Omentum majus a mliečne škvrny ako významná súčasť imunitného systému

Omentum majus and milky spots as an important part of the immune system

Introduction:
Description and analysis of human omental milky spots is still not sufficiently clarified. In our study we describe the morphology of human omental milky spots and we also bring together a summary of the current knowledge of their function based on the available literature.

Method:
Samples of the omentum majus were collected preoperatively during surgical procedures in Vítkovice Hospital and subsequently subjected to further processing and histological analysis. Histological sections were stained with hematoxylin and eosin with a focus on the milky spots morphology and comparison of two groups of patients.

Results:
Milky spots detected in the study were predominantly oval 56% (n=10), irregular in shape 28% (n=5) and round 16% (n=3). The average number of immune cells found in one milky spot in group A was 435 (194−620). The average number of immune cells found in one milky spot in group B was 54 (40−112). All milky spots were unencapsulated, macroscopically, they appear as furtive structures resembling white cotton balls. 72% (n=13) of milky spots were covered by mesothelial cells.

Conclusion:
Milky spots are small submesothelial lymphatic structures found in the omentum majus. They are in contact with the peritoneal cavity. They have their own vascular supply and no capsule. Our results show that the number and size of omental milky spots increase in patients with peritonitis.

Key words:
omentum majus − milky spots – morphology − surgery

Autori: L. Havrlentová ^1,2; H. Faistová ^3,4,5; M. Mazur ¹; A. Humeňanská ¹; Š. Polák ²
Pôsobisko autorov: Chirurgické oddělení, Vítkovická nemocnice a. s., Ostrava primář: MUDr. M. Mazur PhD. MBA ¹; Ústav histológie a embryológie, LF Univerzity Komenského v Bratislave prednosta: prof. MUDr. Š. Polák CSc. ²; CGB laboratoř, Ostrava primář: MUDr. D. Žiak ³; Ústav patologie, LF Ostravské Univerzity vedoucí ústavu: doc. MUDr. J. Dvořáčková Ph. D. ⁴; Ústav patologie, FN Ostrava přednosta: doc. MUDr. J. Dvořáčková Ph. D. ⁵
Vyšlo v časopise: Rozhl. Chir., 2017, roč. 96, č. 9, s. 383-386.
Kategória: Původní práce

Súhrn

Úvod:
Funkcia a morfológia mliečnych škvŕn ľudského omenta nie je dostatočne objasnená. Cieľom našej práce je opísať morfológiu mliečnych škvŕn ľudského omenta a zároveň na základe dostupnej literatúry prinášame súhrn aktuálnych poznatkov o ich funkcii.

Metóda:
Vzorky z omentum majus sme peroperačne odoberali pacientom operovaným vo Vítkovickej nemocnici v Ostrave a následne sme ich podrobili ďalšiemu spracovaniu a histologickej analýze. Histologické rezy sme farbili hematoxylínom a eozínom so zameraním na morfologickú štruktúru mliečnych škvŕn a porovnanie dvoch skupín pacientov.

Výsledky:
Mliečne škvrny mali rozličné tvary, v našom súbore prevládali tvary oválne 56 % (n=10), nepravidelné 28 % (n=5) a okrúhle 16 % (n=3). Priemerný počet imunitných buniek v jednej mliečnej škvrne v skupine A bol 435 (194−620). Priemerný počet imunitných buniek v jednej mliečnej škvrne v skupine B bol 54 (40−112). Všetky mliečne škvrny boli neopuzdrené. Makroskopicky išlo o nenápadné štruktúry vzhľadu bielych klbiek bavlny. Mliečne škvrny boli pokryté mezotelovými bunkami v 72 % (n=13).

Záver:
Mliečne škvrny sú malé, submezoteliálne uložené lymfatické štruktúry v omentum majus. Sú v kontakte s peritoneálnou dutinou, nemajú puzdro a majú vlastné cievne zásobenie. Naše výsledky poukazujú na to že, u pacientov s peritonitídou dochádza k zväčšeniu rozmeru a počtu buniek mliečnej škvrny.

Kĺúčové slová:
omentum majus − mliečne škvrny – morfológia − chirurgia.

Úvod

Omentum majus sa skladá prevažne z tukového tkaniva a obsahuje lymforetikulárne agregáty − mliečne škvrny, ktoré ho odlišujú od ostatných viscerálnych tukových tkanív. Imunológia omenta je však neprebádaná. Úloha omenta je zaujímavá v súvislosti s metabolickými ochoreniami u obéznych pacientov, kde tukové tkanivo vykazuje isté zápalové zmeny. V našej štúdii opisujeme morfológiu mliečnych škvŕn omenta a zároveň prinášame súhrn aktuálnych poznatkov o ich funkcii.

Metódy

Analyzovali a histologickému vyšetreniu sme podrobili 6 vzoriek ľudského omenta s cieľom opísať morfológiu mliečných škvŕn. Odber vzoriek bol uskutočnený u pacientov operovaných vo Vítkovickej nemocnici v Ostrave. Materiál bol spracovaný v CGB laboratóriu v Ostrave. Pacienti podpisovali informovaný súhlas k ďalšiemu spracovaniu materiálu. Lokalita odberu bola poznačená do primárnej dokumentácie, išlo vždy o tú istú lokalitu − oblasť omentum majus v bezprostrednej blízkosti od ligamentum gastrocolicum.Veľkosť odobratej vzorky bola 2x2 cm. Podľa diagnózy sme pacientov zaradili do dvoch skupín: A a B. Skupinu A (n=3) tvorili pacienti s purulentnou peritonitídou, ktorej príčinou bola perforácia gastrointestinálneho traktu. Mliečne škvrny v tejto skupine sme označili ako stimulované. Skupina B (n=3) bola kontrolná skupina. Tvorili ju pacienti bez zápalového procesu v brušnej dutine, ktorí boli elektívne laparoskopicky operovaní pre inguinálnu herniu. Mliečne škvrny v tejto skupine sme označili ako nestimulované. Ďalšie údaje o pacientoch sú uvedené v Tab. 1. Rozhodujúcim prvkom pri odberoch vzoriek je čas, ktorý uplynie medzi prerušením krvného obehu a jej nasledujúcim spracovaním pre morfologické účely. Odbery sme vykonávali bezprostredne počas operácie a vzorky sme okamžite fixovali v 10 % roztoku komerčne dodávaného formalínu [1,2]. Objem fixačného roztoku bol najmenej desaťnásobkom objemu fixovanej vzorky. Po fixovaní sme vzorky odvodnili a zaliali do parafínových bločkov. Bločky sme rezali mikrotómom na rezy hrúbky 5–6µm. Zhotovené rezy sme zafarbili hematoxylínom a eozínom. Mikroskopom sme prehliadli jednotlivé sklíčka a zamerali sme sa na morfologické rysy mliečnych škvŕn a vykonali sme kvantitatívnu analýzu počtu buniek. Analyzovali sme aj rozdiely vybraných parametrov mliečnych škvŕn u pacientov s peritonitídou a bez peritonitídy. Histologické rezy sme analyzovali mikroskopom Olympus BX45, fotoaparátom Olympus U-TVO. 5XC-3, pri zväčšení 40x, 100x, 200x, 400x a následne sme ich dokumentovali. Štatistickú významnosť rozdielov medzi skupinami A a B sme počítali pomocou nepárového t-testu, kde p <0,05 bola považovaná za štatisticky významnú.

Projekt bol schválený etickou komisiou nemocnice.

Výsledky

Analyzovali sme celkovo 6 vzoriek omentum majus. Celkovo sme analyzovali 18 mliečnych škvŕn z rezov farbených H-E. Mliečne škvrny mali rozličné tvary, v našom súbore prevládali tvary oválne 56 % (n=10), nepravidelné 28 % (n=5) a okrúhle 16 % (n=3). Všetky mliečne škvrny boli neopuzdrené. U oboch skupín pacientov sme analyzovali 5 základných parametrov: počet mliečnych škvŕn, prítomnosť mezotelových buniek, prítomnosť cievy, nervu a polymorfonukleárnych granulocytov (Tab. 1). Všetky mliečne škvrny boli vaskularizované, iba jedna mliečna škvrna obsahovala nervové vlákno. Povrchovú vrstvu mliečnych škvŕn pokrývali v 72 % (n=13) mezotelové bunky, ktoré boli umiestnené na vrchole mliečnej škvrny. U pacientov s peritonitídou boli prítomné reaktívne zmeny s hyperpláziou mezotelovej vrstvy. Nálezy sme obohatili o morfometrické merania a tvary mliečnych škvŕn sme zaznamenali do obrazovej dokumentácie (Obr. 1. a 2). Priemerný počet buniek v mliečnej škvrne v skupine A bol 435 (194−620). Priemerný počet buniek v mliečnej škvrne v skupine B bol 54 (40−112). Priemer mliečnej škvrny v skupine A (najdlhší rozmer) bol 735 µm (371−928 µm). Priemer mliečnej škvrny v skupine B (najdlhší rozmer) bol 247 µm (145−360 µm). Vyššie uvedené parametre sú zaznamenané v Tab. 2. Našli sme významný rozdiel v počte buniek v stimulovanej mliečnej škvrne, ktorá v priebehu zápalového procesu dokáže výrazne zvýšiť počet buniek oproti kľudovému stavu. Porovnanie vybraných parametrov mliečnych škvŕn je uvedené v Grafe 1.

Porovnanie vybraných parametrov mliečnych škvŕn medzi skupinami
Graf 1: Comparison of selected parameters of milky spots between groups — **Graf 1. Porovnanie vybraných parametrov mliečnych škvŕn medzi skupinami Graf 1: Comparison of selected parameters of milky spots between groups**

Prehľad pacientov a vybraných parametrov mliečnych škvŕn v histologických rezoch farbených H-E
Tab. 1: Overview of patients and selected milky spots parameters in histological sections stained with H-E — Tab. 1. Prehľad pacientov a vybraných parametrov mliečnych škvŕn v histologických rezoch farbených H-E Tab. 1: Overview of patients and selected milky spots parameters in histological sections stained with H-E

Prehľad parametrov mliečnych škvŕn podľa skupín
Tab. 2: Overview of milky spots parameters divided by Gross — **Tab. 2. Prehľad parametrov mliečnych škvŕn podľa skupín Tab. 2: Overview of milky spots parameters divided by Gross**

Nestimulované mliečne škvrny demonštrujúce okrúhly A), oválny B) a nepravideľný C) tvar; všetky mliečne škvrny sa nachádzajú submezoteliálne
Fig. 1: Non-stimulated milky spots demonstrating round A), oval B) and irregular C) shape; all milky spots they are in the submesothelial area — Obr. 1. Nestimulované mliečne škvrny demonštrujúce okrúhly A), oválny B) a nepravideľný C) tvar; všetky mliečne škvrny sa nachádzajú submezoteliálne Fig. 1: Non-stimulated milky spots demonstrating round A), oval B) and irregular C) shape; all milky spots they are in the submesothelial area

Stimulované mliečne škvrny demonštrujúce okrúhly A), oválny B) a nepravideľný C) tvar; súčasťou každej mliečnej škvrny sú kapiláry
Fig. 2: Stimulated milky spots demonstrating round A), oval B) and irregular C) shape; all milky spots contain some capillaries — Obr. 2. Stimulované mliečne škvrny demonštrujúce okrúhly A), oválny B) a nepravideľný C) tvar; súčasťou každej mliečnej škvrny sú kapiláry Fig. 2: Stimulated milky spots demonstrating round A), oval B) and irregular C) shape; all milky spots contain some capillaries

DISKUSIA

Mliečne škvrny sú malé, submezoteliálne uložené lymfatické štruktúry, ktoré sa nachádzajú v omentum majus. Sú v kontakte s peritoneálnou dutinou, nemajú kapsulu, ale majú vlastné cievne zásobenie a lymfatickú drenáž. Práve tieto lymfatické cievy mnohí autori považujú za počiatky lymfatického systému omenta [16,13]. Lymfatická funkcia omenta je nesporná, a pritom dodnes neexistujú práce, ktoré by pojednávali jednak o mliečnych škvrnách, ako aj o iných zložkách lymfatického tkaniva. Práce autorov, ktoré popisujú lymfatickú drenáž omenta, sa nezaoberajú štruktúrou mliečnych škvŕn. Omentum má na základe svojej prirodzenej imunitnej funkcie, vysokej absorpčnej kapacity a prítomnosti mliečnych škvŕn s vysokým imunitným potenciálom, nezastupiteľnú úlohu v priebehu mnohých zápalových intraabdominálnych procesov. Mliečne škvrny predstavujú významný imunitný systém v peritoneálnej dutine. Sú esenciálne pre peritoneálne inflamatórne a iné imunitné procesy, avšak ich štúdium je náročné. Počet mliečnych škvŕn je u človeka menší ako u experimentálnych zvierat, sú veľmi malé, obklopené tukom a nepravidelne usporiadané [3]. Náš získaný a analyzovaný súbor 6 vzoriek ľudského omenta v základnom farbení hematoxylínom a eozínom nám poskytol informácie o miestach výskytu, veľkosti a orientačne tiež o bunkovom zložení mliečnych škvŕn. Zároveň nám poskytol informácie o mikroprostredí omenta u pacientov s akútnou peritonitídou. Takemori et al. rozdeľujú mliečne škvrny na vaskularizované a nevaskularizované [4]. Liu et al. považujú mliečne škvrny omenta za unikátne primárne imunitné tkanivo [5]. Koten považuje mliečne škvrny za primárny lymfatický orgán, za miesto vzniku, množenia a vyzrievania B lymfocytov a makrofágov [6]. Na druhej strane Van Vugt et al. túto spojitosť vyvracajú, keďže v mliečnych škvrnách nenachádzajú interdigitujúce folikulárne a dendritové bunky [7]. Toto tvrdenie podporujú aj Zhu et al., ktorí takisto interdigitujúce, folikulárne a dendritové bunky v mliečnych škvrnách nenachádzajú [8]. Rangel-Moreno et al. považujú mliečne škvrny za unikátny sekundárny lymfatický orgán, ktorý podporuje imunitu voči peritoneálnym antigénom [9]. Toto tvrdenie podporuje aj Shah et al. [10]. Podľa iných autorov sú úvahy o zaradení mliečnych škvŕn do kategórie lymfatického orgánu sporné a kontroverzné [11,12,13]. Spojitosť metastázovania intraabdominálnych nádorov do omentum majus a do mliečnych škvŕn ako predilekčného miesta je nesporná. Ide hlavne o dva typy nádorov, a to karcinóm žalúdka a ovária. Hagiwara et al. publikovali prácu, kde dokázali na myších modeloch vzťah peritoneálnej diseminácie nádorov a mliečnych škvŕn pri intraperitoneálnej inokulácii nádorov. Ich výsledky naznačujú, že nádorové bunky infiltrujú mliečne škvrny v skorej fáze peritoneálneho metastázovania [14]. Nádorové bunky, ktoré ,,uniknú“ z primárneho nádora, získavajú schopnosť invázie a metastázovania a následne prežívajú a rastú v mliečnej škvrne [15]. Omentum majus a mliečne škvrny majú teda významné miesto pri nádorových ochoreniach, sú považované za miesta metastázovania nádorov s origom v oblasti gastrointestinálneho, alebo reprodukčného traktu [17]. Liu et al. ich považujú za ,,ohniská“ pre intraperitoneálnu inváziu a metastázovanie nádorových buniek [18].

ZÁVER

Presná úloha mliečnych škvŕn ešte stále nie je objasnená, ale je zrejmé, že hrajú dôležitú úlohu v obrane peritoneálnej dutiny pri infekcii a pri metastázovaní nádorov. Z našich výsledkov vyplýva, že v priebehu zápalového procesu dochádza k zväčšeniu objemu, ako aj počtu imunitných buniek mliečnej škvrny. Tieto údaje dokazujú, že mliečne škvrny majú významné miesto v imunitných procesoch v peritoneálnej dutine.

Možnosti ďalšieho štúdia mliečnych škvŕn sú široké. Navrhujeme použitie metód imunohistochémie na rozlíšenie B a T lymfocytov, makrofágov a ostatných imunitných buniek. Ďalej navrhujeme použitie protilátok CD4 a CD8 na rozlíšenie subtypov T lymfocytov, preukázať prítomnosť či neprítomnosť dendritových buniek za pomoci protilátky CD23, rozlíšiť subtypy makrofágov, a to M1 a M2 pre ich vzťah k nádorovým ochoreniam (TAM − tumor associated macrophages).

Konflikt záujmov

Autori článku vyhlasujú, že nie sú v súvislosti so vznikom tohto článku v konflikte záujmov a že tento článok nebol publikovaný v žiadnom inom časopise.

MUDr. Lucia Havrlentová

Chirurgické oddělení,

Vítkovická nemocnice a.s.,

Ostrava

Zalužanského 1192/15

703 84 Ostrava – Vítkovice

e-mail: lucia.havrlentova@seznam.cz

Zdroje

1. Horváth A, Jablonský J, Schmidt K, et al. Práca s bioptickým materiálom. Martin, Osveta 1988.

2. Taylor, C. R., Shi, S. Practical issues: fixation, processing and antigen retrieval. Major problems in pathology 2006;19:47.

3. Garosi G, di Paolo N. Recent advances in peritoneal morphology: the milky spots in peritoneal dialysis. Advances in peritoneal dialysis 2001;17:25−28.

4. Takemori N, Hirai K, Onodera R, et al. Light and electron microscopic study of omental milky spots in New Zealand black mice, with special reference to the extramedullary hematopoiesis. Anatomy and embryology 1994;189.3:215−26.

5. Liu JY, Yuan JP, Geng XF, et al. Morphological study and comprehensive cellular constituents of milky spots in the human omentum. International journal of clinical and experimental pathology 2015;8:12877–84.

6. Koten JW, Den Otter W. Are omental milky spots an intestinal thymus? The Lancet 1991;338:1189−90.

7. Van Vugt E, Van Rijthoven EA, Kamperdijk EW, et al. Omental milky spots in the local immune response in the peritoneal cavity of rats. The Anatomical Record 1996;244:235−45.

8. Zhu H, Naito M, Umezu H, et al. Macrophage differentiation and expression of macrophage colony-stimulating factor in murine milky spots and omentum after macrophage elimination. Journal of leukocyte biology 1997;61:436−44.

9. Rangel-Moreno J, Moyron-Quiroz JE, Carragher DM, et al. Omental milky spots develop in the absence of lymphoid tissue-inducer cells and support B and T cell responses to peritoneal antigens. Immunity 2009;30:31−43.

10. Shah S, Lowery E, Braun RK, et al. Cellular basis of tissue regeneration by omentum. PloS one, 2012. Available from: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0038368.

11. Krist LF, Eestermans IL, Steenbergen JJ, et al. Cellular composition of milky spots in the human greater omentum: an immunochemical and ultrastructural study. The Anatomical Record 1995;241:163−74.

12. Shimotsuma M, Takahashi T, Kawata M, et al. Cellular subsets of the milky spots in the human greater omentum. Cell and tissue research 1991;264:599−601.

13. Shimotsuma M, Shields JW, Simpson-Morgan MW, et al. Morpho-physiological function and role of omental milky spots as omentum-associated lymphoid tissue (OALT) in the peritoneal cavity. Lymphology 1993;26:90−101.

14. Hagiwara A, Takahashi T, Sawai K, et al. Milky spots as the implantation site for malignant cells in peritoneal dissemination in mice. Cancer research 1993;53:687−92.

15. Jayne D. Molecular biology of peritoneal carcinomatosis. Peritoneal Carcinomatosis Cancer Treat Res 2007;134:21−33.

16. Borisov AV. Lymphatic capillaries and blood vessels of milky spots in the human greater omentum. Fed Proc Transl Suppl 1964;23:150−4.

17. Oosterling SJ, van der Bij GJ, Bögels M, et al. Insufficient ability of omental milky spots to prevent peritoneal tumor outgrowth supports omentectomy in minimal residual disease. Cancer immunology. Immunotherapy 2006;55:1043−51.

18. Liu XY, Miao ZF, Zhao TT, et al. Milky spot macrophages remodeled by gastric cancer cells promote peritoneal mesothelial cell injury. Biochemical and biophysical research communications 2013;439:378−83.