Morphological Characteristics of Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) Affected Lung Tissue. Doctoral Thesis

Promocijas darbs izstrādāts Rīgas Stradiņa universitātē. Aizstāvēšana: Rīgas Stradiņa universitātes promocijas padomes “Medicīnas bāzes zinātnes, tai skaitā farmācija” atklātā sēdē 2020. gada 28. decembrī plkst. 10.00 gan Rīgas Stradiņa universitātē, Dzirciema ielā 16, Hipokrāta auditorijā, gan attālināti Zoom tiešsaistes platformā.Hroniska obstruktīva plaušu slimība (HOPS) ar progresējošiem gaisa plūsmas traucējumiem elpceļos ir potenciāli novēršama un ārstējama. Dažādu riska faktoru ietekmē veidojas oksidatīvs stress un hronisks iekaisums, kas praktiski nosaka visu citu (piemēram, lokālas fibrozes) procesu veidošanos un norisi. Pat maksimāli eliminējot riska faktorus, iekaisums HOPS gadījumā saglabājas un pat turpinās. Kopumā HOPS morfopatoģenēzi raksturo oksidatīvais stress, hronisks iekaisums, remodelācija, kā arī traucēta antimikrobiālā un citas lokāli realizētas audu aizsargreakcijas. Darba mērķis bija noteikt un izvērtēt HOPS skartu bronhu audu morfoloģisko raksturojumu, t.sk. ontoģenētiskā aspektā, analizējot tādu marķieru daudzumu dažādās lokalizācijās, kas nozīmīgi hroniskā iekaisumā, audu remodelācijas pārmaiņās un lokālos aizsargmehānismos. Pētījumā tika iekļauti 40 HOPS un 49 relatīvi veseli kontroles grupas pacienti. HOPS pacientu audu materiāls savākts bronhoskopiskās izmeklēšanas laikā. Kontroles grupas pacientu audu materiāls bija iegūts autopsijā no nelaimes gadījumos un ne no elpceļu slimībām mirušiem dažāda vecuma indivīdiem un/vai plaušu operācijā. Ar imūnhistoķīmisko metodi tika noteikts IL-1α (interleikīna-1 alfa), IL-4 (interleikīna-4), IL-6 (interleikīna-6), IL-7 (interleikīna-7), IL-8 (interleikīna-8), IL-10 (interleikīna-10), IL-12 (interleikīna-12), TNF-α (audzēju nekrozes faktora-alfa), TGF-β1 (transformējošā augšanas faktora-beta 1), MMP-2 (matrices metaloproteināzes-2), TIMP-2 (matrices metaloproteināzes-2 audu inhibitora), Hsp-70 (karstuma šoka proteīna-70), hBD-2 (cilvēka beta defensīna-2), hBD-3 (cilvēka beta defensīna-3), hBD-4 (cilvēka beta defensīna-4) imūnreaktīvo šūnu skaits astoņās dažādās audu grupās un plaušu materiāla lokalizācijās kontroles grupas un HOPS pacientiem, kā arī savstarpēji salīdzināts. Imūnhistoķīmiskās izmeklēšanas atradne arī tika analizēta ontoģenēzes jeb novecošanas aspektā. Kontroles grupas pacientu plaušu audos mēs atradām retas struktūras vai mazu visu pētāmo faktoru imūnreaktīvo šūnu skaitu dažādās lokalizācijās, kas norāda uz dažādu faktoru pamata jeb noturīgu, nepārtrauktu un pielāgojošu “bāzes” līmeni relatīvas normas gadījumā. HOPS pacientu plaušu audus raksturo variabli izteiktas un dažādi lokalizētas hroniska iekaisuma un audu remodelācijas pārmaiņas ar iekaisuma šūnu infiltrāciju, granulācijas audiem, sabiezētu bazālo membrānu, bronhu dziedzeru un gludās muskulatūras hipeplāziju un hipertrofiju, sabiezētu asinsvadu sieniņu, kā arī fibrozi un metaplāziju. Visizteiktākā pētāmo audu faktoru atradne HOPS pacientu audos bija bronhu epitēlijā, saistaudos un asinsvados, kas pierāda šo struktūru būtisku iesaisti un nozīmi HOPS morfopatoģenēzē. Kopumā HOPS morfopatoģenēzi raksturo palielināta IL-1α, IL-4, IL-6, IL-8, TNF-α, IL-7, IL-10, IL-12, TGF-β1, MMP-2, TIMP-2, hBD-2 un hBD-3 atradne, kā arī samazināta Hsp-70 un hBD-4 atradne, liecinot par persistējošu kompleksu citokīnu plejādes, audu remodelācijas un kopējās audu antimikrobās aizsardzības augstu aktivitāti. Ontoģenēzes pārmaiņas, t.sk. novecošanas aspektā, relatīvi veselu indivīdu plaušās ir saistītas ar neizteiktu iekaisumu, imūnās sistēmas šūnu skaita variabilitāti un pat samazināšanos, kā arī imūnās sistēmas regulācijas traucējumiem. Ar vecumu saistītās pārmaiņas relatīvi veselu indivīdu plaušās ir individuālas, pat atšķirīgas indivīdiem dažādās vecuma grupās, ko pārsvarā iezīmē iekaisuma trūkums un imūno šūnu skaita neliels daudzums. HOPS pacientiem ontoģenēzes aspektā noteicām IL-1α, IL-4, IL-6, IL-10, IL-12, MMP-2, hBD-4 imūnreaktīvo šūnu skaita palielināšanos, bet IL-7, IL-8, TNF-α, TIMP-2, TGF-β1, Hsp-70, hBD-2, hBD-3 imūnreaktīvo šūnu skaita samazināšanos līdz ar vecumu, kā arī hroniska bronhīta, epitēlija metaplāzijas, granulācijas audu atradni un sliktākus funkcionālos rādītājus vecākajiem HOPS pacientiem. Kopumā HOPS gadījumā novecošana ir saistāma ar slimības gaitas pasliktināšanos, kā arī HOPS citkārt tipiskajai atradnei raksturīgu iekaisuma citokīnu persistenci un pārmainītu remodelāciju