Кореспонденция на: д-р Ахмет Йозен

неимуноглобулинов

Отдел по детска алергия, Медицински факултет, Университет Йедитепе

Akfırat Beldesi, 33. sok. No: 2, Тузла

Сродни статии за „“

  • Facebook
  • Twitter
  • LinkedIn
  • електронна поща

Резюме

Въведение

Индуцираният с хранителни протеини алергичен проктоколит (FPIAP) в ранна детска възраст е най-честата причина за кървави изпражнения през първата година от живота, а ректалната и дебелото черво биопсия показват значителна еозинофилна инфилтрация на ламина проприа като най-забележителната му характеристика [1,2,3, 4]. За разлика от други еозинофилни стомашно-чревни разстройства (EGID), еозинофилният колит обикновено е свързано с неимуноглобулин Е (IgE) заболяване, при което Т-лимфоцитно-медииран процес е предложен като основен механизъм [5]. Наскоро анализ на микрочипове на проби от биопсия на лигавицата показа, че експресията на CCL11 и CXCL13, но не TH1-, TH2- или TH17-свързани молекули, е значително подобрена при тези пациенти [6]. Въпреки че състоянието се счита до голяма степен за заболяване на малки бебета, скорошен доклад описва FPIAP и при по-големи деца (на възраст 2-14 години), с характеристики, забележително подобни на наблюдаваните в ранна детска възраст [7]. Трябва да се отбележи, че възрастна форма на еозинофилен колит, която не е свързана с хранителна алергия и има тенденция да има по-неблагоприятна прогноза, също е описана при редки индивиди [8].

Детски FPIAP се среща както при кърмачета, така и при кърмачета. Кравето мляко е най-често замесената храна, въпреки че има съобщения, включващи соя, яйца и пшеница [7,8,9]. Изключването на протеина-нарушител от адаптираното мляко на бебето или от диетата на кърмещата майка е последвано от бърза клинична ремисия, с отзвучаване на грубото ректално кървене в рамките на 72-96 часа и рецидив на симптомите в рамките на 72 часа след повторното предизвикателство [9]. Обикновено пациентите не показват доказателства за IgE сенсибилизация. Съобщава се, че около 0,5-2,5% от новородените кърмачета изпитват реакции на свръхчувствителност към краве мляко през първата година от живота и че не-IgE-медиираните реакции представляват около 40% от алергичните реакции към млякото [10,11,12, 13].

Сенсибилизацията на хранителния антиген играе ключова роля в развитието на еозинофилни заболявания. Подобно на други алергични стомашно-чревни заболявания, EGID може да е резултат от загуба на орална толерантност или неуспех да се предизвика толерантност [14]. Предишни проучвания демонстрират, че различни клетки на имунната система участват в индуцирането на орален толеранс, като най-важни са регулаторните Т клетки [14]. Констатациите от проучване върху деца с множество хранителни алергии предполагат, че доминиращата имунологична аномалия в тънките черва е неуспехът да се установи нормален брой на трансформиращи растежен фактор (TGF)-продуциращи регулаторни клетки [15]. По подобен начин е доказано намаляване както на TGF-β, така и на неговия рецептор от тип 1 в лигавицата на бебета с индуциран от хранителни протеини ентероколит [16]. Предполага се, че неуспехът да се генерират Th3 клетки, в резултат на недостатъчно стимулиране на вроден имунен отговор от коменсални чревни микроби, може да бъде фактор, допринасящ за нарушено развитие на орална толерантност [17]. Точните патогенетични механизми, залегнали в основата на FPIAP, обаче не са установени досега.

Предишни доклади са идентифицирали критичната роля на сигнализирането на CD28/CTLA-4-CD80/CD86 в развитието на алергични реакции към фъстъци, където взаимодействието на CD86 е най-важно при индуцирането на специфични IgE отговори на екстракта от фъстъци [17]. Междувременно молекулата FceRII/CD23, експресирана на повърхността на чревните епителни клетки, играе роля в бързата интернализация и трансцитоза на IgE-алергенни комплекси [18]. В това проучване определихме експресията на фактор на туморна некроза (TNF) -α, TGF-β1, TGF-β рецептор-1, CD86 и CD23 в биопсии на дебелото черво на бебета и по-големи деца, които са били диагностицирани с FPIAP. Изследвахме експресията на тези молекули при бебета (1,5 години) с FPIAP и сравнихме резултатите с тези на хиперпластични полипи.

Методи

Пациенти

Отделът за детска гастроентерология, хепатология и хранене на Университетската болница Yeditepe е център за препоръки за детски стомашно-чревни разстройства. Пациентите в това проучване бяха избрани сред деца, насочени към нашето звено за оценка на ректално кървене между 2007 и 2010 г. Включихме тези деца с хистологична диагноза еозинофилен колит при първоначалния ендоскопски преглед и деца с ювенилни хиперпластични полипи, които да служат като контроли.

При всички пациенти са получени множество биопсии от низходящото дебело черво, сигмоидното дебело черво и/или ректума при пряко зрение. По време на ендоскопията децата не получават никакви лекарства, които могат да променят резултатите от биопсията. Броят на еозинофилите се изразява като среден брой на еозинофилите на поле с висока мощност (HPF) в lamina propria на тези места.

Това проучване беше одобрено от Комитета по етика на университета Йедитепе. Писменото съгласие беше получено от родителите на всички участници. Критериите за изключване включват: (i) пациенти с първична диагноза възпалително заболяване на червата при първоначалната оценка въз основа на клиничен преглед, колоноскопия и хистология на дебелото черво и други подходящи изследвания на изпражненията и серума; (ii) хистопатологични находки, съответстващи на други стомашно-чревни заболявания със или без придружаваща еозинофилна инфилтрация; (iii) идентифициране на инфекциозна етиология чрез рутинни серологични или други микробиологични тестове, включително култура на изпражнения за Salmonella enteridis,Shigella dysanteriae, и Campylobacter jejuni, тестове за изпражнения с антиген за ротавирус, аденовирус, норовирус, Entamoeba histolytica,Giardia intestinalis,Криптоспоридий, и Clostridium difficile, и изследване на изпражненията за яйцеклетки и паразити и (iv) системни заболявания, свързани с еозинофилия.

За да изследваме диференциалните характеристики на FPIAP на бебето и на по-големите деца, включихме деца от 2 възрастови групи: ≤6 месеца и> 1,5 години. За разлика от инфантилната група (група 1, n = 21), при която децата са имали първичен неуспех да понасят активно хранителния антиген (с изключение на малки количества, получени чрез майчиното мляко), по-старата група (група 2, n = 7 ) стана реактивен след предходен период на безпроблемна консумация на нарушаващата храна. Пациенти от група 3 (n = 22) включват деца с ректално кървене, за които е установено, че имат хиперпластични полипи.

Инфантилен FPIAP (група 1). Диференциалната диагноза на FPIAP при кърмаче с увеличен брой еозинофили в ламина проприа е относително ясна след изключване на анални фисури и ентерични инфекции, което обикновено отменя нуждата от предизвикателства с храна след елиминираща диета [19,20,21]. В нашето проучване диагнозата FPIAP е поставена, когато са изпълнени следните 3 критерия при наличие на последователни ендоскопски и хистологични находки [21]: (i) малко и яркочервено оцветено ректално кървене със или без слуз при здрав новородено или бебе (възраст ≤6 месеца), (ii) няма друга причина за ректално кървене (анална цепнатина, полип, кървене диатеза, инфекция, некротизиращ ентероколит, псевдомембранозен колит или друго хирургично коремно състояние) или системни симптоми, и (iii) изчезване на ректална кръв след елиминиране на нарушаващия хранителен протеин от диетата на кърмачето или кърмещата майка. Елиминационната диета е продължила най-малко 6 месеца, докато не се проведе предизвикателство за излекуване, за да се провери дали бебетата са развили имунологичен толеранс.

Имунохистохимично изследване

Образците са изследвани по заслепен начин от патолог с опит в областта на стомашно-чревната патология (F.O.), който не е знаел за клиничните и ендоскопски находки, и е извършен и независим преглед. Проведени са имунохистохимични проучвания, като се използват следните моноклонални антитела: TNF-α антитяло (GeneTex International Corporation, USA), миши моноклонални антитела срещу TGF-β (GeneTex), Pierce анти-TGF-β рецептор I поликлонални антитела (Thermo Scientific Pierce Антитела), заешко моноклонално антитяло срещу CD86 (GeneTex) и CD23 антитяло (GeneTex). Проучванията с отрицателен контрол се провеждат едновременно при липса на първично антитяло. Проучванията за положителен контрол също бяха проведени едновременно в части от участък от тъкан на човешко дебело черво. Кафявото оцветяване в цитоплазмата се счита за положително и нито едно оцветяване не се счита за отрицателно.

Количествено определяне на имуностеините

Ние оценихме експресията на TNF-α, TGF-β1, TGF-β рецептор-1, CD23 и CD86 върху чревни епителни клетки и мононуклеарни клетки в ламина проприя по полуколичествен начин, както е описано по-горе [18]. Резултатите бяха изразени по скала от 0-3 на стъпки от 0,5 според степента и интензивността на оцветяването. Степента на оцветяване се оценява като броя на оцветените клетки на 100 епителни или мононуклеарни клетки и се класифицира, както следва: 0, 0%; 1, 50%. Интензивността на оцветяването се класифицира, както следва: 0, няма; 1, слаб; 2, умерено и 3, силно. Общата оценка на оцветяването е класифицирана като: 0: интензивност = няма, степен = 0%; 1: интензивност = лека, степен 50%.

Резултати

Имахме следните 3 учебни групи: група 1, включваща деца с инфантилен FPIAP (възраст 1,5 години, n = 7; 3 жени и 4 мъже) и група 3, включваща деца с младежки хиперпластични полипи (n = 22; 9 жени и 13 мъже). Средната възраст ± SD на пациентите във всяка група е, както следва: група 1, 3 ± 2 месеца; група 2, 3,9 ± 1,5 години и група 3, 5,4 ± 4,7 години. Средните стойности на броя на еозинофилите/HPF и интерквартилния диапазон (IQR) в lamina propria на лигавицата на дебелото черво са както следва: група 1, 20 еозинофили/HPF (IQR 18-27.5) и група 2, 20 еозинофили/HPF (IQR 15 -20).

В група 1 средната възраст при поява на симптомите и продължителността на симптомите преди сезиране е била 3 ​​месеца (1 месец при 25% от случаите и 4 месеца при 75% от случаите) и 9 дни (4 дни при 25% от случаите) и 14,5 дни в 75% от случаите), съответно. Представляващият симптом е ректално кървене (кръвни ивици нормални до меки изпражнения) при всички пациенти, придружаващи диария със слуз при 7 пациенти. Седемнадесет пациенти са били изключително кърмени, докато 2 пациенти са били хранени с формула на основата на краве мляко, а останалите 2 са били на допълнително хранене (твърди храни и течности, различни от кърмата). Изследвахме лигавицата на дебелото черво при всички бебета, което разкри лимфонодуларна хиперплазия при 18 пациенти, фокална ерозия при 7 и еритема при 3.

Резултатът от оцветяване на TNF-α е значително различен между 3-те групи (таблица 1; фиг. 1), т.е. е по-висок в групи 1 и 2 в сравнение с група 3. Експресията на TGF-β1 е значително по-ниска в група 2 в сравнение към останалите групи (фиг. 2). Пациентите от група 1 са имали значително по-нисък TGF-β рецептор-1 и по-високи резултати за оцветяване на CD86 в сравнение с тези в група 3 (фиг. 3, 4). Въпреки това, разликата в експресията на TGF-β рецептор-1 трябва да се третира внимателно, тъй като имаше значително припокриване между групите. Средният брой на броя на еозинофилите/HPF в lamina propria е леко корелиран с резултатите от оцветяването на CD86 (p = 0,026, r = 0,388). Фигура 5 показва имунохистохимия на биопсии на дебелото черво за TNF-α, TGF-β1 и CD86.

маса 1

Резултати от имунохистохимично оцветяване

Фиг. 1

Експресията на TNF-α от моноядрени клетки на lamina propria е значително по-висока в групи 1 и 2 в сравнение с група 3.

Фиг. 2

Експресията на TGF-β1 чрез мононуклеарни клетки на lamina propria е значително по-ниска в група 2 в сравнение с другите групи.

Фиг. 3

Експресията на TGF-β рецептор-1 чрез моноядрени клетки на lamina propria е значително по-ниска в група 1 от група 3.

Фиг. 4

Експресията на CD86 от моноядрени клетки на lamina propria е значително по-висока в група 1 в сравнение с група 3.

Фиг. 5

Експресия на TGF-β (а), TNF-α (° С) и CD86 (д) върху лигавицата на дебелото черво. Отрицателно оцветяване за TGF-β (б), TNF-α (д) и CD86 (е).

Дискусия

Установихме, че експресията на TNF-α от мононуклеарни клетки в lamina propria на FPIAP на бебета и по-големи деца е по-висока, отколкото при младежки полипи. По-ниската експресия на TGF-β1 при FPIAP на по-големи деца и по-ниска експресия на TGF-β рецептор-1, придружена от по-високи резултати от оцветяване на CD86 във FPIAP на ранна детска възраст, са най-изявените открития.

FPIAP обикновено е несвързано с IgE заболяване, при което е предложен Т-лимфоцит-медииран процес [27]. В този контекст основен принцип, лежащ в основата на развитието на имунологична реакция към хранителни антигени, е концепцията за орална толерантност. Повечето деца с алергия към краве мляко надрастват симптомите си с течение на времето, с развитието на орална толерантност [28]. Като се има предвид бимодалното разпределение на възрастта и факта, че това е медиирано от IgE състояние, за разлика от повечето други хранителни алергии, естеството на дефектите в толерантността може да бъде доста различно при FPIAP, дори в отделните му форми, т.е. деца. Докато малките количества протеини от краве мляко в кърмата могат да предизвикат сенсибилизация и да провокират симптоми в много по-млада възраст в първата група, последната група клинично реагира на нарушаващата храна след период на клинична неповлияемост [29].

Синдромът на ентероколит, предизвикан от хранителни протеини (FPIES), е не-медиирана от IgE хранителна алергия с предимно остра форма [30]. При група млади бебета с FPIES е установено, че експресията на TGF-β1 в лигавицата на дванадесетопръстника обикновено е депресирана или изобщо не е открита, както при пациенти, така и при контролни субекти, и това се дължи на младата възраст на децата [18]. Доказано е, че нивото на TGF-β в червата и майчиното мляко подлежи на промяна с увеличаване на възрастта [27,31]. В кърмата TGF-β е най-висок в коластрата и намалява към отбиването, докато нивото на ендогенния TGF-β в червата се увеличава значително след средата на отбиването. В нашето проучване експресията на TGF-β в дебелото черво не е била депресирана при инфантилни пациенти с FPIAP въпреки младата им възраст. Вероятно обяснение за това несъответствие могат да бъдат разликите в организацията на компонентите на лимфоидната тъкан в дебелото черво и тънките черва.

При FPIAP на по-големите деца най-забележителната аномалия е депресираната експресия на TGF-β1. Предишно проучване върху прохождащи деца с множество хранителни алергии ясно демонстрира чрез поточна цитометрия, имунохистохимия и in situ хибридизация, че експресията на TGF-β1 е значително намалена в лигавицата на дванадесетопръстника при деца с незабавни или забавени нежелани хранителни реакции [17]. Нашите резултати подкрепят предишното предположение, че намалена експресия на TGF-β1 може да бъде замесена в сенсибилизацията на децата към диетични протеини поради нарушена TGF-β-медиирана ниска доза орален толеранс [17,32,33].

TNF-α е широко разпространен цитокин, участващ в хронични възпалителни заболявания. Доказано е, че намалява бариерния капацитет на чревните клетъчни линии, като променя плътните връзки между епителните клетки [34,35]. Предишни проучвания върху кърмачета с FPIES демонстрират повишени нива на TNF-α в лимфоцитите в периферната кръв и в дуоденалните биопсии [18,35,36]. Подобно на FPIAP, FPIES също е не-IgE-медиирано разстройство на хранителна алергия. Тези пациенти са предимно кърмачета, които обикновено проявяват обилно повръщане след период без симптоми от 2-6 часа след поглъщане на нарушаващата храна [37]. Биопсиите на дебелото черво при тези пациенти могат да разкрият дифузно клетъчно възпаление с плазматични клетки и абсцеси на криптите [38]. Всъщност при ентероколит максималният възпалителен отговор обикновено е в ректума. Предполага се, че ограничаването на възпалителния отговор на долната част на дебелото черво при FPIAP може да отразява подгрупа от бебета с много лек ентероколит [39].

Доказано е също така, че фекалните нива на TNF-α са повишени при деца с атопична екзема и алергия към краве мляко, проявяваща се чрез чревни симптоми [38,40]. В нашето проучване експресията на TNF-α е значително по-висока и в двете групи на FPIAP в сравнение с пациентите с полипи. Това откритие предполага, че TNF-α може да бъде замесен в патогенезата на еозинофилен колит при бебета и деца с FPIAP, вероятно чрез промяна на капацитета на чревната бариера. В съответствие с нашите наблюдения, скорошно проучване, изследващо отговорите на Т-клетките към млечния протеин, концентрациите на TNF-α в супернатантите на културата на стимулираните от млечния протеин мононуклеарни клетки от периферна кръв от пациенти с стомашно-чревни хранителни алергии са значително по-големи от тези, наблюдавани при пациенти с IgE медиирана алергия към краве мляко или контролни субекти [41].

Взаимодействието между CD28 върху Т-клетки и неговите 2 лиганди B7-1 (CD80) и B7-2 (CD86) върху антиген-представящи клетки се счита за основния костимулиращ път за оптимални отговори на Т-клетките [42]. Предишни проучвания са установили ролята на CDIM (B7-2) костимулация при развитието на IgE отговори при миши модели на алергични дихателни пътища при възпаление и свръхчувствителност към фъстъци, докато CD80 играе роля при индуцирането на ниска доза толерантност към фъстъци [43, 44]. Установихме, че експресията на CD86 е по-висока при бебета с FPIAP в сравнение с контролите. Диференциалната роля на различни костимулиращи молекули и подгрупи на дендритни клетки в индуцирането на орална толерантност спрямо алергична сенсибилизация при хора е предмет на допълнителни изследвания.

Потенциално ограничение на нашето проучване е липсата на подходящи за възрастта здрави контроли. Тъй като би било неетично да се извършват ендоскопии и биопсии при здрави бебета, ние включихме проби от младежки полипи, които да служат като контроли. По-нататъшни проучвания за сравняване на FPIAP с други възпалителни нарушения на стомашно-чревната система биха могли да осигурят по-добро разбиране на диференцираните патогенетични механизми. Наскоро беше описан обострен имунен отговор на интернализиран антиген сред животни с активен колит [45]. Въпреки че полуколичественият характер на оценяването на имунохистохимичните петна може да породи някои ограничения за точна оценка на тъканната експресия на тези маркери, резултатите от нашето проучване все още са полезни за разбирането на патогенезата на FPIAP.

В заключение, TNF-α може да бъде замесен в патогенезата на FPIAP в кърмаческа и детска възраст. Изглежда, че двата подтипа на FPIAP включват отделни механизми: по-високи нива на CD86 в инфантилна форма и по-ниска експресия на TGF-β в FPIAP на по-големи деца. Дали тази хетерогенност отчита два различни пътя, водещи до дефект в толерантността на лигавицата или първичен неуспех за установяване на толерантност към ниски дози при инфантилна форма или загуба на толерантност, след като е установена при FPIAP на по-големи деца, изисква допълнително проучване.

Благодарности

Изразяваме своята благодарност на Ебру Шахин, Ебру Тока, Ферах Мутлу и Зелиха Калъч за техния принос в това проучване. Тази работа беше подкрепена от Научноизследователския комитет на университета Йедитепе.