Федулова М.В.

ФГБУ «Российский центр судебно-медицинской экспертизы»

Куприянов Д.Д.

ФГБУ «Российский центр судебно-медицинской экспертизы»

Результаты экспериментального применения антител к TGFβ1 для иммуногистохимической оценки прижизненности повреждений

Авторы:

Федулова М.В., Куприянов Д.Д.

Подробнее об авторах

Прочитано: 1268 раз


Как цитировать:

Федулова М.В., Куприянов Д.Д. Результаты экспериментального применения антител к TGFβ1 для иммуногистохимической оценки прижизненности повреждений. Судебно-медицинская экспертиза. 2023;66(5):43‑46.
Fedulova MV, Kupriyanov DD. TGFβ1 antibodies application for IHC determination of injuries vitality. The experimental results. Forensic Medical Expertise. 2023;66(5):43‑46. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/sudmed20236605143

Рекомендуем статьи по данной теме:
К вы­хо­ду в свет ру­ко­водства по су­деб­но-ме­ди­цин­ской гис­то­ло­гии. Су­деб­но-ме­ди­цин­ская эк­спер­ти­за. 2025;(6):59-62

Проблема достоверной диагностики прижизненности и давности механических повреждений остается одной из наиболее актуальных в судебной медицине. Методы классической судебно-медицинской гистологии, основанные на определении этапов воспалительно-репаративного процесса и широко применяемые на сегодняшний день, обеспечивают приемлемую достоверность начиная с получаса после причинения повреждения, когда определяемые морфологические признаки начинают носить однозначно прижизненный характер. Интервал времени в пределах первых 30—40 мин между причинением повреждения и наступлением смерти традиционно является проблемным, поскольку реакции этого периода, выявляемые преимущественно на тканевом уровне, зачастую обнаруживаются и в посмертном материале.

К настоящему времени в литературе известны приблизительно два десятка иммуногистохимических (ИГХ) маркеров, которые были исследованы на предмет возможности диагностики прижизненности и давности повреждений ИГХ-методами, с помощью которых можно проследить реакцию тканей на повреждение на клеточном и молекулярном уровнях. Тем не менее проблема достоверного определения прижизненности и давности повреждений, особенно на малых интервалах времени от причинения травмы до наступления смерти, не нашла уверенного научного и практического решения. Так, рекомендации по ИГХ-диагностике прижизненности в экспертной практике отсутствуют за редкими исключениями, касающимися отдельных видов повреждений, например, огнестрельной травмы и странгуляционной асфиксии [1, 2].

Сведения об описанных в специальной литературе маркерах прижизненности и ранней (до 30 мин) давности повреждений обобщены и проанализированы ранее в обзорных работах [3—5]. Наибольший интерес представляют маркеры, обнаружение которых возможно уже с первых минут существования повреждения и которые таким образом могут указывать на прижизненность травмы. Одним из таких ранних маркеров прижизненности является трансформирующий фактор роста TGFβ1, который был выбран для проведения настоящего исследования.

TGFb — семейство из 5 пептидных факторов, из которых в организме млекопитающих присутствуют TGFb1—3; в свою очередь, из них превалирует TGFβ1, который является многофункциональным цитокином, оказывающим значительное влияние на ряд физиологических и патологических процессов. TGFβ1 представляет собой мощный ингибитор пролиферации клеток и индуктор апоптоза, контролирующий баланс между репликацией и гибелью клеток. Участие TGFβ1 проявляется в регенеративных (заживление повреждений мягких тканей, органов и костей) и неопластических процессах, развитии фиброза.

TGFβ1 участвует в органогенезе эмбриона, кроветворении, хондро-, адипо- и ангиогенезе, формировании кожи. Действие TGFβ1 зависит от типа клетки-мишени; так, он стимулирует пролиферацию некоторых клеток мезенхимального происхождения (звездчатых клеток печени, фибро- и остеобластов, шванновских клеток, ингибирует рост эпителиальных, эндотелиальных, гемопоэтических (включая мегакариоциты) клеток, кератиноцитов, гепатоцитов [6—8], подавляет активность Т- и В-лимфоцитов [9].

В патологоанатомических исследованиях показана роль TGFβ1 в процессах фиброза при ряде хронических заболеваний. При панкреатитах экспрессия TGFβ1 в поджелудочной железе (особенно в клетках островкового аппарата) способствует прогрессированию фиброза [10]. Аналогичным является воздействие TGFβ1 на структуры печени при аутоиммунных заболеваниях, в частности, аутоиммунном гепатите и первичном билиарном циррозе [11]. Экспрессия TGFβ1 достоверно понижается в эпителии желудка и двенадцатиперстной кишки при развитии гастритов и язвенных поражений, ассоциированных с Helicobacter pylori [12]; увеличение экспрессии TGFβ1 в эпителии отмечено при воспалительных заболеваниях кишечника, сопровождающихся фиброзом [13]. Резистентность к сигналам TGFβ1 рассматривается в качестве одного из факторов канцерогенеза при раке желудка и толстой кишки [14]. Исследуется роль TGFβ1 в канцерогенезе опухолей кожи [15].

Возможность использования TGFβ1 для целей судебно-медицинской диагностики прижизненности одними из первых изучили W. Grellner и соавт. [16], которые на материале из 125 образцов кожных ран и контрольных образцов показали, что гиперэкспрессия TGFβ1 в некоторых структурах кожи, особенно в области кровоизлияний, достигала максимума в течение 30 мин, начинаясь с первых минут после их причинения, примерно в 1/3 повреждений.

T. Kondo и Y. Ishida [17] в своей работе положительно высказываются о возможности использования TGFβ1 для оценки прижизненности повреждений; в качестве перспективного метода авторы рассматривают определение экспрессии нескольких маркеров одновременно, т. е. использование панели антител.

G. Gauchotte и соавт. [18] провели обзор, в котором также рассмотрели TGFβ1 как один из наиболее перспективных потенциальных маркеров. F. Van de Goot и J. Fronczek [19] включили TGFβ1 и P-селектин в число представляющих интерес маркеров в руководство по аутопсийной практике (в главу, посвященную вопросам прижизненности и давности повреждений).

Материал и методы

Авторами проведено исследование с антителами к TGFβ1, явлющееся продолжением ранее начатой экспериментальной работы [5] по изучению ИГХ-маркеров прижизненности и ранней давности повреждений.

Использовали предназначенные для научных целей моноклональные антитела Anti-TGF beta 1 antibody TB21 (ab190503, Abcam) с системой визуализации Ventana ultraView Universal DAB Detection Kit, с разведением коммерческого раствора антитела 1:200, инкубацией в течение 2 ч при комнатной температуре и pH=6. Протокол ИГХ-окрашивания разработали предварительно путем подбора параметров, используя в качестве контрольного материала образцы инвазивной протоковой карциномы молочной железы.

Исследовали образцы кожи от 12 трупов лиц (7 мужчин и 5 женщин в возрасте 24—49 лет) с механическими повреждениями, образовавшимися вследствие падения с большой высоты или рельсовой травмы и обусловившими наступление смерти в течение ближайших минут после травмы, что было во всех случаях подтверждено характером и объемом повреждений (массивные разрушения головного мозга, разрывы крупных артериальных сосудов).

Фрагменты кожи с прижизненными кровоподтеками, а также контрольные (без повреждений и с посмертно причиненными повреждениями) от каждого исследованного лица получали в ходе судебно-медицинского исследования трупа в течение первых суток после наступления смерти. Образцы немедленно помещали в 10% нейтральный забуференный формалин на 1—2 сут, после чего проводили дорезку материала, подвергали его стандартной гистологической обработке и заливке в парафин. Из полученных парафиновых блоков изготовили 72 среза, из которых 36 окрашивали гематоксилином и эозином, 36 — ИГХ-методом с антителами к TGFβ1 согласно разработанному протоколу.

Таким образом получили 3 группы срезов (по 24 образца в каждой группе): образцы с прижизненными повреждениями (основная группа); контрольная группа с посмертными повреждениями; контрольная группа без повреждений. В каждой группе 12 срезов были окрашены гематоксилином и эозином, 12 — ИГХ-методом с антителами к TGFβ1.

Результаты и обсуждение

При исследовании полученных гистологических микропрепаратов кожи из области прижизненных повреждений во всех 12 случаях обнаружены отек дермы и подкожной клетчатки, очаговый спазм мелких артерий, полнокровие, дистония и паретическое расширение мелких вен, очаговые кровоизлияния без перифокальной клеточной реакции в подкожной клетчатке и дерме, что дополнительно свидетельствовало о небольшой давности причинения повреждений.

В некоторых микропрепаратах из области посмертных повреждений обнаружены признаки спазма отдельных мелких артерий, полнокровие и дистония мелких вен; отмечено наличие слабо выраженных мелкоочаговых кровоизлияний в дерме.

С помощью ИГХ-метода в экспериментальных образцах (прижизненные повреждения) выявлена выраженная цитоплазматическая экспрессия TGFβ1 в кератиноцитах эпидермиса (см. рисунок, а, на цв. вклейке). В контрольных образцах кожи — как с посмертными кровоизлияниями, так и без повреждений — экспрессия TGFβ1 в кератиноцитах или не отмечалась, или была очень слабой и локализовалась лишь в некоторых клетках базального слоя (см. рисунок, б, на цв. вклейке).

Результат ИГХ окрашивания с TGFβ1.

а — эпидермис в области прижизненного повреждения, б — эпидермис в области посмертно причиненного повреждения. Ув. 400.

Имеющиеся к настоящему времени научные данные о значении TGFβ1 в развитии тканевых процессов, связанных с репарацией и фиброзом, позволяют считать, что полученные результаты закономерно основаны на роли и механизме действия TGFβ1 в заживлении повреждений.

Первичный синтез TGFβ1 осуществляется преимущественно кератиноцитами и дендритными клетками кожи, тромбоцитами, макрофагами и моноцитами, лимфоцитами, фибробластами. Неактивная форма TGFβ1, связанная с белками LAP (latency-associated peptide, латентно-ассоциированный белок) и LTBP-1 (latent transforming growth factor — binding protein 1, латентный белок, связывающий TGF), хранится в гранулах тромбоцитов или на поверхности клеток. Таким образом, LAP и LTBP «маскируют» эпитопы TGFβ1, и его активная форма практически не обнаруживается в крови и тканях (независимо от метода).

Высвобождение TGFβ1 из неактивного комплекса происходит во время его протеолиза под влиянием различных факторов, в частности плазмина и тромбина, преимущественно при повреждении экстрацеллюлярного матрикса. В острых воспалительно-репаративных процессах синтез и активность TGFβ1 прекращаются после восстановления поврежденной ткани, в хронических наблюдается устойчивая продукция TGFβ1, что приводит к прогрессирующему фиброзу, образованию гипертрофированных и келоидных рубцов. TGFβ1 обладает провоспалительными свойствами (например, служит хемоаттрактантом для последующей миграции в рану лейкоцитов, макрофагов и фибробластов, стимулирует высвобождение некоторых интерлейкинов. В процессе заживления повреждений TGFβ1 выступает как мощный индуктор синтеза коллагена типа I, II, III, V, VI, X и фибронектина, обладает профиброгенным действием посредством стимуляции синтеза мезенхимальных клеток и фибробластов [6].

В дальнейших экспериментальных исследованиях необходимо уточнить интервал времени от момента причинения повреждения, в течение которого в кератиноцитах начинает определяться экспрессия TGFβ1, обеспечить достоверность положительных и отрицательных результатов путем проведения надлежащего количества экспериментов, а также изучить локализацию экспрессии по слоям эпидермиса, что позволит, в случае достижения указанных целей, обосновать практические рекомендации по применению ИГХ-метода определения TGFβ1 для оценки прижизненности повреждений.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.

Литература / References:

  1. Богомолов Д.В., Федулова М.В., Шай А.Н., Павлова А.З., Збруева Ю.В. Роль иммуногистохимического исследования в установлении прижизненности и выраженности огнестрельных повреждений мягких тканей. Судебно-медицинская экспертиза. 2018;61(6):46-47.  https://doi.org/10.17116/sudmed20186106146
  2. Богомолов Д.В., Фетисов В.А., Денисова О.П., Збруева Ю.В., Семенов Г.Г. Основные и дополнительные иммуногистохимические маркеры прижизненности странгуляционной механической асфиксии. Судебно-медицинская экспертиза. 2018;2(61):11-13.  https://doi.org/10.17116/sudmed201861211-13
  3. Федулова М.В., Куприянов Д.Д. Достоверность иммуногистохимической оценки прижизненности и давности повреждений: анализ и перспективы исследований. Судебно-медицинская экспертиза. 2020;63(2):52-57.  https://doi.org/10.17116/sudmed20206302152
  4. Федулова М.В., Куприянов Д.Д. Аспекты определения прижизненности повреждений мягких тканей иммуногистохимическим методом. Актуальные вопросы судебно-медицинской экспертизы и права. Сборник научно-практических статей Выпуск 11. Казань. 2022.
  5. Федулова М.В., Куприянов Д.Д. Перспективы иммуногистохимического метода диагностики прижизненности повреждений мягких тканей. Вехи истории Российского центра судебно-медицинской экспертизы. К 90-летию со дня образования. Труды Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. Том 1., 21—22 октября 2021 года, Москва. под общ. ред. д.м.н., проф. И.Ю. Макарова. Тамбов: ООО фирма «Юлис»; 2021.
  6. Kajdaniuk D, Marek B, Borgiel-Marek H, Kos-Kudła B. Transforming growth factor β1 (TGFβ1) in physiology and pathology. Endokrynol Pol. 2013;64(5):384-396.  https://doi.org/10.5603/EP.2013.0022
  7. Zarzynska JM. Two faces of TGF-beta 1 in breast cancer. Mediators Inflamm. 2014;2014:141747. https://doi.org/10.1155/2014/141747
  8. Sulaiman W, Nguyen DH. Transforming growth factor beta 1, a cytokine with regenerative functions. Neural Regen Res. 2016;11(10):1549-1552. https://doi.org/10.4103/1673-5374.193223
  9. Fujio K, Komai T, Inoue M, Morita K, Okamura T, Yamamoto K. Revisiting the regulatory roles of the TGF-β family of cytokines. Autoimmun Rev. 2016;15(9):917-922.  https://doi.org/10.1016/j.autrev.2016.07.007
  10. Никитин П.Н., Паклина О.В., Туманова Е.Л., Сетдикова Г.Р. Иммуноморфологическое исследование внеклеточного матрикса при хроническом панкреатите. Вестник Российского государственного медицинского университета. 2010;4:67-70. 
  11. Райхельсон К.Р., Марченко Н.В., Семенов Н.В., Палгова Л.К., Барановский А.Ю., Карев В.Е. Роль трансформирующего В-фактора роста в развитии некоторых заболеваний печени. Терапевтический архив. 2014;86(2):44-48. 
  12. Algood HM, Cover TL. Helicobacter pylori persistence: an overview of interactions between H. pylori and host immune defenses. Clin Microbiol Rev. 2006;19(4):597-613.  https://doi.org/10.1128/CMR.00006-06
  13. Kiliç ZM, Ayaz S, Ozin Y, Nadir I, Cakal B, Ulker A. Plasma transforming growth factor-beta1 level in inflammatory bowel disease. Turk J Gastroenterol. 2009;20(3):165-170.  https://doi.org/10.4318/tjg.2009.0002
  14. Ohgushi M, Kuroki S, Fukamachi H, O’Reilly LA, Kuida K, Strasser A, Yonehara S. Transforming growth factor beta-dependent sequential activation of Smad, Bim, and caspase-9 mediates physiological apoptosis in gastric epithelial cells. Mol Cell Biol. 2005;25(22):10017-10028. https://doi.org/10.1128/MCB.25.22.10017-10028.2005
  15. Li AG, Lu SL, Han G, Kulesz-Martin M, Wang XJ. Current view of the role of transforming growth factor beta 1 in skin carcinogenesis. J Investig Dermatol Symp Proc. 2005;10(2):110-117.  https://doi.org/10.1111/j.1087-0024.2005.200403.x
  16. Grellner W, Vieler S, Madea B. Transforming growth factors (TGF-α and TGF-β1) in the determination of vitality and wound age: immunohistochemical study on human skin wounds. Forens Sci Int. 2005;153:174-180.  https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2004.08.021
  17. Kondo T, Ishida Y. Molecular pathology of wound healing. Forensic Sci Int. 2010;203:93-98.  https://doi.org/10.1016/j.forsciint.2010.07.004
  18. Gauchotte G, Martrille L, Plenat F. The markers of wound vitality in forensic pathology. Annales de Pathologie. 2013;33(2):93-101.  https://doi.org/10.1016/j.annpat.2013.02.006
  19. Van de Goot FR, Fronczek J. The dating of injury; the five steps approach. A clinical method to enlighten forensic aspects. In: Rutty GN. Essentials of Autopsy Practice: Reviews, Updates, and Advances. US: Springer International Publishing AG; 2017. https://doi.org/10.1007/978-3-319-46997-3_7
  20. Receiver 02.08.2022 

Подтверждение e-mail

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

Подтверждение e-mail

Мы используем файлы cооkies для улучшения работы сайта. Оставаясь на нашем сайте, вы соглашаетесь с условиями использования файлов cооkies. Чтобы ознакомиться с нашими Положениями о конфиденциальности и об использовании файлов cookie, нажмите здесь.