Sjögren
Abstracte achtergrond
Evidence in imaging studies suggereert dat er verschillen in de klier betrokkenheid bij het syndroom van Sjögren (SS), afhankelijk van het stadium van kunnen zijn de ziekte. Geen gedetailleerde histologische studies zijn beschikbaar om aan te tonen of er een dergelijk verschil in de klier betrokkenheid op verschillende periodes en stadia van de SS. Deze cross sectional study onderzoekt de inflammatoire veranderingen in muismodellen van de SS op verschillende leeftijden.
Methods Ondernemingen De histologische veranderingen in belangrijke speeksel- en traanklieren werden onderzocht op de leeftijd van 3, 6, 9, 12, 15 en 18 maanden in beide geslachten in goed gekarakteriseerde muismodellen van SS, niet-obese diabetes muis en interleukine-14 alpha-transgene muizen.
results Home Onze resultaten geven aan dat vroege ontsteking gelijktijdig optreden submandibulaire en traanklieren rond de leeftijd van 6 weken. Speekselklieren worden veel later tijdens SS betrokken bij minder ernstige ontsteking. Ondertongspeekselklier zijn zelden betrokken.
Conclusies Home Onze conclusies zijn dat SS orgaan specifieke ziekte met vroege ontsteking optreedt in submandibulaire en traanklieren, gevolgd door de parotis kan zijn. Niet-orgaanspecifieke gebeurtenissen in latere vakken van de ziekte. Het begrip van de progressie van de ziekte is belangrijk bij het afstemmen van het begin van de lokale therapeutische interventies voor de volledige vernietiging van speeksel- en traanklieren.
Sleutelwoorden
syndroom van Sjögren Major speekselklieren Traanklier Ontsteking histologie Electronic aanvullend materiaal
de online versie van deze artikel (doi:. 10 1186 /1472-6831-13-51) bevat aanvullend materiaal, dat beschikbaar is voor bevoegde gebruikers achtergrond
syndroom van Sjögren (SS) is een auto-gemedieerde aandoening gekenmerkt door ontsteking en. disfunctie van speeksel- en traanklieren als gevolg uitdroging van de mond en de ogen [1]. De etiologie en pathogenese van SS wordt niet goed begrepen. De diagnose SS is complex en op basis van verschillende criteria omvat serologie, histopathologie en beeldvorming [1]. De histologische zaal teken van SS is brandpunten van periductale en perivasculaire ontsteking van lymfocyten vooral in de speeksel- en traanklieren. Het inflammatoire infiltraat leidt tot vernietiging van acini compleet met verlies van secretoire functie van de klieren en uiteindelijk de ontwikkeling van B-cel lymfomen [2, 3]. Alle diagnostische criteria, naast de recent herziene American College of Rheumatology beveelt indeling gebruiken labiale kleine speekselklier (MSG) biopsie vertoont focale lymfocytaire infiltreren voor diagnose van SS [4, 5]. Ondernemingen De klinische veranderingen droog mond en droge ogen zijn voornamelijk te wijten aan de vernietiging van de grote speekselklieren en traanklieren. Er is bewijs in de imaging studies met behulp van scintigrafie, magnetische resonantie imaging en echografie laten zien dat speeksel- en traanklieren weer veranderingen die gepaard gaan met de SS. De imaging studies tonen ook aan dat er verschillen in de progressie van de ziekte in de verschillende exocriene speeksel- en traanklieren zijn. De onderkaakspeekselklier tonen de meest kenmerkende veranderingen met betrekking tot speekselproductie prijzen in SS waardoor de droge mond, gevolgd door parotid [6-8]. De ondertongspeekselklier minder sterk betrokken bij SS dan de andere grote speekselklieren [9]. Beeldvorming en histologische studies traanklier zijn minimaal en beschikbare resultaten laten zien dat er geleidelijk disfunctie van de klieren [10] kan zijn.
Hoewel er bewijs imaging studies tonen de speekselklier veranderingen in SS afhankelijk van het stadium van zijn ziekte, zijn er geen cross-sectionele en temporele histologisch onderzoek beschikbaar zijn. De redenen zijn dat het moeilijk is om de longitudinale veranderingen in de grote speekselklieren en de traanklieren bij mensen te onderzoeken vanwege de onmogelijkheid om seriële biopsieën. De muismodellen van SS bieden de ideale gelegenheid voor de histologische studies als gevolg van een aantal voordelen. De muismodellen replica van het ziekteverloop bij de mens, klinische kenmerken en complicaties van SS en geeft onderzoekers inzicht in de pathogenese van de ziekte. Andere opvallende kenmerken van muismodellen die van voordeel in het onderzoek van de SS de korte levensduur van een muis waarbij aan veranderingen vanaf de geboorte tot de dood, uniforme genetische achtergrond te bestuderen en relatief gemak in kweek van de modellen [11, 12] .
het doel van de studie is om de histologische veranderingen die zich op verschillende leeftijden (tijdelijk) in de grote speekselklieren (submandibulaire, glandula en sublinguale) en traanklieren van de muismodellen te beschrijven. We geselecteerde niet-obese diabetes (NOD) muis, de meest populaire en uitgebreid bestudeerd muismodel SS [13, 14] en interleukine-14 alpha-transgene (IL-14α-TG) muizen, het muismodel voor primaire SS [15 , 16]. Een controlegroep werd ook opgenomen in de studie.
Methods
NOD muizen en C57 /BL6 (controle) muizen werden verkregen van het Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME) en gehuisvest in de Laboratory Animal Facility van de Universiteit van New York in Buffalo. IL14-α-TG muizen werden gemaakt door Dr. Ambrus 'laboratorium en gehandhaafd in de Laboratory Animal Facility bij SUNY Buffalo [17]. Animal studies werden goedgekeurd door institutionele Animal Care en gebruik Comite aan de State University van New York in Buffalo. Alle procedures werden uitgevoerd in overeenstemming met de institutionele richtlijnen over het gebruik van dieren in het onderzoek.
Een totaal van 108 muizen werden opgenomen in de studie, 2 mannelijke en 4 vrouwelijke muizen voor elke groep (C57 /BL6 controls, IL-14α TG 18 maanden) en NOD) werden op tijdstippen van 3 tot 18 maanden (6 tijdstippen van 3, 6, 9, 12, 15 & amp opgeofferd. Grote speekselklieren (parotide, submandibulaire & amp; sublinguale) en traanklier verwijderd, bilateraal, en in 10% formaline en weefsels bewerkt voor hematoxyline en eosine (H & E) voor de evaluatie met behulp van standaard technieken. Drie 5 pm dikke ingebed paraffine secties gescheiden door 50 urn werden gebruikt voor de analyse. De secties werden beoordeeld en gescoord blind door een patholoog met de indelingscriteria hieronder beschreven. Ondernemingen De mate van ontsteking waargenomen werd onderverdeeld in 4 verschillende niveaus en krijgen een ontsteking score van 0 tot 3 (figuur 1). Een score van 0 betekent dat er geen detecteerbare niveaus van ontsteking door histologische analyse; een score van 1 geeft een lichte ontsteking, maar geen brandpunten; een score van 2 geeft gematigde niveaus van ontsteking en één brandpunten (A foci werd gedefinieerd als bestaande uit ≥50 mononucleaire cellen /mm
2); Score van 3 geeft ernstige ontsteking en meerdere brandpunten [18]. Figuur 1 Representatieve secties van onderkaakspeekselklier van IL - 14α - TG muis beeltenis normaal, lichte, matige en ernstige ontsteking (H & amp; E, Original Vergroting × 40).
statistische methode: de gegevens werden geanalyseerd met behulp van Chi-kwadraat test, χ 2 & gt; χ 2 (1, 0,05). De P-waarde & lt; 0,05 werd beschouwd als statistisch significant. Wanneer de steekproefomvang was minder dan 40, werden Fisher exact kansen benut.
Resultaten
Een totaal van 108 muizen werden bestudeerd en Figuur 2 geeft een overzicht van de 864 waarnemingen. Alle muis klieren vertoonden vergelijkbaar niveau van ontsteking in de klieren aan de rechterkant en de linkerkant. Daarom is de afbakening van de zijkanten is niet gedaan voor deze studie. De controlemuizen had geen ontsteking in de grote speekselklieren van elke tijdpunten vertonen. Interessant lichte ontsteking werd waargenomen in de traanklieren van 5 uit 6, 15 maanden oude controlemuizen. Er werd echter geen ontsteking waargenomen in de traanklier van het 18 maanden oude controlemuizen. Figuur 2 Een scatterplot van ontsteking score op Y-as is uitgezet tegen de aard van de klier gegroepeerd met de leeftijd van de muizen (in maanden) op de X - as. De progressie van ontsteking 3-18 maanden tijdstip kan worden waargenomen voor elke klier en de categorie van de muizen. Rode en Blauwe cirkels geven Vrouwelijke en mannelijke muizen respectievelijk. Een blauwe lijn verbindt de gemiddelde waarde van een ontsteking score voor elk tijdstip en klier. De data punten (n = 6 voor elk tijdstip /klier /type muizen) worden jittered maar een doos percelen (rood) werden verstrekt aan de interkwartielafstand en distributie voor de waargenomen niveaus van ontsteking verbeelden.
IL-14α - TG en de NOD muis toonde vergelijkbare patronen ontsteking, in het type klieren aangetast, de ernst en het tijdstip waarop het opgetreden (figuur 2). Het milde ontsteking van de submandibulaire en traanklieren van de IL-14α-TG en de NOD muis begint om 6 maanden van de leeftijd. De ontsteking wordt matig bij 15 maanden oud en ernstige 18 maanden oud, toen 6 van 6 muizen aangetoond dat een zekere mate van ontsteking. Ondernemingen De speekselklieren betrokkenheid is wijdverbreid met 15 en 18 maanden en relatief minder ernstig in vergelijking met de traan of onderkaakspeekselklier. De ondertongspeekselklier betrokkenheid is minimaal, verschijnt later op 18 maanden, en de ontsteking is minder ernstig.
In figuur 3A, de gegevens bleek dat van de 36 IL-14α-TG, werd ontsteking geconstateerd in 18 onderkaakspeekselklier, 12 parotid klieren, 1 ondertongspeekselklier en 19 traanklieren tussen 0 en 18 maanden oud. De incidenties van ontsteking waren 50%, 33,33%, 2,78% en 52,78% respectievelijk. NOD-muizen tonen een overeenkomstige ontsteking als IL-14-αTG muizen. Terwijl de controlegroep van 36 C57 /BL6 muizen had geen ontsteking in de grote speekselklieren, en had slechts 5 in traanklieren, de totale incidentie van de ontsteking was 13,89%. Het verschil in ontsteking tussen IL-14α-Tg-muizen en NOD-muizen en controle C57 /BL6 muizen was statistisch significant. (P & lt; 0,05, figuur 3B). Bij vergelijking van IL-14α-TG en NOD muizen was er geen statistisch significant verschil bij de beoordeling of de submandibulaire, parotis of traanklieren (P & gt; 0,05). Er was statistisch significant verschil tussen de sublinguale klier en hetzij de submandibulaire, parotis of traanklieren (P & lt; 0,05). Ontsteking opgetreden in de submandibulaire, parotid en traanklieren (figuur 3C). Er was geen statistisch significant verschil in ontsteking in een van de klieren bij vergelijking van mannelijke en vrouwelijke muizen in zowel de NOD en IL-14α-TG stammen (P & gt; 0,05, Figuur 4A, 4B). Figuur 3 In A, de ontsteking percentage als Y-as, en het type klier als X-as, de zwarte kolom, grijze kolom en zwarte verticale rechthoeken zonder vulling vertegenwoordigen ontsteking verhouding in de verschillende klieren van IL14 - α - TG, NOD en C57 /BL6 respectievelijk. Zonder ontsteking in grote speekselklieren van C57 /BL6 werden ze gemerkt 0 in (A). Afhankelijk van de hoeveelheid van ontsteking van de verschillende klieren in drie groepen diermodellen (n = 36 /groep, leeftijd 0-18 maanden), het statistische betekenissen van de twee groepen worden getoond door χ2 en waarden P (B). . De verschillen van ontsteking incidenties type klieren worden onderzocht aan de hand χ2 en p-waarde (C)
Figuur 4 In deze studie observeerden we de ontsteking incidentie in vrouwen, waaronder de twee groepen IL14 - α - TG en NOD. De ontsteking verhouding van vrouwelijke muizen werd afgebeeld door zwarte verticale rechthoeken, en mannelijke muizen werden beschreven door grijze die in een ontsteking percentage op de Y-as tegen gegroepeerd soort klieren op de X-as (A, 24 van Vrouw /groep, 12 van Man /groep, leeftijd 0-18 maanden). P-waarden van inflammatoire muizen tussen vrouwen met mannelijke werden geanalyseerd door Fisher probabiliteiten (B), alle waarden P & gt; 0,05 zoals getoond, geen significant verschil op grond van geslacht.
Discussie
NOD muis is één van de populaire muismodellen voor de studie van SS. Naast het hebben van diabetes toont kenmerken van SS op humane zoals een droge mond, droge ogen, aanwezigheid van autoantilichamen (Ro, La), lymfocytische infiltratie van speekselklieren, traanklieren en hypergammaglobulinemie [13]. De chronologische en histologische veranderingen in submandibulaire klier is goed bestudeerd in de NOD muizen. De eerste veranderingen start verschijnen bij ongeveer 8 weken oud [14]. Alle NOD muis sub onderkaak klieren worden beïnvloed door leeftijd 18 maanden [11, 14, 19]. Er zijn echter geen chronologische studies over ontsteking van parotid, sublinguale of traanklieren voor de NOD muis of een andere muis-model beschikbaar zijn. Ondernemingen De interleukine-14 alpha-transgene muismodel een ideaal muismodel primaire SS studie zou kunnen zijn. Interleukine-14 [20] vergroot germinal B-celproliferatie, waaronder B1 en B2 geactiveerde cellen [20]. De IL-14α-TG neemt de kenmerken van primaire SS gezien bij patiënten in dezelfde relatieve tijd als mensen, zoals auto-antilichamen, vroegtijdige vernietiging en infiltratie van de speeksel- en traanklieren met lymfocyten, en uiteindelijk lymphoma [15, 16, 21 ]. De muis ontwikkelt ook ontsteking van andere organen zoals de nieren en de longen van 15 maanden [15, 16]. Ondernemingen De grote speekselklieren, parotis, submandibulaire en ondertongspeekselklier bijdragen tot meer dan 90 procent van het speeksel afgescheiden [22, 23]. De minor speekselklieren verspreid mondslijmvlies bijdragen aan rest van de 7-10 procent van speeksel [24, 25]. Parotis afscheidingen zuiver sereuze karakter en dragen bij aan de meeste speeksel [26]. De submandibulaire speeksel gemengd in de natuur met slijm en sereuze afscheidingen. De gestimuleerde speeksel wordt voornamelijk geproduceerd uit submandibulaire klier [26]. De sublinguale speeksel is overwegend slijm en haar bijdrage aan ongestimuleerde en gestimuleerde hele speeksel is beperkt. De meest kenmerkende veranderingen in de SS met betrekking tot het speeksel debieten optreden in submandibulaire klier, gevolgd door de parotid [7, 27]. De resultaten van onze studies tonen aan dat naast speekselproductie veranderingen vroege inflammatoire infiltratie gezien de submandibulaire klieren van zowel NOD en IL-14α-TG muis. De inflammatoire verandering komt al 6 weken oud is ernstigste tijdens de 16 weken. De speekselklieren inflammatoire veranderingen optreden later op de leeftijd van 12 weken. De ondertongspeekselklier zijn zelden betrokken bij de beide muizenmodellen (figuur 2). Ondernemingen De traanklier veranderingen van lymfocytische infiltratie in onze studie vindt ongeveer 6 weken verder en komen samen met submandibulaire klier ontsteking (figuur 2). De wijzigingen worden weergegeven in zowel de NOD en IL-14α-TG muismodellen. Eerdere studies traanklieren van NOD muizen hebben aangetoond dat de ontsteking liggen tussen 6-8 weken oud [28]. Er zijn gender-gerelateerde verschillen in de mate van exocriene klier ontsteking die ook gemeld zijn in NOD-muizen [29]. Dit verschil in ernst van ontsteking in de traanklieren van de NOD muis kan worden toegeschreven aan hormonale invloeden insuline. Het tekort aan insuline in NOD muizen veroorzaakt afname van de activiteit en overleving van traanklier acini [30].
In een van de weinige vergelijkende histologische studies beschikbaar waarin tussen traan- en submandibulaire klieren in de NOD muismodel, werd de ontsteking gevonden hoger in de lacrimale, tegenover onderkaakspeekselklier [31]. Interessant was verschil ontsteking tussen mannetjes en vrouwtjes. De ontsteking was nog erger in traanklieren van mannen dan vrouwen [32]. Blijkt tevens dat ontsteking begon op ongeveer 6-8 weken. In de 12e week ongeveer 25% van de traanklier werd geïnfiltreerd met lymfocytische ontsteking. Er zijn aanwijzingen dat androgenen een rol spelen bij ontsteking. De orchidectomie van NOD-muizen afgenomen lymfocytische ontsteking gebrek aan androgenen [29]. Er was geen significant verschil tussen de mannetjes en vrouwtjes in onze studie.
Hoewel grote speeksel- en traanklieren tonen speeksel en traanvocht en ontstekingsreactie in de vroege SS, zijn er slechts weinig studies tonen hun bruikbaarheid bij diagnose geweest. De studies met glandula [33, 34] of ondertongspeekselklier [35, 36] biopsieën hebben aangetoond dat ze betere specificiteit en gevoeligheid kunnen verschaffen voor de diagnose van SS dan de gebruikelijke kleine speekselklier biopten [34]. Voor zover wij weten zijn geen onderzoeken submandibulaire of traanklier biopsieën voor diagnose van SS gerapporteerd in de literatuur. De reden dat er een gebrek aan grote speekselklieren of traanklier biopsieën kan het gevolg zijn van de invasieve karakter van de chirurgische procedure en de vereisten van algemene anesthesie in vergelijking met kleine klier biopsieën. Bovendien complicaties zoals veranderde sensatie in de pre-auriculaire gebied sialocele, gezicht zenuwbeschadiging, speeksel fistels en zwelling in de bodem van de mond kan ook voorkomen in de grote speekselklier biopten [27].
Recent onderzoek suggereert dat de vroege ziekte van SS in muismodellen en mensen orgaan specifiek zijn. Bij patiënten en diermodellen daar de schade aan de speekselklieren plaatsvindt vóór en onafhankelijk van parenchymale lymfocytische infiltratie [37]. De schade wordt gevolgd door lokale productie van oplosbare lymfotoxinen in de speeksel- en traanklieren van IL-14α-TG muizen die nodig zijn voor de ontwikkeling van openlijke SS [15] is. Bovendien, de antilichamen tegen speeksel eiwit 1 gelokaliseerd grote speekselklieren en traanklieren worden vroeg in de ziekte geproduceerd vóór de productie van antilichamen tegen Ro La en /of lymfocytische infiltratie van de kleinere speekselklieren [21].
conclusie Concluderend onze bevindingen blijkt dat het begin van ontsteking in mannelijke of vrouwelijke muizen gelijktijdig plaatsvindt in de submandibulaire en traanklieren rond de leeftijd van 6 weken. De speekselklieren zijn veel later tijdens SS betrokken bij minder ernstige ontsteking. De ondertongspeekselklier zijn zelden betrokken. Op basis van onze muismodel studies, vroeg SS begint als een orgaan specifieke ziekte in de submandibulaire en traanklieren en zich ontwikkelt tot de andere speekselklieren. Later tijdens het verloop van de ziekte andere orgaansystemen worden aangetast en ontwikkeling van lymfoom. Op basis van deze bevindingen, we veronderstellen dat de menselijke SS het muismodel en de identificatie van orgaan-specifieke antilichamen kunnen nabootsen, in de grote speeksel- en traanklieren kan leiden tot een vroegtijdige diagnose en daarmee de behandeling van SS.
Verklaringen
Dankwoord
We willen graag Chris Becker, Histotechnologist op IMMCO Diagnostics, erkennen voor de voorbereiding van de dia's.
IMMCO op voorwaarde dat de financiering van LS en KM voor grondstoffen en tijd die nodig is voor de verwerking van de dia's.
Troup fonds van Kaleida Health Stichting steun aan JA voor het onderhoud van de muis kolonies voor de studie.
Authors 'originele ingediende dossiers voor afbeeldingen
Hieronder staan de links naar de auteurs oorspronkelijke ingediende dossiers voor afbeeldingen. 'Originele bestand voor figuur 1 12903_2013_314_MOESM2_ESM.tif Authors' 12903_2013_314_MOESM1_ESM.tif Auteurs originele bestand voor 'originele bestand voor figuur 3 12903_2013_314_MOESM4_ESM.tif Authors' figuur 2 12903_2013_314_MOESM3_ESM.tif Auteurs originele bestand voor figuur 4 Concurrerende belangen Ondernemingen De auteurs verklaren dat zij hebben geen concurrerende belangen bijdragen
Authors '
LS, JA, LGS:. Bedacht de studie en nam deel aan het ontwerp en de coördinatie. JX, lgs, LS en OP betrokken bij het handhaven van de muismodellen opoffering van de muis, en de oogst van de weefsels. JX, LS en JA voerde de histologische analyse. JX, LS en KM waren betrokken analyse, grafieken, tabellen en microfoto. JX, OP, KM en LGS voerde de statistische analyse. Alle auteurs gelezen en goedgekeurd het definitieve manuscript.
