Патологические изменения глиальных клеток в энтеральной нервной системе толстой кишки при хроническом медленно-транзитном запоре

Вопросы, касающиеся природы глиальных клеток энтеральной нервной системы и их участия в патогенезе болезней ЖКТ, остаются малоизученными.

Цель работы – сравнительно-морфологическое изучение глиальных клеток в ганглиозных сплетениях энтеральной нервной системы и оценка состояния нейроглиальных взаимоотношений при хроническом медленно-транзитном запоре (ХМТЗ) с помощью иммуногистохимических методов.

Материал и методы. Работа выполнена на резекционном материале, полученном на кафедре факультетской хирургии им. С.П. Федорова Военно-медицинской академии им. С.М. Кирова при проведении плановых хирургических операций. Объектом исследования служили фрагменты сигмовидной и ободочной кишки, полученные в результате оперативного вмешательства по поводу ХМТЗ (пять случаев, женщины в возрасте 37–40 лет). Исследование проводили с применением иммуногистохимических глиальных маркеров (GFAP, белок S100β и др.).

Результаты и их обсуждение. В межмышечном ганглиозном сплетении толстой кишки обнаружены два типа глии. Астроцитоподобный тип имеет сходство с нейроглией ЦНС, нейролеммоцитарный – с глией автономной нервной системы. Установлено, что астроцитоподобная глия находится исключительно в ауэрбаховом ганглиозном сплетении, а нейролеммоциты – во всех иннервируемых тканях стенки кишки. При ХМТЗ в ауэрбаховом сплетении во всех случаях обнаружены реактивные, дистрофические и дегенеративные изменения нейроцитов и глиальных элементов. В нескольких случаях выявлены деструктивные изменения также в нейромышечных терминальных сплетениях подслизистой и слизистой оболочек, сопровождающиеся интерстициальным отеком и воспалительной моноцитарной реакцией, а также лейкоцитарной инфильтрацией слизистой оболочки.

Заключение. На основании полученных результатов авторы предлагают отнести ХМТЗ к разряду нейродегенеративных заболеваний.

1. Allen N.J., Barres B.A. Neuroscience: Glia – more than just brain glue. Nature. 2009;457(7230):675– 677. doi: 10.1038/457675a

2. Barres B.A. The mystery and magic of glia: A perspective on their roles in health and disease. Neuron. 2008;60(3):430–440. doi: 10.1016/j.neuron.2008.10.013

3. Хачатрян А.А., Ерофеева Л.М., Кутвицкая С.А. Роль нейроглии в функционировании нервной системы. Успехи соврем. естествозн. 2014;(6):66–70.

4. Verkhratsky A., Ho M.S., Parpura V. Evolution of neuroglia. Adv. Exp. Med. Biol. 2019;1175:15–44. doi: 10.1007/978-981-13-9913-8_2

5. Ноздрачев А.Д. Физиология вегетативной нервной системы. Ленинград: Медицина, 1983. 296 с.

6. Furness J.B., Stebbing M.J. The first brain: Species comparisons and evolutionary implications for the enteric and central nervous systems. Neurogastroenterol. Motil. 2018;30(2). doi: 10.1111/nmo.13234

7. Sharkey K.A., Mawe G.M. The enteric nervous system. Physiol. Rev. 2023;103(2):1487–1564. doi: 10.1152/physrev.00018.2022

8. Gabella G. Ultrastructure of the nerve plexuses of the mammalian intestine: The enteric glial cells. Neuroscience. 1981;6(3):425–436. doi: 10.1016/03064522(81)90135-4

9. Gabella G. Enteric glia: Extent, cohesion, axonal contacts, membrane separations and mitochondria in Auerbach’s ganglia of guinea pigs. Cell Tissue Res. 2022;389(3):409–426. doi: 10.1007/s00441-02203656-3

10. Gershon M.D. The enteric nervous system: a second brain. Hosp. Pract. (1995). 1999;34(7):31– 32,35–38,41–42 passim. doi: 10.3810/hp.1999.07.153

11. Niesler B., Kuerten S., Demir I.E., Schäfer K.H. Disorders of the enteric nervous system – a holistic view. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2021;18(6):393–410. doi: 10.1038/s41575-020-00385-2

12. Pawolski V., Schmidt M.H.H. Neuron–glia interaction in the developing and adult enteric nervous system. Cells. 2021;10(1):47. doi: 10.3390/cells10010047

13. Bassotti G., Villanacci V., Creţoiu D., Creţoiu S.M., Becheanu G. Cellular and molecular basis of chronic constipation: taking the functional/idiopathic label out. World J. Gastroenterol. 2013;19(26):4099– 4105. doi: 10.3748/wjg.v19.i26.4099

14. Ghoshal U.C., Sachdeva S., Pratap N., Verma A., Karyampudi A., Misra A., Abraham P, Bhatia S.J., Bhat N., Chandra A., … Venkataraman J. Indian consensus on chronic constipation in adults: A joint position statement of the Indian Motility and Functional Diseases Association and the Indian Society of Gastroenterology. Indian J. Gastroenterol. 2018;37(6):526– 544. doi: 10.1007/s12664-018-0894-1

15. Tian Y., Wang L., Ye J.W., Zhang Y., Zheng H.C., Shen H.D., Li F., Liu B.H., Tong W.D. Defecation function and quality of life in patients with slow-transit constipation after colectomy. World J. Clin. Cases. 2020;8(10):1897–1907. doi: 10.12998/wjcc.v8.i10.1897

16. Wedel T., Roblick U., Gleiss J., Schiedeck T., Bruch H.P., Kuhnel W., Krammer H.J. Organization of the enteric nervous system in the human colon demonstrated by wholemount immunohistochemistry with special reference to the submucous plexus. Ann. Anat. 1999;181(4):327–337. doi: 10.1016/S09409602(99)80122-8

17. Чумасов Е.И., Майстренко Н.А., Ромашенко П.Н., Самедов В.Б., Петрова Е.С., Коржевский Д.Э. Иммуногистохимическое исследование симпатической иннервации кишки человека. Эксперим. и клин. гастроэнтерол. 2022;(11):191– 197. doi: 10.31146/1682-8658-ecg-207-11-191-197

18. Boesmans W., Lasrado R., Vanden Berghe P., Pachnis V. Heterogeneity and phenotypic plasticity of glial cells in the mammalian enteric nervous system. Glia. 2015;63(2):229–241. doi: 10.1002/glia.22746

19. Grundmann D., Loris E., Maas-Omlor S., Huang W., Scheller A., Kirchhoff F., Schäfer K.H. Enteric glia: S100, GFAP, and beyond. Anat. Rec. (Hoboken). 2019;302(8):1333–1344. doi: 10.1002/ar.24128

20. Ивашкин В.Т., Шелыгин Ю.А., Маев И.В., Шептулин А.А., Алешин Д.В., Ачкасов С.И., Баранская Е.К., Куликова Н.Д., Лапина Т.Л., Москалев А.И., … Шифрин О.С. Диагностика и лечение запора у взрослых. (Клинические рекомендации Российской гастроэнтерологической ассоциации и Ассоциации колопроктологов России). Рос. ж. гастроэнтерол., гепатол., колопроктол. 2020;30(6): 69–85. doi: 10.22416/1382-4376-2020-30-6-69-85.

21. Самедов В.Б., Ромащенко П.Н., Ревин Г.О. Обоснование диагностического алгоритма и лечебной тактики у больных хроническим медленнотранзитным запором. Вестн. Рос. воен.-мед. акад. 2021;23(3):75–82. doi: 10.17816/brmma74259

22. Barberio B., Judge C., Savarino E.V., Ford A.C. Global prevalence of functional constipation according to the Rome criteria: a systematic review and meta-analysis. Lancet Gastroenterol Hepatol. 2021;6(8):638– 648. doi: 10.1016/S2468-1253(21)00111-4

23. Bharucha, A.E., Wald А. Chronic constipation. Mayo Clinic. Proceedings. 2019;94(11):2340–2357. doi: 10.1016/j.mayocp.2019.01.031

24. Лазебник Л.Б., Туркина С.В., Голованова Е.В., Ардатская М.Д., Остроумова О.Д., Комиссаренко И.А., Корочанская Н.В., Козлова И.В., Успенский Ю.П., Фоминых Ю.А., … Шемеровский К.А. Запоры у взрослых. Эксперим. и клин. гастроэнтерол. 2020;(3):10–33. doi: 10.31146/16828658-ecg-175-3-10-33

25. Valès S., Touvron M., van Landeghem L. Enteric glia: Diversity or plasticity? Brain Res. 2018;1693 (Pt B):140–145. doi: 10.1016/j.brainres.2018.02.001

26. Rosenberg H.J., Rao M. Enteric glia in homeostasis and disease: From fundamental biology to human pathology. iScience. 2021;24(8):102863. doi: 10.1016/j.isci.2021.102863

27. Gulbransen B.D., Sharkey K.A. Novel functional roles for enteric glia in the gastrointestinal tract. Nat. Rev. Gastroenterol. Hepatol. 2012;9(11):625–632. doi: 10.1038/nrgastro.2012.138

28. Sasselli V., Pachnis V., Burns A.J. The enteric nervous system. Dev. Biol. 2012;366(1):64–73. doi: 10.1016/j.ydbio.2012.01.012

29. Lake J.I., Heuckeroth R.O. Enteric nervous system development: Migration, differentiation, and disease. Am. J. Physiol. Gastrointest. Liver Physiol. 2013;305(1):G1–G24. doi: 10.1152/ajpgi.00452.2012

30. Schuchardt A., d’Agati V., Larsson-Blomberg L., Costantini F., Pachnis V. Defects in the kidney and enteric nervous system of mice lacking the tyrosine kinase receptor Ret. Nature. 1994;367(6461):380–383. doi: 10.1038/367380a0

31. Enomoto H., Araki T., Jackman A., Heuckeroth R.O., Snider W.D., Johnson EM. Jr., Milbrandt J. GFR alpha1-deficient mice have deficits in the enteric nervous system and kidneys. Neuron. 1998;21(2):317– 324. doi: 10.1016/s0896-6273(00)80541-3

32. Чумасов Е.И. Морфогенез тканей центральной и периферической нервной системы в условиях культивирования и трансплантации: aвтореф. дис… докт. мед. наук. Ленинград, 1981.

33. Ricci G., Volpi L., Pasquali L., Petrozzi L., Siciliano G. Astrocyte-neuron interactions in neurological disorders. J. Biol. Phys. 2009;35(4):317–336. doi: 10.1007/s10867-009-9157-9

34. Sofroniew M.V., Vinters H.V. Astrocytes: biology and pathology. Acta Neuropathol. 2010;119(1):7– 35. doi: 10.1007/s00401-009-0619-8