Введение
- Иммуногистохимическое исследование альдостеронсинтазы (CYP11B2) и 11-B-гидроксилазы (CYP11B1: кортизол синтезирующий фермент) позволило идентифицировать клетки альдостерон-продуцирующего кластера (АРСС) в субкапсулярной части коры надпочечников человека.
- АРСС ничем не отличаются от нормальной коры надпочечников при окрашивании гематоксилином и эозином, потому что АРСС состоит из подкапсулярной гломерулярной зоны и внутренней фасцикулярной зоны.
- АРСС отличаются от клеток альдостерон-продуцирующей аденомы (АРА), которая является причиной первичного альдостеронизма, по следующим аспектам:
- АРСС примерно 0,2-1,5 мм в длину, в то время как АРА больше на 3 мм
- АРСС проявляются гистологически нормальными клетками при гематоксилин – эозинофильном окрашивании клеток гломерулярной и фасцикулярной зоны, в то время как АРА состоит из гетерогенных клеток
- АРСС эксрпессирует CYP11B2, но не CYP11B1, в то время как АРА состоит из гетерогенных опухолевых клеток, экспрессирующих либо CYP11B2, либо CYP11B1.
Предыдущие исследования показали, что клетки АРА часто имеют соматическую мутацию одного из 4 генов, кодирующих ионный канал (АРА-ассоциированная мутация), включая К-канал,внутреннего выпрямления подсемейства J (KCNJ5).
- Эти мутации являются причинами автономного синтеза альдостерона, вызывая клеточную деполяризацию и/или увеличивая внутриклеточную концентрацию Ca.
- Nishimoto и соавторы в последнем исследовании продемонстрировали, что почти половина клеток АРСС маскируется под клетки с АРА-ассоциированной мутацией, и предположили, что клетки АРСС продуцируют альдостерон автономно, что является предвестником АРА.
- Это подтверждается случаями первичного альдостеронизма, вызывая возможные АРСС-АРА переходные изменения.
- Nanba и соавторы представили, что несколько групп АРСС могут стать причиной первичного альдостеронизма.
- Таким образом, происходит накопление доказательств, подтверждающих, что АРСС играет важную роль в патофизиологии первичного альдостеронизма.
- На сегодняшний день большинство проводившихся исследований не выявляло связь между возрастом и наступление АРСС.
- В настоящем исследовании предположили, что надпочечник человека имеет слоистую функциональную зональность, так же как и надпочечник крысы в ранних постнатальных стадиях, и претерпевает ремоделирование в АРСС с течением времени. Исследовались изменения в адренокортикальной зоне надпочечников, полученных при аутопсии.
Материалы и методы
- Это исследование было одобрено комитетом медицинской этики медицинской школы университета Кейо.
Сбор образцов
- На основе записей аутопсии, ретроспективно отобрано 52 образца ткани надпочечников, 48 протоколов вскрытий больных в возрасте от 0 до 50 лет.
- Однако из 17 образцов 15 человек (32,7%) были исключены из анализа из-за их слабой выраженности или отсутствия иммунной реакции.
- Плохое окрашивание, вероятно, можно отнести к снижению антигенности из-за проблем при взятии образца (например, при длительном хранении).
- Из 35 образцов (20 мужских и 15 женских) 33 случая (18 мужчин и 15 женщин случаев) были подвергнуты анализу.
- Два патологоанатома подтвердили, что эти надпочечники имели патологические узелки при окрашивании образцов гематоксилином и эозином.
Иммуногистохимия для CYP11B1 и CYP11B2
- Образцы формалин-фиксированных парафин-врезанных образцов были дважды иммунизированы
- CYP11B2 с 5-бромо-4-хлоро-3-индол-фосфат/ нитросиним тетразолием (синий цвет),
- CYP11B1 с 3,3-диаминобензидин (коричневый).
Оценка АРСС областей и количества АРСС всей надпочечноковой области
- Снимки CYP11B2/CYP11B1- окрашенных образцов были распечатаны на 800% от первоначального размера.
- 4 исследователя (2 физика, биохимик, патологоанатом) самостоятельно определяли АРСС на окрашенном препарате под микроскопом и отмечали на снимках.
- Ширина (длина АРСС по надпочечниковой капсуле) и глубина (расстояние от конца капсулы до самой дальней точки в вертикальном направлении) каждого АРСС были рассчитаны из измерений на распечатках.
- Все АРСС были пронумерованы и площадь каждого АРСС была рассчитана.
- Процент от суммы области АРСС ко всей надпочечниковой области (АА/WАА %) и количество АРСС (NOA) были рассчитаны и использованы в статистическом анализе.
Статистический анализ
- Был проведен дисперсионный анализ среди 4 экспертов по сравнению АА/WАА и NOA.
- Отношение между АА/WАА и NOA между экспертами и между возрастом и АА/WАА или NOA были проанализированы с помощью ранговой корреляции Спирмена (р – значение меньше 0,05 считалось достоверным).
Результаты
- Двойное иммунное окрашивание для CYP11B1 и CYP11B2 было выполнено успешно на 35 образцах из 33 случаев.
- Все надпочечники лиц в возрасте от 0 до 11 лет четко показали слоистую зональность как гистологически, так и иммуногистохимически.
- Некоторые из этих образцов имели неокрашенный слой между CYP11B2-позитивной гломерулярной зоной и CYP11B1-позитивнойц фасцикулярной зоной, который оказался иммуногистохимически похожие на недифференцированные клетки, которые нашли в надпочечниках крыс.
- Образец от 1,8-летнего мальчика имел очень толстый CYP11B2-позитивный слой гломерулярной зоны, который был схож с надпочечниками крыс, которых держали на натрий-дефицитных диетах. Пациенту была проведена трансплантация печени и, возможно, развившееся гипонатриемия послужила причиной смерти (клинические данные отсутствуют).
- В целом, образцы, полученные у детей в возрасте 11 лет и моложе имели обычную адренокортикальную слоистость и без зон АРСС.
С другой стороны, часто наблюдалась APCC в образцах, полученных от взрослых в возрасте от 18 до 50 лет.
- С целью изучения АРСС областей, четыре исследователя независимо измеряли АА и NOA.
- Разногласия среди исследователей возникали преимущественно по поводу небольшой зоны, которую часть экспертов расценила как АРСС, а другие как гломерулярную зону.
- Следовательно, АА/WАА (%) и NOA (APCC/мм2) значения были разными (? = 0,756 и 0,696, соотв).
- АА/ WАА значения от разных экспертов были скоррелированы друг с другом.
- Аналогично, значения NOA от разных экспертов были скоррелированы друг с другом.
- Эти результаты показали, что разница показателей АА и NOA у разных экспертов была существенной.
- Значение АА/WАА (медиана [25%-75% вероятный диапазон]: 1,52% [0,07–4,30]) и значение NOA (0,17 [0,02–0,44]) от лиц в возрасте от 18 до 50 лет были значительно выше, чем у детей в возрасте от 0 до 11 лет (0.00% [0.00–0.00] и 0,00 [0.00–0.00]/мм2, соответственно; ? < 0,001 каждого).
- Средние значения АА/WАА и NOA в каждом образце коррелирует с возрастом (? = 0,65, ?< 0,001 и ? =0,64, ? < 0,001, соответственно).
- АА/WАА-возрастная корреляция наблюдалась и в мужской и женской группах (? = 0,67, ?< 0,01 для мужского коллектива и ? = 0,71, ? < 0,01 для женской группы).
- Аналогично, NOA-возрастная корреляция наблюдалась и в мужской и женской группах (? =0,61, ? < 0,01 для мужской группы и ? = 0,69, ? < 0,01 для женской группы).
Эти результаты показали, что APCC развивается в зрелом возрасте и, как правило, рост этих зон происходит по мере старения у мужчин и женщин.
Обсуждение
- В настоящем исследовании впервые показано, что APCC возникают постнатально, в основном, в зрелом возрасте, и их размеры и количество увеличиваются с возрастом.
- Как сообщалось ранее, часто APCC связаны с APA-ассоциированной мутацией.
- Анализ клеточных линий с использованием генной инженерии на мышах показал, что некоторые клетки предшественники в капсуле надпочечников создавали клетки в гломерулярной зоне, которые в дальнейшем развивались (переходили) в клетки фасциальной зоны.
- Одна из гипотез о возникновении АРСС заключается в том, что мутация в клетках гломерулярной зоны блокирует трансдифференцировку клеток гломерулярной зоны в фасцикулярную, которое вызывает скопление измененных клеток гломерулярной зоны и, таким образом, происходит образование АРСС.
- Кроме того, APCC может развиваться из-за старения, современных диет или других факторов окружающей среды и избыточное производство альдостерона из APCC может вызвать АРА-связанные мутации в APCC.
Результаты настоящего исследования показали, что надпочечник взрослого человека редко имел недифференцированную зону, что может быть связано с возрастным адренокортикальным ремоделированием.
Выводы
- В исследовании описано функциональное зонирование надпочечников на протяжении постнатального развития.
- Результаты исследования указывают на то, что APCC является ключевым патологическим событием для автономного производства альдостерона и гиперальдостеронизма.
- Поэтому дальнейшие исследования APCC необходимы для выяснения патофизиологии первичного гиперальдостеронизма и разработки новых методов лечения, в том числе менее инвазивных операций, такие как АРСС-аблации и/или фармакологического лечения, направленного на на эту зону.