Роль несостоятельности базальной мембраны простатического эпителия в патогенезе хронического простатита

Стовбун С.В*., Гомберг М.А.**, Брагина Е.Е.***, Сергиенко В.И.****

*Институт химической физики им. Н.Н. Семёнова РАН, г. Москва
**Московский государственный медико-стоматологический университет
***НИИ физико-химической биологии им. А.Н.Белозерского МГУ
**** НИИ физико-химической медицины РАМН

РЕФЕРАТ

Воспаление предстательной железы связывают с инфекциями, проникающими через мочеиспускательный канал, и лечат такое воспаление длительными курсами антибиотиков широкого спектра действия. Однако чаще всего причиной простатита называют E.coli и другую кишечную флору. В биоптатах из простаты при электронной микроскопии обнаружены нарушения сплошности базальной мембраны простатического эпителия, диаметр которых позволяет объяснить проникновение кишечной флоры в предстательную железу. Полученные данные позволяют по-новому взглянуть на патогенез простатита и совершенствовать его терапию.

Введение

Воспаление в репродуктивных путях мужчины может быть следствием как острых, так и хронических инфекций. Возникающее по этой причине воспаление сказываться как на функции сперматозоидов, так и на процессе самого сперматогенеза(1-3). Хорошо известно негативное влияние бактерий на подвижность сперматозоидов [4].

Очевидно, что острые инфекции, такие как гонококковая или хламидийная, передаются половым путем и попадают в предстательную железу через уретру. Между тем, при хроническом простатите, если удается выявить какие-либо микроорганизмы, то чаще всего идентифицируют E.coli- нормального обитателя кишечника. Курсы лечения гонококковой или хламидийной инфекции, как правило, не превышают недели, в то время как при хроническом простатите во всех наиболее авторитетных рекомендациях приводятся длительные, до нескольких месяцев курсы мощной антибактериальной терапии[5].Очевидно, есть основания полагать, что при хроническом простатите микроорганизмы могут проникать в простату непосредственно из кишечника. Принципиальной возможностью для такого транспорта кишечной флоры явилось бы нарушение сплошности базальной мембраны простатического эпителия.

Материалы и методы.

Материал для электронно-микроскопического исследования базальной зоны эпителия предстательной железы был получен при выполнении диагностических биопсий с целью исключения опухоли простаты у 3 пациентов в возрасте 64, 67 и 71 лет. У всех этих пациентов сопутствующим диагнозом являлся хронический простатит, подтвержденный при ультразвуковом исследовании. Никто из них не получал антибактериальную терапию в течение 2-х месяцев до проведения биопсии. Другой патологии мочеполовых органов у пациентов не было выявлено.

Для проведения электронно-микроскопического исследования материал фиксировали 2,5% раствором глютарового альдегида на 0,1% какодилатном буфере (рН 7,2-7,4), дофиксировали 1% растворе осмиевой кислоты, заливали в смесь эпон-аралдит. Полутонкие и ультратонкие срезы получали на ультрамикротоме Reichert UltraСut III. Ультратонкие срезы получали с предварительно выбранных участков базальной зоны эпителия, окрашивали цитратом свинца и исследовали в электронном микросокопе Hitachi700.

Результаты исследования

При электронно-микроскопическом исследовании базальной зоны эпителия выявляются участки, где базальная мембрана имеет непрерывную структуру, нормальную морфологию и состоит из 2 слоев - lamina lucida (LL) и lamina densa (LD). LL прилегает к клеткам базального слоя эпителия и связана с ними тонофиламентами, LD контактирует с подлежащей соединительной тканью (рис.1). Такое строение зоны отграничения эпителия от более глубоких отделов является нормальным.

Рис.1.
Эпителий простаты. Базальная мембрана нормальной морфологии состоит из двух слоев - lamina lucida (LL) и lamina densa (LD), которые помощью крепящих фибрилл связаны с эпителиальными клетками (Э) и коллагеновыми фибриллами (К) соединительной ткани.

Совершенно другая картина была обнаружена в материале от пациентов с хроническим простатитом. В некоторых участках базальной мембране были выявлены зоны, в которых имеет место разрежение LD, с редким расположением составляющих ее фибрилл и сохранением крепящих филаментов, прикрепляющихся к гемидесмосоме (рис.2). Обращают на себя внимание участки фибриллярной структуры (ФС) lamina densa. Протяженность участков разрежения может иметь размер 02 - 04 мкм, достигая размеров, сопоставимых с диаметром таких микроорганизмов, как E.coli, которые чаще всего и обнаруживаются в секрете предстательной железы пи хроническом простатите.

В некоторых зонах наблюдается не разрежение, а полное отсутствие базальной мембраны, и, соответственно, прямой контакт клеток базального слоя эпителия и соединительной ткани. Размер таких зон может доходить до нескольких десятков микрон.

Рис.2.
Базальная мембрана (бм) примыкает к плазматической мембране эпителиальных клеток (Э). Заметны зоны разрежения базальной мембраны (рз). К - коллагеновые фибриллы соединительной ткани, Г - гемидесмосомы.

На рис.3 представлен фрагмент базальной клетки эпидермиса, часть плазматической мембраны которой прилегает к базальной мембране. В левой части рисунка заметно отсутствие базальной мембраны и непосредственный контакт базальной части эпителиальной клетки с соединительной тканью.

Рис.3.
Базальная мембрана (бм) в некоторых зонах не обнаруживается (толстые стрелки). Э - базальная клетка эпителия.

Выводы и обсуждение

Базальная мембрана эпителия - весьма динамичная структура, которая может менять морфологию как in vitro, так и in vivo [6,7]. Из полученных нами результатов можно сделать вывод, что существует физическая возможность проникновения кишечной флоры в предстательную железу через поврежденную при воспалительном процессе базальную мембрану клеток простатического эпителия, поскольку размеры участков разрежения (нарушения сплошности) в базальной мембране значительно превышают диаметр большинства микроорганизмов, обитающих в кишечнике человека.

Так, диаметр такого микроорганизма как E.coli, который чаще всего и обнаруживают при хроническом простатите, не превышает 1 мкм, в то время как размеры некоторых участков разрежения базальной мембраны превышают диаметр микроорганизма в несколько раз. E.coli - довольно крупный по микробиологическим представлениям микроб. Что же говорить о других, более мелких обитателях кишечника, которые также могут свободно проникать через поврежденную базальную мембрану.

Действительно, было показано, что в половине образцов спермы 1256 мужчин, состоящих в бесплодном браке, при изучении широкого спектра микроорганизмов обнаруживали самую разнообразную микрофлору, включая аэробные кокки. У 53% пациентов выявляли Enterococcus faecalis , у 20% микрококки, а у 16% альфа-гемолитические стрептококки. Увеличение частоты инфицирования мочеполовых путей E. faecalis также было ассоциировано со снижением качества спермы [8].

Относительно недавно с помощью ПЦР идентифицировали в сперме мужчин, проходивших обследование по поводу фертильности, еще более разнообразную микрофлору, включая анаэробы [9]. До сих пор считалось, что бактерии, ответственные за инфицирование спермы, могут попадать туда через мочевыводящие пути или при половых контактах [10]. При этом наиболее часто у мужчин с инфекциями мочеполовых путей или инфицированием спермы обнаруживают Escherichia coli, которые способны влиять на подвижность сперматозоидов [11]. Между тем, если принять еще одно возможное объяснение причины попадания микроорганизмов в предстательную железу, а именно, из кишечника, то становится более понятным и эффект от длительного лечения антибиотиками хронического простатита, а также высокая вероятность последующих рецидивов после прекращения терапии. Очевидно, что достичь полной санации кишечника с помощью коротких курсов антибиотиков довольно трудно. Отсюда и возникает потребность в длительных курсах антибактериальной терапии, а восстановление нормальной или несколько измененной кишечной флоры после отмены антибактериальных средств рано или поздно неизбежно произойдет. Соответственно, появится и возможность для рецидива простатита.

Одновременно становится понятной и возможность аутоиммунного характера хронического простатита. Действительно, иммуннокомпетентные клетки, транспорт которых через поврежденную базальную мембрану простатического эпителия возможен вслед за потоком микроорганизмов из кишечника, по всей вероятности должны воспринимать молекулярный дизайн с другой стороны базальной мембраны как чужой, что, естественно, способствует развитию аутоиммунного процесса.

Все это означает, что по-настоящему эффективной терапия хронического простатита может быть только при сочетании антибактериального лечения, направленного на устранение проникшей в предстательную железу инфекции, с восстановлением целостности базальной мембраны простатического эпителия, что будет препятствовать попаданию в железу новых микроорганизмов из кишечника. Выявленные нами морфлогические изменения базальной мембраны, нарушающие ее сплошность, могут иметь универсальный характер, возникая при воспалительных процессах и в других органах и тканях. Так совсем недавно на морских свинках была показана возможность проникновения шигелл через базальную мембрану в желудке [12].

Список литературы

1. Moretti E., Capitani S., Figura N., et al. The presence of bacteria species in semen and sperm quality J Assist Reprod Genet. 2009 January; 26(1): 47-56.
2. Urata K, Narahara H, Tanaka Y, Egashira T, Takayama F, Miyakawa I. Effect of endotoxin-induced reactive oxygen species on sperm motility. Fertil Steril 2001;76:163-6.
3. Sanocka-Maciejewska D, Ciupinska M, Kurpisz M. Bacterial infection and semen quality. J Reprod Immunol 2005;67:51-6.
4. Fraczek M, Szumala-Kakol A, Jedrzejczak P, Kamieniczna M, Kurpisz M. Bacteria trigger oxygen radical release and sperm lipid peroxidation in in vitro model of semen inflammation. Fertil Steril 2007;88:1076-85.
5. Krieger JN, Prostatitis syndromes.Pathophysiology, differential diagnosis and treatment. Sex.Transm.Dis 1984; 11: 100-112
6. Smolab Hans, Hans-Jurgen Starka, Gabi Thiekottera, Nicolae Miranceac, Thomas Kriegb and Norbert E. Fusenig. Dynamics of Basement Membrane Formation by Keratinocyte-Fibroblast Interactions in Organotypic Skin Culture. Exp Cell Research,1998; 239 (2): 399-410
7. Martin G. BMZ Destruction and Remodeling: Understanding Proteases and the Basement Membrane/ Milestone Cutaneous Biologe; 2008: E: 13-14
8. Mehta RH, Sridhar H, Vijay Kumar BR, Anand Kumar TC. High incidence of oligozoospermia and teratozoospermia in human semen infected with the aerobic bacterium Streptococcus faecalis. RBM Online 2002;5:17-21.
9. Kiessling AA, Desmarais BM, Yin HZ, Loverde J, Eyre RC. Detection and identification of bacterial DNA in semen. Fertil Steril 2008;90:1744-56.
10. Purvis K, Christiansen E. Infection in the male reproductive tract. Impact, diagnosis and treatment in relation to male infertility. Int J Androl 1993;16:1-13.
11. Diemer T, Huwe P, Ludwig M, Schroeder-Printzen I, Michelmann HW, Schiefer HG, et al. Influence of autogenous leucocytes and Escherichia coli on sperm motility parameters in vitro.
Andrologia 2003;35:100-5.
12. Minsoo K, Michinaga O., Hitomi M., Chihiro S. Reinforcement of epithelial cell adhesion to basement membrane by a bacterial pathogen as a new infectious stratagem Virulence. 2010 ; 1(1): 52-55.

Стовбун Сергей Витальевич
119991, ГСП-1, Москва, ул.Косыгина, д.4
Тел: (495) 937-72-25
E-mail: s.stovbun@chph.ras.ru

Отзывы о Панавир, вопросы, комментарии врача

Меньщикова Галина Владимировна Врач дерматовенеролог, дерматоонколог. Кандидат медицинских наук. Врач первой категории. Стаж более 15 лет отвечает:

---

Добрый день! Применение препарата Панавир стандартным курсом (ампулы №5 в 1-ый, 3-ий, 5-ый, 8-ой и 11-ый дни лечения) способствует восстановлению целостности базальной мембраны. И не только простатического эпителия. Спасибо за вопрос!