ISSN 1728-2985
ISSN 2414-9020 Online

Urothelial morphological study for differential diagnosis of chronic recurrent lower urinary tract infection

Kh.S. Ibishev, S.S. Todorov, R.S. Ismailov, V.K. Mamedov, M.I. Kogan

Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia
Introduction. Chronic recurrent cystitis (CRC), notwithstanding the advancements of up-to-date uroinfectology, remains an urgent and controversial problem. An important section of this issue is the study of the etiology of the disease, the determination of which defines the success of treatment and the planned scope of prophylaxis.
Objective. To study pathomorphological changes in the bladder urothelium of patients with chronic recurrent cystitis depending on the etiological factor.
Materials and methods. One hundred fifty eight sexually active female patients aged 20–45 years who had previously been diagnosed with recurrent lower urinary tract infection / chronic recurrent cystitis (RLUTI / CRC) during exacerbation were included in this prospective study. Based on the results of bacteriological and PCR studies of urine, urethral and vaginal discharge, patients were divided into four groups depending on the dominant etiological factor (bacteria / HPV / Candida spp. / M. tuberculosis). Bladder biopsy was performed in remission stage of the disease after premedication and general anaesthesia as routine during cystoscopy. Biopsy specimens after standard preparation were subjected to histological study with characterisation of the changes.
Results. The histological study results revealed characteristic specific pathomorphological tissue changes in different groups, which allowed us to define a protocol for differential diagnosis of RLUTI.
Conclusions. One of the guiding methods of differential diagnostics of RINMP / CRC defining the genesis of infectious-inflammatory process in the bladder is histological study of its biopsy specimens.

Keywords

recurrent cystitis
bacteria
candida
human papillomavirus viruses
mycobacterium
biopsy

Введение. Хронический рецидивирующий цистит (ХРЦ), несмотря на достижения современной уроинфектологии, остается актуальной и дискутируемой проблемой в практике специалистов, занимающихся диагностикой и лечением данной нозологии [1, 2]. Важным разделом проблемы является изучение этиологической структуры заболевания, от определения которой зависит успех лечения и планируемый объем профилактических мероприятий, данным вопросам посвящен в последние годы ряд клинических исследований, результатом которых является самое большое коллаборационное достижение как в урологии, так и в микробиологии, а в медицине в целом – признание парадигмы о нестерильности мочи [3–5].

Определенным прогрессом в изучении этиологической структуры ХРЦ было признание о возможном участии в развитии цистита не только общепризнанных аэробных микроорганизмов, но и представителей анаэробного микробного сообщества [4, 6].

Изучение таксономической структуры анаэробных микроорганизмов мочевыводящих путей выявило, что данные бактерии могут выявляться в мочевыводящих путях как в норме, так при определенных условиях, и они способны проявлять свои патогенные свойства, вызывать инфекционно-воспалительные заболевания мочевыводящих путей и репродуктивных органов [7]. Возможность участия вирусов в развитии ХРЦ активно обсуждается и изучается [8–10]. Считается, что вирусный цистит различной этиологии, как и грибковой, может регистрироваться у пациентов с осложняющими факторами: первичный или вторичный иммунодефицит, после трансплантологических или обширных реконструктивных операций, лучевой, химиотерапии и др. [11]. Используемые культуральные методы диагностики не выявляют полного спектра патогенов, и в связи с этим рекомендуется выполнять цистоскопию, биопсию мочевого пузыря с целью уточнения генеза ХРЦ. Верификация труднодиагностируемых сложных инфекционных агентов имеет высокую клиническую значимость, направленную не только на лечение, но и на профилактику рецидивирующей инфекции нижних мочевыводящих путей (РИНМП), связанную с данными агентами [12].

Проведенный нами анализ морфологических исследований биопсионного материала мочевого пузыря позволяет провести не только дифференциальную диагностику РИНМП по этиологическому фактору, но и определить тактику ведения, объем обследования и лечения пациентов с данной нозологией.

Цель исследования: изучить патоморфологические изменения уротелия мочевого пузыря пациенток с хроническим рецидивирующим циститом в зависимости от этиологического фактора.

Материалы и методы

Этическое заявление. Исследование спланировано, проведено в соответствии с положениями Хельсинкской декларации (пересмотренной в г. Форталеза, Бразилия, октябрь 2013 г.) и одобрено Локальным независимым этическим комитетом ФГБОУ ВО РостГМУ Минздрава России на основании ознакомления с предоставленными материалами дизайна и плана реализации работы (протокол № 16/17 от 05.10.2017).

Исследование проведено в рамках выполнения диссертационной работы «Оптимизация дифференциальной диагностики и выбора первой линии терапии хронического рецидивирующего цистита у женщин». Исследование не имело спонсорской поддержки.

Пациенты. В проспективное исследование включены 158 сексуально активных пациентов женского пола в возрасте 20–45 лет, которым был ранее установлен диагноз «рецидивирующая инфекция нижних мочевыводящих путей/хронический рецидивирующий цистит (РИНМП/ХРЦ) в период обострения». Критерии включения и невключения пациентов для участия в исследовании приведены в табл. 1.

17-1.jpg (107 KB)

Инициальное обследование пациентов включало сбор жалоб, анамнеза, бактериологическое исследование утренней средней порции мочи, ПЦР (полимеразная цепная реакция)-исследование утренней средней порции мочи, соскоба из уретры и влагалищ и цитологию суточной мочи. Методология проведения обследования подробно описана в предшествовавшей работе (8). По результатам бактерио-логического и ПЦР-исследований мочи, соскоба уретры и влагалища в зависимости от доминирующего этиологического фактора больные были разделены на четыре группы: группа 1 (n=70) – бактериальная РИНМП/ХРЦ (Б-РИНМП / ХРЦ), группа 2 (n=70) – папилломавирусная РИНМП / ХРЦ (ПВИ-РИНМП / ХРЦ), группа 3 (n=11) – кандидозная РИНМП / ХРЦ (К-РИНМП / ХРЦ), группа 4 (n=7) – туберкулезная РИНМП / ХРЦ (Т-РИНМП / ХРЦ).

Биопсия мочевого пузыря. Всем пациенткам в стадии ремиссии заболевания после премедикации и общего обезболивания стандартно выполняли цистоскопию. Биоптаты для исследования забирались «холодным» путем из измененных участков. Полученный морфологический материал фиксировали в растворе нейтрального 10%-ного забуференного формалина «HistoSafe®» (ООО «ЭргоПродакшн», Санкт-Петербург, Россия) с 24-часовой экспозицией. Гистологическую проводку (обезжиривание и обезвоживание, просветление, парафинирование) производили по стандартной технологии в тканевом гистопроцессоре. Срезы из парафиновых блоков толщиной 3–5 мкм получали с помощью ротационного микротома Leica RM 2265 («Leica Microsystems GmbH», Wetzlar, Germany), окрашивали Hematoxylin-eosin [H&E] («БликМедиклПродакшн», РФ).

Микроскопию препаратов проводили с помощью прямого светового микроскопа Leica DM2000 («Leica Microsystems GmbH», Wetzlar, Germany) в разрешениях x100, x200, х400; фотофиксацию патоморфологических изменений выполняли цифровой камерой Leica DFC295 3 Mpx («Leica Microsystems GmbH», Wetzlar, Germany).

При микроскопии препаратов оценивали состояние уротелия, определяли признаки тканевого воспаления, особенности клеточного состава инфильтратов, признаки ремоделирования и патологической трансформации тканей.

С целью оценки и сопоставления тяжести патоморфологических изменений использовали 4-уровненую аналоговую шкалу, при регистрации изменений в 4 полях зрения на увеличении х200: (-) – отсутствие патологического изменения (признака); (+) – слабовыраженное изменение (признак); (++) – умеренно выраженное изменение (признак); (+++) – максимально выраженное изменение (признак). Регистрацию тканевых изменений осуществляли c помощью смоделированных и особым образом организованных электронных таблиц Microsoft Office Excel 365 («Microsoft Corp.», Redmond, WA, USA).

Результаты. Средний возраст пациентов составил 32,3±7,8 года. По результатам гистологического анализа биопсийных образцов стенки мочевого пузыря (МП) в различных группах выявлены характерные патоморфологические изменения тканей (табл. 2).

18-2.jpg (82 KB)

У пациенток группы 1 отмечены утолщение уротелия, отек слизистой оболочки и подслизистого слоя, полнокровие капилляров, с преобладанием в клеточном инфильтрате нейтрофилов с небольшим количеством лимфоцитов, плазматических клеток (рис. 1).

18-1.jpg (139 KB)

Также на фоне хронического инфекционно-воспалительного процесса была выявлена десквамация уротелия (рис. 2).

У всех пациенток группы 2 с признаками ПВИ поражения в слизистой МП на фоне гиперплазии, плоскоклеточной метаплазии, хронического воспаления, нарушения сосудистой архитектоники и отека доминировала лимфоцитарная инфильтрация с примесью плазматических клеток. Кроме того, у большинства пациенток плоскоклеточная метаплазия уротелия носила характер субтотального или тотального поражения. У всех пациенток была отмечена характерная койлоцитарная трансформация уротелия (рис. 3).

19-1.jpg (112 KB)

У 65% пациенток койлоцитарная трансформация сопровождалась формированием папиллярных структур за счет выраженной гиперплазии клеток уротелия на фоне ВПЧ-инфекции (вируса папилломы человека), у 15% была регистрирована остроконечная кондилома (рис. 4).

Койлоциты, как правило, располагались в эпителии беспорядочно и характеризовались аномальными, резко увеличенными темными неправильной формы ядрами со складчатым контуром и перинуклеарной зоной или ореолом просветления – «гало». Кроме того, в большинстве измененных клеток уротелия при ВПЧ отмечены выраженные дистрофические изменения ядер: гиперхромия, гипертрофия, кариорексис, кариопикноз.

У 35% пациенток на фоне папилломатозной гиперплазии регистрировались участки интраэпителиальной неоплазии 1–2-й степени на фоне ВПЧ (рис. 5).

19-2.jpg (105 KB)

У пациенток группы 3 на фоне хронического воспаления с десквамацией уротелия с умеренной лимфоцитарной и нейтрофильной инфильтрацией регистрировали разрастание мицелия (рис. 6).

У пациенток группы 4 выявлены полнокровие сосудов, отек уротелия и подслизитой разной степени выраженности, элементы склероза, диффузная лимфоидно-гистиоцитарная инфильтрация, характерная для склерозирующего процесса. Воспалительный инфильтрат у всех пациенток состоял из лимфоцитов, плазматических клеток, макрофагов, фибробластов. Кроме того, в стенке МП были зафиксированы признаки гранулематозного воспаления со скоплением многоядерных гигантских клеток типа Пирогова–Лангханса и участками казеозного некроза (рис. 7).

19-3.jpg (66 KB)

Обсуждение. Основные результаты данного исследования заключаются в том, что различные инфекционные патогены ХРЦ могут по-разному оказывать негативное воздействие на уротелий и на слизистую мочевого пузыря в целом, при этом развивается симптомокомплекс, который характеризуется различными клинико-лабораторными особенностями в зависимости от этиологического фактора. Идентификация инфекционного агента, ответственного за инфекционно-воспалительный процесс мочевого пузыря, является определяющей при назначении этиотропной терапии ХРЦ.

Современные культуральные исследования не всегда выявляют весь таксономический пейзаж возможных микроорганизмов, причастных к развитию ХРЦ, а только ограниченный спектр уропатогенов [5]. Важным является вопрос: какой патоген является триггером инфекционно-воспалительного процесса, приводящим к хронизации заболевания? Верификация и дифференциальная диагностика возбудителя имеют высокую клиническую значимость, направленную не только на профилактику, но и на раннюю диагностику ХРЦ, связанную с данными агентами. Поэтому в последние годы идет поиск маркеров или методов идентификации всех возбудителей, которые могут вызывать инфекционно-воспалительный процесс в МП [12, 13]. Морфологическое исследование биоптатов мочевого пузыря позволяют дифференцировать изменения уротелия при ХРЦ в зависимости от этиологического фактора. Полученные результаты подтверждают наши предыдущие исследования, демонстрирующие важность и точность метода морфологического исследования уротелия, позволяющего с высокой точностью дифференцировать генез ХРЦ [11], однако в предыдущем исследовании мы ограничивались дифференциальной диагностикой бактериального и папилломавирусного цистита. В полученных результатах мы расширяем диапазон возможных этиологических агентов ХРЦ, которые могут быть идентифицированы только морфометрическими исследованиями.

Выводы. Хронический рецидивирующий цистит является полиэтиологическим заболеванием, и идентификация его этиологического фактора является сложной задачей и залогом успешного лечения.

По нашему мнению, одним из ведущих методов дифференциальной диагностики ХРЦ, позволяющим определить генез инфекционно-воспалительного процесса в мочевом пузыре, является морфологическая оценка биоптатов мочевого пузыря, при этом определяются специфические изменения уротелия, характерные для каждого вида воспаления.

About the Authors

Corresponding author: Kh.S. Ibishev – M.D., Dr.Sc.(Med), Full Prof.; Prof., Dept. of Urology, Pediatric Urology & Reproductive Health, Rostov State Medical University, Rostov-on-Don, Russia; e-mail: ibishev22@mail.ru

Similar Articles