КЛИНИЧЕСКАЯ ЦИТОЛОГИЯ ПЕЧЕНИ: КЛЕТКИ КУПФФЕРА
Аннотация
Введение. Клетки Купффера (тканевые макрофаги, мононуклеарные фагоциты) являются ключевыми клеточными компонентами внутрипеченочной врожденной иммунной системы, играют ключевую роль в ликвидации воспаления печени, поддержании упорядоченности клеточных и неклеточных структур и в метаболическом гомеостазе печени.
Цель – представить структурно-функциональную характеристику клеток Купффера по результатам цитологической идентификации прижизненных биоптатов печени при ее разных поражениях.
Материал и методы. Биоптат печени получали путем проведения аспирационной биопсии печени у ВИЧ-инфицированных пациентов и с хроническим гепатитом С (ХГС), от которых получено письменное информированное согласие. Гистологические срезы окрашивали гематоксилином и эозином, пикрофуксином по Ван-Гизону, по Массону, на гемосидерин по Перлсу. Полутонкие срезы (толщиной 1 мкм) последовательно окрашивали азур II, основным фуксином. Микрофотографии получали с использованием цифровой видеокамеры (Leiсa FC 320, Германия). Электронно-микроскопические препараты изучали в электронном микроскопе JEМ-1011 (JEOL, Япония) при увеличении 10000-60000 при ускоряющем напряжении 80 кВт. Для получения снимков использовался комплекс из цифровой камеры Olympus Mega View III (Германия) и программы для обработки изображений iTEM (Olympus, Германия).
Результаты. На собственном материале подробно представлены структурно-функциональные характеристики клеток Купффера, особенности строения, полиморфизм в зависимости от фагоцитарной активности при моноинфекциях ХГС, ВИЧ-инфекции и коинфекции ВИЧ/ХГС. На иллюстрациях представлены специфические внутриклеточные структуры и участие клеток Купффера в лизисе инфицированных гепатоцитов с участием и без участия цитотоксических лимфоцитов. Наличие различных популяций печеночных макрофагов, отличающихся по фенотипам, предполагает выполнение ими разных функций в печени и гомеостазе в целом, что важно для диагностики и для мониторинга терапии болезней печени.
Выводы. Проведение морфологических исследований биоптата печени с одновременным использованием разных методов клеточной идентификации значительно расширяет возможности прижизненной диагностики поражений печени разного происхождения и позволяет уточнить патогенетические и морфологические механизмы поражения печени. При ХГС у ВИЧ-инфицированных пациентов формируется особый фенотип КК, характеризующийся резким увеличением внутриклеточных включений в виде гранул разного размера, свидетельствующий о высокой функциональной активности КК.
Литература
Szymanska R, Schmidt-Pospula M. Studies of liver’s reticuloendothelial cells by Tadeusz Browicz and Karl Kupffer. A historical outline. Arch. Hist. Med.(Warsz).1979;42(3):331-336.
Haubrich WS. Kupffer of Kupffer cells. Gastroenterology. 2004;127(1):16.
Srodka A, Gryglewski RW, Szczepariski W. Browicz or Kupffer cells? Pol. J. Pathol. 2006;57(4):183-185.
Zigmond E, Varol C. With Respect to Macrophages, Judge the Liver by Its Cover. Immunity. 2017;47(2):219-221. doi: 10.1016/j.immuni.2017.07.022.
Naito M, Hasegawa G, Takahashi K. Development, differentiation, and maturation of Kupffer cell. Microsc. Res. Tech. 1997;39(4):350-364.
Bilzer M, Roggel F, Gerbes AL. Role of Kupffer cells in host defense and liver disease. Liver Int. 2006;26(10):1175-1186.
Zigmond E, Samia-Grinberg S, Pasmanik-Chor M, Brazowski E, Shibolet O, Halpern Z, Varol C. Infiltrating Monocyte-Derived Macrophages and Resident Kupffer Cells Display Different Ontogeny and Functions in Acute Liver Injury. J. Immunol. 2014;193(1):344-353.
Krenkel O, Tacke F. Liver macrophages in tissue homeostasis and disease. Nat. Rev. Immunol. 2017;17(5):306- 321. doi: 10.1038/nri.2017.11.
Varol C, Mildner A, Jung S. Macrophages: development and tissue specialization. Annu. Rev. Immunol. 2015;33:643-675. doi: 10.1146/annurev-immunol- 032414-112220.
Lukashyk SP, Tsyrkunov VM, Isaykina YI, Romanova ON, Shymanskiy AT, Aleynikova OV, Kravchuk RI. Mesenchymal Bone Marrow-derived Stem Cells Transplantation in Patients with HCV Related Liver Cirrhosis. J. Clin. Transl. Hepatol. 2014;2(4):217-221. doi: 10.14218/JCTH.2014.00027.
Antoniades CG, Quaglia A, Taams LS, Mitry RR, Hussain M, Abeles R, Possamai LA, Bruce M, McPhail M, Starling C, Wagner B, Barnardo A, Pomplun S, Auzinger G, Bernal W, Heaton N, Vergani D, Thursz MR, Wendon J. Source and characterization of hepatic macrophages in acetaminophen-induced acute liver failure in humans. Hepatology. 2012;56(2):735-746. doi: 10.1002/hep.25657.
González-Domínguez É, Samaniego R, Flores-Sevilla JL, Campos-Campos SF, Gómez-Campos G, Salas A, Campos-Peña V, Corbí ÁL, Sánchez-Mateos P, Sánchez-Torres C. CD163L1 and CLEC5A discriminate subsets of human resident and inflammatory macrophages in vivo. J. Leukoc. Biol. 2015;98(4):453-466. doi: 10.1189/ jlb.3HI1114-531R.
Sato T, Takagi I. An electron microscopic study of specimen-fixed for longer periods in phosphate buffered formalin. J. Electron. Microsc. 1982;31(4):423-428. doi: 10.1093/oxfordjournals.jmicro.a050388.
Glauert AM, Glauert RH. Araldite as embedding medium for electron microscopy. J. Biophys. Biochem. Cytol. 1958;4(2):409-414.
Millonig GA. Advantages of a phosphate buffer for osmium tetroxide solutions in fixation. J. Appl. Рhysics. 1961;32:1637-1643.
Watson ML. Staining of tissue sections for electron microscopy with heavy metals. J. Biophys. Biochem. Cytol. 1958;4:475-478.
Glauert AM, editor. Practical Methods in Electron Microscopy. Vol. 3, Pt. 1, Glauert AM. Fixation, degydratation and embedding of biological specimens. New York: American Elsevier; 1975. 207 p.
Reynolds ES. The use of lead citrate at high pH as an electronopaque stain in electron microscopy. J. Cell. Biol. 1963;17:208-212.
Ham АW, Cormak DH. Histology. Kaleckaja ML, translator; Afanas’ev JuI, Chencov JuS, editors. Moscow: Mir Publishers; 1983. 4 vol. 245 p.
Kolios G, Valatas В, Kouroumalis Е. Role of Kupffer cells in the pathogenesis of liver disease. World J. Gastroenterol. 2006;12(46):7413-7420.
MacPhee PJ, Schmidt EE, Groom AC. Evidence for Kupffer cell migration along liver sinusoids, from high-resolution in vivo microscopy. Am. J. Physiol. 1992;263(1 Pt1):17-23.
Таке F, Zimmermann HW. Macrophage heterogeneity in liver injury and fibrosis. J. Hepatol. 2014;60(5):1090- 1096. doi: 10.1016/j.jhep.2013.12.025.
Lavin Y, Winter D, Blecher-Gonen R, David E, Keren- Shaul H, Merad M, Jung S, Amit I. Tissue-resident macrophage enhancer landscapes are shaped by the local microenvironment. Cell. 2014;159(6):1312-1326. doi: 10.1016/j.cell.2014.11.018.
Sleyster EC, Knook DL. Relation between localization and function of rat liver Kupffer cells. Lab Invest. 1982;47(5):484-490.
Gordon S. Alternative activation of macrophages. Nat. Rev. Immunol. 2003;3(1):23-35.
Gordon S, Taylor PR. Monocyte and macrophage heterogeneity. Nat. Rev. Immunol. 2005;5(12):953-964.
Miura K, Kodama Y, Inokuchi S, Schnabl B, Aoyama T, Ohnishi H, Olefsky JM, Brenner DA, Seki E. Toll-like receptor 9 promotes steatohepatitis by induction of interleukin- 1beta in mice. Gastroenterology. 2010;139(1):323- 334. doi: 10.1053/j.gastro.2010.03.052.
Fallowfield JA, Mizuno M, Kendall TJ, Constandinou CM, Benyon RC, Duffield JS, Iredale JP. Scar-associated macrophages are a major source of hepatic matrix metalloproteinase-13 and facilitate the resolution of murine hepatic fibrosis. J. Immunol. 2007;178(8):5288-5295.
Ramachandran P, Iredale JP. Macrophages:central regulators of hepatic fibrogenesis and fibrosis resolution. J. Hepatol. 2012; 56(6):1417-1419. doi: 10.1016/j. jhep.2011.10.026.
Shirabe K, Mano Y, Muto J, Matono R, Motomura T, Toshima T, Takeishi K, Uchiyama H, Yoshizumi T, Taketomi A, Morita M, Tsujitani S, Sakaguchi Y, Maehara Y. Role of tumor-associated macrophages in the progression of hepatocellular carcinoma. Surg. Today.2012;42(1):1-7. doi: 0.1007/s00595-011-0058-8.
Jenkins SJ, Ruckerl D, Cook PC, Jones LH, Finkelman FD, van Rooijen N, MacDonald AS, Allen JE. Local macrophage proliferation, rather than recruitment from the blood, is a signature of TH2 inflammation Science. 2011;332(6035):1284-1288. doi: 10.1126/science.1204351.
Ganz T. Macrophages and Systemic Iron Homeostasis. J. Innate Immun. 2012; 4(5/6):446-453. doi: 10.1159/000336423.
Tsyrkunov VM, Matsiyeuskaya NV, Lukashyk SP. HCVinfection. Minsk: Asar; 2012. 480 p.
Ju C, Tacke F. Hepatic macrophages in homeostasis and liver diseases: from pathogenesis to novel therapeutic strategies. Cell. Mol. Immunol. 2016;13(3):316-327. doi: 10.1038/cmi.2015.104.
Pellicoro A1, Aucott RL, Ramachandran P, Robson AJ, Fallowfield JA, Snowdon VK, Hartland SN, Vernon M, Duffield JS, Benyon RC, Forbes SJ, Iredale JP. Elastin accumulation is regulated at the level of degradation by macrophage metalloelastase (MMP-12) during experimental liver fibrosis. Hepatology. 2012;55(6):1965- 1975. doi: 10.1002/hep.25567.
Waki K, Freed E. Macrophages and Cell-Cell Spread of HIV-1. Viruses. 2010;2(8):1603-1620.
Shevaldin AG. Morphological characteristics of resident liver macrophages in patients with chronic hepatitis C, taking into account the stage of the disease [masters thesis]. Saint Petersburg (Russia): Pavlov First Saint Petersburg State Medical University; 2011. 139 p.
Matsiyeuskaya NV, Tsyrkunov VM, Kravchuk RI, Andreev VP. Structure of sinusoidal liver cells in patients with HIV/HCV coinfection. Zhurnal Grodnenskogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta [Journal of the Grodno State Medical University]. 2013;1(41):26-30.
Matsiyeuskaya NV, Tsyrkunov VM, Zubritskiy MG, Prokopchik NI, Krotkova EN. Productive HIV infection of hepatocytes and Kupffer cells in co-infection with HIV/HCV. In: Semenov VM, editor. Aktualnye voprosy infekcionnoj patologii. Materialy 6-go Sezda infekcionistov Respubliki Belarus; 2014, May 29-30. Vitebsk: Vitebsk State Medical University; 2014. p. 114-115. Available at: http://elib.vsmu.by/handle/123/10907).
