценции, при котором срезы обрабатывают водными смесями органических растворителей (этанола или диоксана) в концентрации 40-50% в течение 1-3 мин. При использовании водной смеси этанола или диоксана установлено, что такое мягко денатурирующее средство как 40-60% водная смесь органических растворителей стабилизирует связь между антителом и тканевым антигеном, препятствуя вымыванию антител к антигенам межклеточной субстанции из срезов, что приводит к выявлению реакции в межклеточных пространствах в 100% случаев аутоиммунной пузырчатки (рис. 10, b).

В местах локализации связанного иммуноглобулина нередко обнаруживают начальные компоненты комплемента, которые присутствуют как в пораженной с разрушенными тканевыми структурами коже, так и в непораженной - без гистологической картины изменений и формирования микроскопических пузырей в области межклеточной склеивающей субстанции. Таким образом, еще раз следует подчеркнуть, что локализация иммуноглобулина, комплемента, так же как и антигена, к которому направлены антитела, циркулирующие в крови, совпадает с местом первичного поражения эпидермиса. При этом мишенью для антител являются молекулы адгезии и гликопротеины, входящие в состав системы межклеточных соединений (десмосомы). В настоящее время установлено, что это могут быть и кадгерины (десмоглеины и десмоколлины), и плакоглобин, и энвоплакин, и периплакин. В последние годы идентифицированы два новых антигена (пемфаксин и α9-ацетилхолиновый рецептор) из группы холинергических рецепторов, которые присутствуют на поверхности кератиноцитов. Роль последних в патогенезе аутоиммунной пузырчатки предстоит еще изучить.

Итак, разнообразие клинических проявлений аутоиммунной пузырчатки, а иногда и атипичных ее проявлений, в случае паранеопластического генеза, для постановки точного диагноза требуется тщательное обследование больного с использованием молекулярно-биологических методов исследования, включая методы иммунофлюоресценции.