Одной из серьезных проблем в гастроэнтерологии остаются воспалительные заболевания кишечника, к которым относятся язвенный колит (ЯК) и болезнь Крона, что обусловлено как сложностями дифференциальной диагностики этих заболеваний, с которыми сталкивается практикующий врач, так и тяжестью течения, частотой осложнений и высоким уровнем инвалидизации среди лиц трудоспособного возраста [1]. Наряду с этим существует ряд данных, свидетельствующих об ожидаемой эпидемии этих заболеваний не только в мире, но в т.ч. и в России [2, 3], что подтверждает необходимость поиска новых диагностических и прогностических критериев.
Исследования ЯК начались еще в XVII в. с работ выдающегося патоморфолога Карла Рокитанского [4], а более чем 100 лет назад в России на I съезде терапевтов был впервые употреблен термин «неспецифический язвенный колит» [5], подчеркивающий отличия поражения толстой кишки от известных случаев бактериального воспаления. Несмотря на длительный период изучения ЯК и появление новых диагностических и терапевтических возможностей, остается ряд вопросов, требующих своего решения. Кроме того, оценка эффективности проводимой терапии ЯК и прогнозирование возможного рецидива на сегодняшний день служат ключевым моментом в определении стратегии тактики лечения данной патологии. Не отрицая значения многочисленных существующих методов диагностики, следует признать, что они не всегда одинаково приемлемы в различных клинических ситуациях, весьма несовершенны в прогнозировании рецидива, тяжести течения и ответа на ту или иную медикаментозную терапию. Разработка и поиск новых диагностических критериев могут дать возможность прогнозировать развитие тяжелых форм ЯК, избегать назначения стероидных гормонов и как следствие – стероидзависимости и стероидрезистентности. Вместе с тем в ряде случаев возникают трудности при проведении дифференциальной диагностики функциональных заболеваний и ЯК с минимальной активностью, что обусловливает необходимость поиска новых более чувствительных диагностических маркеров.
Целью настоящего исследования стало определение диагностического и прогностического значения матриксных металлопротеиназ (ММП) и их ингибиторов в слизистой оболочке (СО) толстой кишки больных ЯК. В основные задачи вошли изучение взаимосвязи между уровнями продукции матриксной металлопротеиназы 9 (ММП-9) и тканевого ингибитора матриксной металлопротеиназы 1 (ТИМП-1) в слизистой оболочке толстой кишки больных ЯК и клинико-эндоскопическими и морфологическими характеристиками заболевания, проведение сравнительного анализа изучаемых показателей, их соотношения в слизистой оболочке толстой кишки больных ЯК и синдромом раздраженной кишки с диареей (СРК-Д).
Материал и методы
В исследование были включены 86 человек, из них 54 больных ЯК, 17 – СРК-Д и 15 здоровых добровольцев. Достоверных различий по возрасту и полу между группами не было. Обследование и медикаментозная терапия пациентов ЯК проведены в соответствии с Российскими рекомендациями по диагностике и лечению взрослых пациентов с болезнью Крона и ЯК в зависимости от распространенности и тяжести течения атаки: 5-аминосалицилаты (сульфасалазин, месалазин), иммуносупрессанты (азатиоприн, метотрексат), биологическая терапия (инфликсимаб, адалимумаб), глюкокортикостероиды [6–8].
Активность ЯК определена с использованием индекса Мэйо: 0–2 балла – клиническая ремиссия; 3–5 баллов – минимальная степень активности; 6–10 баллов – умеренная степень активности; 11–12 баллов – тяжелое течение.
Всем включенным в исследование лицам выполнено гистологическое и иммуногистохимическое исследование продукции ММП-9 и ТИМП-1 в СО толстой кишки. Продукция ММП-9 и ТИМП-1 оценена полуколичественно – от 0 до 4 баллов, в различных клеточных элементах.
Проведение иммуногистохимического исследования позволило установить, что у всех пациентов ЯК присутствовало повышение продукции ММП-9 и ТИМП-1 в СО сигмовидной и прямой кишки (рис. 1, 2).
Наибольшее увеличение продукции ММП-9 и ТИМП-1 в СО сигмовидной и прямой кишки зарегистрировано у пациентов с тяжелым течением заболевания, при этом максимально интенсивная продукция ММП-9 и ТИМП-1 отмечена в зоне более тяжелых изменений СО – крипт-абсцессов, эрозий, язв. При среднетяжелом и легком течении заболевания выраженная продукция ММП-9 и ТИМП-1 в СО сигмовидной и прямой кишки выявлена в цитоплазме полиморфноядерных лейкоцитов (ПМЯЛ) в зоне эрозии, язв и крипт – абсцессов, грануляций, в меньшей степени – в цитоплазме ПМЯЛ, расположенных диффузно в собственной пластинке СО – в области криптита (p<0,05). Кроме того, имела место умеренная продукция ММП-9 в межклеточном веществе эрозий и язв, что, вероятно, объясняется активностью воспаления, связанной с дегрануляцией и гибелью нейтрофилов с высвобождением ММП-9.
При проведении исследования отмечено, что у больных с рецидивом ЯК ММП-9 на 1 балл превышает продукцию ингибитора в СО сигмо-видной и прямой кишки. С учетом известных свойств ММП-9 наиболее выраженная продукция выявлена в ПМЯЛ, макрофагах и межклеточном веществе зоны эрозий и язв. Отмечена также выраженная продукция ММП-9 в грануляционной ткани в дне язв СО толстой кишки, что подтверждает ее участие в репаративных процессах, и, вероятно, частично отражает механизм возникновения дефектов СО толстой кишки у этой категории пациентов.
В группе пациентов с ЯК в стадии ремиссии зарегистрирован более низкий уровень продукции ММП-9, в основном в цитоплазме ПМЯЛ и макрофагов с преимущественной локализацией под покровным эпителием и в одиночных клетках – диффузно в собственной пластинке СО. Продукция ММП-9 в межклеточном веществе не выявлена, т.к. отсутствовали эрозии и язвы. Кроме того, была выполнена оценка продукции ММП-9 и ТИМП-1 в СО толстой кишки больных СРК-Д (рис. 3, 4). Несмотря на отсутствие видимых изменений СО толстой кишки при СРК-Д, выявлена слабая продукция ММП-9 и ТИМП-1 в СО сигмовидной и прямой кишки. Соотношение ММП-9 и ТИМП-1 у больных СРК-Д составило 1:1. Было также установлено, что у больных СРК-Д соотношение ММП-9 и ТИМП-1 в СО толстой кишки составляет 1:1 и совпадает с показателем соотношения указанных показателей больных ЯК в стадии ремиссии, однако отличается от соотношения ММП-9: ТИМП-1 у больных ЯК в стадии обострения: 1,5:1,0 (p<0,05).
Обсуждение
В основную задачу выполненного исследования входило дополнить представление о патогенетических механизмах развития ЯК и оценить возможности использования исследуемых показателей с прогностическими целями. Результаты исследования показали, что при рецидиве ЯК регистрируется более высокий уровень продукции ММП-9 и ТИМП-1, следовательно, можно говорить о том, что продукция ММП-9 зависит от степени активности ЯК и увеличивается по мере нарастания тяжести заболевания и выраженности воспалительных изменений в СО толстой кишки, а преобладание экспрессии ММП-9 над ТИМП-1 частично объясняет механизм развития эрозий и язв, следовательно, и тяжесть течения и прогноз развития рецидива ЯК. Вместе с тем появление значительного количества ПМЯЛ в зоне наиболее тяжелых поражений СО толстой кишки может свидетельствовать о присоединении вторичной (бактериальной) инфекции. Представленные данные служат основанием использования показателей экспрессии данной протеазы и ее ингибитора в оценке степени активности воспаления.
Важным аспектом нашей работы стало определение соотношения ММП-9:ТИМП-1 в колонобиоптатах у больных ЯК в различные стадии заболевания, впервые выполненное в отношении данного контингента больных. Установлено, что соотношение показателей ММП-9:ТИМП-1 в СО и сигмовидной, и прямой кишки больных рецидивом ЯК составляет 1,5:1, что свидетельствует о дисбалансе продукции протеазы и ее ингибитора.
У пациентов с ремиссией ЯК соотношение ММП-9 и ТИМП-1 составляет 1:1 и, вероятно, свидетельствует о том, что одним из факторов, влияющих на выраженность воспалительного процесса, тяжесть заболевания, а также продолжительность ремиссии и возникновение рецидива заболевания, является баланс между ММП-9 и ТИМП-1 в СО толстой кишки. Однако надо отметить, что у здоровых добровольцев экспрессия ММП-9 в СО исследуемых отделов толстой кишки либо отсутствует, либо так мала, что не поддается верификации и, следовательно, наличие экспрессии ММП-9 и ТИМП-1 в СО толстой кишки, а также баланс этих показателей у больных ЯК в стадии ремиссии свидетельствуют о разрешении активного воспаления в СО толстой кишки по данным гистологического исследования.
В исследование также были включены пациенты с СРК-Д в качестве группы сравнения. Результаты исследования показали, что продукция ММП-9 и ТИМП-1 имеет сходный характер при СРК-Д и ЯК в стадии ремиссии, что идет в разрез с существующими представлениями об отсутствии морфологического субстрата при функциональной патологии, однако данные последних исследований свидетельствуют о нарушении проницаемости кишечной стенки у больных СРК-Д [9], у которых минимальная продукция ММП-9 в СО сигмовидной и прямой кишки сопровождалась продукцией ТИМП-1 в СО толстой кишки в количестве, которое, вероятно, способно ограничивать протеолитическую активность ММП-9 и, соответственно, вести к развитию лишь поверхностного воспаления СО толстой кишки. Возможно, исследование ультраструктурного строения кишечной стенки позволит в дальнейшем расширить наше представление о СРК.
Следует отметить, что для определения прогноза развития рецидива и ремиссии ЯК были построены математические модели, на основании которых были определены диагностические точки разделения. Установлено, что продукция ММП-9 в слизистой оболочке прямой кишки ≥3 баллов (при оценке иммуногистохимическим методом) соответствует рецидиву ЯК (диагностическая чувствительность – 92% и специфичность – 99%). Показатель продукции матриксной ММП-9 в СО прямой кишки ≤2 баллов (при оценке иммуногистохимическим методом) соответствует ремиссии язвенного колита (диагностическая чувствительность – 99% и специфичность – 89%). Повышение продукции ММП-9 в СО прямой кишки на 1 балл (при оценке иммуногистохимическим методом) ведет к увеличению в 1,7 раза риска развития рецидива ЯК.
Заключение
Несмотря на наступление клинико-эндоскопической ремиссии у больных ЯК, по данным гистологического исследования, зачастую сохраняются признаки воспаления, его длительное существование создает предпосылки для прогрессирования структурных изменений в СО толстой кишки и служит основанием назначения поддерживающей терапии такими препаратами, как 5-аминосалицилаты (сульфасалазин, месалазин), иммуносупрессанты (азатиоприн, метотрексат) или антицитокиновыми препаратами (инфликсимаб, адалимумаб, голимумаб), в соответствующих дозах [6, 7]. Полученные данные свидетельствуют о необходимости оценки не только клинико-эндоскопических показателей, но и гистологического состояния СО толстой кишки для контроля наступления полноценной ремиссии, что является важным критерием ее продолжительности, развития тяжелых осложнений у данной категории больных, а исследования, проведенные нами, позволяют рекомендовать оценку продукции ММП-9 с целью определения прогноза рецидива и наступления ремиссии ЯК и, соответственно, объема рекомендуемой медикаментозной терапии.
