Features of the Local Immune Response in the Infectious Process of Acute and Chronic Wounds: Results of Immunohistochemical Studies of Cellular Immunity Factors

Abstract

Цель. Осуществить иммуногистохимические исследования факторов клеточного иммунитета в биоптатах острых и хронических ран с учетом клинико-микробиологических характеристик раневой поверхности. Материалы и методы. Выполнен анализ относительного содержания (%) CD3+ (Т-лимфоциты), CD4+ (Т-хелперы) и CD8+ (Т-цитотоксические лимфоциты), CD20+ (В-лимфоциты), CD138+ (плазмоциты), CD68+ (макрофаги), CD15+ (нейтрофилы), CD34+ (эндотелий сосудов), CD57+ (натуральные киллеры), d2-40 (лимфатический эндотелий), Ki 67+ (маркер пролиферации), каспаза 3+ (маркер апоптоза), S100 (маркер воспаления), COX-2 (маркер воспаления) клеток по результатам иммуногистохимического исследования биоптатов грануляционной ткани пациентов с острыми ранами (ОР, n=30, срок раны от 5 до 21 суток) и хроническими ранами (ХР, n=120, срок раны более 3 недель). Оценивали также клинический статус раны на предмет наличия признаков воспаления и выполняли микробиологический посев раневого отделяемого. Результаты. Более высокие значения иммунорегуляторного индекса (отношение CD4+/CD8+) и маркера пролиферации Ki 67+ регистрировались в острых ранах сроком от 5 до 21 суток, более низкие – в хронических ранах сроком более 22 суток и существенно не изменялись в зависимости от клинико-микробиологического состояния ран. Дополнительным признаком локального иммунного ответа являлось количество нейтрофилов, преобладающее в хронических ранах. Воспалительный статус ран и присутствие микроорганизмов, переход от стадии колонизации к стадии критической колонизации и инфекции характеризовались увеличением относительного содержания в ранах Т-лимфоцитов и их основных субпопуляций (CD4+ и CD8+ клеток), В-лимфоцитов, нейтрофилов и макрофагов, более высокими значениями S100 и COX-2. При выделении из хронических ран монокультур S. aureus в биоптатах в меньшем количестве обнаруживались В-лимфоциты, натуральные киллеры и макрофаги по сравнению с их содержанием в ранах, в которых этиологическими факторами инфекционного процесса были P. aeruginosa и A. baumannii. Выводы. Определение клеточных факторов локального иммунитета является перспективным направлением для дифференциальной диагностики острой и хронической раны, а особенности их изменения позволяют установить стадию инфекционного процесса. Purpose. To analyze the results of immunohistochemical studies of biopsy specimens from acute and chronic wounds taking into account their clinical and microbiological characteristics. Materials and methods. The relative content (%) of CD3+ (T-lymphocytes), CD4+ (T-helpers) and CD8+ (T-cytotoxic lymphocytes), CD20+ (B-lymphocytes), CD138+ (plasmocytes), CD68+(macrophages), CD15+(neutrophils), CD34+(vascularendothelium), CD57+ (natural killer cells), d2-40 (lymphatic endothelium), Ki 67+ (proliferation marker), caspase 3+ (apoptosis marker), S100 (inflammatory marker), COX-2 (inflammatory marker) cells was analyzed according to the results of immunohistochemical study of granulation tissue biopsy specimens from patients with acute wounds (n=30, wound duration from 5 to 21 days) and chronic wounds (n=120, wound duration more than 3 weeks). The clinical status of the wound was also assessed for signs of inflammation, and microbiological culture of wound swabs was performed. Results. Higher values of the immunoregulatory index (the ratio of CD4+/CD8+ lymphocytes) and the proliferation marker Ki 67 were recorded in acute wounds for a period of 5 to 21 days, lower values – in chronic wounds for a period of more than 22 days, and did not significantly change depending on the clinical and microbiological state of wounds. An additional feature was the number of neutrophils predominating in chronic wounds. The inflammatory status of wounds and the presence of microorganisms, as well as switch from colonisation stage to critical colonisation and infection stage were characterised by an increase in T-lymphocytes relative content and their major subpopulations (CD4+ and CD8+ cells), B-lymphocytes, neutrophils and macrophages, higher values of S100 and COX-2 in wounds. When S. aureus monocultures were isolated from chronic wounds, B-lymphocytes, natural killer cells and macrophages were lower in biopsy specimens compared to their content in wounds in which P. aeruginosa and A. baumannii were etiologic factors of the infectious process. Conclusions. Immunohistochemical cell markers are promising objective criteria for differential diagnosis of acute and chronic wounds, allowing to establish the infectious process stage.