Особенности повреждения нитевидных сосочков и биопленки микрофлоры слизистой оболочки языка у больных гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью

И.В. Маев, Э.А. Базикян, Г.И. Лукина, О.В. Зайратьянц, А.А. Чунихин
ФГБОУ ВО «Московский государственный медико-стоматологический университет им. А.И. Евдокимова» Минздрава России, Москва, Россия

Цель исследования — выявить повреждения нитевидных сосочков, изменения локализации и состав микрофлоры дорсальной поверхности языка у пациентов с гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью (ГЭРБ). Материал и методы. Изучены биоптаты дорсальной поверхности языка у 7 больных ГЭРБ (3 мужчины, 4 женщины) и 6 человек без патологии органов пищеварения (3 мужчины, 3 женщины). Диагноз ГЭРБ базировался на совокупности клинических данных, суточной рН-метрии, ЭГДС и специализированного опросника GerdQ. Использовали методы сканирующей электронной микроскопии и флюоресцентной конфокальной микроскопии. Результаты. Нитевидные сосочки языка в норме имеют сложное строение и состоят из первичных и вторичных сосочков. У пациентов с ГЭРБ определяют очаги повышенной десквамации эпителия с частичной или полной утратой вторичных сосочков. В норме и в участках с сохранными вторичными сосочками у больных ГЭРБ биопленку микрофлоры выявляют только на эпителии вторичных сосочков. Напротив, в очагах повреждения и полностью утративших вторичные сосочки у больных ГЭРБ микрофлору (более разнообразную по своим морфологическим признакам) выявляют на поверхности эпителиальных клеток первичных сосочков, за исключением их чашеобразных углублений в области утраченных вторичных отростков. В таких чашеобразных углублениях сохраняются плотные межклеточные контакты эпителиальных клеток. Заключение. Для нитевидных сосочков слизистой оболочки языка при ГЭРБ характерно появление участков с частичной или полной утратой вторичных сосочков и повышенной десквамацией эпителиальных клеток. Происходит транслокация биопленки микрофлоры на первичные сосочки, за исключением их чашеобразных углублений (зоны утраченных вторичных сосочков). При транслокации микрофлоры нарастает ее морфологическое разнообразие.

Ключевые слова: нитевидные сосочки языка, микрофлора полости рта, гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь.

Зайратьянц Олег Вадимович — д-р мед. наук, проф., зав. каф. патологической анатомии; e-mail: ovzair (a) mail.ru; ht tps://orcid.org/ 0000-0003-3606-3823
Маев Игорь Вениаминович — ht tps://orcid.org/0000-0001-6114-564X
Базикян Эрнест Арамович — ht tps://orcid.org/0000-0002-9184-3737
Лукина Галина Ильхамовна — ht tps://orcid.org/0000-0003-4145-3797
Чунихин Андрей Анатольевич — ht tps://orcid.org/0000-0002-9054-9464

Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь (ГЭРБ) относится к наиболее распространенным заболеваниям органов пищеварения [1]. Ее частота в западной популяции варьирует от 10 до 20% с перманентной тенденцией к росту [2]. Согласно дефиниции, предложенной Российской гастроэнтерологической ассоциацией, ГЭРБ определяется как хроническое рецидивирующее заболевание, характеризующееся развитием воспалительных изменений слизистой оболочки дистального отдела пищевода и/или характерных клинических симптомов, ассоциированных с повторяющимся рефлюксом в пищевод желудочного и/или дуоденального содержимого [3]. Важно отметить, что ГЭРБ часто сопровождается экстраэзофагеальной патологией, включая поражения красной каймы губ и языка [4, 5].

Патологические изменения языка при ГЭРБ носят обычно неспецифический характер и проявляются появлением белого налета, отечностью, разной степенью десквамации эпителия, атрофией, либо гипертрофией сосочков [4, 6, 7]. Появлению налета способствуют в основном нарушения нормального процесса ороговения и слущивания эпителия, вследствие нервно-трофических расстройств, характера и консистенции пищи и др. [1, 2]. Считается, что основу налета составляют увеличенные, ороговевшие нитевидные сосочки с нарушением отторжения кератиноцитов, остатки пищи, микроорганизмы, слущенные клетки эпителия и фибрин. На процессы ороговения и слущивания эпителия слизистой оболочки языка влияют различные эндогенные и экзогенные факторы, и их нарушения рассматриваются не только как следствие различных заболеваний, особенно органов пищеварения, но и как физиологическая адаптация организма к условиям окружающей среды [8—11].

Собственная пластинка слизистой оболочки и многослойный плоский ороговевающий эпителий языка образуют пять типов сосочков: нитевидные, конусовидные, грибовидные, желобовидные и листовидные. Из них наиболее многочисленными, особенно на дорсальной поверхности языка, являются нитевидные сосочки (papillae filiformes), которые не содержат вкусовых рецепторов, функционируют как «органы» осязания и способствуют удержанию пищи на языке. Нитевидные сосочки длиной 0,6—2,5 мм и толщиной 0,1—0,6 мм представляют собой центральное колоколообразное тело («первичный сосочек»), увенчанное нитевидными выростами собственной пластинки слизистой оболочки, покрытыми ороговевающим эпителием («вторичные сосочки» или «волосоподобные выросты»). Как правило, на первичном сосочке находится 3—8 вторичных [12—15]. Известно, что в норме дорсальная поверхность языка является местом обитания более чем 160 сапрофитных и условно-патогенных видов бактерий. Любое изменение свойств среды их обитания, в частности морфологии нитевидных сосочков, например при заболеваниях органов пищеварения, влечет за собой качественные и количественные изменения состава этой микрофлоры [14, 15].

Цель исследования — выявление изменений нитевидных сосочков и локализации микрофлоры дорсальной поверхности языка у больных ГЭРБ.

Материал и методы

Изучены биоптаты дорсальной поверхности языка у 7 (3 мужчины и 4 женщины) пациентов с неэрозивной формой ГЭРБ и в качестве группы сравнения у 6 (3 мужчины и 3 женщины) человек без патологии верхних отделов желудочно-кишечного тракта. Было получено информированное согласие пациентов на исследование. Средний возраст пациентов с ГЭРБ составил 35 лет (интерквартильный интервал 23; 42), длительность заболевания — 4,8±2,7 года. Диагноз ГЭРБ базировался на диагностических критериях, рекомендованных Российской гастроэнтерологической ассоциацией: совокупности клинических данных, суточной рН-метрии, эзофагодуоденоскопии и специализированного опросника GerdQ [3]. На момент взятия биопсии пациенты терапию не получали.

Биоптаты изучали с применением методов сканирующей электронной микроскопии (СЭМ) и флюоресцентной конфокальной микроскопии (ФКМ) в лаборатории молекулярной биологии и генетики (д.м.н., проф. С.А. Гусев, д.м.н., проф. Г.И. Лукина) ФГБУ Федеральный научно-клинический центр физико-химической медицины ФМБА России. Для проведения СЭМ биоптаты размером 0,5×1,0 мм фиксировали в смеси 2% раствора формальдегида и 1,4% раствора глутаральдегида (рН 7,4) на 1-е сутки при температуре 40 °С, промывали в 0,1М фосфатном буфере (рН 7,4) и дистиллированной воде в течение 2 ч на каждом из этапов. После обезвоживания в этиловом спирте восходящей концентрации образцы высушивали с помощью метода замещения жидкости переходом критической точки с использованием аппарата Hitachi НСР-2 («Hitachi», Япония) и покрывали слоем золота толщиной 10 нм методом напыления в вакуумной установке JEE-420 («Joel», Япония). Исследование нитевидных сосочков в полученных препаратах проводили в сканирующем электронном микроскопе S-570 («Hitachi», Япония).

Для ФКМ нефиксированные биоптаты сразу после получения окрашивали флюоресцентными красителями — синтетическими флюорофорами карбоксифлюоресцеином (эмиссия флюоресценции в зелено-желтой области спектра поглощения, λ 520 нм) и тетраметилкарбоксиродамином (эмиссия флюоресценции в красной области спектра поглощения, λ 576 нм) («Синтол», Россия). Эти красители свободно проникают через клеточные мембраны и окрашивают ядра эпителиальных клеток, а также хроматин бактерий.

Результаты и обсуждение

СЭМ биоптатов дорсальной поверхности языка в группе сравнения подтвердила сложное строение нитевидных сосочков и их важную роль в создании среды обитания микрофлоры языка. Первичные сосочки отличаются широким основанием («луковицей»), на котором расположено несколько вторичных сосочков, собранных в пучок и покрытых сплошным слоем (биопленкой) микрофлоры (рис. 1, а, б). На поверхности эпителиальных клеток луковицы первичного сосочка в месте прикрепления вторичных сосочков микрофлора практически не встречается, а в области верхушек вторичных сосочков различимы колонии кокковой флоры и отдельно встречающиеся палочковидные бактерии. У основания вторичных сосочков эпителиальные клетки характеризуются плотными межклеточными контактами. В дистальных участках вторичных сосочков эпителиальные клетки отличаются менее прочной связью между собой, что в норме позволяет ороговевшим кератиноцитам слущиваться (см. рис. 1, в—е).

Рис. 1. Нитевидные сосочки дорсальной поверхности языка в группе сравнения.

а, б — вторичные сосочки, собранные в пучок и покрытые биопленкой микрофлоры, в ложе первичного сосочка («луковицы»); в — кератиноциты с плотными межклеточными контактами в месте прикрепления вторичных сосочков к первичному (стрелка), микро-флора практически отсутствует; г — кератиноциты с ослабленными межклеточными контактами дистальной части вторичного сосочка (стрелка), покрытые биопленкой микрофлоры; д, е — дистальная часть вторичных сосочков с биопленкой преимущественно кокковой микрофлоры. Сканирующая электронная микроскопия.
а — ×200, б — ×500, в — ×600, г — ×1500, д — ×2000, е — ×4000.

СЭМ биоптатов дорсальной поверхности языка у пациентов с ГЭРБ выявила очаги с полным или частичным отсутствием вторичных сосочков. На их месте в первичных сосочках сохранялись чашеобразные вдавления, покрытые эпителиальными клетками с плотными межклеточными контактами и незначительной бактериальной обсемененностью. Другие участки первичных сосочков характеризуются повышенной десквамацией эпителия, не характерной в норме для такой локализации кератиноцитов, и биопленкой микрофлоры (рис. 2, а, б). Эта микрофлора по морфологическим характеристикам отличается как от исследованных участков группы сравнения, так и участков с сохранными вторичными сосочками у пациентов с ГЭРБ не только ее локализацией, но и более разнообразным видовым составом. Помимо кокков и палочек наблюдается появление нитей, характерных для мицелия грибов и лептотрихий, которые располагаются не только по поверхности, но и в разрывах между эпителиальными клетками (см. рис. 2, в).

У пациентов с ГЭРБ обнаружены первичные сосочки с частично сохранившимися единичными и укороченными вторичными сосочками. Покрывающие их эпителиальные клетки отличаются от группы сравнения повышенной десквамацией и относительно беспорядочным расположением. Такие вторичные сосочки покрыты биопленкой микрофлоры, которая по морфологии отличается от таковой группы сравнения большим разнообразием — присоединяются веретенообразные, почкующиеся формы (см. рис. 2, г). Биопленка не имеет такого плотного прикрепления к эпителиальным клеткам, как в сохранных по своей структуре вторичных сосочках в группе сравнения и у пациентов с ГЭРБ. Микрофлора в участках с неизмененными нитевидными сосочками у пациентов с ГЭРБ более однородна, биопленка прочно прикреплена к поверхности вторичных сосочков, а эпителиальные клетки в меньшей степени подвержены десквамации.

Рис. 2. Нитевидные сосочки дорсальной поверхности языка у пациентов с ГЭРБ.

а — утрата вторичных сосочков на участке повышенной десквамации эпителия; б — основание; в — дистальная часть первичного сосочка с биопленкой микрофлоры; г — сохранившийся вторичный сосочек с биопленкой разнообразной микрофлоры. Сканирующая электронная микроскопия.
а — ×150, б — ×2000, в — ×400, г — ×1500.

Результаты ФКМ подтвердили высокую обсемененность вторичных сосочков в группе сравнения (рис. 3, а, б) и в участках, где они сохранились, у пациентов с ГЭРБ. Напротив, первичные сосочки в группе сравнения и в области чашеобразных углублений на месте отсутствующих вторичных сосочков у пациентов с ГЭРБ не имеют или почти не имеют на поверхности эпителия бактериальные колонии (см. рис. 3, в, г). Микробная флора также не выявляется на поверхности эпителия грибовидных сосочков в группе сравнения и у пациентов с ГЭРБ.

Рис. 3. Нитевидные сосочки дорсальной поверхности языка в группе сравнения (а, б) и у пациентов с ГЭРБ (в, г).

а, б — обильная микрофлора на поверхности эпителия вторичных сосочков; в — единичные бактериальные колонии в области чашеобразных углублений первичных сосочков при утрате вторичных; г — дистальная часть первичного сосочка с биопленкой микрофлоры. Конфокальная флюоресцентная микроскопия, микрофлора и ядра эпителиальных клеток окрашены флюоресцентными красителями (синтетическими флюорофорами, чувствительными к хроматину): в зеленый карбоксифлюоресцеином (а) и красный цвет тетраметилкарбоксиродамином (б—г).
а, б — ×100, в, г — ×400.

Дорсальная поверхность языка является местом первого контакта тканей рта с кислым содержимым рефлюксата при ГЭРБ. Это может инициировать повреждение и нарушение десквамации эпителиальных клеток [4, 7, 14, 15]. Кроме того, это место обитания большого количества разнообразной микрофлоры. Не исключено, что тесно связанная с эпителиальными клетками вторичных сосочков биопленка микрофлоры выполняет определенную защитную функцию и принимает участие в первичном переваривании пищи в полости рта. У пациентов с ГЭРБ бактериальная флора в участках с неизмененными нитевидными сосочками более однородна, прочно прикреплена к поверхности вторичных сосочков, а эпителиальные клетки в меньшей степени подвержены слущиванию. В участках с повреждением вторичных сосочков и повышенной десквамацией эпителия микрофлора более разнообразна и локализована на первичных сосочках, кроме их чашеобразных углублений на месте утраченных вторичных сосочков. При этом эпителиальные клетки первичного сосочка за пределами чашеобразных углублений утрачивают плотные межклеточные контакты, что может вести к повышенной десквамации кератиноцитов.

Заключение

Таким образом, результаты проведенного исследования продемонстрировали сложную структуру нитевидных сосочков дорсальной поверхности языка с наличием биопленки микрофлоры на вторичных сосочках.

Для нитевидных сосочков слизистой оболочки языка при ГЭРБ характерно появление участков с частичной или полной утратой вторичных сосочков и повышенной десквамацией эпителиальных клеток. Происходит транслокация биопленки микрофлоры на первичные сосочки, за исключением их чашеобразных углублений (зоны утраченных вторичных сосочков). При транслокации микрофлоры нарастает ее морфологическое разнообразие.

Участие авторов:
Концепция и дизайн исследования: И.В.М., Э.А.Б.
Сбор и обработка материала: Э.А.Б., Г.И.Л., А.А.Ч.
Написание текста: Г.И. Л., О.В.З., А.А.Ч.
Редактирование: О.В.З.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература / References

1. Маев И.В., Андреев Д.Н., Дичева Д.Т. Гастроэзофагеальная рефлюксная болезнь: от патогенеза к терапевтическим аспектам. Consilium medicum. 2013;8:30-34. [Maev IV, Andreev DN, Dicheva DT. Gastroesophageal reflux disease: from pathogenesis to therapeutic aspects. Consilium medicum. 2013;(8):30-34. (In Russ.)].
2. El-Serag HB, Sweet S, Winchester CC, Dent J. Update on the epidemiology of gastro-oesophageal reflux disease: a systematic review. Gut. 2014;63(6):871-880. ht tps://doi.org/10.1136/gutjnl-2012-304269
3. Ивашкин В.Т., Лапина Т.Л., ред. Гастроэнтерология. Национальное руководство: краткое издание. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2011. [Ivashkin VT, Lapina TL, eds. Gastroenterology. National guide: brief edition. (Gastroenterologiya. Natsional’noe rukovodstvo: kratkoe izdanie). Moscow: GEOTAR-Media; 2011. (In Russ.)].
4. Маев И.В., Барер Г.М., Бусарова Г.А., Пустовойт Е.В., Поликанова Е.Н., Бурков С.Г., Юренев Г.Л. Стоматологические проявления гастроэзофагеальной рефлюксной болезни. Клиническая медицина. 2005;83(11):33-38. [Maev IV, Barer GM, Busarova GA, Pustovoyt EV, Polikanova EN, Burkov SG, Yurenev GL. Dental manifestations of gastroesophageal reflux disease. Klinicheskaya meditsina. 2005;83(11):33-38. (In Russ.)].
5. Kislig K, Wilder-Smith CH, Bornstein MM, Lussi A, Seemann R. Halitosis and tongue coating in patients with erosive gastroesophageal reflux disease versus nonerosive gastroesophageal reflux disease. Clin Oral Investig. 2013;17(1):159-165. ht tps://doi.org/10.1007/s00784-012-0705-5
6. Банченко Г.В. Сочетанные заболевания слизистой оболочки полости рта и внутренних органов. М.: Медицина; 1979. [Banchenko GV. Concomitant diseases of the oral mucosa and internal organs (Sochetannye zabolevaniya slizistoi obolochki polosti rta i vnutrennikh organov). Moscow: Meditsina; 1979. (In Russ.)].
7. Поликанова Е.Н. Клинико-лабораторное исследование мягких тканей полости рта и твердых тканей зубов у пациентов, страдающих гастроэзофагеальной рефлюксной болезнью: Дис. … канд. мед. наук. М. 2005. Ссылка на 21.09.16. [Polikanova EN. Clinical and laboratory study of soft tissues of the oral cavity and hard tissue of teeth in patients with gastroesophageal reflux disease (Klinikolaboratornoe issledovanie myagkikh tkanei polosti rta i tverdykh tkanei zubov u patsientov, stradayushchikh gastroezofageal’noi reflyuksnoi bolezn’yu). Diss. Moscow; 2005. (In Russ.)]. Accessed 21.09.16. Available at: http://www.gastroscan.ru›disser/polikanova-en.pdf
8. Correa MC, Lerco MM, Henry MA. Study in oral cavity alterations in patients with gastroesophageal reflux disease. Arq Gastroenterol. 2008;45(2):132-136. ht tps://doi.org/10.1590/S0004-28032008000200008
9. Базикян Э.А., ред. Пропедевтическая стоматология. Учебник для медицинских вузов. М.: ГЭОТАР-Медиа; 2008. [Bazikyan EA, ed. Introductory dentistry. Textbook for medical schools (Propedevticheskaya stomatologiya. Uchebnik dlya meditsinskikh vuzov). Moscow: GEOTAR-Media; 2008. (In Russ.)].
10. Борисенко Г.Г., Лукина Г.И., Базикян Э.А., Ковалева А.М. Оценка изменений слизистой оболочки полости рта при заболеваниях желудочно-кишечного тракта. Клиническая медицина. 2009;87(6):36-38. [Borisenko GG, Lukina GI, Bazikyan EA, Kovaleva AM. Evaluation of changes of the oral mucosa in diseases of the gastrointestinal tract. Klinicheskaya meditsina. 2009;87(6): 36-38. (In Russ.)].
11. Dhouailly D, Xu C, Manabe M, Schermer A, Sun T. Expression of hair-related keratins in a soft epithelium: Subpopulations of human and mouse dorsal tongue keratinocytes express keratin markers for hair-, skin- and esophageal-types of differentiation. Exp Cell Res. 1989;181(1):141-158. ht tps://doi.org/10.1016/0014-4827(89)90189-4
12. Kullaa-Mikkonen A. Geographic tongue: an SEM study. J Cutan Pathol. 1986;13(2):154-162. ht tps://doi.org/10.1111/j.1600-0560.1986.tb01516.x
13. Kullaa-Mikkonen A, Sorvari T. A scanning electron microscopic study of the dorsal surface of the human tongue. Acta Anat (Basel). 1985;123(2):114-120. ht tps://doi.org/10.1159/000146050
14. Лукина Г.И. Морфофункциональные особенности слизистой оболочки полости рта у больных с заболеваниями органов пищеварения: Дис. … д-ра мед. наук. М. 2011. [Lukina GI. Morphofunctional features of oral mucosa in patients with diseases of digestive organs (Morfofunktsional’nye osobennosti slizistoi obolochki polosti rta u bol’nykh s zabolevaniyami organov pishchevareniya). Diss. Moscow. 2011. (In Russ.)].
15. Лукина Г.И., Базикян Э.А. Анализ результатов сканирующей электронной микроскопии нитевидных сосочков языка. Российская стоматология. 2011;4(4):20-25. [Lukina GI, Bazikyan EA. Analysis of the results of scanning electron microscopy of the filiform lingual papillae Rossiiskaya stomatologiya. 2011;4(4):20-25. (In Russ.)].

Статья опубликована на сайте http://www.gastroscan.ru