Résumé de l'arrière-plan
preuve dans les études d'imagerie suggèrent qu'il peut y avoir des différences dans la participation glandulaire dans le syndrome de Gougerot-Sjögren (SS) en fonction de la scène de la maladie. Aucune des études histologiques détaillées sont disponibles pour montrer s'il y a une telle différence dans la participation glandulaire à différentes périodes et étapes de SS. Cette étude transversale examine les changements inflammatoires dans des modèles murins de SS à différents âges.
Méthodes
Les changements histologiques dans les glandes salivaires principales et lacrymales ont été étudiés à l'âge de 3, 6, 9, 12, 15 et 18 mois dans les deux sexes dans les modèles de souris bien caractérisés de SS, souris diabétiques non obèses et-14 interleukine souris alpha-transgénique.: résultats
Nos résultats indiquent que l'inflammation précoce se produisent simultanément dans les glandes sous-maxillaires et lacrymales vers l'âge de 6 semaines. glandes parotides sont impliqués beaucoup plus tard dans le cours de SS avec une inflammation moins sévère. glandes sublinguales sont rarement impliqués.
Conclusions
Nos conclusions sont que SS peut être une maladie spécifique d'organes avec l'inflammation précoce se produisant dans les glandes sous-maxillaires et lacrymales, suivie de la parotide. événements spécifiques non d'organes se produisent dans les cours ultérieurs de la maladie. La compréhension de la progression de la maladie est important dans l'adaptation des interventions thérapeutiques locales anticipées avant la destruction complète des salivaires et lacrymales glandes.
Mots-clés
syndrome principaux glandes salivaires la glande lacrymale Inflammation histologie électronique matériel supplémentaire de Sjogren
La version en ligne de ce article (doi:. 10 1186 /1472-6831-13-51) contient du matériel supplémentaire, qui est disponible pour les utilisateurs autorisés
Contexte
syndrome de Sjögren (SS) est une maladie auto-immune à médiation caractérisée par une inflammation et. dysfonctionnement des glandes salivaires et lacrymales résultant de la sécheresse de la bouche et les yeux [1]. L'étiologie et la pathogenèse de la SS ne sont pas bien comprises. Le diagnostic de SS est complexe et basé sur des critères multiples englobant sérologie, histopathologie, et de l'imagerie [1]. La marque hall histologique des SS est des foyers d'inflammation péricanalaire et périvasculaire de lymphocytes principalement dans les salivaires et lacrymales glandes. L'infiltrat inflammatoire mène à la destruction complète des acini avec la perte de la fonction sécrétoire des glandes et éventuellement le développement de lymphomes à cellules B [2, 3]. Tous les critères de diagnostic, en plus de l'American College récemment révisée de la classification de rhumatologie recommande l'utilisation de labiale mineure glande salivaire (MSG) biopsie présentant lymphocytaire focale infiltrat pour le diagnostic de SS [4, 5].
Les changements cliniques de sèche la bouche et les yeux secs sont principalement dues à la destruction des glandes salivaires principales et les glandes lacrymales. Il existe des preuves dans les études d'imagerie utilisant la scintigraphie, imagerie par résonance magnétique et l'échographie montrant que salivaires et lacrymales glandes affichent des changements associés à la SS. Les études d'imagerie montrent également qu'il peut y avoir des différences dans la progression de la maladie dans les différentes exocrine salivaires et lacrymales glandes. Les glandes sous-maxillaires montrent des altérations les plus diagnostiques concernant les taux de flux de salive dans SS provoquant la sécheresse de la bouche, suivie par parotide [6-8]. Les glandes sublinguales sont moins gravement impliqués dans SS que les autres grandes glandes salivaires [9]. Imagerie et histologiques des études de la glande lacrymale sont minimes et les résultats disponibles montrent qu'il peut y avoir un dysfonctionnement progressif de la glande [10].
Bien qu'il y ait eu des preuves dans les études d'imagerie montrant les changements des glandes salivaires dans SS en fonction du stade de la la maladie, il n'y a pas eu d'études histologiques transversales et temporelles disponibles. Les raisons est qu'il est difficile d'étudier les changements longitudinaux se produisant dans les glandes salivaires principales et les glandes lacrymales chez l'homme en raison de l'impossibilité d'obtenir des biopsies en série. Les modèles de souris de SS offrent l'occasion idéale pour les études histologiques en raison de plusieurs avantages. Les modèles de souris réplique l'évolution de la maladie chez les humains, les caractéristiques cliniques et les complications de SS et donne aux chercheurs un aperçu de la pathogenèse de la maladie. D'autres traits saillants de modèles de souris qui sont d'avantage dans l'étude de la SS sont la courte durée de vie d'une souris permettant d'étudier les changements survenus depuis la naissance jusqu'à la mort, antécédents génétiques uniformes, et la facilité relative à la reproduction des modèles [11, 12] .
le but de l'étude est de décrire les changements histologiques survenant à différents âges (temporels) dans les glandes salivaires principales (submandibulaire, parotides et sublinguale) et les glandes lacrymales de modèles de souris. Nous avons choisi le diabète non-obèses (NOD) souris, modèle de souris le plus populaire et largement étudié des SS [13, 14] et-14 interleukine souris alpha-transgénique (IL-14α-TG), le modèle de la souris pour SS primaire [15 , 16]. Un groupe de contrôle a également été inclus dans l'étude.
Méthodes de les souris NOD et C57 /BL6 souris (de contrôle) ont été obtenues auprès du Jackson Laboratory (Bar Harbor, ME) et logés dans la facilité des animaux de laboratoire à l'Université d'Etat de New York à Buffalo. souris IL14-a-TG ont été faites par le laboratoire du Dr Ambrus et maintenus dans la facilité des animaux de laboratoire à SUNY Buffalo [17]. Les études animales ont été approuvées par les soins des animaux institutionnel et comité d'utilisation à l'Université d'État de New York à Buffalo. Toutes les procédures ont été menées en conformité avec les directives institutionnelles sur l'utilisation des animaux dans la recherche.
Un total de 108 souris ont été inclus dans l'étude, 2 mâles et 4 femelles souris pour chaque groupe (contrôles C57 /BL6, IL-14α TG et NOD) ont été sacrifiés à des points de temps allant de 3 à 18 mois (6 points de temps de 3, 6, 9, 12, 15 & amp; 18 mois). La salivaire majeure (parotide, submandibulaire, & amp; sublinguale) et la glande lacrymale ont été enlevés, bilatéralement, et placés dans 10% de formaline et de tissus traités pour hématoxyline et éosine (H & amp; E) pour l'évaluation en utilisant des techniques de traitement standard. Trois sections de 5 um d'épaisseur séparés inclus dans la paraffine de 50 um ont été utilisés pour l'analyse. Les sections ont été examinées et notées aveuglément par un pathologiste en utilisant les critères de classification décrits ci-dessous.
L'étendue de l'inflammation observée a été classé en 4 niveaux différents et attribué un score d'inflammation de 0 à 3 (Figure 1). Un score de 0 indique l'absence de niveaux détectables de l'inflammation par l'analyse histologique; un score de 1 indique une légère inflammation, mais aucun foyer; un score de 2 indique des niveaux modérés de l'inflammation et l'un des foyers (A foyers a été défini comme étant composé de ≥50 cellules mononucléaires /mm
2); Le score de 3 indique une inflammation sévère et plusieurs foyers [18]. Figure 1 sections représentatives de glandes sous-maxillaires de IL - 14α - souris TG représentant une inflammation normale, légère, modérée et sévère (H & amp; E, grossissement × 40).
Méthode statistique: les données ont été analysées par le test du chi carré, χ 2 & gt; χ 2 (1, 0,05). La valeur de P & lt; 0,05 a été considérée comme statistiquement significative. Résultats de Lorsque la taille de l'échantillon était inférieur à 40, Fisher probabilités exactes ont été utilisées.
Un total de 108 souris ont été étudiées et la figure 2 résume les observations 864. Toutes les glandes de souris exposées niveau d'inflammation similaire dans les glandes sur le droit et le côté gauche. Par conséquent, la délimitation des côtés n'a pas été fait pour cette étude. Les souris témoins ne présentaient aucune inflammation des glandes salivaires principales de tous les points de temps. Il est intéressant de l'inflammation modérée a été observée dans les glandes lacrymales de 5 sur 6, des souris âgées de 15 mois témoins. Cependant, aucune n'a été observée dans l'inflammation de la glande lacrymale des souris âgées de 18 mois témoins. Figure 2 Un diagramme de dispersion du score d'inflammation sur l'axe Y a été tracée en fonction du type de glande groupé avec l'âge des souris (en mois) sur X - axe. La progression de l'inflammation 3-18 mois-ci point de temps peut être observé pour chaque glande et la catégorie de souris. Rouge et Bleu cercles indiquent Femme et les souris mâles, respectivement. Une ligne bleue relie la valeur moyenne du score d'inflammation pour chaque point de temps et de la glande. Les points de données (n = 6 pour chaque point de temps /glande /type de souris) sont Jittered mais une boîte parcelles (rouge) ont été fournis pour décrire la gamme interquartile et la distribution pour les niveaux observés de l'inflammation.
IL-14α - TG et la souris NOD ont montré des modèles d'inflammation similaires, dans le type de glandes affectées, la gravité et le point de temps à laquelle il se sont produits (Figure 2). La légère inflammation des glandes sous-maxillaires et lacrymales de l'IL-14α-TG et la souris NOD commence à 6 mois de l'âge. L'inflammation devient modérée à 15 mois d'âge et sévère à 18 mois d'âge, alors que 6 sur 6 souris démontré un certain niveau d'inflammation.
L'implication des glandes parotides est répandue par 15 et 18 mois et relativement moins sévère par rapport à la lacrymal ou glandes sous-maxillaires. L'implication glande sublinguale est minime, apparaît plus tard à 18 mois, et l'inflammation est moins sévère.
Dans la figure 3A, les données ont montré que sur 36 IL-14α-TG, l'inflammation a été notée dans 18 glandes sous-maxillaires, 12 parotide glandes, 1 glande sublinguale, et 19 glandes lacrymales entre 0 à 18 mois d'âge. Les incidences de l'inflammation étaient respectivement de 50%, 33,33%, 2,78% et 52,78%. souris NOD ont démontré une inflammation similaire à celle des souris IL-14-αTG. Alors que le groupe de 36 souris C57 /BL6 témoin avait pas d'inflammation dans les glandes salivaires principales, et seulement eu 5 dans les glandes lacrymales, l'incidence globale de l'inflammation était 13,89%. La différence entre l'inflammation dans des souris IL-14α-TG ou les souris NOD et le C57 de contrôle /souris BL6 était statistiquement significative. (P & lt; 0,05, figure 3B). Lorsque l'on compare l'IL-14α-TG et des souris NOD, il n'y avait pas de différence statistiquement significative lors de l'évaluation, soit les glandes sous-maxillaires, parotides ou lacrymales (P & gt; 0,05). Il y avait une différence statistiquement significative entre la glande sublinguale et soit le sous-maxillaire, la parotide ou des glandes lacrymales (P & lt; 0,05). L'inflammation a eu lieu dans les sous-maxillaires, parotides et lacrymales glandes (figure 3C). Il n'y avait pas de différence statistiquement significative de l'inflammation dans l'une quelconque des glandes lorsque l'on compare les souris mâles et femelles dans les deux souches de souris NOD et l'IL-14α-TG (P & gt; 0,05, figure 4A, 4B). Figure 3 Dans A, le pourcentage de l'inflammation comme l'axe Y, et le type de presse-étoupe axe X, la colonne noire, colonne grise et rectangles verticaux noirs sans remplissage représentent rapport inflammation dans les différentes glandes de IL14 - α - TG, NOD et C57 /BL6 , respectivement . Pour aucune inflammation dans les glandes salivaires principales de C57 /BL6, elles ont été marquées 0 dans (A). Selon le degré d'inflammation des glandes différentes en trois groupes de modèles animaux (n = 36 /groupe, l'âge 0-18 mois), les significations statistiques de chaque groupe de deux sont indiquées par les valeurs χ2 et P (B). . Les différences d'incidence de l'inflammation dans le type de glandes sont également analysées à l'aide χ2 et la valeur P (C)
Figure 4 Dans cette étude, nous avons observé l'incidence de l'inflammation dans le genre, y compris les deux groupes de IL14 - α - TG et NOD. Le rapport de l'inflammation des souris femelles a été représenté par des rectangles verticaux noirs et les souris mâles ont été décrits par les gris en pourcentage de l'inflammation sur l'axe Y contre le type groupé de glandes sur l'axe X (A, 24 Femme /groupe, 12 Homme /groupe, âge 0-18 mois). Les valeurs P de souris inflammatoires entre femmes avec des hommes ont été analysés par Fisher probabilités exactes (B), toutes les valeurs de P & gt; 0,05 comme indiqué, aucune différence significative en fonction de la discussion
La souris NOD sexe. Est l'un des modèles de souris les plus populaires pour l'étude de la SS. En plus d'avoir le diabète montre des caractéristiques de SS semblable à l'homme tels que la sécheresse de la bouche, les yeux secs, présence d'autoanticorps (Ro, La), infiltration lymphocytaire salivaires, les glandes lacrymales et hypergammaglobulinémie [13]. Les changements chronologiques et histologiques survenus dans la glande sous-maxillaire a été bien étudié chez les souris NOD. Les premiers changements commencent à apparaître à environ 8 semaines, âgé [14]. Toutes les glandes sous mandibulaires NOD de souris sont touchés par l'âge de 18 mois [11, 14, 19]. Cependant, aucune étude chronologique sur l'inflammation de la parotide, sublinguale ou glandes lacrymales pour la souris NOD ou tout autre modèle de la souris sont disponibles.
Le modèle de souris Interleukin-14 alpha-transgénique pourrait être un modèle de souris idéal pour étudier SS primaire. Interleukin-14 [20] augmente germinal la prolifération des cellules B, y compris B1 et B2 cellules activées [20]. L'IL-14α-TG reproduit les caractéristiques de SS primaire comme on le voit chez les patients dans le même laps de temps relatif que les humains, y compris les autoanticorps, la destruction précoce et l'infiltration des glandes salivaires et lacrymales avec des lymphocytes, et éventuellement un lymphome [15, 16, 21 ]. La souris se développe également l'inflammation d'autres organes tels que les reins et les poumons de 15 mois [15, 16].
Les principales glandes salivaires, la parotide, glandes sous-maxillaires et sublinguales contribuent à plus de 90 pour cent de la salive sécrétée [22, 23]. Les glandes salivaires mineures dispersées dans la muqueuse buccale contribuent au reste du 7-10 pour cent de la salive [24, 25]. sécrétions parotidiennes séreuse sont purement de nature et contribuent à la majeure partie de la salive stimulée [26]. La salive submandibulaire est mélangé dans la nature contenant du mucus et les sécrétions séreuses. La salive non stimulée est principalement produite à partir de la glande sous-maxillaire [26]. La salive sublinguale est principalement le mucus et sa contribution à l'ensemble de la salive non stimulée et stimulée est limitée. Les altérations les plus diagnostiques SS concernant les taux de flux salivaire se produisent dans la glande submandibulaire, suivie par la parotide [7, 27]. Les résultats de nos études montrent que, en plus des changements de flux salivaire, l'infiltration inflammatoire précoce est vu les glandes sous-maxillaires des deux NOD et l'IL-14α-TG souris. Le changement inflammatoire se produit dès 6 semaines d'âge et est plus grave au cours des 16 semaines d'âge. Les glandes parotides changements inflammatoires se produisent plus tard à 12 semaines d'âge. Les glandes sublinguales sont rarement impliqués dans le deux modèles de souris (Figure 2).
Les changements de la glande lacrymale de l'infiltration lymphocytaire dans notre étude se produit à peu près à 6 semaines d'âge et se produisent en tandem avec l'inflammation de la glande sous-maxillaire (figure 2). Les modifications apparaissent dans les deux NOD et des modèles de souris IL-14α-TG. Des études antérieures des glandes lacrymales de souris NOD ont montré que l'inflammation se produisent entre 6-8 semaines d'âge [28]. Il existe des différences liées au sexe dans le degré d'inflammation des glandes exocrines qui ont également été rapportés chez les souris NOD [29]. Cette différence dans la gravité de l'inflammation dans les glandes lacrymales de la souris NOD peut être attribuée à l'influence hormonale de l'insuline. La carence en insuline chez les souris NOD provoque une diminution de l'activité et à la survie de la glande lacrymale acini [30]. Emploi de l'un des rares études histologiques comparatives sont comparés entre les glandes lacrymales et sous-maxillaires, dans le modèle de souris NOD, l'inflammation a été trouvé à être plus élevée dans le lacrymal, par rapport aux glandes sous-maxillaires [31]. Fait intéressant, il avait une différence dans l'inflammation entre le mâle et la souris femelle. L'inflammation était pire dans les glandes lacrymales de mâles que de femelles [32]. Les études montrent également que l'inflammation a commencé à environ 6-8 semaines d'âge. La 12e semaine d'environ 25% de la glande lacrymale a été infiltrée avec une inflammation lymphocytaire. Il existe des preuves que les androgènes peuvent jouer un rôle dans l'inflammation. L'orchidectomie des souris NOD ont diminué l'inflammation lymphocytaire en raison du manque d'androgène [29]. Il n'y avait pas de différence significative entre le mâle et la souris femelle dans notre étude.
Bien que les glandes salivaires principales et lacrymales montrent la salive ou l'écoulement lacrymal et des changements inflammatoires au début de SS, il y a eu seulement quelques études montrant leur utilité dans le diagnostic. Les études utilisant parotide [33, 34] ou de la glande sublinguale [35, 36] biopsies ont montré qu'ils peuvent fournir une meilleure spécificité et une sensibilité pour le diagnostic de SS que les biopsies salivaires couramment utilisés glande [34]. À notre connaissance, aucune étude de biopsies des glandes sous-maxillaires ou lacrymales pour le diagnostic de SS ont été rapportés dans la littérature. Les raisons pour lesquelles il y a un manque de salive majeure ou des biopsies de la glande lacrymale peut être due à la nature invasive de la procédure chirurgicale et l'exigence de l'anesthésie générale par rapport aux biopsies des glandes mineures. En outre, des complications telles que la sensation modifiée dans la zone de pré-auriculaire, sialocèle, lésions du nerf facial, la fistule salivaire et de l'enflure dans le plancher de la bouche peut également se produire dans les grandes biopsies des glandes salivaires [27]. Des données récentes suggèrent
que le début de la maladie des SS dans les modèles de souris et les humains peut être spécifique organe. Dans les deux patients et des modèles animaux, il la blessure aux glandes salivaires se produit avant et indépendant de parenchyme infiltration lymphocytaire [37]. La lésion est suivie par la production locale de lymphotoxines soluble dans la salive ou des glandes lacrymales de souris IL-14α-TG qui est nécessaire pour le développement de la SS ouverte [15]. En outre, les anticorps dirigés contre les protéines salivaires 1 localisées au niveau des glandes salivaires principales et les glandes lacrymales, sont produits au début de la maladie, avant que la production d'anticorps dirigés contre Ro La, et /ou une infiltration lymphocytaire des glandes salivaires mineures [21].
conclusion
en conclusion, nos résultats indiquent que l'inflammation précoce chez les souris mâles ou femelles se produit simultanément dans les glandes sous-maxillaires et lacrymales vers l'âge de 6 semaines. Les glandes parotides participent beaucoup plus tard au cours de l'inflammation SS moins sévère. Les glandes sublinguales sont rarement impliqués. Sur la base de nos études de modèles de souris, début SS commence comme une maladie spécifique d'organes dans les glandes sous-maxillaires et lacrymales et progresse vers les autres glandes salivaires. Plus tard, au cours d'autres systèmes d'organes les maladies sont touchés et le développement d'un lymphome. Sur la base de ces résultats, nous émettons l'hypothèse que SS humaine peut imiter le modèle de la souris et l'identification des anticorps spécifiques d'organes, dans les principales glandes salivaires et lacrymales peut conduire à un diagnostic précoce et donc le traitement des SS. Déclarations de
Remerciements
Nous aimons reconnaître Chris Becker, Histotechnologist à Immco Diagnostics, pour la préparation des lames.
Immco a fourni le financement pour LS et KM pour les matériaux et le temps premières nécessaires pour le traitement des diapositives.
Troup fonds de Kaleida Santé soutien de la Fondation JA pour le maintien de colonies de souris pour l'étude.
auteurs fichiers originaux soumis pour les images
Voici les liens vers les auteurs originaux soumis fichiers pour les images. de fichier d'origine pour la figure 1 12903_2013_314_MOESM2_ESM.tif Auteurs 12903_2013_314_MOESM1_ESM.tif Auteurs fichier d'origine pour de fichier d'origine pour la figure 3 12903_2013_314_MOESM4_ESM.tif Auteurs 'Figure 2 12903_2013_314_MOESM3_ESM.tif Auteurs fichier d'origine pour la figure 4 Intérêts concurrents
Les auteurs déclarent qu'ils n'a pas des intérêts concurrents des contributions des
auteurs
LS, JA, LGS:. a conçu l'étude et ont participé à sa conception et la coordination. JX, LGS, LS et OP ont été impliqués dans le maintien de modèles de souris, le sacrifice de la souris, et la récolte des tissus. JX, LS et JA effectuées l'analyse histologique. JX, LS et KM ont été impliqués analyse, des graphiques, des tableaux et des photomicrographies. JX, OP, KM et LGS effectué l'analyse statistique. Tous les auteurs ont lu et approuvé le manuscrit final.
