CC BY
50УДК 611.663/664:611.018.2.018.61-055.2
КЛИНИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ РОЛИ НЕКОТОРЫХ ТИПОВ КОЛЛАГЕНА
ШЕЙКИ МАТКИ ЧЕЛОВЕКА
© 2018 Ю.В. Григорьева1, Г.Н. Суворова1, А.В. Бормотов2, С.Н. Юхимец3, Ю.Р. Юнусова1, С.В. Полетаева1
1ФГБОУ ВО «Самарский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, Самара 2ГБУЗ СО «Тольяттинская городская клиническая больница № 5», Тольятти 3Университет Св. Иосифа в Танзании, Дар Эс Салаам, Танзания
Цель исследования: изучить особенности локализации и интенсивности экспрессии коллагенов I, III, IV, VI и VIII типов в дефинитивной шейке у женщин репродуктивного возраста.
Материал и методы. В работе использован аутопсийный материал от 10 нерожавших женщин в возрасте от 16 до 55 лет. Проведено иммуногистохимическое исследование с применением набора моноклональных антител к коллагенам I, II, III, IV и VIII типов.
Результаты. Определена ведущая роль коллагенов I и III типов. Соединительная ткань с определенным соотношением коллагенов I и III типов призвана выполнять опорную и формообразующую функции, которые в матке человека максимально реализуются при беременности, в связи с возрастающей потребностью сохранить беременность.
Выводы. Коллаген III типа в цервиксе матки у женщин способствует сохранению ее структуры при растяжении в родах, а коллаген I типа обеспечивает сопротивляемость преждевременному раскрытию шейки при беременности.
Ключевые слова: шейка матки, коллаген, соединительная ткань.
Введение. Строение шейки матки человека вызывает огромный интерес у широкого круга исследователей из различных областей медицины, начиная с фундаментальных наук -нормальная и патологическая анатомия, гистология, физиология и, заканчивая клиническими дисциплинами - акушерство и гинекология, онкология, эндокринология и другие. Однако, как показывает анализ литературы, наибольшее количество работ посвящено изучению особенностей строения эпителиальной пластинки слизистой эндометрия цервикса [1, 2, 3, 5, 8], и очень мало данных по строению его средней оболочки. Не так давно было установлено, что функциональную основу средней оболочки шейки матки у человека составляет волокнистая соединительная ткань [10]. Как известно, основным белком соединительной ткани является коллаген, а его тип определяется той ролью, которую он играет в конкретном органе. В свою очередь, изучению различных типов коллагена в шейке матки посвящено небольшое количество работ, где нет чёткого описания их локализации, а также отсутствуют сведения об их интенсивности экспрессии.
В этой связи представляется актуальным проведение качественного и количественного анализа экспрессии различных типов коллагена в дефинитивной шейке матки у женщин репродуктивного возраста трех возрастных периодов (юношеского, I и II зрелости).
Материал и методы. В работе использован аутопсийный материал от 10 нерожавших женщин в возрасте от 16 до 55 лет. Объектом исследования служила шейка матки. Материал
получен в патологоанатомическом отделении ГБУЗ СО «ТГКБ № 5». На проведение исследования получено разрешение комитета по биоэтике при СамГМУ (протокол № 176 от 03.08.2016 г.).
Для проведения иммуногистохимического исследования были использованы монокло-нальные антитела к коллагенам I типа (мышиные моноклональные Collagen I, клон 5D8-G9, lot QK229407) MA1141, Thermo Fisher Scientific, United States), II типа (мышиные моноклональные Collagen II Ab-2 (Clone 2В1.5); Lot 235R1003E (NeoMarkers, Fremont, CA); III типа (мышиные моноклональные Anti-Collagen III, Clone HWD1.1, AM167-5M, lot AM1670709, BioGenex, USA); IV типа (мышиные моноклональные Anti-Collagen IV, COL-94; LOT-АМ3790212, BioGenex, USA); VI типа (мышиные моноклональные NCL-COLL - VI, LOT 6006111, Novocastra*, United Kingdom) и (мышиные моноклональные Collagen VI, клон CIV 22 («Dako», Дания); VIII типа (поликлональные кроличьи Collagen VIII alpha 1 Recombinant Protein Antigen NBP2-13856PEP, Novus Biologicals, USA).
Для иммуногистохии обязательно проводили тепловую демаскировку антигенных детерминант на водяной бане в течение 40 мин. с использованием раствора Dako TRS (Target Retrieval Solution, 10х концентрат, лот 10119736, Дания). При постановке пероксидазного блока применяли раствор Peroxidase-Blocking Solution, Dako REALTM (Дания). Иммуноги-стохимическую реакцию выполняли с одношаговой системой визуализации BioGenex (QD 630-XAK) Super Sensitive one-step Polymer - HRP Kit/DAB (США). Результаты оценивали после постановки положительного и отрицательного контролей.
Для морфометрического исследования использовали компьютерную программу обработки и анализа изображений ImageJ v1.50i (c применением плагина Densitometry 1Ch). Для оценки количества исследуемого вещества в гистологических срезах проводили замер интенсивности его экспрессии на единицу площади. Статистическую обработку данных проводили в программе IBM SPSS Statistics v24. Для описания выборочной совокупности данных использовали средние значения со стандартной ошибкой среднего показателя. Для определения статистической значимости различий между значениями показателей в группах данных использовали непараметрические критерии Манна-Уитни и Краскала - Уоллиса.
Результаты и их обсуждение. Средняя оболочка шейки матки образована преимущественно плотной неоформленной волокнистой соединительной тканью, где ведущим функциональным тканевым элементом является межклеточное вещество с его волокнистой частью. Иммуногистохимическое типирование коллагенов I, II, III, IV, VIII типов показало, что максимальная положительная экспрессия определяется к I, III и IV типам независимо от детородного возраста женщины (табл. 1).
Пучки волокон, экспрессирующие коллагены I и III типов, в шейке матки имеют разнонаправленный ход (рис. 1). Данные типы коллагенов относятся к классу фибриллообразую-щих, которые участвуют в образовании стромы паренхиматозных органов, испытывающих постоянную или периодическую механическую нагрузку [6, 9]. Именно при беременности шейка матки реализует свою опорно-механическую функцию.
Таблица 1
Интенсивность экспрессии коллагенов в шейке матки женщин детородного возраста (по результатам ИГХ)
Интенсивность экспрессии
Влагалищная часть матки Среднее % Стандартное отклонение Стандартная ошибка среднего значения
Коллаген I типа 64,13 6,96 0,40
Коллаген II типа 1,46 1,10 0,06
Коллаген III типа 29,83 6,55 0,38
Коллаген IV типа 10,34 4,79 0,28
Коллаген VIII типа 2,87 1,49 0,09
Анализ интенсивности экспрессии коллагенов I и III типов показал их изменения в возрастной динамике (табл. 2). Так, для коллагена I типа с увеличением детородного возраста женщины заметно увеличение его экспрессии, и, наоборот, для коллагена III типа - постепенное снижение. При этом статистически значимыми для коллагена I типа являются отличия в показателях между юношеским возрастом и периодами 1 и 2 зрелости, а для коллагена III типа, между юношеским возрастом и периодом 2 зрелости.
Коллаген II типа также относится к классу фибриллообразующих, но в шейке матки экс-прессируется в небольшом количестве. Он визуализируется между пучками гладких миоци-тов и со стороны наружной оболочки крупных сосудов (рис. 2). Незначительное содержание этого типа коллагена вполне объяснимо, так как его основной функцией является сопротивляемость сдавлению [4], которого в принципе в шейке матки не наблюдается.
Рис. 1. Участок стенки шейки матки человека периода I зрелости. Положительная экспрессия тканей шейки матки к коллагену III типа. Метод ИГХ. Увел. об. 40Х
Рис. 2. Участок стенки шейки матки человека периода I зрелости. Положительная экспрессия тканей шейки матки к коллагену II типа. Метод ИГХ. Увел. об. 40Х
Учитывая наличие в шейке матки развитой сосудистой сети, нами проведено изучение экспрессии коллагенов базальных мембран IV и VIII типов. В шейке матки коллаген IV типа выявляется в составе базальных мембран эндотелия сосудов и вокруг гладких миоцитов, что может быть объяснено вхождением его в базальную мембрану сарколеммы гладких миоцитов (рис. 3). Такое относительно высокое содержание данного типа коллагена обусловлено его биологическим значением, а именно, созданием остова базальной мембраны, становлением селективной проницаемости и регуляцией миграции клеток и их адгезией к подлежа-
щему субстрату [11, 12]. Все эти процессы в шейке матки активно реализуются при беременности и в родах при «созревании» шейки.
Рис. 3. Участок стенки шейки матки человека периода I зрелости. Положительная экспрессия тканей шейки матки к коллагену IV типа. Метод ИГХ. Увел. 100Х
В возрастной динамике просматривается снижение интенсивности экспрессии коллагена IV типа от 10,52 ± 4,71 % до 9,89 ± 4,75 %, но такая разность показателей минимальна и является статистически недостоверной. Однако мы считаем, что обнаруженная динамика отражает возрастные изменения, и может быть обусловлена началом облитерации сосудов во II периоде половой зрелости.
Коллаген VIII типа - так называемый эндотелиальный коллаген [4]. В шейке матки его содержание невелико, и в течение всего детородного возраста практически не изменяется. Считается, что его функциональная значимость заключается в сохранении устойчивости дифференцированного фенотипа эндотелиоцитов, особенно при ангиогенезе [7, 12]. Учитывая, что эндометрий шейки матки при менструации не десквамирует, то и не возникает необходимость в активном ангиогенезе с последующей дифференцировкой эндотелиоцитов.
Таким образом, учитывая интенсивность экспрессии коллагенов I и III типов определена их ведущая роль в шейке матки женщин детородного возраста. Руководствуясь сведениями об их функциональной значимости, мы считаем, что коллаген III типа в цервиксе матки у женщин способствует сохранению ее структуры в родах при раскрытии маточного зева (т.е. при растяжении), в то время как коллаген I типа обеспечивает сопротивляемость преждевременному раскрытию шейки матки при беременности (т.е. растяжимости).
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1 Бехтерева И.А., Доросевич А.Е. Гистофизиология эпителиального и соединительнотканного компонентов влагалищной части шейки матки // Морфология. - 2009. - Т. 136. - № 5. - С. 90-96.
2 Ващенко С.П., Семухина О.В., Грибань А.Н. Иммуногистохимическая характеристика регенераторного потенциала слизистой оболочки шейки матки // Успехи современного естествознания. - 2009. - № 1. - С. 47.
3 Данилова Н.В., Андреева Ю.Ю., Мальков П.Г. Дифференциальная диагностика предопухолевых и регенераторных изменений эпителия шейки матки с использованием иммуногистохимического метода // Архив патологии. - 2011. - Т. 73. - № 2. - С. 10-14.
4 Омельяненко Н.П., Слуцкий Л.И. Соединительная ткань (гистофизиология и биохимия). Том. I. Под редакцией академика РАН и РАМН С.П. Миронова. - М.: Известия, 2009. - 380 с.
5 Селякова М.С., Агеева Т.А. Воспалительная реакция на предопухолевые изменения в многослойном плоском эпителии шейки матки у женщин разных возрастных групп / Фундаментальные аспекты компенсаторно-приспособительных процессовмолекулярно-клеточные и медико-экологические проблемы компенсации и приспособления // ФГБНУ «Научно-исследовательский институт экспериментальной и клинической медицины». Ответственный редактор: академик РАН, доктор медицинских наук, профессор В.А. Шкурупий, 2015. - С. 254-256.
6 Bode, Michaela, Characterization of type I and type III collagens in human tissues. Department of Clinical Chemistry, University of Oulu, FIN-90014 University of Oulu, Finland, 2000. P. 76. URL: http://herkules.oulu.fi/issn03553221/.
7 Duner P, Gongalves I, Grufman H, Edsfeldt A, To F, Nitulescu M, Nilsson J, Bengtsson E. Increased aldehyde-modification of collagen type IV in symptomatic plaques-a possible cause of endothelial dysfunction. Atherosclerosis. 2015 May;240(1):26-32. doi:10.1016/j.atherosclerosis.2015.02.043. Epub 2015 Feb 24. PubMed PMID: 25746374.
8 Koc N, Arinkan SA, Ozbay NO, Selcuk S. Colloid Carcinoma of the Uterine Cervix and Its Immunohistochemical Analysis: A Case Report. J PatholTransl Med. 2018 Jan;52(1):56-60. doi: 10.4132/jptm.2017.04.08. Epub 2018 Jan 15. PubMed PMID: 29370509; PubMed Central PMCID: PMC5784222.
9 Liu X, Wu H, Byrne M, Krane S, Jaenisch R. Type III collagen is crucial for collagen I fibrillogenesis and for normal cardiovascular development. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America. 1997;94(5):1852-1856.
10 Oxlund BS, 0rtoft G, Bruel A, Danielsen CC, Bor P, Oxlund H, Uldbjerg N. Collagen concentration and biome-chanical properties of samples from the lower uterine cervix in relation to age and parity in non-pregnant women. ReprodBiolEndocrinol. 2010 Jul 6;8:82. doi: 10.1186/1477-7827-8-82. PubMed PMID: 20604933; PubMed Central PMCID: PMC2907383.
11 Pepin M.G., Schwarze U., Rice K.M. et al. Survival is affected by mutation type and molecular mechanism in vascular Ehlers-Danlos syndrome (EDS type IV). Genet. Med. 2014; 16: 881-888. DOI:10.1038/gim.2014.72 PMID:24922459.
12 Shuttleworth CA. Type VIII collagen. Int J Biochem Cell Biol. 1997 Oct; 29 (10):1145-8. Review. PubMed PMID: 9438378.
Рукопись получена: 30 октября 2018 г. Принята к публикации: 2 ноября 2018 г.
