Самсонова М.В.

ФГУ "НИИ пульмонологии" ФМБА России

Черняев А.Л.

ФГУ "НИИ пульмонологии" ФМБА России

Гистологическая дифференциальная диагностика гранулематозных болезней легких (часть II)

Журнал: Архив патологии. 2019;81(2): 59-65

Просмотров : 171

Загрузок : 12

Как цитировать

Самсонова М. В., Черняев А. Л. Гистологическая дифференциальная диагностика гранулематозных болезней легких (часть II). Архив патологии. 2019;81(2):59-65. https://doi.org/10.17116/patol20198102159

Авторы:

Самсонова М.В.

ФГУ "НИИ пульмонологии" ФМБА России

Все авторы (2)

Наиболее частой причиной развития гранулематозного процесса в легких является инфекция. Дифференциальная диагностика инфекционных гранулематозов основывается на характеристике гранулематозного воспаления и выявлении микроорганизма.

Грибы

Грибы, вызывающие глубокие микозы, как правило, не формируют гранулематозное воспаление в легких. В большинстве наблюдений такие грибы, как Aspergillus, Candida и некоторые другие, вызывают локальную мицетому, диффузный инвазивный микоз или аллергические реакции (аллергический бронхолегочный аспергиллез/микоз). Гранулематозные реакции, вызванные этими грибами, возникают редко [1].

Гистоплазмоз

Гистоплазмоз вызывается Histoplasma capsulatum (Северная Америка, долины рек) и H. duboisii (Африка), представляющими собой почкующиеся дрожжевые клетки диаметром 2—4 мкм. Микроорганизмы обнаруживают в цитоплазме макрофагов и гистиоцитов, а также и в некротическом детрите. Капсулы организма окрашиваются при окраске по Гимзе или ШИК-реакции. Формирование эпителиоидно-клеточных гранулем вызывают оба организма, однако некротизирующий гранулематоз чаще описан при H. сapsulatum [2].

Криптококкоз (европейский бластомикоз)

Cryptococcus neoformans встречается повсеместно, находится в почве, голубином помете, размер клетки 4—7 мкм, размножается почкованием, окрашивается гематоксилином и эозином, муцикармином, при ШИК-реакции. Криптококки вызывают различные изменения в легких. Типичная гранулематозная реакция представляет собой сливающиеся ненекротические гранулемы с множеством гигантских многоядерных клеток и нерезко выраженной воспалительной реакцией, гигантские клетки располагаются преимущественно вне гранулем и содержат клетки криптококков. Эти грибы можно также обнаружить внутри некротических гранулем (криптококкома), напоминающих таковые при микобактериальной инфекции и других видах грибов (рис. 1).

Рис. 1. Фрагмент некротической гранулемы с округлыми образованиями диаметром 10—20 мкм (клетки криптококка). Окраска гематоксилином и эозином, ×400.
У иммунокопрометированных лиц клетки криптококка можно обнаружить внутри альвеол, в их стенках и интерстиции при отсутствии выраженной воспалительной реакции, могут быть разрозненные гигантские многоядерные клетки [3].

Коккцидиоз

Coccidioides наиболее часто приводит к образованию некротической гранулемы, при этом эозинофильная реакция может быть выраженной или отсутствовать, нейтрофилы также могут быть многочисленны. Как и при других инфекциях, гранулемы располагаются перибронхиолярно или сообщаются с разрушенными бронхиолами. Процесс сопровождается формированием по периферии мелких ненекротизирующих гранулем. Coccidioides обычно находят в центре некротических гранулем, они состоят из больших сферических структур (сферул), содержащих дрожжеподобные структуры (эндоспоры), эндоспоры различного размера могут располагаться в некрозе или клеточном детрите, напоминая другие грибы. Наличие сферул и эндоспор свидетельствует в пользу коккцидиоза. Как и Histoplasma, Coccidioides не растут в культуре, таким образом, диагноз может быть установлен только при гистологическом исследовании [2].

Бластомикоз

Встречается редко, такой диагноз может быть заподозрен при наличии гранулематоза или гигантоклеточной реакции в сочетании с выраженным острым воспалением. Как правило, описывают базофильный, богатый клеточным детритом, некроз в отличие от эозинофильного или слегка «грязного» при других инфекционных некротических гранулемах. Часто процесс бронхиолоцентричный. Крупные, толстостенные дрожжеподобные клетки Blastomyces могут быть обнаружены при окрашивании гематоксилином и эозином, а также муцикармином. Отличительной чертой микроорганизма является активное почкование, внутри клеток также обнаруживают ядерный материал (множественные ядрышки), однако эти признаки наблюдаются не всегда. В связи с этим по сравнению с клетками Histoplasma и Cryptococcus и эндоспорами Coccidioides клетки Blastomyces крупнее, но мельче сферул Coccidioides [2].

Пневмоциста

Большинство патологов знакомы с обычной картиной пневмонии, вызванной Pneumocystis, однако в 5—17% наблюдений описано формирование нечетко очерченных внутриальвеолярных эпителиоидных или гистиоцитарных гранулем вокруг эозинофильного экссудата, иногда без экссудата, возможно формирование даже четко очерченных гранулем с/без центрального некроза [4, 5]. Кроме того, у пациентов, инфицированных ВИЧ, возможно сочетание пневмоцистной инфекции с гранулемой при талькозе (при внутривенном введении таблетированных препаратов), при этом периваскулярно обнаруживают скопление многоядерных клеток «инородных тел», содержащих светопреломляющие частицы талька (рис. 2, а,

Рис. 2. Пневмоцисты в просвете альвеолы, периваскулярная гранулема «инородных тел» с частицами талька. а — окраска гематоксилином и эозином; б — тот же препарат, поляризационная микроскопия, ×400.
б).

Паразиты

К наиболее частым паразитам, способным приводить к развитию гранулематозного воспаления в легких, относится Dirofilaria. Этот круглый червь поражает чаще собак, но также встречается и у человека, заражение происходит путем укуса насекомыми. Личинка червя попадает в правые отделы сердца, при эмболии — в легочные артерии, вызывая тромбоз последних с развитием инфарктоподобных некрозов (рис. 3).

Рис. 3. Личинка Dirofilaria в ветви легочной артерии, инфильтрация плазматическими клетками и эозинофилами. Окраска гематоксилином и эозином,×100.
При этом в 1/3 наблюдений отмечается развитие гранулем в прилежащей ткани легкого, в половине — некротического или ненекротического васкулита, в 2/3 — эозинофильной инфильтрации [6].

Туберкулез

Туберкулезное воспаление вызывают члены семейства Mycobacterium tuberculosis, а именно M. tuberculosis, M. bovis, M. africanum, принадлежащие к группе быстрорастущих микобактерий. Вирулентность этих микобактерий варьирует от умеренных до высоковирулентных штаммов. В зависимости от вирулентности микобактерии, с одной стороны, и состояния иммунной защиты, с другой — изменения в легких при туберкулезе могут быть самыми разнообразными от распространенных некротических гранулем, милиарных некротических гранулем, ненекротических гранулем, туберкулемы, зажившей фиброзированной гранулемы (рис. 4)

Рис. 4. Туберкулезная гранулема с лимфогистиоцитарным валом и гигантскими многоядерными клетками Пирогова—Лангханса по периферии. Окраска гематоксилином и эозином, ×100.
[7]. Гранулемы при туберкулезе обычно бронхиолоцентричной локализации, но следует помнить, что они могут быть таковыми при любом инфекционном гранулематозе и даже при саркоидозе. Гистологические изменения при туберкулезе неотличимы от таковых при нетуберкулезном микобактериозе. Это было подтверждено в исследовании R. Corpe и I. Stergus [8], в котором 27 патологам, специалистам в диагностике микобактериальных заболеваний, было предложено оценить 25 гистологических препаратов без информации о культурально-подтвержденной инфекции. В большинстве случаев различить туберкулез или микобактериоз или не представлялось возможным, или сформулированный диагноз был ошибочным. Таким образом, диагностика туберкулеза должна быть основана на выявлении и последующем определении вида микобактерии! Сталкиваясь в процессе консультационной работы с пациентами, которые несколько месяцев (а иногда и не один год!) получали эмпирически назначенное лечение противотуберкулезными препаратами без подтверждения микобактериальной инфекции, полагаем, что такой подход приводит к повышению в нашей стране числа наблюдений с мультирезистентными штаммами микобактерий или штаммами с множественной лекарственной устойчивостью.

Нетуберкулезный микобактериоз

Нетуберкулезный микобактериоз — воспаление, вызываемое микобактериями, не относящимися к семейству микобактерий туберкулеза M. avium, M. fortuitum, M. gordonae, M. kansasii, M. xenopi и M. marinum, определяемых так же, как комплекс MAC. В отличие от микобактерий туберкулеза эти микобактерии могут быть обнаружены внутриклеточно в макрофагах (гистиоцитах), у иммунокопрометированных лиц они могут быть многочисленны. Диагностируются при проведении окраски на кислотоустойчивость, культуральных или молекулярно-биологических исследований. Как уже сказано выше, зачастую гистологические изменения сходны с таковыми при туберкулезе. Могут быть также выявлены ненекротические гранулемы, гистиоцитарные гранулемы, гранулемы, состоящие из пенистых, зернистых макрофагов, содержащих микобактерии. И.П. Соловьева и соавт. [9] описывают следующий спектр гистологических изменений при микобактериозах: туберкулезная гранулема — эпителиоидно-клеточная, число клеток Лангханса и интенсивность некроза варьируют, микобактерий немного; ареактивная, некротическая мультибациллярность — воспалительный ответ представлен слабо, в зоне некроза обилие микобактерий; мультибациллярный гистиоцитоз — диффузная макрофагальная инфильтрация с внутриклеточным обилием микобактерий, некрозы отсутствуют; мультибациллярный минимальный гистиоцитоз — слабая воспалительная реакция с внутриклеточным обилием микобактерий; гистиоидное поражение — узелковые скопления веретенообразных макрофагов с обилием микобактерий; неспецифическая грануляционная ткань; острый гнойный абсцесс.

Описано также заболевание MAC-гиперсенситивно-подобная болезнь (в англоязычной литературе чаще встречается «Hot tub lung»), вызывается микобактериями MAC-комплекса, связано с использованием сауны, душевых кабин, в которых возможно ингаляционное аэрозольное воздействие. Гистологические проявления при этом заболевании сходны с изменениями при гиперсенситивном пневмоните [10].

Разнообразие заболеваний, приводящих к развитию гранулематозного воспаления, определяет определенные трудности в проведении дифференциальной диагностики даже при выполнении резекционных (операционных, видеоассистированных) биопсий, позволяющих получить достаточное количество материала для гистологического исследования [11]. Тем не менее установить причину гранулематозного воспаления удается не всегда. По данным T. Ulbright, A.-L. Katzenstein [12], проанализировавших 86 одиночных гранулем легких, выявленных при рентгенологическом исследовании, инфекционный процесс, вызванный кислотоустойчивыми микобактериями или грибами, был подтвержден в 70% случаев. В 25 наблюдениях инфекционная этиология не была доказана, при этом в 2 диагностирована гиалинизированная гранулема, в 1 — полиангиит с гранулематозом и в 22 классифицировать процесс не удалось. При этом было обнаружено значительное сходство гистологических изменений при инфекционных гранулемах и полиангиите с гранулематозом, вполне возможно, что последний явился отражением нарушений иммунного ответа на инфекционный агент, который уже не мог быть обнаружен в ткани. Это означает, что диагностировать полиангиит с гранулематозом и другие ангииты легких в случае солитарных узлов при отсутствии поражения других органов следует с крайней осторожностью. В таких случаях следует рекомендовать проведение тщательного обследования и динамического наблюдения за пациентами.

S. Mukhopadhyay и соавт. из университетской клиники Сиракузы (США) провели мультицентровое ретроспективное исследование 500 биопсий из 10 клиник США, Великобритании, Австрии, Бразилии, Японии, Турции и Индии с гранулематозами легких. При анализе биопсий специфический диагноз установлен в 58% наблюдений, наиболее часто выявлены саркоидоз (27%) и микобактериальная инфекция (25%) (табл. 1).

Таблица 1. Частота различных причин гранулематозного воспаления в легких по результатам биопсий [10] с приведением собственных данных Примечание. * – ANCA-позитивные заболевания, не укладывающиеся в картину гранулематоза Вегенера и синдрома Чарджа—Стросса; ANCA — антинейтрофильные цитоплазматические антитела, ЛИП – лимфоидная интерстициальная пневмония; ** – собственные данные (ФГБУ «НИИ пульмонологии ФМБА» России).
Микобактериальная инфекция была диагностирована в 18% наблюдений вне США против 8% в США, напротив, грибковая инфекция составила 19% в США (чаще всего это был гистоплазмоз) против 4% в других странах. Грибы чаще всего выявлены при гистологическом исследовании, тогда как микобактериальная инфекция — при культуральном. В 42% наблюдений этиологический фактор гранулематоза не установлен (табл. 2).

Данное исследование, на наш взгляд, представляется крайне интересным, поскольку прежде всего свидетельствует о преобладании саркоидоза и инфекционного гранулематозного воспаления в структуре гранулематозных заболеваний по данным гистологических исследований, проведенных в разных странах и географических регионах. Грибковая инфекция чаще явилась причиной гранулематозного воспаления в США, тогда как в других странах чаще была диагностирована микобактериальная инфекция, что является отражением эндемичности этих инфекций. Для улучшения качества этиологической диагностики следует обязательно направлять материал одновременно в гистологическую и микробиологическую лабораторию во всех наблюдениях, в которых подозревается гранулематозное заболевание. Причина гранулематозного воспаления, по данным этого исследования, не установлена более чем в трети наблюдений даже после гистологического исследования [10].

Проанализировав результаты консультативно-диагностических исследований нашей лаборатории, выявили, что число наблюдений, представляющих гранулематозные или гранулематозно-некротические процессы, составило практически треть от общего числа биопсий (284 на 1000 наблюдений) (см. табл. 2),

Таблица 2. Частота встречаемости специфических гранулематозных инфекций [10] Примечание. *— микобактерия, выявленная при окраске на кислотоустойчивость в срезах, при отрицательном или невыполненном культуральном исследовании.
в 36,2% наблюдений нам не удалось установить причину гранулематозного процесса в легких.

Частота инфекционного гранулематоза велика, исключая другие процессы, в диагностике которых существенную помощь оказывают данные анамнеза, клинических проявлений, лабораторных исследований и специфических морфологических изменений, о которых было сказано выше, остальные гранулематозные заболевания с наибольшей вероятностью следует относить к инфекционным.

Важным вопросом при дифференциальной диагностике инфекционных гранулематозов является выявление в срезах инфекционного агента. Для этого необходимо и обязательно применять дополнительные окраски. При выявлении грибковой инфекции прежде всего следует внимательно оценивать срезы, окрашенные гематоксилином и эозином. Большинство грибов, такие как Cryptococcus, Blastomyces, Coccidioides и Aspergillus, можно увидеть при окраске гематоксилином и эозином чаще в зонах некроза, чем в окружающей ткани. При проведении дополнительных окрасок следует выбирать срезы, в которых присутствует некроз. Как правило, для диагностики грибковой инфекции наиболее часто используют окраску серебрением по Грокотту, ШИК-реакцию, предлагают также окраски альциановым синим (по Моури), основным коричневым (по методу Шубича) или комбинированную окраску — ШИК-реакция с обработкой альциановым синим с докраской гематоксилином (рис. 5)

Рис. 5. Клетки криптококка в гигантских многоядерных клетках в гранулеме. Комбинированная окраска альциановым синим, реактивом Шиффа и гематоксилином, ×200.
[1].

Для диагностики микобактериальной инфекции используют окраску по Цилю—Нильсену, однако микобактерии, как правило, немногочисленны, их поиск трудоемок, использование альтернативных окрасок аурамином или аурамином/родамином повышает чувствительность метода, однако требует использования флюоресцентного микроскопа (рис. 6, а,

Рис. 6. Кислотоустойчивые микобактерии. а — окраска по Цилю—Нильсену; б — аурамином/родамином (флюоресценция), ×1000.
б). Для повышения выявляемости микобактерий T. Ulbright, A. Katzenstein рекомендуют проводить окрашивание по крайней мере с двух блоков [12]. При диагностике сифилиса рекомендуют проводить серебрение по Гомори или по Вартину—Старри [3].

Один из вопросов, до сих пор требующих ответа, существуют ли дополнительные возможности, современные методы диагностики инфекций при гранулематозах. Иммуногистохимическое исследование является доступным, однако имеет несколько ограничений, а именно перекрестную реактивность, а также доступность антител, особенно для редко встречающихся микроорганизмов. Гибридизация in situ может быть полезна, однако не для выявления, а для идентификации грибов, обнаруженных в срезах, окрашенных традиционно. Для диагностики туберкулеза можно проводить ПЦР в реальном времени на парафиновых срезах, при этом специфичность метода составляет 99%, а чувствительность — лишь 65%. В то же время при использовании этого же метода для обнаружения микобактерий туберкулеза в спинномозговой жидкости, моче или бронхоальвеолярном смыве чувствительность составляет более 90%. Таким образом, этот метод полезен и в случае выявления микобактерий подтверждает, а при отрицательном результате не исключает диагноза туберкулеза. Кроме того, он не позволяет выявить нетуберкулезные микобактерии. По данным M. Aubry [13], «золотым стандартом» для диагностики нетуберкулезных микобактериозов остается культуральное исследование, их анализ свидетельствует о том, что более чем в 75% наблюдений единственный метод, позволивший подтвердить микобактериоз, было исследование культуры ткани.

Несмотря на полную гистологическую оценку препаратов легкого, а также проведение корреляций с клиническими, микробиологическими и серологическими данными, от 30 до 40% инфекционных гранулематозов остаются с невыясненным этиологическим фактором даже в ведущих университетских клиниках США. Полагаем, что в нашей стране на долю таких наблюдений приходится более 60%. В связи с этим возникает вопрос о диагностической значимости таких заболеваний. T. Ulbright, A. Katzenstein [12] полагают, что в таких наблюдениях представлены инфекционные гранулемы, в которых микроорганизм был уничтожен и/или удален посредством развившегося воспалительного процесса. Ретроспективный анализ наблюдений, в которых были диагностированы некротические гранулемы, показал, что пациенты, не получавшие в дальнейшем специфической терапии, были по-прежнему живы при отсутствии клинических симптомов. То же подтверждено и M. Aubry [13], которая отмечает, что даже в случае появления новых очагов неблагоприятных исходов заболевания выявлено не было. В таких наблюдениях следует рекомендовать патологоанатомам давать описательное гистологическое заключение с указанием наличия/отсутствия некроза, отсутствия выявленных микроорганизмов: «этиология заболевания, вероятнее всего, инфекционная, специальные окраски для выявления микроорганизмов отрицательные».

При подозрении на гранулематозное заболевание и проведении резекции ткани необходимо оставлять часть ткани нефиксированной для возможного проведения культурального исследования и, если доступно, использовать метод быстрой заморозки при –70 °С для последующего проведения ДНК- и РНК-диагностики. При дифференциальной диагностике гранулематозных заболеваний следует прежде всего определить, является или гранулема инфекционной, или имеют место признаки других заболеваний, в том числе гранулематоза Вегенера. Если диагноз неинфекционной этиологии исключен, необходимо выполнить специальную окраску для обнаружения микроорганизмов, при этом желательно окрашивать срезы как минимум с двух блоков, при этом убедившись, что в материале присутствуют очаги некроза. Если на первый взгляд выявить микроорганизмы не удалось, рекомендуется просмотреть срезы еще раз при большем увеличении, а также использовать для окраски дополнительный блок. При отрицательном результате и клинических данных, свидетельствующих в пользу туберкулеза или других инфекций, рекомендуется проведение ПЦР. Если опять получен отрицательный результат, следует рекомендовать дополнительные культуральные и серологические исследования, исключающие инфекционный процесс (рис. 7).

Рис. 7. Алгоритм диагностики некротических гранулематозных заболеваний легких [10].
Тем не менее по результатам этого алгоритма у определенной части гранулематозных заболеваний этиология не выяснена.

Таким образом, дифференциальная диагностика гранулематозных заболеваний легких сложна для патологоанатомов с целью достижения успеха желательно не только соблюдать правила исследования материала, приведенного в предложенном выше алгоритме, необходимы также тесное взаимодействие врача-пульмонолога, хирурга, выполняющего биопсию, а также коллегиальный подход.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Сведения об авторах

Самсонова Мария Викторовна — зав. лаб. патологической анатомии; e-mail: samary@mail.ru; https://orcid.org/0000-0001-8170-1260

Черняев Андрей Львович — заведующий отделом фундаментальной пульмонологии; e-mail: cheral12@gmail.com

Подтверждение e-mail

На test@yandex.ru отправлено письмо с ссылкой для подтверждения e-mail. Перейдите по ссылке из письма, чтобы завершить регистрацию на сайте.

Подтверждение e-mail