Бактерии – первичный источник амилоида небной миндалины*

УДК: 579.61+616.322-002+616-003.81-071-085
ББК: 54.12я73+28.7

Козлов В.А., Сапожников С.П., Фуфаева А.И., Александрова В.Ю., Петрова Ю.В., Мижеев М.Б.

Бактерии – первичный источник амилоида небной миндалины*

Ключевые слова: амилоид, тиофлавин, флуоресценция, небная миндалина, хронический тонзиллит, паратонзиллярный абсцесс

Цель работы – патогистологическое исследование соскоба небной миндалины при окрашивании тиофлавином для выявления присутствия амилоида в поверхностных структурах миндалины как метод малоинвазивной диагностики амилоидоза. Материалом послужили соскобы с небных миндалин двух молодых мужчин, взятые непосредственно перед плановой (28 лет) и экстренной (23 года, тонзиллярный абсцесс) тонзиллэктомией. Соскобы с правой и левой миндалин обоих пациентов были нанесены на предметные стекла, окрашены 0,1% раствором тиофлавина S методом полива сверху и закрыты покровными стеклами. Через час после взятия соскобов они были исследованы под люминесцентным микроскопом «Люмам-4», интенсивность флуоресценции светящихся объектов измерена с помощью люминометра ФМЭЛ 1А в милливольтах. В обоих случаях в соскобах миндалин обнаружены флуоресцирующие темно-зеленым или желто-коричневым цветом казеозные массы (интенсивность флуоресценции 84±17 мВ), а также: 1) одиночные флуоресцирующие эпителиальные клетки (10±3); 2) нефлуоресцирующие неправильной формы крупные клетки со слегка флуоресцирующим ядром в виде нитевидных структур, выделяющиеся черной цитоплазмой на флуоресцирующем фоне; 3) ротовые амебы с цитоплазмой и ядрами от одного до четырех, флуоресцирующие зеленым цветом (44±49 и 86±94, соответственно); 4) колонии палочковидных бактерий с яркой золотисто-коричневой флуоресценцией (105±24); 5) колонии кокков (тетракокки и диплококки), флуоресцирующие зеленым и золотисто-желтым цветом (94±29 мВ); 6) одиночные кокковые формы. Исходя из результатов исследования сделаны выводы: 1) микстная инфекция, сопровождающая хронический тонзиллит, продуцирует амилоид, который содержится, в том числе, в казеозе крипт миндалины; 2) бактериальный амилоид может являться затравкой для образования амилоидных масс внутри миндалины; 3) исследование соскобов и биоптатов ротовой полости с целью выявления системного амилоидоза, скорее всего, является неадекватным методом исследования; 4) выявление амилоида в соскобе с миндалины с помощью тиофлавина S может быть дифференцирующим методом ранней диагностики, свидетельствующим о необходимости проведения срочной тонзиллэктомии с целью профилактики возрастного системного амилоидоза.

Kozlov V., Sapozhnikov S., Fufaeva A., Aleksandrova V., Petrova Yu., Mizheev M.

Bacteria as a primary source of palatine amyloid

Keywords: amyloid, thioflavin, fluorescence, palatine tonsil, chronic tonsillitis, paratonsillar abscess

The aim of the study was a pathohistological study of palatine tonsil scraping in staining with thioflavin to detect the presence of amyloid in tonsil’s surface structures as a method of minimally invasive diagnosis of amyloidosis. The material was scrapings from palatine tonsils of two young men, taken immediately before a planned (28 y.o.) and urgent (23 y.o., tonsillar abscess) tonsillectomy. Scrapings from the right and left tonsils of both patients were applied to slide glasses, stained with a 0.1% solution of thioflavin S by top irrigation and covered with coverslips. In an hour after taking the scrapings, they were examined under a luminescent microscope Lumam, fluorescence intensity of luminous objects was measured with the help of the FMEL 1A luminometer in millivolts. In both cases in tonsillar scrapings fluorescent with dark green or yellow-brown caseous masses (fluorescence intensity of 84±17 mV) were detected as well as: 1) single fluorescent epithelial cells (10±3); 2) non-fluorescent irregularly shaped large cells with a slightly fluorescent nucleus in the form of filamentous structures that are distinguished by a black cytoplasm against a fluorescent background; 3) dental amoebae with a cytoplasm and from one to four nuclei, fluorescing in green (44±49 and 86±94, respectively); 4) colonies of rod-like bacteria with bright golden-brown fluorescence (105±24); 5) cocci colonies (tetracocci and diplococci) fluorescing with green and golden yellow color (94±29 mV), and 6) single coccal forms. Based on the results of the study, conclusions are drawn: 1) mixed infection accompanying chronic tonsillitis, produces amyloid, which is contained, among others, in caseation of tonsillar crypts; 2) bacterial amyloid may be an incentive for forming amyloid masses inside a tonsil; 3) examination of scrapings and oral biopsy specimens for the purpose of identifying systemic amyloidosis is most likely to be an inadequate method of investigation; 4) detection of amyloid in a tonsillar scraping using thioflavin S can be a differentiating method of early diagnosis, testifying to the need for urgent tonsillectomy to prevent age-related systemic amyloidosis.

Литература

Кренделев М.С. К вопросу об этиологии тонзиллита [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2015. № 4. С. 11 URL: https://vivliophica.com/articles/medicine/314909 (дата обращения: 28.06.2018).
Рекстина В.В., Горковский А.А., Безсонов Е.Е., Калебина Т.С. Амилоидные белки поверхности микроорганизмов: структура, свойства и значение для медицины // Вестник Российского государственного медицинского университета. 2016. № 1. С. 4–13.
Родина Н.П., Сулацкая А.И. Влияние условий макромолекулярного краудинга на фотофизические свойства тиофлавина Т-специфического флуоресцентного зонда на образование амилоидных фибрилл // Современные тенденции развития науки и технологий. 2015. № 6-3. С. 81–84.
Селимзянова Л.Р., Вишнёва Е.А., Промыслова Е.А. Тонзиллиты у детей: вопросы патогенеза и возможности фитотерапии // Педиатрическая фармакология. 2014. Т. 11, № 4. С. 129–133.
Сулацкая А.И., Кузнецова И.М., Туроверов К.К. Использование флуоресцентного красителя тиофлавина Т для изучения структуры амилоидных фибрилл // Вестник Санкт-Петербургского университета. Сер. Физика и химия. 2011. № 4. С. 152–160.
Хасанов С.А., Мухримова Ш.З. Особенности микрофлоры небных миндалин с хроническим тонзиллитом у детей дошкольного возраста // Молодой ученый. 2016. № 25(129). С. 163–167.
Chapman M.R., Robinson L.S., Pinkner J.S., Roth R., Heuser J., Hammar M., Normark S., Hultgren S.J. Role of Escherichia coli curli operons in directing amyloid fiber formation. Science (New York), 2002, vol. 295, pp. 851–855.
Claessen D., Rink R., de Jong W., Siebring J., de Vreugd P., Boersa F.G.H., Dijkhuizen L., Wosten H.A.B. A novel class of secreted hydrophobic proteins is involved in aerial hyphae formation in Streptomyces coelicolor by forming amyloid-like fibrils. Genes & development., 2003, no. 17, pp. 1714–1726.
Luheshi, L. and Dobson, C. Bridging the gap: From protein misfolding to protein misfolding diseases. FEBS Letters., 2009, no. 583(16), pp. 2581-2586. DOI: 10.1016/j.febslet.2009.06.030.
Maskevich A.A., Stsiapura V.I., Kuzmitsky V.A., Kuznetsova I.M., Povarova O.I., Uversky V.N., Turoverov K.K. Spectral properties of thioflavin T in solvents with different dielectric properties and in a fibril-incorporated form. Proteome Res.. 2007, vol. 6, no. 4. pp. 1392–1401. DOI: 10.1021/ pr0605567.
Nakazato M., Matsukura S. New Type of Amyloidosis. Islet Amyloid Polypeptide(IAPP/Amylin) in Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus. Internal Medicine, 1993, vol. 32, no. 12, 928–929.
Sipe J.D., Benson M.D., Buxbaum J.N., Ikeda S., Merlini G., Saraiva M.J., Westermark P. Amyloid fibril protein nomenclature: 2010 recommendations from the nomenclature committee of the International Society of Amyloidosis. Amyloid., 2010, vol. 17, no. 3–4, pp. 101–104. DOI: 3109/1350 6129.2010.526812.
Soscia S., Kirby J., Washicosky K., Tucker S., Ingelsson M., Hyma, B., Burton M., Goldstein L., Duong S., Tanzi R., Moir R. The Alzheimer’s Disease-Associated Amyloid β‑Protein Is an Antimicrobial Peptide. PLoS ONE., 2015, no. 3, pp. e9505. DOI: 10.1371/journal.pone.0009505.
Tsyrkunov V., Rybak N., Vasil’ev A., Rybak R. Microbiological and morphological aspects of chronic tonsillitis. Infekcionnye bolezni., 2016, vol. 14, no. 1, pp. 42–47. DOI: 10.20953/1729-9225-2016-1-42-47.

References

Krendelev M.S. K voprosu ob etiologii tonzillita [On the issue of the etiology of tonsillitis [Electronic resource]]. Sovremennye problemy nauki i obrazovaniya, 2015, no. 4, p. 11. Available at: https://vivliophica.com/articles/medicine/314909.
Rekstina V.V., Gorkovskii A.A., Bezsonov E.E., Kalebina T.S. Amiloidnye belki poverkhnosti mikroorganizmov: struktura, svoistva i znachenie dlya meditsiny [Amyloid proteins of the surface of microorganisms: structure, properties and importance for medicine]. Vestnik Rossiiskogo gosudarstvennogo meditsinskogo universiteta, 2016, no. 1, pp. 4–13.
Rodina N.P., Sulatskaya A.I. Vliyanie uslovii makromolekulyarnogo kraudinga na fotofizicheskie svoistva tioflavina T – spetsificheskogo fluorestsentnogo zonda na obrazovanie amiloidnykh fibril Influence of macromolecular crowding conditions on the photophysical properties of thioflavin of a T-specific fluorescent probe on the formation of amyloid fibrils]. Sovremennye tendentsii razvitiya nauki i tekhnologii, 2015, no. 6-3, pp. 81–84.
Selimzyanova L.R., Vishneva E.A., Promyslova E.A. Tonzillity u detei: voprosy patogeneza i vozmozhnosti fitoterapii [Tonsillitis in children: pathogenesis and the possibility of phytotherapy]. Pediatricheskaya farmakologiya, 2014, vol. 11, no. 4, pp. 129–133.
Sulatskaya A.I., Kuznetsova I.M., Turoverov K.K. Ispol’zovanie fluorestsentnogo krasitelya tioflavina t dlya izucheniya struktury amiloidnykh fibrill [Use of fluorescent dye thioflavin t to study the structure of amyloid fibrils]. Vestnik Sankt-Peterburgskogo universiteta. Fizika i khimiya, 2011, no. 4, pp. 152–160.
Khasanov S.A., Mukhrimova Sh.Z. Osobennosti mikroflory nebnykh mindalin s khronicheskim tonzillitom u detei doshkol’nogo vozrasta [Features of microflora of palatine tonsils with chronic tonsillitis in preschool children]. Molodoi uchenyi, 2016, no. 25(129), pp. 163–167.
Chapman M.R., Robinson L.S., Pinkner J.S., Roth R., Heuser J., Hammar M., Normark S., Hultgren S.J. Role of Escherichia coli curli operons in directing amyloid fiber formation. Science (New York), 2002, vol. 295, pp. 851–855.
Claessen D., Rink R., de Jong W., Siebring J., de Vreugd P., Boersa F.G.H., Dijkhuizen L., Wosten H.A.B. A novel class of secreted hydrophobic proteins is involved in aerial hyphae formation in Streptomyces coelicolor by forming amyloid-like fibrils. Genes & development., 2003, no. 17, pp. 1714–1726.
Luheshi L., Dobson C. Bridging the gap: From protein misfolding to protein misfolding diseases. FEBS Letters., 2009, no. 583(16), pp. 2581-2586. DOI: 10.1016/j.febslet.2009.06.030.
MaskevichA., Stsiapura V.I., Kuzmitsky V.A., Kuznetsova I.M., Povarova O.I., Uversky V.N., Turoverov K.K. Spectral properties of thioflavin T in solvents with different dielectric properties and in a fibril-incorporated form. J. Proteome Res.. 2007, vol. 6, no. 4. pp. 1392–1401. DOI: 10.1021/ pr0605567.
Nakazato M., Matsukura S. New Type of Amyloidosis. Islet Amyloid Polypeptide(IAPP/Amylin) in Non-Insulin-Dependent Diabetes Mellitus. Internal Medicine, 1993, vol. 32, no. 12, 928–929.
Sipe J.D., Benson M.D., Buxbaum J.N., Ikeda S., Merlini G., Saraiva M.J., Westermark P. Amyloid fibril protein nomenclature: 2010 recommendations from the nomenclature committee of the International Society of Amyloidosis. Amyloid., 2010, vol. 17, no. 3–4, pp. 101–104. DOI: 3109/1350 6129.2010.526812.
Soscia, Kirby J., Washicosky K., Tucker S., Ingelsson M., Hyma, B., Burton M., Goldstein L., Duong S., Tanzi R., Moir R. The Alzheimer’s Disease-Associated Amyloid β‑Protein Is an Antimicrobial Peptide. PLoS ONE., 2015, no. 3, pp. e9505. DOI: 10.1371/journal.pone.0009505.
Tsyrkunov V., Rybak N., Vasil’ev A., Rybak R. Microbiological and morphological aspects of chronic tonsillitis. Infekcionnye bolezni., 2016, vol. 14, no. 1, pp. 42–47. DOI: 10.20953/1729-9225-2016-1-42-47

Сведения об авторах

Козлов Вадим Авенирович: доктор биологических наук, кандидат медицинских наук, профессор кафедры медицинской биологии с курсом микробиологии и вирусологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (pooh12@yandex.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7488-1240)

Сапожников Сергей Павлович: доктор медицинских наук, заведующий кафедрой медицинской биологии с курсом микробиологии и вирусологии, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (adaptogon@mail.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-0967-7192)

Фуфаева Алена Игоревна: врач отделения оториноларингологии и челюстно-лицевой хирургии, Республиканская детская клиническая больница, Россия, Чебоксары (priffetik@bk.ru; ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4771-7562)

Александрова Вера Юрьевна: студентка III курса, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (verochka789@mail.ru; )

Петрова Юлия Викторовна: студентка III курса, Чувашский государственный университет, Россия, Чебоксары (yulya-cbx@mail.ru; )

Мижеев Михаил Борисович: врач высшей категории, заведующий оторинола¬рин¬го¬логическим отделением, Больница скорой медицинской помощи, Россия, Чебоксары (mmbmbi@yandex.ru; )

Ссылка на статью

Козлов В.А., Сапожников С.П., Фуфаева А.И., Александрова В.Ю., Петрова Ю.В., Мижеев М.Б. Бактерии – первичный источник амилоида небной миндалины* [Электронный ресурс] // Acta medica Eurasica. – 2018. – №3. – С. 24-33. – URL: https://acta-medica-eurasica.ru/single/2018/3/4/.

Статья журнала

Козлов В.А., Сапожников С.П., Фуфаева А.И., Александрова В.Ю., Петрова Ю.В., Мижеев М.Б.