Functional characteristics of macrophages in the vitiligo foci

Abstract

Objective. Study of the chemotactic activity of macrophages and local production of cytokines in sterile skin inflammatory exudate in patients with generalized vitiligo (vitiligo vulgaris). Materials and methods. The authors conducted a study of 22 patients with generalized vitiligo and 22 healthy volunteers. The functional activity of macrophages was assessed with the use of the skin window method based on the method of D.N. Mayansky as amended by V.V. Klimov. The composition of sterile cell exudate was examined with the use of impression smears taken after 6 hours from an epidermis scarification section on the healthy and depigmented skin colored according to the Romanovsky-Gimza method with the use of light microscopy. In addition, cytokines were determined in the supernatant fluid of the skin window exudate from the vitiligo focus obtained by means of centrifugation. Results. The prevalence of mononuclear phagocytes over polymorphonuclear leukocytes was revealed in the depigmentation site, which confirms that macrophages take an active part in the disease pathogenesis (along with a high level of interleukin-18). A low level of IL-10 in the skin window exudate confirms that the suppressor effect in the melanocyte damage zone is weak. These results confirm the important role played by such cells of the immune system as phagocytes in vitiligo pathogenesis, which makes it possible to consider them as potential target cells for developing pathogenetically substantiated approaches to the treatment of the disease.

Full Text

Витилиго — мультифакторное приобретенное по-лигенное заболевание кожи из группы дисхромий, характеризующееся хроническим течением, появлением на коже депигментированных пятен белого цвета, склонных к периферическому росту, слиянию вследствие отсутствия либо снижения содержания меланина в коже. по данным ВОз, в мире страдают витилиго от 0,2 до 1% всего населения (около 30 млн человек) [1]. Актуальность изучения витилиго обусловлена, с одной стороны, его распространенностью, устойчивостью течения, склонностью к прогрессированию, а с другой стороны, очаги депигментации — это выраженный косметический недостаток, в значительной степени влияющий на психосоциальный статус пациента [2]. Механизмы развития витилиго на сегодняшний день остаются все еще недостаточно изученными. Отсутствие целостной концепции патогенеза витили-го затрудняет разработку эффективных и надежных методов лечения, делает невозможным прогнозирование клинического течения данного дерматоза [3]. Существующие на сегодняшний день результаты научных исследований, направленные на изучение патогенеза витилиго, часто носят противоречивый характер, и единого мнения о патогенетической значимости обнаруженных отклонений в развитии витилиго не сформировалось [4]. Научные факты последних десятилетий свидетельствуют о важности иммунных нарушений в патогенезе витилиго [5]. предполагается, что меланоциты погибают вследствие аутоиммунной агрессии под действием цитоток-сических эффекторных Т-лимфоцитов или посредством аутоантител к поверхностным антигенам меланоцитов, меланину и тирозиназе [6]. В крови у пациентов с витилиго наблюдается достоверное снижение абсолютного и относительного количества зрелых Т-лимфоцитов (CD3), Т-хелперов (CD4), Т-супрессоров (CD8) и относительное снижение количества натуральных киллеров (CD16) [7, 8]. Однако в большинстве случаев результаты проведенных иммунологических исследований отражают состояние всего организма в целом, поэтому достаточно сложно говорить об участии тех или иных клеток иммунной системы в развитии витилиго. Наибольший интерес представляет исследование роли изменений иммунологических параметров непосредственно в очагах депигментации. С целью уточнения патогенеза заболевания предпринимались попытки изучения клеточного состава в очаге депигментированной кожи с помощью световой и электронной микроскопии. ультраструктурные методы исследования позволили обоснованно утверждать о гибели меланоцитов на основании некротических изменений в виде нарушения структур ци-топлазменных филаментов, митохондрий, клеточных мембран. В результате гистохимического исследования очаговой кожи было установлено достоверное увеличение количества клеток Лангерганса в зоне депигментации по сравнению с окружающей видимо здоровой кожей [13]. Результаты научных исследований позволяют предполагать непосредственное участие неспецифического клеточного звена иммунитета в патогенезе витилиго. Косвенные признаки свидетельствуют о том, что развитие депигментации может быть обусловлено гибелью меланоцитов на фоне изначального повышения количества и активности внутриэпидер-мальных макрофагов [8]. В то же время усиленная миграция макрофагов в очаги депигментации может быть вторичной и обусловленной гибелью меланин-продуцирующих клеток под воздействием какого-либо другого повреждающего агента. Метод «кожного окна», заключающийся в анализе состава экссудата из участка скарификации эпидермиса, позволяет оценить функциональную активность фагоцитов по способности их миграции в очаг искусственно созданного асептического воспаления [9]. цель исследования: оценить клеточный состав экссудата «кожного окна» у пациентов с витилиго и исследовать локальную продукцию цитокинов, оказывающих паракринные и аутокринные эффекты в отношении клеток фагоцитарного ряда. Материал и методы Исследование выполнено на базе кафедр дерматовенерологии, иммунологии и аллергологии ГБОу ВпО «Сибирский государственный медицинский университет» Томска. В исследовании приняли участие 22 пациента, страдающих витилиго (5 мужчин и 17 женщин в возрасте от 18 до 50 лет). Все больные имели генерализованную форму витилиго и длительность заболевания от полугода до 40 лет. В качестве контрольной группы было отобрано 22 здоровых добровольца (5 мужчин и 17 женщин). Среди обследованных пациентов 10 (45%) человек считали, что появление очагов депигментации спровоцировали психоэмоциональные перегрузки, 6 (27%) — пребывание в условиях инсоляции, у 3 (14%) пациентов имел место генетический фактор и 3 (14%) не смогли точно указать причину заболевания. Клиническое обследование включало сбор анамнестических данных, учет объективных и субъективных симптомов. Оценку функциональной активности макрофагов осуществляли с помощью метода «кожного окна» по методике Д.Н. Маянского [9] в модификации В.В. Климова [10]. На мазках-отпечатках, полученных через 6 ч. из участка скарификации эпидермиса здоровой и депигментированной кожи, окрашенных по методу Романовского — Гимзы, с помощью световой микроскопии оценивали состав стерильного клеточного экссудата. Кроме того, в супернатанте экссудата «кожного окна» из очага витилиго, полученном путем центрифугирования (1500 об./мин., 10 мин.), определялись цитокины, для которых характерны короткодистантные варианты аутокринного и паракринного действия на 54 к № 5, 2012 клетки-мишени — интерлейкины (iL)-8, -18, -10 и -17. Для определения продукции данных цитокинов были использованы наборы для иммуноферментного анализа (зАО «Вектор-бест», Новосибирск, Россия). постановку иммуноферментного анализа проводили в соответствии с методическими рекомендациями производителя для сыворотки крови. Статистическая обработка результатов исследования выполнялась с помощью пакета статистических программ SpSS. Достоверность различий оценивали при помощи критериев Вилкоксо-на и Манна—уитни. Различия считали достоверными при уровне значимости р < 0,05. Результаты и обсуждение Анализ препаратов «кожного окна» в очаге депигментации у пациентов с витилиго указывает на преобладание мононуклеарных фагоцитов и снижение выхода нейтрофилов в сравнении с аналогичными показателями группы контроля (табл. 1). На кожных мазках-отпечатках, полученных с участков здоровой кожи пациентов с витилиго, содержание макрофагов составило 42,2 ± 6,5%, нейтрофилов — 57,5 ± 7,1%, при этом также наблюдались достоверные различия при сравнении мазков-отпечатков пациентов с витилиго и здоровых добровольцев контрольной группы по содержанию мононукле-арных фагоцитов и нейтрофилов (см. табл. 1). при анализе уровня цитокинов в экссудатах кожного окна, полученных из очага витилиго, было обнаружено высокое содержание iL-18 (табл. 2). iL-18 — плейотропный цитокин, продуцирующийся главным образом активированными макрофагами и дендритными клетками [11]. этот цитокин также известен как интерферон ^^^-индуцирующий фактор и первично был охарактеризован как потенциальный индуктор синтеза fN-γ Т- и NK-клетками. Известно, что iL-18 вызывает продукцию хемокина CXCL10 в эпидермисе пораженной кожи, что способствует привлечению Т-лимфоцитов и продукции fN-γ [12]. Т-лимфоциты накапливаются вблизи дермоэпидермальной границы в непосредственной близости от кератиноцитов, среди которых локализуются меланоциты. показано, что экспрессия T-хелперами типа 1 и NK-клетками fas-лиганда, участвующего в реализации механизмов апоптотической гибели клеток, также происходит под влиянием iL-18 [13]. С другой стороны, известно, что fN-γ участвует в активации экспрессии самого fas-рецептора, появляющегося на готовящихся к апоп-тотичекой гибели клетках [14]. Независимо от iL-12 интерлейкин-18, влияя на секрецию fN-γ, по механизму положительной обратной связи быстро активирует клетки моноцитарно-макрофагальной системы. Кроме того, iL-18 приводит к усилению выработки фактора некроза опухоли-а в кератиноцитах, который, в свою очередь, способен индуцировать апоптоз в соседних клетках, в том числе в меланоцитах [13]. Анализ внутридермального содержания iL-18 при системной красной волчанке, атопическом дерматите, Т-клеточной лимфоме и псориазе показал более высокий уровень продукции этого цитокина в поврежденной коже по сравнению со здоровой кожей [12]. На основании результатов нашего исследования и данных литературы можно предположить, что iL-18 самостоятельно (индуцируя экспрессию fasL на лимфоцитах-эффекторах) или посредством fN-γ (опосредуя появление fas-молекулы на меланоцитах) и TNf-а стимулирует инициализацию процессов апоптоза ме-ланоцитов в очаге депигментации. iL-8 считается в настоящее время главным хемоки-ном, ответственным за миграцию нейтрофильных гра-нулоцитов в очаги тканевого воспаления. Низкий уровень iL-8 в экссудате «кожного окна» в нашем исследовании (см. табл. 2) был ассоциирован с достоверно низкими по отношению к контрольной группе показателями, характеризующими относительное содержание нейтрофилов в составе клеточного экссудата, полученного из участка депигментированной кожи. Возможно, ограничение миграции нейтрофильных гранулоцитов в очаг депигментации является одной из важнейших патогенетических особенностей витилиго, однако механизмы, обеспечивающие такой режим функционирования гранулоцитарных фагоцитов, не выяснены. Обнаружение iL-17 в экссудате «кожного окна» (см. табл. 2) может свидетельствовать о присутствии аутоиммунного компонента в патогенезе витилиго, однако по результатам нашего исследования содержание этого цитокина в экссудате «кожного окна» не отлича I ТАБЛИЦА 1 Клеточный состав (в й/о) мазков-отпечатков «кожного окна» у пациентов с витилиго и здоровых добровольцев(M± т) Группа обследованных Макрофаги Нейтрофилы очаг депигментации здоровая кожа очаг депигментации здоровая кожа Пациенты с витилиго (n = 22) 60,1 ± 5,6* 42,2 ± 6,5* 39,8 ± 5,4* 57,5 ± 7,1* Здоровые добровольцы (n = 22) — 13,5 ± 1,4 — 83,2 ± 2,2 Примечание. Здесь и в табл. 2 * — достоверность различий по сравнению с показателями здоровых добровольцев (р < 0,05). ■ Вестник дерматологии и венерологии Научные исследования л 55 I ТАБЛИЦА 2 Содержание цитокинов в эксудате «кожного окна» у пациентов с витилиго и здоровых добровольцев, Ме (Q1-Q3) Группа обследованных Цитокины, пг/мл IL-8 IL-18 IL-10 IL-17 Пациенты с витилиго (очаг депигментации, n=22) 20,0 (13,7—43,8)* 385,0 (80,0—510,0)* 2,0 (1,6—3,0)* 10,0 (7,1—18,0)* Здоровые добровольцы (n=22) 35,0 (31,0—133,0) 92,5 (20,0—235,0) 7,0 (3,5—13,5) 26,0 (18,2—40,2) лось от уровня, выявленного у здоровых. Недавно проведенные исследования зарубежных авторов показали, что IL-17 вырабатывается Т-хелперами 17-го типа в поврежденной коже при витилиго, однако роль этой клеточной субпопуляции, принимающей участие в патогенезе многих аутоиммунных расстройств, в механизмах депигментации в настоящее время не уточнена [15]. Тем не менее эффективность применения имму-носупрессивной терапии с использованием системных и местных кортикостероидов подтверждает участие аутоиммунных механизмов в патогенезе витилиго [16]. Il-Ю относится к числу противовоспалительных цитокинов. Его продуцентами могут быть моноциты, макрофаги, активированные Т-хелперы и клетки с выраженной иммуносупресорной активностью — Т-регуляторы (Treg). Обращает на себя внимание способность самих макрофагов продуцировать этот ци-токин, являющийся для них сильнейшим ингибитором [17]. Низкий уровень Il-Ю в экссудате «кожного окна» (см. табл. 2) свидетельствует о слабости супрессорного влияния в зоне повреждения меланоцитов. полученные нами результаты подтверждают значимую роль клеток фагоцитарного звена иммунитета в патогенезе витилиго и позволяют рассматривать их в качестве потенциальных клеток-мишеней для разработки патогенетически обоснованных подходов к терапии данного заболевания. Выводы 1. преобладание мононуклеарных фагоцитов в очаге асептического воспаления, искусственно сформированного в зоне депигментации, на фоне сниженной хемотаксической способности нейтрофилов можно рассматривать как отражение активного участия тканевых макрофагов в механизмах повреждения меланоцитов при витилиго. 2. Выявленные у пациентов с витилиго особенности локальной секреции цитокинов в «кожном окне» (высокий уровень IL-18 и низкое содержание IL-8) позволяют рассматривать макрофаги в качестве наиболее значимых инициаторов апоптотической гибели меланоцитов.
×

References

  1. Ломоносов К.М. Иммунопатогенез и терапия витилиго иммунокорректором неовиром. Росс. журн. кож. и вен. бол. 2010; 2: 36—39.
  2. Taneja A. Treatment of Vitiligo. J Derm Treatm 2002; 13: 19—258.
  3. Корсунская И.М., Дворянкова Е.В., Ефремова Е.И. Опыт применения полиоксидония в терапии витилиго. Иммунология. 2005; 4: 236—239.
  4. Дворянкова Е.В., Ткаченко С.Б. Роль сопутствующей патологии и факторов риска в развитии и течении витилиго. Клин. дерматол. и венерол. 2006; 1: 63—64.
  5. Kemp E.H., Waterman E.A., Weetman A.P. Autoimmune aspects of vitiligo Autoimmunity 2001 ; 34(1): 65—77.
  6. Rezaei N, Gavalas N.G., Weetman A.P., Kemp E.H. Autoimmunity as an aetiological factor in vitiligo. JEADV 2007; 21: 865—876.
  7. van den Wijngaard, R. et al. Local immune response in skin of generalized vitiligo patients. Destruction of melanocytes is associated with the prominent presence of CLA+ T cells at the perilesional site. Lab Invest 2000; 80: 1299—1309.
  8. Дворянкова Е. В. Особенности иммунологического статуса у больных витилиго. Эксперим. и клин. дерматокосметол. 2006; 2: 9—11.
  9. Маянский Д.Н. Лекции по клинической патологии. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2007.
  10. Способ диагностики аллергического диатеза. В.В. Климов, Т.В. Кошовкина, В.К. Раткин, А.А. Денисов. — Патент № 1534395 от 10.09.1993.
  11. Якушенко Е.В., Лопатникова Ю.А., Сенников С.В. Интерлейкин-18 и его роль в иммунном ответе. Мед. иммунол. 2005; 7; 4: 355—364.
  12. Park H.J., Kim J.E., Lee J.Y., Cho B.K. et al. Increased expression of IL-18 in cutaneous graft-versus-host disease. Immunol Lett 2004; 95 (1): 57—61.
  13. Kemp E.H. Immunological pathomechanisms in vitiligo. Exp Rev Mol Med 2001: 1—22.
  14. Wittmanna M, Macdonalda A, Renneb J. IL-18 and skin inflammation. Autoimmunity Reviews 2009; 9 (1): 45—48.
  15. Bassiouny D.A., Shaker O. Role of interleukin-17 in the pathogenesis of vitiligo. Clin Exp Dermatol 2011; 36(3): 292—7.
  16. Kim S.M., Lee H.K., Hann S.K. The efficacy of low-dose oral corticosteroids in the treatment of vitiligo patients. Int J. Dermatol 1999, Jul; 38(7): 546—550.
  17. Marks V. Et al. Differential diagnosis by laboratory medicine 2002 Springer Verlag: 234—240.

Statistics

Views

Abstract: 736

PDF (Russian): 450

Article Metrics

Metrics Loading ...

Dimensions

PlumX

Refbacks

  • There are currently no refbacks.

Copyright (c) 2012 ZHULMINA V.V., KOLOGRIVOVA Y.N., PESTEREV P.N., LABZOVSKAYA N.P.

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