ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

Long-term inflammatory and neoplastic reaction of prostate tissues during its transurethral infection with uropathogens: evaluation of the results of animal model study

M.I. Kogan, R.S. Ismailov, S.S. Todorov, Yu.L. Naboka, I.A. Gudima

1) Department of Urology and Human Reproductive Health (with the Pediatric Urology and Andrology Course) Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia; 2) Department of Microbiology and Virology No.1 Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia; 3) Morphology Division, Rostov State Medical University Clinic, Department of Pathology Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia
Introduction. There is no convincing evidence of the persistence of acute or the development of chronic bacterial-induced prostatic inflammation in the long term when infected with various titers of the uropathogen. Along with this, controversial data are presented on the relationship between post-infectious chronic inflammation and neoplastic changes in prostate tissues. Objective. To carry out, based on the experimental data: 1) assessment of the degree of bacterial contamination and the severity of histological changes in prostate tissues on the 60th follow-up day in case of transurethral infection with various uropathogens in titers of 102,3,5 CFU/ml; 2) fundamental comparative analysis between the indicators of the inoculated test-titer and microbial load with the severity of histological changes in prostate tissues; 3) verification of neoplastic transformations in the prostate tissues during a long-term persistent bacterial-induced inflammatory process.
Materials and methods. Animal studies were conducted using FELASA protocols. Laboratory animals: 14 New Zealand rabbits. Tested uropathogens: aerobes – E. coli, S. haemolyticus, anaerobes – P. niger. Titers: 102,3,5 CFU/ml. Uropathogen inoculation technique: topical transurethral. Randomization: all laboratory animals were divided into 5 groups according to the uropathogen (4 experimental, 1 control). Follow-up period: 60 days. Sacrification and autopsy of the animals were performed on day 60. Biopsies were taken from various parts of the prostate, as well as from the bladder neck and the edge of the membranous urethra. Cultural, histological and immunohistochemical (expression of p53 and Ki-67) studies of prostate tissues were conducted. Statistical data processing was performed using the GraphPad Prism 9.0 program (GraphPad Software Inc., Graphpad Holdings LLC, San Diego, CA, USA) applying descriptive and non-parametric statistics.
Results. Two individuals infected with S. haemolyticus + P. niger had a lethal outcome. The contamination of prostate tissue was determined in all cases of infection. In 88.9% of the cases, an increase in tissue microbial load was determined compared to the initial titer. Multivariate analysis of culture study values revealed the presence of intragroup differences in prostate contamination only between infection with E. coli 103 CFU/ml and E. coli 105 CFU/ml (p=0.006), as well as intergroup differences between infection with E. coli 105 CFU/ml and P. niger 105 CFU/ml (p=0.013). The histological study revealed moderate proliferative inflammation after inoculation with 102,3,5 CFU/ml in the E. coli and S. haemolyticus groups. In the case of S. haemolyticus, it was more pronounced due to the presence of persistent alterative lesion foci; in the P. niger group, mild proliferative transformations were observed in prostate tissues in all cases. The immunohistochemical study of changes determined p53 expression (≈10.0%) in some areas of the glandular epithelium of prostate glands (but without a positive internal control) only in case of infection with E. coli 105 CFU/ml. Areas of glandular epithelium with Ki-67 expression (≤25.0%) were visualized in all tested groups, mainly at titers of 103 and 105 CFU/ml, but the severity of proliferative activity was not high (1+). There were no foci of prostate tissue with simultaneous nuclear activity of p53 and Ki-67.
Conclusion. Proliferative inflammation of different intensity in prostate tissues was observed after sixty days. Its severity was mainly determined by the type of infecting agent (S. haemolyticus > E. coli > P. niger) and was not dependent on the inoculated titer and the subsequent microbial load of prostate tissues. No areas of neoplastic transformation of prostate tissues were reliably identified in the case of a bacterial-induced inflammatory process in the estimated follow-up period.

Keywords

prostatitis
bacterial
contamination
prostate cancer
p53
Ki-67
animal model

Введение. Настоящая серия эксперимента является последовательной частью эксцессивного исследования, направленного на оценку обсемененности и соответствующих воспалительных изменений в ткани простаты (Пр) у лабораторных животных после топической трансуретральной инокуляции ступенчато возрастающих концентраций бактерий (Escherichia coli, Staphylococcus haemolyticus, Peptococcus niger) [1–3]. В результате предшествовавших серий эксперимента нами установлено, что дебатируемые бактерии S. haemolyticus и P. niger в инициальном инфицирующем титре 103 КОЕ/мл уже на первые сутки наблюдения способны вызывать островоспалительные деструктивные изменения в Пр. Следует отметить, что совокупная выраженность патоморфологических изменений в Пр после инфицирования S. haemolyticus была определена на более значительном уровне по сравнению с таковыми при инокуляции каузативного уропатогена E. coli, а при инфицировании анаэроба P. niger тяжесть изменений оказалась сопоставимой с патоморфозом ткани, вызванным E. coli. К 14-м суткам отмечена тенденция к разрешению воспалительных изменений и относительному снижению показателей обсемененности. С учетом полученных в предшествовавших сериях данных нами был расширен дизайн эксперимента и определены дальнейшие задачи по оценке микробной нагрузки и воспалительных изменений в Пр при инфицировании возрастающим титром в отдаленном сроке наблюдения изучаемым спектром уропатогенов.

Наряду с этим известны данные о взаимосвязи между хроническим воспалением в Пр и развитием рака простаты (РП). В мета-анализе (11 исследований, 1971–1996) L. K. Dennis et al. (2002) показано наличие повышенного риска (ОШ=1,6) развития РП у пациентов, перенесших простатит [4]. В релевантном мета-анализе (20 исследований, 1990–2012) J. Jiang et al. (2013) также выявили достоверную взаимосвязь (ОШ=1,64; 95% ДИ: 1,36–1,98) между перенесенным простатитом и развитием РП [5]. Несомненно, значительным количеством исследований определено влияние различных патофизиологических (метилирование ДНК, перекисное окисление липидов, генез свободных радикалов и активных форм кислорода и т.д.) и клеточно-опосредованных (регуляция апоптоза, пролиферации и т.д.) процессов, протекающих при воспалении, как на активность различных интрацеллюлярных медиаторов и трансдукторов, так и на стимулирование канцерогенеза [6–8]. В частности, воспалительная стимуляция медиатора NFkB опосредует проонкогенные изменения посредством активации неоангиогенеза, нарушения стабильности клеточного цикла и генной регуляции синтеза различных цитокинов и хемокинов, в частности фактора некроза опухолей (TNFα), белков-ингибиторов апоптоза (TRAF1 и TRAF2), семейства белков B-cell CLL/lymphoma 2, белка р53 и т.д. [9]. В свою очередь изменения экспресcии р53 и EAF2 фактора приводят к активации функционирования сигналингового пути STAT3, опосредующего онкогенез при РП [10, 11]. Иным маркером неопластической трансформации при РП является регуляторный белок Ki-67, cтепень экспрессии которого отражает скорость пролиферации опухолевых клеток [12]. Исследованиями подтверждено, что выраженность экспрессии р53 и Ki-67 взаимосвязана при РП с более высокими баллами по классификации Gleason и морфологической классификации Международного общества уропатологии (ISUP Grade) соответственно, с худшим прогнозом по агрессивности и прогрессированию заболевания [13]. Таким образом, принимая во внимание дизайн проводимого экспериментального исследования, включающего оценку интенсивности бактериально-индуцированного воспалительного процесса в Пр при длительном периоде наблюдения, определена целесообразность проведения оценки возможных постинфекционных неопластических изменений в тканях Пр при условии персистенции воспалительных изменений или пролиферативной трансформации.

Цель исследования: осуществить по результатам эксперимента: 1) оценку степени бактериальной обсемененности и выраженности гистологических изменений тканей простаты на 60-е сутки наблюдения при трансуретральном инфицировании различными уропатогенами в титрах 102, 3, 5 КОЕ/мл; 2) принципальный сопоставительный анализ между показателями тестового инокулируемого титра и микробной нагрузки с тяжестью гистологических изменений тканей простаты; 3) верификацию неопластических трансформаций тканей простаты при длительно персистирующем бактериально-индуцированном воспалительном процессе.

Материалы и методы. Этическое заявление. Исследование одобрено Этическим комитетом ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России на основании ознакомления с предоставленными материалами дизайна и плана реализации эксперимента (протокол № 16/17 от 05.10.2017). Эксперимент на лабораторных животных (ЛЖ) разработан и проведен в соответствии с международными и отечественными руководствами и рекомендациями [14–17].

Лабораторные животные. 14 половозрелых кроликов New Zealand, масса: 3350–4300 г, возраст: 34–42 мес.

Уропатогены. Штаммы Escherichia сoli (штамм № 32), Staphylococcus haemolyticus (штамм № 28), Peptococcus niger (штамм № 7), выделены из биоматериала (после пробы Meares-Stamey) пациентов с верифицированным простатитом II категории (согласно классификации Национальных институтов здоровья – Национального института диабета, заболеваний пищеварительного тракта и почек (NIHNIDDK Classification System, 1999) посредством расширенного культурального исследования на 12 питательных средах по разработанной методике (патент RU 2452774 C1 № 2011103414/10 от 31.01.2011). Последующее культивирование осуществляли по методикам, представленным в предыдущих сериях эксперимента [1, 2]. Инокулируемые титры уропатогенов: 102, 103, 105 КОЕ/мл; контроль – Sol. NaCl 0.9%.

Рандомизация. С целью минимизации ошибок отбора (selection bias) на постадаптационном этапе (7 дней) ЛЖ были распределены на пять групп (табл. 1) с группировкой по инфицирующему уропатогену с помощью Генератора случайных последовательностей (Random Sequence Generator, «Randomness and Integrity Services Ltd.», Дублин, Ирландия). С целью снижения количества ошибок, связанных с ходом эксперимента и снижения риска искажения результатов (performance bias), на постинфекционном этапе группу экспериментаторов «ослепляли» посредством присвоения уникального идентификационного кода каждой инфицированной особи.

07-1.jpg (71 KB)

Этапы экспериментального моделирование простатита, вивисекции и подготовки биоптатов наряду с методиками культурального и гистологического исследований тканей Пр детально описаны в предшествовавших исследованиях [1–3]. Срок наблюдения – 60 суток с момента инокуляции. Иммуногистохимическое исследование. Подготовку срезов тканей для иммуногистохимического (ИГХ) исследования после регидратации и депарафинирования проводили на начальном этапе с использованием демаскирующих растворов «3 в 1» Сell Marqueтм Trilogy («Sigma Aldrich» Corp., Сент-Луис, Миссури, США) на водяной бане (t=98oC, pH – 6,0) в течение 30 мин. Для блокировки эндогенной пероксидазы и предотвращения связывания с ним хромогена применяли раствор Сell Marqueтм Hydrogen Peroxide Block («Sigma Aldrich» Corp., Сент-Луис, Миссури, США). Этапную промежуточную промывку препаратов выполняли с использованием фосфатно-солевого буфера промывочного Сell Marqueтм 20х PBS IHC Wash Buffer+Tween 20 («Sigma Aldrich» Corp., Сент-Луис, Миссури, США). После обводки срезов карандашом для ИГХ-исследования Elite Pap-Pen 2 мм («Diagnostic BioSystems» Inc., Плезантон, Калифорния, США) производили нанесение антител к Ki-67 – Сell Marqueтм Ki-67 Rabbit Monoclonal Antibodies и р53 – Сell Marqueтм р53 Mouse Monoclonal Antibodies («Sigma Aldrich» Corp., Сент-Луис, Миссури, США), предварительно дилюцированных разбавителем антител Сell Marqueтм Emerald на основе PBS («Sigma Aldrich» Corp., Сент-Луис, Миссури, США). Далее проводили инкубацию (t=24oC, 30 мин) в S.-Bt Smart Biotherm («Biosan» SIA, Рига, Латвия), после которой производили промывание срезов и нанесение детектирующей системы Сell Marqueтм HRP HiDef 2-Step Polymer Detection Kit Rabbit & Mouse («Sigma Aldrich» Corp., Сент-Луис, Миссури, США) с 30-минутной экспозицией, затем выполняли повторную промывку и нанесение визуализирующего хромогена Сell Marqueтм 25х DAB Kit («Sigma Aldrich» Corp., Сент-Луис, Миссури, США). Далее выполняли контрольное промывание, дополнительное докрашивание ядер Hematoxyline Mayer в течение 3 мин (с помещением под покровное стекло) и фиксацию в 10%-ном нейтральном забуференном формалине «HistoSafe®» продолжительностью 24 ч, репарафинирование. После проводки производили микротомирование тканей (4 мкм) с помощью ротационного микротома Leica RM 2265 («Leica Microsystems» GmbH, Вецлар, Германия), используя микротомные лезвия Accu-Edgeтм Microtome Blades A-35 «Extreme thin Section» («Sakura Finetek USA, Inc.», Торранс, Калифорния, США). Полученные срезы помещали на высокоадгезивные стекла Polysineтм Сoated Microscope Slides («Polysciences» Inc., Уоррингтон, Пенсильвания, США) и высушивали (t=37oC, 18 ч).

Визуальную оценку гистологических изменений и результатов иммуногистохимических (ИГХ) реакций проводили с помощью прямого светового микроскопа Leica DM2000 («Leica Microsystems» GmbH, Вецлар, Германия) в разрешениях x100, x200, х400 фотофиксацию патоморфологических изменений – цифровой камерой Leica DFC295 3 Mpx («Leica Microsystems» GmbH, Вецлар, Германия).

Экспрессию белка p53 и количественную оценку пролиферативной активности по сигналу Ki-67 проводили путем фиксации соотношения окрашенных ядер на 100 клеток (x200/400). Введенная градация – 1) для p53: отсутствие экспрессии (0 баллов); слабая экспрессия (1 балл) – окрашены <10,0% ядер; умеренная экспрессия (2 балла) – от 10,0 до 33,0%; сильная экспрессия (3 балла) – >33,0% окрашивания ядер клеток; 2) для Ki-67: ≤2,0% – отрицательно, ≤25,0% – 1+, 25,0 – 50,0% – 2+, 51,0 – 75,0% – 3+, 76,0 – 100,0% – 4+ [19, 20].

С целью минимизации ошибок детекции (detection bias) на этапах формирования биоптатов проводили их шифрование для «ослепления» персонала, проводящего культуральное, гистологическое и ИГХ-исследования.

Статический анализ. Статистическую обработку полученных данных проводили с помощью программного обеспечения GraphPad Prism 9 by Dotmatics («GraphPad Software» Inc., Graphpad Holdings LLC, Сан-Диего, Калифорния, США). Тесты Shapiro–Wilk и Колмогорова– Смирнова показали отсутствие нормального распределения показателей. В связи с этим описательная статистика количественных признаков представлена в виде центральной тенденции медианы (Me) и интерквартильного размаха (25 и 75 процентили) – в тексте представлено как Ме [LQ;UQ]. Сравнение переменных в независимых выборках выполнено посредством непараметрических статистических методов one-way ANOVA Kruskal-Wallis H-test с Dunn’s post-hoc-тестом. Принятый уровень достоверности p<0,05. Титровые показатели (10n КОЕ/мл) в тексте обозначены в виде десятичного логарифма n (n lgКОЕ/мл), где n – степень обсемененности.

Результаты. Оценка бактериальной обсемененности тканей простаты. Данные бактериологического исследования показали наличие обсемененности тестируемыми микроорганизмами биоптатов Пр во всех наблюдаемых случаях в группах (Г) 1–3 (табл. 2). В Г4 (S. haemolyticus+P. niger) оценить изменения не представлялось возможным в связи с летальным исходом ЛЖ на 7-е и 12-е сутки после инокуляции 2,00 и 5,00 lgКОЕ/мл соответственно. В Г5 (контроль) верифицирована резидентная микрофлора, представленная таксонами Propionibacterium spp., Eubacterium spp., Bacteroides spp. и в виде монои бикомпонентных микробных ассоциаций в титрах от 1,00 до 3,00 lgКОЕ/мл.

08-2.jpg (250 KB)

Частотный анализ значений микробной нагрузки показал, что ни в одной из тестируемых групп не выявлено показателей микробной нагрузки биоптатов Пр <2,00 и >7,00 lgКОЕ/мл. Анализ распределения частот выявил в Г1 в большинстве (33,3%) случаев обсемененность биоптатов на уровне 7,00 lgКОЕ/мл, в Г2 – в 42.7% наблюдений на уровне 6.00 lgКОЕ/мл и в Г3 – в 25,0% случаев на уровне 5,00 и 6,00 lgКОЕ/мл соответственно (рис. 1).

08-1.jpg (43 KB)

Совокупная оценка медианной микробной нагрузки Пр как единой органной структуры показала, что в Г1 наиболее высокие медианные показатели обсемененности Пр на 60-е сутки (1А – 1D) отмечены после инокуляции тестового титра E. coli 5,00 lgKOЕ/мл, а наименьшие показатели микробной нагрузки определены после инокуляции тестового титра E. coli 3 lgKOЕ/мл; в Г2 максимальные – после инокуляции тестового титра S. haemolyticus 5,00 lgKOЕ/мл и минимальные – после введения S. haemolyticus 3,00 lgKOЕ/мл соответственно; в Г3 наивысшие – после инокуляции тестового титра P. niger 3,00 lgKOЕ/мл и наименьшие – после инокуляции P. niger 5,00 lgKOЕ/мл соответственно (рис. 2A). Оценка темпов изменения микробной нагрузки по отношению к тестовому инокулируемому титру показала накопление бактериальной массы в 8 из 9 (88,9%) случаев: максимальный прирост обсемененности в +3.16×lg 3 раза зафиксирован на 60-е сутки наблюдения в Г1 после введения E. coli 2,00 lgКОЕ/мл, минимальный прирост в +3.16 раза установлен в Г1 и Г2 после инокуляции E. coli 3.00 и S. haemolyticus 3.00 lgКОЕ/мл соответственно, максимальное снижение обсемененности в -lg 2 раз отмечено в Г3 после введения P. niger 5,00 lgКОЕ/мл (табл. 3). Сравнительный анализ не выявил достоверных различий между совокупными Ме-показателями микробной нагрузки Пр в группах (табл. 3). В свою очередь мультивариантый анализ показал существование значимых внутригрупповых различий микробной нагрузки в Г1 на 60-е сутки (р=0.006) между инфицированием E. coli 5,00vsE. coli 3 lgKOЕ/мл; а также межгрупповых различий (р=0.013) – между инфицированием E. coli 5 vs P. niger 5 lgKOЕ/мл соответственно (рис. 2Б). Гистологическая оценка изменений тканей простаты.

09-1.jpg (363 KB)

В Г1 (E. coli) при оценке гистологических изменений после инокуляции возрастающим титром 2.00, 3.00, 5.00 lgКОЕ/ мл в отдаленном наблюдении к 60-м суткам в тканях Пр в каждом из случаев визуализированы умеренная дилятация желез Пр с пилообразной пролиферацией гландулярного эпителия желез Пр, мелкофокусные скопления лимфоцитарных инфильтратов в межуточном веществе, небольшие участки ремоделирования и дезорганизации стромы; также в ряде препаратов в стенке простатического отдела уретры, непосредственно окруженной измененными тканями Пр, зафиксировано наличие протяженных участков уплощения уротелия с наличием фокусов мелкопапиллярных разрастаний эпителиального слоя; определены участки кистозной трансформации просвета уретры, а также локусы гиперпластического патоморфоза собственных желез уретральной стенки (рис. 3А). В Г2 (S. haemolyticus) соответственно в каждом из случаев верифицированы умеренная аденоматозная гиперплазия желез с формированием криброзных структур, в ряде участков тканей Пр определены мелкие фокусы некроза и десквамации гландулярного эпителия с участками разрывов базальных мембран желез, деструктуризация желез и окружающей стромы (рис. 3Б); несмотря на отдаленный срок наблюдения в препаратах визуализированы участки перманентного стромального отека, чередующиеся с диффузными фокусами дезинтеграции и дезорганизации интерстиция, в межуточной ткани сохранялась слабовыраженная лимфоцитарная инфильтрация (рис. 3В). В Г3 (P. niger) соответственно в тканях Пр в каждом из случаев отмечены умеренно-выраженные изменения в виде эктатических изменений желез с формированием криброзной архитектуры и гиперсекрецией слизистого компонента, уплощение гландулярного эпителия; стромальные изменения выражались в формировании участков деструктуризации межуточного вещества и незначительного отека, единичной инфильтрация стромы иммунокомпетентными клетками (рис. 3Г). Патоморфологические изменения в области края мембранозной уретры и шейки мочевого пузыря в группах на 60-е сутки характеризовались ремоделированием межуточного вещества и уплощением уротелия.

10-1.jpg (360 KB)

В Г5 (контроль) воспалительные изменения в ткани Пр не зафиксированы.

Иммуногистохимическая оценка неопластических изменений ткани простаты. Верификация экспрессии p53 при сроке наблюдения 60 суток не выявила наличия умеренной и значимой активности (>10,0%) транскрипционного фактора в различных участках тканей Пр ни в одной из экспериментальных групп (рис. 4А, 4Б). Тем не менее следует отметить, что в Г1 (E. coli) в нескольких препаратах (5,00 lgКОЕ/мл) в гландулярном эпителии желез Пр и фокусах уротелия прилегающих участков простатического отдела уретры отмечена мелкоочаговая апикальная ядерная экспрессия (≈10,0%) p53, однако внутренний контроль реакции оказался негативным (рис. 4В). ИГХ-верификация пролиферативной активности Ki-67 при сроке наблюдения 60 суток зафиксировала малую активность (≤25%) маркера в некоторых участках ткани Пр в ряде препаратов из различных экспериментальных групп. Так, в Г1 (E. coli, 5,00 lgКОЕ/мл) на фоне умеренных гиперпластических изменений желез Пр отмечены участки пилорообразной пролиферации гландулярного эпителия с экспрессией (+1) Ki-67 (рис. 4Г); также в Г2 (S. haemolyticus, 3,00 lgКОЕ/мл) и Г3 (P. niger, 3,00 lgКОЕ/мл) в железах Пр определены участки пролиферативной активности гландулярного эпителия с активностью маркера (+1) Ki-67 (рис. 4Д, 4Е). Тем не менее тождественные участки ткани Пр с симультанной экспресcией р53 и Ki-67 не обнаружены ни в одной из групп.

11-1.jpg (439 KB)

Обсуждение. В результате проведенной нами экспериментальной серии исследований удалось достичь адекватного уровня обсемененности исследуемого локуса у ЛЖ при инфицировании возрастающим титром различных уропатогенов, позволившего провести валидную оценку микробной нагрузки и гистологических изменений в тканях органокомплекса.

При сопоставительном анализе результатов культурального и гистологического исследований на 60-е сутки наблюдения установлено, что во всех тестируемых группах зафиксирована персистенция уропатогенов в ткани Пр на отдаленном сроке наблюдения. При этом анализ внутригрупповых различий в Ме-показателях обсемененности выявил только в Г1 (E. coli) наличие значимых различий на данном сроке наблюдения между инокуляциями 3,00 и 5,00 lgКОЕ/мл. Необходимо отметить, что, оценив совокупные Ме-показатели только на 60-е сутки наблюдения, не установлено выраженных различий в колебаниях между группами, а Ме-титр микробной нагрузки ткани варьировался в пределах 5,00–5,50 lgКОЕ/мл, т.е. не превышал стартовую максимальную инокулирующую дозу 5,00 lgКОЕ/мл. В частности, ни в одном из наблюдений не отмечено значительных повышений >7,00 lgКОЕ/мл, что может указывать на определенный пороговый уровень накопления патогена в тканях. Примечательно, что в Г1 (E. coli) и Г2 (S. haemolyticus) на данном сроке наблюдения при тестовом титре 3,00 lgКОЕ/ мл в обоих случаях прирост обсемененности был минимальным. Следует предположить, при соответствующей инфицирующей дозе в данных группах на сроке 60 суток отмечается снижение бактериальной обсемененности Пр. Однако в предшествовавших сериях экспериментов исследованиях снижение микробной нагрузки тканей отмечено к 14-м суткам в группах, инфицированных E. coli и P. niger [2]. В свою очередь из всех доступных наблюдений в данной серии только в Г3 (P. niger) медианная микробная нагрузка ткани Пр выявлена на более низком уровне по отношению к стартовой инфицирующей дозе (3,00 vs 5,00 lgКОЕ/мл), что может быть связано с прогредиентной элиминацией уропатогена к данному сроку наблюдения. Тем не менее с учетом весьма значительного уровня обсемененности ткани Пр в каждом из наблюдений отмечена диссоциация между данными показателями и гистологическими изменениями. Выраженность альтеративных воспалительных изменений в Г2 (S. haemolyticus) оказалась доминирующей в данной серии и выражалась в виде персистенции стромального отека, однако без выраженной реактивности микроциркуляторной сети (только в единичных сосудах отмечено полнокровие) и наличия некротических фокусов, лимфоцитарная инфильтрация имела слабовыраженный, но вместе с тем диффузный характер, что указывает на незначительность клеточной воспалительной реакции; поствоспалительное пролиферативное ремоделирование ткани выражалось в наличии дезинтеграции стромального компонента и изменении архитектоники строения желез Пр, сопровождавшейся формированием криброзных структур. В Г1 (E. coli) не отмечено признаков островоспалительных изменений, о чем свидетельствует отсутствие плеторы микроциркуляторного русла и выраженной реакции стромального компонента наряду с незначительной инфильтрацией иммунокомпетентными клетками, носящей единичный мелкофокусный характер; пролиферативные изменения выражались в дилятации желез Пр, уплощении гландулярного эпителия и дезорганизации стромального компонента. В Г3 (P. niger) острых альтеративных трансформаций в ткани Пр не отмечено, но вместе с тем сохраняются участки незначительного стромального отека, единичная диффузная клеточная инфильтрация, обращает на себя внимание, что значительное количество желез содержало в просвете массу слизистого компонента, указывающего на наличие эвакуационных нарушений, возможно, вследствие длительно существовавшего отека окружающей ткани или обструкции на уровне выводных протоков; основные пролиферативные изменения ткани выражались в изменении архитектуры расположения желез Пр с их эктазией и ремоделировании стромы.

В схожих по дизайну монокультурных экспериментальных исследованиях на ЛЖ исследователями приведены данные, по некоторым аспектам корреспондирующие с настоящей работой и показывающие как формирование хронического воспаления, так и персистенцию острого воспаления в отдаленных сроках наблюдения. L. Kaplan et al. (1983) в модели на 10-недельных крысах Sprague-Dawley показали, что после инъекционного инфицирования 5х5 lgКОЕ/мл E. coli кастрированным и интактным ЛЖ к 4-м суткам наблюдения во всех долях Пр были выявлены признаки острого воспаления. Однако на 18-е сутки в группе интактных ЛЖ какие-либо деструктивные и поствоспалительные изменения в вентральной доле Пр простаты отсутствовали, но в дорсолатерной доле Пр отмечались признаки пролиферативного воспаления с позитивными результатами культурального исследования ткани [21].

S. I. Seo et al. (2003) в модели на 12-, 16недельных крысах Wistar установили, что после инокуляции 1х8 lgКОЕ/мл E. coli Z-17 у 62,0% (n=100) наблюдений через 4 нед. в Пр определено пролиферативное воспаление, однако только в 8,0% случаев исследователи отметили спонтанное разрешение хронического воспаления. У остальных 38,0% особей отмечены как признаки острого процесса в Пр (которые, возможно, привели в определенном количестве случаев к летальному исходу), так и полное отсутствие инфламационных изменений [22]. E. Elkahwaji et al. (2006) в исследовании на 12-недельных мышах C3H/HeOuJ верифицировали после инфицирования 2х6 lgКОЕ/мл E. coli 1677 на 5-е сутки острое гнойное воспаление в Пр, которое к 12-й и 26-й неделям наблюдения трансформировалось у определенной части особей в хроническое. Несмотря на демонстративные результаты, показывающие эффективность мышиной модели для воспроизведения простатита, в схожем исследовании на 13-недельных мышах BALB/c и C57BL/6J на 5-е сутки после инфицирования в Пр значимых воспалительных трансформаций не отмечено [23, 24].

Оценка экспрессии иммуномаркера р53 выявила только в случае инфицирования E. coli 5,00 lgКОЕ/мл наличие незначительной активности белка – супрессора опухоли на 60-е сутки, тем не менее без внутреннего положительного контроля. Участки ткани с повышенной пролиферативной активностью гландулярного эпителия и гиперэкспрессией Ki-67 визуализированы во всех тестируемых группах (однако не при всех инфицирующих титрах) на отдаленном сроке наблюдения, но вместе с тем выраженность его экспрессии не превышала 25,0% ни в одном из случаев. Таким образом, недостоверно расценивать данные изменения экспрессии маркеров в качестве показателя онкопролиферативной трансформации ткани Пр. Однако следует отметить, что в исследованиях, посвященных оценке экспрессии р53 и Ki-67 при РП у человека, также не удается во всех случаях иммуногистоанализа выявить позитивную реакцию на данные маркеры в ткани. 

R. Verma et al. (2015) при оценке гистологических и ИГХизменений в Пр (n=50) при РП (Gleason score – 6–10) выявили только в 76,0% наблюдений гиперэкcпресcию р53 и в 64,0% – Ki-67, при этом клеточная активность р53 и Ki-67 отсутствовала при низкодифференцированном РП (ISUP Grade – 4–5, Gleason score – 80–10) в 6,67 и 13,33% (n=15) случаев cоответственно [25]. Sh. Madani et al. (2011) также продемонстрировали, что только в 61,9% (n=21) и 88,0% (n=25) наблюдений соответственно при умеренно-дифференцированном (ISUP Grade 3) и низкодифференцированном (ISUP Grade – 4–5) РП определена гиперэкспрессия Ki-67 [20]. T. Jiang et al. (2005) в свою очередь верифицировали только в 51,1% (n=45) случаев экспрессию р53 в биоптатах при РП, cообразно в 14,3 и 56,7% (n=23) изменения активности маркера выявлены в опухолях с Gleason score ≤7 и >7 [26]. Также применительно к р53 следует учитывать наличие некоторых факторов, влияющих как на его экспрессию, так и на детекцию. Так, белок Mdm2 (белок-ингибитор р53) опосредует дифференцированное воздействие на экспрессию р53 у определенных индивидов посредством наличия полиморфизма гена MDM2, кодирующего данный белок [27]. В связи с этим следует предположить, что могут отмечаться и межвидовые различия аллелей данного гена, вследствие чего степень ингибирования р53 может разниться между гуманоидными и негуманоидными представителями. Также следует учитывать данные, свидетельствующие о неспособности некоторых антител вступать во взаимодействие с определенными изоформами р53, тем самым искажая его детекцию [28]. Можно также предположить, что данный вид ЛЖ, использованный в эксперименте, крайне мало восприимчив к развитию РП, в связи с чем смоделировать данный процесс представляется затруднительным. Однако Y. Wang et al. (2022), используя именно кроликов New Zealand вместо крыс и мышей (объясняя это их большей филогенетической близостью к человеку), показали возможность моделирования РП посредством инъекционного введения PC3pipGFP PCa культуры клеток: к 14-м суткам наблюдения у 70,0% (n=20) особей отмечена неопластическая трансформация, а средняя скорость роста опухоли составила 39±25 мм2/нед. [29].

Заключение. Таким образом, синтезируя вышепредставленные данные, можно выделить несколько ключевых моментов:

1) К 60-м суткам наблюдения после инфицировании S. haemolyticus (102, 3, 5 КОЕ/мл) во всех случаях отмечено наличие участков умеренного пролиферативного ремоделирования ткани простаты, а также фокусов слабого персистирующего активного воспаления; при инфицировании E. coli (102, 3, 5 КОЕ/мл) во всех случаях определены умеренно-выраженные поствоспалительные трансформации тканей без значительных островоспалительных фокусов; при инфицировании P. niger (102, 3, 5 КОЕ/мл) пролиферативные изменения ткани простаты имели слабовыраженный характер; активные альтеративные изменения не зафиксированы.

2) Не установлена взаимосвязь между инициальным инфицирующим титром различных уропатогенов, степенью обсемененности тканей на установленных сроках наблюдения и тяжестью воспалительных изменений в ткани простаты, что требует дальнейшего анализа с проведением сопоставительной морфометрии.

3) Достоверно не выявлено участков неопластической трансформации ткани простаты при бактериально-индуцированном воспалительном процессе на отдаленных сроках наблюдения (60 сут.). Вместе с тем в ряде случаев отмечена гиперэкспрессия Ki-67, свидетельствующая о повышенной пролиферативной активности гландулярного эпителия желез простаты, которая может быть расценена нами как воспалительная. Следует отметить наличие гистологических изменений тканей простаты, особенно в группе инфицирования S. haemolyticus, в виде аденоматозной гиперплазии ее желез. Данные бактериально-индуцированные патоморфозы могут свидетельствовать об инициальном этапе поствоспалительной аденоматозной трансформации простаты, по типу схожей с аденоматозными изменениями простаты у человека при доброкачественной гиперплазии. Естественно, данная гипотеза требует дальнейшей верификации в последующих экспериментальных исследованиях.

About the Authors

Corresponding author: Ruslan S. Ismailov – M.D., Сand.Sc. (Med); Assist.Prof., Dept. of Urology and Human Reproductive Health (with the Pediatric Urology and Andrology Course), Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia; е-mail: dr.ruslan.ismailov@gmail.com

Similar Articles

By continuing to use our site, you consent to the processing of cookies that ensure the proper functioning of the site.