Биопсия синовиальной оболочки ревматоидный артрит

В последние годы для изучения морфологии коллагеновых заболеваний и для более точной их диагностики используется биопсийный материал. Для этого производят биопсию синовиальной оболочки, кожи, мышцы, почки. Для получения синовиальной оболочки применяют метод пункционной биопсии Polley и Biskel ‘(1951). В 1966 г. Williamson и Holt предложили способ, позволяющий пунктировать с помощью тонкой иглы не только коленный сустав, но и более мелкие суставы.

Биопсия синовиальной оболочки сустава производится только хирургом в специальных условиях. Кусочки синовиальной оболочки берутся иглой-троакаром, вводимой в полость сустава через мягкие ткани и в bursa suprapateileris на уровне верхнего края надколенника с наружной стороны коленного сустава (В. П. Павлов, М. Г. Астапенко и Н. Н. Грицман). Синовиальная оболочка в норме имеет сложное гистологическое строение. Она состоит из трех слоев: покровного, выстилающего суставную полость, поверхностного коллагеново-эласти-ческого, лежащего непосредственно подпокровным, и глубокого коллагеново-эластического слоя, граничащего с фиброзной капсулой. Синовиальная оболочка обладает выраженной регенеративной способностью, осуществляет функцию обмена между суставной полостью и сосудами организма. Все введенные в кровь вещества в большом количестве проникают в сустав и, наоборот, введенные в сустав через синовиальную оболочку проникают в кровь и участвуют в общем обмене веществ.

На основании глубокого изучения пункционных биопсий синовиальных оболочек был выделен ряд морфологических признаков, отражающих общие патологические процессы, которые могут протекать в синовиальной оболочке при различных коллагеновых заболеваниях. Следует подчеркнуть, что, несмотря на отсутствие строгой специфичности поражения синовиальной оболочки при различных видах коллагеновых болезней, выраженность отдельных морфологических признаков, их частота и сочетание позволяют предположить наличие той или другой нозологической формы.

Лучше всего изучена картина поражения синовии при ревматоидном артрите. Как известно, Американской ревматологической ассоциацией были разработаны критерии гистологической диагностики ревматоидного артрита, которые соответствуют морфологической картине синовита, описанной А. И. Струковым. К морфологическим признакам, характерным для ревматоидного артрита, относятся: отложение фибрина на поверхности синовиальной оболочки и лейкоцитарная инфильтрация ее: ткани, что особенно четко выявляется при остром синовите; выраженность продуктивных реакций в виде развития грануляционной ткани и участков ангиоматоза,. наблюдающиеся, главным образом, при подострых синовитах; наличие выраженной плазмоклеточной реакции и образование лимфоидных инфильтратов, отражающих иммунные процессы.

К числу морфологических признаков синовиальной оболочки суставов, отмечаемых при системной красной волчанке, относятся слабая выраженность экссудативных реакций, в частности, лейкоцитарной; редкость развития грануляционной ткани и сосудистой пролиферации; наоборот, выраженность ядерной патологии соединительных клеток.

Для системной склеродермии характерны следующие морфологические признаки: общая бедность экссудативно-пролиферативных реакций, умеренно выраженные им-муноморфологические проявления; характерное набухание интимы сосудов; выраженность склеротических процессов в сосудах и в ткани.

При дегенеративных заболеваниях суставов морфологические изменения синовии незначительны: нерезко выраженная гиперемия синовиальной оболочки, единичные лимфоидные инфильтраты.

Заключая главу, необходимо указать, что исследование синовиальной жидкости и синовиальной оболочки дает врачу важные указания в отношении характера патологического процесса в суставе. Однако следует учесть, что эти данные особенно ценны для диагноза при сопоставлении их с клиникой и другими лабораторными показателями.

загрузка…

Синовиальная оболочка является частой мишенью при ревматических заболеваниях, поэтому объясним интерес к ее морфологическим изменениям в научных и диагностических целях. Поиск критериев диагностики и определение динамики патологического процесса обусловливают необходимость количественной оценки морфологических изменений с применением цифровых методов визуализации. Полученные гистологические результаты могут быть более информативны, чем данные серологического и клинического исследований. Иммуногистохимические и морфологические изменения синовиальной оболочки пораженных и клинически интактных суставов могут быть идентичны [1]. Гистологическое исследование синовиальной оболочки стало возможно даже на ранних стадиях заболевания и может способствовать изучению не только патогенетических звеньев, но и биологических маркеров заболеваний, а следовательно, возможных механизмов лечебного воздействия.

Методы проведения биопсии. Допустимо три чрескожных малоинвазивных метода [2]. Слепая игольчатая биопсия синовиальной оболочки коленного сустава наиболее доступна и безопасна. Метод прост к применению и может проводиться в любом ревматологическом стационаре, не нуждается в специальном техническом оснащении и не требует значительных денежных затрат. Однако фрагменты ткани из неподвижных суставов не доступны для изучения, что является самым важным недостатком этого метода. Такую биопсию можно проводить под контролем ультразвука. Это сравнительно новый метод, который можно применять, используя местную анестезию мелких и крупных суставов, бурсов и сухожильных влагалищ. Сонографическое изображение, полученное многократно в ходе одного исследования, показывает артроскописту наилучшие участки для биопсии. Этот подход, несомненно, полезен в исследованиях, но имеет некоторые недостатки. Так, например, костные компоненты, такие как надколенник, могут создавать ультразвуковые помехи, что ограничивает доступ, особенно в проблемных суставах. В литературе пока отсутствуют данные об исследованиях клинически не измененных суставов. Ультразвуковое исследование подходит для выбора сустава, для выявления пораженных суставов, это хороший метод взятия синовиальной оболочки. Пока отсутствуют исследования о пригодности полученных образцов для лабораторных технологий, таких как количественная ПЦР, получение клеточных культур и др. Несмотря на привлекательность данного метода, необходима его валидизация. Взятие образцов синовиальной оболочки во время артроскопического исследования является одним из способов получения ткани. Артроскопическая биопсия безопасна и хорошо переносится больными. Хотя артроскопия является дорогим методом, нуждающимся в дополнительном обучении персонала, на сегодняшний день она рассматривается как золотой стандарт обследования и взятия биопсий. Она позволяет получить биоптаты из различных отделов суставов. Собранный таким способом материал пригоден для морфологической диагностики даже анкилозированных суставов. Активность воспаления одного сустава коррелирует с поражением других суставов. Указанный метод позволяет проводить динамическое наблюдение пораженного сустава в ходе клинических испытаний.

В воспалительном процессе синовиальной оболочки участвуют различные клеточные элементы: Т-лимфоциты, В-лимфоциты, макрофаги и фибробласты, однако баланс клеток и синтезируемые ими цитокины различные, что отличает морфологическую картину синовитов при разных заболеваниях. Изучение иммунологических особенностей синовиальной оболочки способствует изучению патогенеза каждого заболевания в отдельности.

Отмечено, что выраженность инфильтрации Т- и В-клетками значительно отличает ревматоидный синовит от синовитов при других заболеваниях [3]. В субсиновиальном слое иммуногистохимическими методами выявляются в большом количестве Т- и В-клетки [4]. Предполагается, что, кроме снижения числа Т-клеток и нарушения их функции, в определенных условиях имеет место супрессия Т-клеточных субклассов или Т-клеточных факторов на периферии. Существует регуляторный субкласс Т-клеток (Tr1), который обладает низкой пролиферативной активностью, синтезирует большое количество ИЛ-10 и незначительное количество ИЛ-2 и ИЛ-4. Именно ИЛ-10 обладает функцией фактора роста для регуляторных Т-клеток (Tr1). Эти клетки близки функционально к Th0 и Th1 по уровню синтеза интерферона-γ и трансформирующего фактора роста-β соответственно [5].

Ревматоидный синовит характеризуется выраженными пролиферативными и воспалительными изменениями с формированием фолликулоподобных структур (рис. 1). Некоторые авторы расценивают такую морфологическую картину как вариант патофизиологического субтипа ревматоидного артрита (РА) [6]. У таких больных выраженное воспаление синовии, с преобладанием макрофагов (CD68+) в инфильтрате, повышенным синтезом фактора некроза опухоли-α (ФНО-α) и лимфотоксина-β, а также высокий уровень С-реактивного белка в синовиальной ткани. Следует отметить, что лимфоцитарный неогенез не ассоциируется с выраженностью эрозивного процесса в суставах или развитием ревматоидных узелков [7]. Нельзя не отметить тот факт, что фолликулоподобные структуры в синовии обнаруживаются и при других неантитело-ассоциированных синовитах, например при псориатическом артрите и остеоартрозе. Вероятно, это проявление эктопического созревания В-лимфоцитов в плазматические клетки (CD38+). Учитывая наличие CD22L+- и CD20+-клеток в центре фолликулоподобных структур, их появление можно расценивать как проявление эктопического лимфоидного неогенеза. Однако эти данные не отвечают на вопрос, является ли лимфоидный неогенез при РА причиной или следствием воспаления. Проявление лимфоцитарного неогенеза рассматривается как 2-я и 3-я степени воспалительной инфильтрации при Р.А. Анализ клинических и лабораторных показателей у больных с такой морфологической картиной в синовии показал, что речь не идет о субтипе РА, а лишь о выраженности воспаления синовии и системности ревматоидного процесса [7].

Рис. 1. Ревматоидный синовит. а — выраженный активный синовит. ×200; б — фолликулоподобная структура в субсиновиальном слое; окраска гематоксилином и эозином. ×100.

Значительную роль в морфогенезе ревматоидного синовита играют клетки, экспрессирующие CD68. Они имеют макрофагальную природу и являются преимущественно антигенпрезентирующими клетками. Наряду с этим они синтезируют различные провоспалительные цитокины и металлопротеиназы в полости сустава. Эти клетки положительно коррелируют с клиническими признаками ремиссии заболевания и не зависят от механизма действия базисного противовоспалительного препарата. Количественное определение макрофагов в синовиальной оболочке является надежным показателем оценки эффективности местного биологического воздействия на ранних стадиях лечения РА и менее чувствительно к плацебо. Пациенты с высоким числом макрофагальных элементов в синовиальной оболочке в начале заболевания составляют группу риска агрессивного течения болезни. Тканевые макрофаги являются источником синтеза провоспалительных цитокинов, таких как ИЛ-1 и ФНО-α. ФНО-α в свою очередь индуцирует синтез матриксных металлопротеиназ, цистеина и других медиаторов, оказывающих повреждающее действие на хрящевой матрикс. Эти изменения обнаруживаются уже на ранней стадии заболевания. Так, Р. Bresnihan и соавт. и C. Wijebrandts и соавт. предлагают использовать их для оценки действия генно-инженерных биологических препаратов и выявления потенциальных подходов к лечению [8, 9].

Важную роль в ревматоидном процессе играют В-клетки, которые находятся на различных стадиях дифференциации (рис. 2). Именно они синтезируют IgM, IgG и IgA в синовии. Однако механизмы регуляции иммунного ответа все еще недостаточно изучены. Потенциальная роль В-клеток контролируется макрофагами в синовиальной оболочке. В-клетки дифференцируются в антителосинтезирующие плазматические клетки. Аутоантитела стимулируют Fc-рецепторы, которые экспрессируются в большом количестве на макрофагах. Аутоантитела и иммунные комплексы активируют систему комплемента с высвобождением C5a, который привлекает макрофаги. Наряду с этим В-клетки могут синтезировать цитокины и активировать Т-клетки, синтезирующие ФНО и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор. Провоспалительные цитокины стимулируют стромальные клетки к дальнейшему повышению синтеза гранулоцитарно-макрофагального колониестимулирующего фактора. ФНО и гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор важны для поддержания клона макрофагов и их обмена.

Рис. 2. Клеточные и цитокиновые взаимодействия при ревматоидном артрите.

Среди кроющих синовиоцитов наряду с макрофагами имеются и фибробластоподобные клетки, которые входят в число основных эффекторных клеток патогенеза РА (рис. 3) [8-10]. Они секретируют матриксные металлопротеиназы, разнообразные провоспалительные цитокины и ингибиторы, поддерживающие дальнейшее развитие патологического процесса.

Рис. 3. Роль фибробластов в активации остеокластов и формировании эрозий [9].

Среди клеток инфильтрата обнаруживаются и дендритные клетки, которые являются клетками-наблюдателями и потенциальными антигенпрезентирующими клетками. Эти клетки экспрессируют молекулы адгезии CD11a, CD11c, CD54, а их маркерами являются интегрин-β1, CD49с, CD49d и CD49e, а CD1а присутствует на клеточных мембранах 20% дендритных клеток.

Воспалительный инфильтрат при РА отличается по локализации и по клеточному составу. Во-первых, это периваскулярные лимфоцитарные скопления, состоящие преимущественно из CD4+-клеток, В-лимфоцитов, небольшого количества CD8+-клеток и дендритных клеток. Во-вторых, имеются скудные диффузные инфильтраты из Т-клеток. Лимфоциты, макрофаги и дендритные клетки (CD21L+) находятся в тесном функциональном взаимодействии. Возможно, активированные периваскулярные Т-лимфоциты напрямую стимулируют миграцию макрофагов в ткань. Этот механизм инициирует синтез цитокинов и металлопротеиназ [11]. Полученные данные подтверждают гипотезу макрофагально-ассоциированных нарушений при РА, а успех терапии может быть заложен в поисках воздействия на это звено воспаления.

Синовит при анкилозирующем спондилите (АС) имеет иную природу (рис. 4). Воспалительный инфильтрат состоит из CD3+-, CD4+-, CD20+-лимфоцитов и плазматических клеток [10, 12]. На фоне лечения блокаторами ФНО-α исчезают Т- и В-клеточные инфильтраты, что доказывает важную роль этого цитокина в развитии синовита. CD4+- и CD20+-лимфоциты значительно меньше, чем при ревматоидном артрите. Обнаруживаются особые макрофаги (М2-CD163+) и лейкоциты [13]. Гиперваскуляризация и извилистые сосуды являются типичным признаком АС, который не обнаруживается при Р.А. Клеточный компонент воспаления коррелирует с активностью [14]. Экспрессия Toll-like-рецепторов повышена при активном синовите, на основании чего была выдвинута гипотеза, что воспаление при АС запускается в связи с участием нарушения врожденного иммунитета в патогенезе. В аксиальном скелете воспаление более выражено в субхондральной кости и в энтезисах, а в периферических суставах — в синовиальной оболочке [15, 16].

Рис. 4. Синовит при анкилозирующем спондилите. Окраска гематоксилином и эозином. ×100.

В развитии синовита при остеоартрозе ведущей причиной является биомеханика (повреждение мениска, перенапряжение, гипермобильность, анатомические отклонения) [17]. Для понимания воспаления в данном случае нужно иметь в виду механический фактор. Травма и другие повреждения приводят к синтезу повреждающих молекул (damage-associated molecular patterns — DAMPs), в том числе экстрацеллюлярного матрикса и интрацеллюлярных аларминов, которые через сигнальные распознавательные рецепторы на синовиальных макрофагах, фибробластоподобных клетках или хондроцитах индуцируют местный синтез провоспалительных медиаторов. Ангиогенез, индуцированный воспалением, и повышенная сосудистая проницаемость приводят к инфильтрации плазменными белками, работающими как DAMPs [18]. Острый и хронический синтез воспалительных медиаторов приводит к повреждению хряща либо напрямую, либо через индукцию протеолитических ферментов, усиливающих порочный круг активации врожденного иммунитета при остеоартрозе [19].

Воспалительный инфильтрат при остеоартрозе представлен прежде всего макрофагами, небольшим количеством Т- и В-лимфоцитами, тучными клетками и NK-клетками. Т-клетки выполняют ангиогенную функцию и локализуются в периваскулярных пространствах [20]. Т-клетки активируются антигеном, вероятно, аутоантигеном против хрящевой ткани. Аутоантиген выделяется хрящом (хитиназа-3-подобный белок и пептиды коллагена II). Инфильтрат полиморфен, а воспаление генерирует прогрессирование заболевания [21, 22]. Остеоартроз традиционно считался невоспалительным заболеванием. Однако граница между воспалительным и дегенеративным артритом при остеоартрите становится менее четкой после обнаружения иммунных комплексов в суставе и синовии при остеоартрозе с развитием воспаления в синовиальной оболочке, т. е. синовите.

Воспаление в синовиальной оболочке при ревматоидном артрите, анкилозирующем спондилите и остеоартрозе характеризуется различными звеньями морфогенеза, что доказывается экспрессией различных клеточных маркеров. Ревматоидный синовит является аутоиммунным процессом, для синовита при анкилозирующем спондилите характерны аутовоспалительные процессы, а при остеоартрозе ведущими являются биомеханические факторы как инициаторы воспаления в суставе.

Конфликт интересов отсутствует.