Иммунолокализация катепсина G в дуоденальной слизистой человека

Катепсин G - многофункциональная регуляторная сериновая протеаза нейтрофилов, моноцитов и тучных клеток, считается важным фактором поддержания тонкого равновесия между защитой ткани и её повреждением в условиях воспаления. Катепсин G регулирует функциональное состояние иммунных клеток, воздействуя на их сигнальные механизмы, расщепляет белки межклеточного матрикса, способствуя миграции нейтрофилов; нейтрализует токсины и обладает антимикробными свойствами [2].

В двенадцатиперстной кишке быка ранее была обнаружена гомологичная катепсину G сериновая протеаза - дуоденаза, физиологическая активность которой связана с активацией пищеварительных протеаз и защитно-восстановительными реакциями [3]. В работе по идентификации функционального аналога дуоденазы в тканях человека мы впервые представили данные о локализации катепсина G в специализированных секреторных эпителиоцитах кишечных желёз - клетках Панета [1].

В верхнем отделе тонкого кишечника - двенадцатиперстной кишке сосредоточены основные механизмы, обеспечивающие непрерывную репарацию кишечного эпителия, секрецию слизи, выработку ферментов, ингибиторов, гуморальных и иных факторов. Принимая во внимание функциональную значимость катепсина G в защитных реакциях организма и, при этом, недостаточное количество экспериментальных данных о роли этой протеазы в функционировании такого важного отдела желудочно-кишечного тракта как тонкий кишечник, мы провели отдельное иммуногистохимическое исследование экспрессии катепсина G в двенадцатиперстной кишке человека.

Биоптаты дуоденальной слизистой были получены в ходе эндоскопического обследования пациентов с их информированного согласия. В работе использовали моноклональные антитела к катепсину G, меченые FITC (Novus Biologicals, USA). Иммунофлюоресцент-ное окрашивание срезов и анализ образцов проводили, как указано в работе [1].

Для иммуногистохимического исследования локализации катепсина G использовали образцы биопсии, полученные из различных участков двенадцатиперстной кишки - верхней горизонтальной части (pars superior), нисходящего отдела (pars descendens) и нижней горизонтальной части (pars horizontalis). Экспрессия катепсина G была исследована в нормальной (не имеющей клинических признаков воспаления) и в вос- палённой слизистой (диагноз дуоденит II-III степени). Согласно полученным результатам, катепсин G в норме синтезируется на всём протяжении двенадцатиперстной кишки. В нормальной дуоденальной слизистой иммунопозитивными по отношению к катепсину G являются свободные клетки собственной пластинки (lamina propria), располагающиеся в строме ворсинок и вблизи кишечных желёз (либеркюновых крипт). Катепсин G-специфическую иммунофлуоресценцию наблюдали в секреторных гранулах тучных клеток, макрофагах, лимфоцитах lamina propria и интраэпителиальных лимфоцитах.

По сравнению с нормальной слизистой, в условиях воспаления количество клеток, содержащих катепсин G, возрастает в 3-4 раза. Катепсин G-позитивные клетки сосредоточены, в основном, lamina propria, тогда как в подслизистой основе в месте расположения подслизистых (бруннеровых) желёз они практически отсутствуют. Локализация в дуоденальной слизистой белка СD14 - компонента рецепторного комплекса моноцитов, макрофагов и нейтрофилов, позволила более точно идентифицировать соответствующие иммунные клетки в lamina propria. Двойное окрашивание срезов катепсин G- и CD14-специфическими антителами выявило в инфильтрате lamina propria лимфоциты, связывающие только антикатепсин G и катепсин G/CD14-позитивные клетки, определяемые как нейтрофилы и макрофаги.

Интенсивную катепсин G-специфическую иммунофлуоресценцию наблюдали также в расположенных на дне кишечных желёз клетках Панета. Антитела к катепсину G связывались в зоне шероховатого эндоплазматического ретикулума и в области секреторных гранул. Клетки Панета в норме постоянно секретируют в просвет крипты антимикробные факторы, которые защищают стволовые клетки кишечного эпителия от повреждения потенциально патогенными микроорганизмами. Воздействуя на ткани хозяина и влияя на микробные популяции, клетки Панета играют важную роль в поддержании гомеостаза в кишке [4].

В криптальном эпителии кишечной железы, кроме клеток Панета, связывание катепсин G-специфических антител обнаруживали в клетках, имеющих морфологические признаки базальнозернистого энтероэндо-криноцита. Локализация катепсина G в базальнозернистых энтероэндокриноцитах ранее не была известна. Секреторные гранулы энтероэндокриноцитов двенадцатиперстной кишки содержат ряд биологически активных веществ, преимущественно пептидные гормоны – соматостатин, гастрин, мотилин, нейротензин, секретин и некоторые другие [5]. Локализация катепсина G в базальнозернистом эндокриноците предполагает присутствие этой протеазы в составе экспрессируемых кишечными эндокриноцитами белков.

В нашем исследовании мы впервые показали, что катепсин G, традиционно рассматриваемый как один из эффекторов воспалительного процесса, конститутивно синтезируется в нормальной дуоденальной слизистой, не имеющей клинически выраженных признаков воспаления. Активная экспрессия катепсина G в дуоденальной слизистой различными типами иммунокомпетентных клеток и специализированными эпите- лиоцитами кишечных желёз позволяют считать катепсин G основной протеазой кишечного иммунитета.