Пневмосклеротические изменения в тканях лёгких как признак опухолевой трансформации у работников основных профессий угольных шахт

Введение. Для работников угольных шахт характерен высокий уровень не только профессиональных заболеваний, но и онкологических. Современные знания в области изучения пневмокониоза содержат много противоречий в оценке патогенетических механизмов поражения лёгких, в частности морфогенеза неопластических изменений в дыхательной системе на финальной стадии заболевания с выраженными склеротическими изменениями. Исследование посвящено возникновению и развитию опухолевой ткани у шахтёров, работающих в подземных условиях. Поставлена задача выявить морфологические триггерные механизмы развития онкологической патологии у шахтёров, опираясь на патоморфологические, иммуногистохимические исследования изменения эпителиальной ткани воздухоносных путей, а также различных клеточных сообществ бронхов, сосудов лёгких и паренхимы лёгочной ткани на примере эпителиально-мезенхимальной трансформации при пылевой нагрузке.

Цель исследования — определить влияние фибропластического процесса на развитие онкологической патологии у шахтёров, работавших в подземных условиях.

Материалы и методы. Осуществлены гистологические, иммуногистохимические и морфометрические исследования дыхательной системы, полученной при проведении 50 аутопсийных работ группы шахтёров Кузбасса, работавших в подземных условиях. У 20 шахтёров ранее выявлен рак различной локализации и гистогенетической принадлежности. Изучению подвергались слизистая бронхов, респираторная ткань лёгких, артерии и вены малого круга кровообращения. Иммуногистохимическое исследование выполнялось с использованием моноклональных антител (маркер пролиферации Ki-67, онкоген проапоптотической активности Bcl-2, факторы роста и неоангиогенеза, факторы эндотелиальной функции CD-31 и CD-34, маркер эпителиальной ткани цитокератин (cyt), маркеры мышечной ткани — актин, десмин, виментин, маркеры соединительной ткани — коллаген, ламинил, маркеры межклеточных взаимодействий EMA, SМА).

Результаты. Трансформированные фибробласты, миофибробласты являются клеточной популяцией дедифференцированной эпителиальной ткани с различной экспрессией неспецифических маркеров (десмин, актин, виментин), способной к опухолевой трансформации. Склеротические изменения ткани при пневмокониозе являются зонами опухолевой трансдифференцировки. Фибробласты с измененным фенотипом, а именно миофибробласты, способны давать начало росту недифференцированных мезенхимальных клеточных сообществ (опухолевая ткань), включая атипические эпителиоциты, адипоциты, хондроциты и эндотелиоциты.

Выводы. Эпителиально-мезенхимальная трансформация может являться пусковым механизмом развития опухолевой трансформации из обширных фиброзированных зон у шахтёров с пылевой патологией лёгких. При этом главным этиологическим фактором опухолевой прогрессии являются активированные клетки фибропластического ряда.

1. Ханин А.Л., Чернушенко Т.И., Морозова Г.В., Савельева И.А. Распространённость респираторных симптомов и возможности выявления хронической обструктивной болезни лёгких в шахтерском городе Кузбасса. Пульмонология. 2012; (3): 59-62. https://doi.org/10.18093/0869-0189-2012-0-3-59-62

2. Петров Г.П., Петров А.Г., Семенихин В.А. Методические подходы к оценке индивидуального качества жизни работающих в угольной отрасли. Мед. труда и пром. экол. 2015; (5): 22-5.

3. Рогалис В.С., Павленко М.В., Шилов А.А. Сочетание воздействия угольной пыли и радиации на здоровье шахтёров. Горн. инф.-анал. бюл. 2016; (3): 109-20.

4. Ханин А.Л., Андреянова М.А., Шутникова Г.А. Анализ распространённости общесоматической патологии и профессиональной патологии у рабочих угольных шахт и разрезов шахтёрского города Кузбасса. Вестн. соврем. клин. мед. 2016; 9(5): 56-60.

5. Величковский Б.Т. Патогенез и классификация пневмокониозов. Мед. труда и пром. экол. 2003; (7): 8-13.

6. Савченко Я.А., Минина В.И., Баканова М.Л., Глушков А.Н. Генотоксические и канцерогенные эффекты воздействия факторов производственной среды угледобывающей и углеперерабатывающей индустрии. Генетика. 2019; 55(6): 643-54. https://doi.org/10.1134/S0016675819060158

7. Екимовских А.В., Данцигер Д.Г., Чурляев Ю.А., Епифанцева Н.Н., Херингсон Л.Г., Золоева О.С. и др. Содержание маркеров дисфункции сосудистого эндотелия у шахтёров. Политравма. 2012; (1): 59-64.

8. Моргункова А.А. Семейство генов р53: контроль клеточной пролиферации и программ развития организма. Биохимия. 2005; 70(9): 1157-76.

9. Thiery J.P., Acloque H., Huang R.Y.J. Epithelial-mesenchymal transitions in development and disease. Cell. 2009; 139(5): 871-90. https://doi.org/10.1016/j.cell.2009.11.007

10. Путов Н.В., Илькович М.М. Фиброзирующие альвеолиты. Л.: Медицина; 1986.

11. Yang I.A., Holloway J.W., Fong K.M. Genetic susceptibility to lung cancer and co-morbidities. J Thorac Dis. 2013; 5(5): 454-62. https://doi.org/10.3978/j.issn.2072-1439.2013.08.06

12. Хоменко А.Г., Мюллер Ст., Шиллинг В., ред. Экзогенный аллергический альвеолит. М.: Медицина; 1987.

13. Tomasek J.J., Gabbiani G., Hinz B., Chaponnier C., Brown R.A. Myofibroblasts and mechano-regulation of connective tissue remodelling. Nat Rev Mol Cell Biol. 2002; (3): 349-63. https://doi.org/10.1038/nrm809

14. Василенко И.В., Брук Б.Б., Гульков Ю.К., Кондратюк Р.Б., Запорожченко Н.В., Щукина Е.В. Эпителиально-мезенхимальная и другие трансформации в норме и патологии. Патологiя. 2009; 6(2): 4-10.

15. Разумов В.В., Бондарев О.И. Методологические проблемы изучения пневмокониоза и пылевого бронхита: прошлое и настоящее. Новокузнецк; 2012.

16. Kalluri R., Zeisberg M. Fibroblasts in cancer. Nat Rev Cancer. 2006; 6(5): 392-401. https://doi.org/10.1038/nrc1877

17. Öhlund D., Elyada E., Tuveson D. Fibroblast heterogeneity in the cancer wound. J Exp Med. 2014; 211(8): 1503-23. https://doi.org/10.1084/jem.20140692

18. Grum-Schwensen B., Klingelhofer J., Berg C.H., El- C., Grigorian M., Lukanidin E. et al. Suppression of tumor development and metastasis formation in mice lacking the S100A4(mts1) gene. Cancer Res. 2005; 65(9): 3772-80. https://doi.org/10.1158/0008-5472.CAN-04-4510

19. Dominici M., Blanc K.Le., Mueller I., Slaper-Cortenbach I., Marini F.C., Krause D.S. et al. Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The international Society for Cellular Therapy position statement. Cytotherapy. 2006; 8(4): 315-7. https://doi.org/10.1080/14653240600855905

20. Dvorak H.F. Tumors: wounds that do not heal-redux. Cancer Immunol Res. 2015; 3(1): 1-11. https://doi.org/10.1158/2326-6066.CIR-14-0209

21. Darby I.A., Laverdet B., Bonté F., Desmoulière A. Fibroblasts and myofibroblasts in wound healing. Clin Cosmet Investig Dermatol. 2014; (7): 301-11. https://doi.org/10.2147/CCID.S50046

22. Kalluri R., Weinberg R.A. The basics of epithelial-mesenchymal transition. J Clin Invest. 2009; 119(6): 1420-8. https://doi.org/10.1172/JCI39104

23. Scheel C., Weinberg R.A. Cancer stem cells and epithelial-mesenchymal transition: Concepts and molecular links. Semin Cancer Biol. 2012; 22(5-6): 396-403. https://doi.org/10.1016/j.semcancer.2012.04.001