- Email: [email protected]
Nawracająca brodawczakowatość układu oddechowego – epidemiologia i charakterystyka infekcji HPV u dzieci
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
Dostępne online www.sciencedirect.com
ScienceDirect journal homepage: www.elsevier.com/locate/ppotor
Artykuł oryginalny/Original research article
Nawracająca brodawczakowatość układu oddechowego – epidemiologia i charakterystyka infekcji HPV u dzieci Recurrent respiratory papillomatosis – epidemiology and characteristics of HPV infection in children Jarosław Szydłowski * Klinika Otolaryngologii Dziecięcej, Uniwersytet Medyczny im Karola Marcinkowskiego, Kierownik: prof. dr hab. med. Michał Grzegorowski, Poznań, Polska
informacje o artykule
abstract
Historia artykułu:
Recurrent respiratory papillomatosis (RRP) is the most common non-malignant neoplas-
Otrzymano: 29.09.2013
tic respiratory tract disease in children. Main symptoms are related to the periods of
Zaakceptowano: 23.10.2013
recurrent growth of multiple exophytic nodules covering the surface of the mucosa inter-
Dostępne online: 5.11.2013
fering with the patency of the airways. The connection between juvenile onset recurrent respiratory papillomatosis (JORRP) and human papillomavirus (HPV) infection is undispu-
Słowa kluczowe: HPV
table and clearly confirmed.
nawracająca brodawczakowatość
and a low socio-economic status of a family, mother's young age, sexual activity of
układu oddechowego dzieci
obvious HPV infections in mother or father.
Actual epidemiological studies display the relationship between the disease in a child parents measured by the number of sexual partners before a child's birth and clinically RRP in children may be mild and self-limiting or aggressive in character, with a poor
Keywords: HPV Recurrent respiratory papillomatosis Children
prognosis. The papillomas may spread throughout the entire respiratory tree, but most often involve the larynx. Recurrent respiratory papillomatosis causes hoarseness (that may progress to aphonia) and upper respiratory obstruction. The chronic curse of the disease always unfavourably affects the patient's quality of life. Laboratory diagnosis of HPV infections is dependent upon molecular techniques such as DNA hybridization or nucleic acid amplification. Routine application of molecular techniques such as PCR for detection and analysis of HPVs in patients with RRP has diagnostic and prognostic significance. © 2013 Polish Otorhinolaryngology - Head and Neck Surgery Society. Published by Elsevier Urban & Partner Sp. z o.o. All rights reserved.
* Adres do korespondencji: Klinika Otolaryngologii Dziecięcej, Uniwersytet Medyczny im Karola Marcinkowskiego, ul. Szpitalna 27/33, 60-572 Poznań, Polska. Tel.: +48 (61) 8491-363; +48 (61) 8480-281; fax: +48 (61) 8480-281. Adres email: [email protected]. 2084-5308/$ – see front matter © 2013 Polish Otorhinolaryngology - Head and Neck Surgery Society. Published by Elsevier Urban & Partner Sp. z o.o. All rights reserved.
http://dx.doi.org/10.1016/j.ppotor.2013.10.011
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
Nawracająca brodawczakowatość układu oddechowego – RRP (Recurrent Respiratory Papillomatosis) jest najczęstszą niezłośliwą chorobą nowotworową dróg oddechowych i drugą co do częstości przyczyną chrypki w populacji wieku rozwojowego. Mimo znaczącej statystycznie pozycji RRP, jest to choroba rzadka, a stosowane metody leczenia mają głównie charakter empiryczny. Naturalny przebieg RRP pozostaje nieprzewidywalny od chwili rozpoznania. Nawracająca brodawczakowatość dróg oddechowych może mieć zarówno charakter łagodny ze skłonnością do samoograniczenia, jak i przybrać formę agresywną, cechującą się niekorzystnym rokowaniem. Sam proces chorobowy zawsze wpływa negatywnie na jakość życia chorego dziecka i jego otoczenia. Dane epidemiologiczne publikowane w latach 1970–1990 podawały współczynnik zachorowalności rzędu 0,6–4,3:100 tysięcy dzieci i był on wyraźnie niższy w Europie niż w USA [1]. Informacje pozyskiwano na podstawie sprawozdań z poszczególnych ośrodków laryngologicznych i nie uwzględniano rejestrowania tych samych chorych w kilku instytucjach jednocześnie. Uszczelnienie systemu sprawozdawczego w USA oraz wprowadzenie wzorowanego na nim francusko-brytyjskiego programu przyniosło korektę wskaźnika zachorowalności [1]. Według danych weryfikowanych na bieżąco przez Centers for Disease Control and Prevention wspólnie z Recurrent Respiratory Papillomatosis Task Force, liczba nowych zachorowań rejestrowanych w ostatnich latach systematycznie spada. Wskaźnik zachorowalności w Europie obniżył się do 0,24 w 2009 roku [2]. W tym samym okresie średni współczynnik zachorowalności w USA wynosił 0,73 i wahał się dla poszczególnych stanów w granicach 0,12–2,13 [3]. W Tajlandii osiągnął stabilny poziom – 2,8, a więc pozostaje około 12 razy wyższy niż w krajach europejskich. W niektórych krajach Afryki jego wartość wynosi 4,3. Rozrzut wyników jest uwarunkowany wieloczynnikowo. Widoczne jest zróżnicowanie geograficzne, tak co do współczynnika zachorowalności na JORRP w poszczególnych regionach świata, jak i co do ,,dystrybucji’’ określonych typów wirusa w poszczególnych populacjach. Wg Recurrent Respiratory Papillomatosis Task Force, każdego roku w Stanach Zjednoczonych rozpoznaje się blisko 1000 nowych przypadków JORRP na liczącą 305 milionów populację tego kraju. W rejestrach BAPO obejmujących 62 miliony mieszkańców Wielkiej Brytanii znajduje się łącznie 103 chorych pozostających pod opieką wszystkich ośrodków laryngologicznych [3]. Przełomowym wydarzeniem dla poznania patofizjologii nawracającej brodawczakowatości układu oddechowego stały się badania nad HPV opublikowane w 1974 roku przez zespół pod kierunkiem Haralda Zur Hausera [4]. Czynnikiem etiologicznym nawracającej brodawczakowatości układu oddechowego jest wirus brodawczaka ludzkiego (HPV) należący do rodziny Papovaviridae. Rodzaj Papilloma jest jednym z najbardziej licznych pod względem ilości typów spośród wirusów eukariotycznych. Dotychczas zidentyfikowano ok. 200 różnych genotypów HPV. Średnica wirionu mieści się w granicach 52–55 nm. Kapsyd ma strukturę przestrzenną ikosaedru, złożony jest z 72 kapsomerów o budowie pentametrycznej, skonfigurowanych z 360 kopii białka strukturalnego L1 i 12 kopii białka L2. Genom wirusa stanowi dwuniciowa, kolista cząsteczka DNA,
217
zbudowana z ok. 7900 par zasad. W obrębie genomu wyróżnia się regiony genów wczesnych (E) i późnych (L), oddzielone regionem niekodującym, pełniącym funkcje regulatorowe (LCR; long control region, lub URR; upstream regulatory region). Kolejny region niekodujący (SNR; short noncoding region) jest zlokalizowany pomiędzy odcinkami ORF E5 a ORF L2. Region wczesny E zawierający ok. 4000 par zasad obejmuje do 8 otwartych ramek odczytu (ORF) kodujących zestaw białek niezbędnych do wirusowej replikacji, a także do transformacji komórek zakażonego organizmu. Uwzględniając fakt, że genom wirusa brodawczaka ludzkiego koduje zaledwie 8 genów w porównaniu z genomem człowieka, który koduje ponad 25 000 genów, należy przypuszczać, że produkty ekspresji poszczególnych wirusowych genów muszą spełniać wiele rozmaitych funkcji (Tab. I). Każda interakcja wirusa brodawczaka ludzkiego z komórką organizmu może wywołać zakażenie, jednak nieograniczony rozwój HPV możliwy jest wyłącznie w dojrzałych komórkach nabłonka paraepidermalnego, gdzie dochodzi do całkowitej ekspresji regionów późnych (ORF L1 oraz ORF L2) genomu i syntezy białek kapsydu. Komórki, które nie ulegają zakażeniu lub nie dają możliwości odbycia pełnego cyklu rozwojowego HPV, określa się mianem niepermisywnych. Dojrzałe keratynocyty stanowią zatem jedyne miejsce, gdzie dochodzi do formowania pełnowartościowych cząstek potomnych wirusa [5–7]. Przyjmując jako kryterium podziału współczesne możliwości diagnostyczne, rozróżnia się trzy podstawowe rodzaje infekcji HPV [5, 7–9]. Jako infekcję kliniczną (jawną) rozumiemy występowanie na powierzchni błon śluzowych widocznych makroskopowo, płaskich lub egzofitycznych, a czasem balotujących zmian brodawczakowatych. Infekcja subkliniczna to postać zakażenia, którą można wykazać wyłącznie podczas badania histologicznego. Infekcja utajona, określana też mianem latentnej, nie generuje uchwytnych zmian makroskopowych i mikroskopowych. Ustalenie właściwego rozpoznania możliwe jest na podstawie wyników badań technikami biologii molekularnej. Wzajemne przechodzenie pomiędzy poszczególnymi rodzajami infekcji, począwszy od latentnej poprzez subkliniczną aż do klinicznie jawnej, może mieć charakter wielokierunkowy i jest warunkowane wieloma czynnikami. Do najważniejszych spośród nich należy permisywność, a więc podatność komórek nabłonkowych na wystąpienie proliferacji zależnej od HPV, oraz zaburzenia funkcjonowania mechanizmów odpowiedzi immunologicznej głównie typu komórkowego. Istotne znaczenie przypisuje się wcześniejszemu uszkodzeniu tkanek w miejscu zakażenia, działaniu hormonów sterydowych oraz koinfekcjom wywołanym innymi wirusami [9]. W materiale tkankowym pochodzącym z usuniętych zmian brodawczakowatych zlokalizowanych w obrębie błon śluzowych dróg oddechowych u dzieci najczęściej stwierdza się wirusy o niskim potencjale onkogennym, tzn. HPV6, HPV11 lub koinfekcje tymi dwoma patogenami. Istnieją też pojedyncze doniesienia na temat znalezienia wirusów o wysokim potencjale onkogennym – HPV16 i HPV18. DNA wirusów brodawczaka ludzkiego wykrywa się także w makroskopowo prawidłowej błonie śluzowej dróg oddechowych osób chorych. Współcześnie stosowane metody diagnostyczne (hybrydyzacja in situ, PCR) pozwalają
218
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
Tabela I – Zestawienie zbiorcze poznanych cech charakterystycznych oraz funkcji poszczególnych białek wirusów Papilloma Table I – Consolidated statement of known characteristics and functions of the proteins of papilloma viruses Białko
Cechy
Aktywność
E1
masa cząsteczkowa 68 kDa rozpoznaje sekwencje bogate w AT w rejonie ori
funkcja DNA helikazy i ATP-azy udział w replikacji regulator replikacji
E2
masie cząsteczkowej ok. 50 kDa czynnik transkrypcyjny – aktywator lub represor
regulator replikacji i transkrypcji wirusowego DNA kontrola ekspresji genów wczesnych udział w regulacji replikacji wirusowego DNA – z E1 udział w segregacji wirusowych genomów przy podziale komórki – asocjuje do mitotycznych chromosomów
E4
masa cząsteczkowa 17 kDa zachowawczy koniec N-bogaty w reszty leucytowe może być fosforyzowane
udział w uwalnianiu wirusowych cząstek destabilizuje włókna keratynowe w komórce reaguje z RNA helikazą może brać udział w regulacji ekspresji genów hamowanie cyklu komórkowego w fazie G2
E5
Masa cząsteczkowa 7 kDa hydrofobowe, transformujące
białko błonowe obniża poziom białek MHC klasy I hamuje apoptozę
E6
masa cząsteczkowa 16–19 kDa zbudowane z ok. 150 aminokwasów transformujące zawiera dwie domeny o strukturze palców cynkowych
udział w regulacji replikacji wirusa oddziaływanie z komórkowym białkiem p53
E7
masa cząsteczkowa 10–14 kDa zbudowane z ok. 100 aminokwasów transformujące
udział w regulacji replikacji wirusa oddziaływanie z komórkowym białkiem pRB
L1
masa cząsteczkowa 56–60 kDa wykazuje właściwości antygenowe może być glikozylowane
główne białko kapsydu zachowawcze wśród różnych typów HPV
L2
masa cząsteczkowa 49–60 kDa wykazuje właściwości antygenowe fosforyzowane
akcesoryjne białko kapsydu zróżnicowane wśród różnych typów HPV
zidentyfikować sekwencje DNA wirusów Papilloma u 86– 100% chorych. W ogólnym ujęciu metoda badawcza stosowana dla określenia genotypu HPV polega na wykrywaniu hybryd, jakie tworzą specyficzne i swoiste sondy DNA lub RNA z komplementarnymi fragmentami DNA poddanej analizie próbki tkankowej. Sposób przygotowania materiału (wykrywanie bezpośrednie lub konieczność powielania wirusowego DNA) oraz techniki wykrywania otrzymanych hybryd są głównymi czynnikami determinującymi różnice w swoistości i czułości poszczególnych metod [8]. Pod pojęciem czułości badania rozumiemy najmniejszą ilość kopii wirusowego DNA w komórce, jaką można wykryć daną techniką. Najbardziej czułą metodą jest technika PCR ( polimerase chain reaction; łańcuchowa reakcja polimerazy), która polega na powielaniu wydzielonego fragmentu DNA. Umożliwia wykrycie materiału genetycznego wirusa występującego w jednej kopii na dziesięć komórek. Technika pozwala na jednoczesne oznaczanie wielu typów wirusa. Konsekwencją wysokiej czułości jest duża wrażliwość na kontaminację badanego materiału kwasem dezoksyrybonukleinowym pochodzącym spoza analizowanej próbki. Wysoką czułością – w zakresie już 0,1–1 kopii DNA na komórkę – oraz specyficznością charakteryzuje się też technika Southern-blot czy Dot-blot. Metoda polega na hybrydyzacji wirusowego DNA z komplementarną sondą i pozwala na zidentyfikowanie całego genomu wirusa. Wymaga jednak względnie dużej ilości materiału do analizy oraz złożonych prac laboratoryjnych. Wysoką czułością i możliwością wykrycia wirusowego
DNA w liczbie rzędu 1–10 kopii na komórkę cechuje się technika Hybryd Capture. Pozwala jednocześnie na wykrycie wirusowych transkryptów, co tym samym pośrednio dowodzi aktywności zakażenia. Łatwo dostępne, komercyjne zestawy laboratoryjne pozwalają dziś na szybkie wykonanie testów na obecność HPV oraz określenie jego typu. Hybrydyzacja in situ umożliwia zlokalizowanie wirusowego DNA w próbce tkankowej oraz jednoczesną ocenę histologiczną badanej próbki tkankowej. Jest metodą stosunkowo mało czasochłonną, jednak cechuje się ograniczoną czułością. Do zidentyfikowania wirusowego DNA potrzebna jest duża ilość poszukiwanego materiału genetycznego na poziomie 10–100 kopii w komórce [5, 8] (Tab. II). Powszechnie uznana jest teoria, która przedstawia wertykalną drogę zakażenia płodu w trakcie przechodzenia przez zainfekowany kanał rodny [10, 11]. Na podstawie analizy danych statystycznych udowodniono, że dzieci z nawracającą brodawczakowatością dróg oddechowych tylko w wyjątkowych przypadkach przychodzą na świat drogą cięcia cesarskiego [12]. Potwierdzenie obecności kłykcin kończystych lub płaskich w obrębie dróg rodnych u matki w sytuacji porodu fizjologicznego drogami naturalnymi podnosi prawdopodobieństwo wystąpienia JORRP 231 razy w stosunku do matek bez jawnych klinicznie cech infekcji [13]. Możliwość wystąpienia brodawczakowatości dróg oddechowych u dziecka urodzonego w takich warunkach wynosi jednak mniej niż 1% [14]. Wydaje się więc, że rola cięcia cesarskiego jako zabiegu ograniczającego przenoszenie wirusa brodawczaka ludzkiego
219
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
Tabela II – Porównanie technik biologii molekularnej stosowanych do wykrywania sekwencji DNA ludzkiego wirusa Papilloma Table II – Comparison of molecular biology techniques used to detect the DNA sequences of human papilloma virus Nazwa metody
Wykorzystywany materiał biologiczny
Czułość metody (minimalna ilość kopii HPV wykrywana w komórce)
Charakterystyka metody
Zalety Homogenat FISH Hybrydyzacja in situ z użyciem filtrów komórkowy
Wady
10–100
Szybkość przeprowadzenia badania
Niska czułość, niewielka specyficzność
NISH Nieizotopowa hybrydyzacja in situ
Preparaty histologiczne i cytologiczne
20
Zachowanie cech morfologicznych badanej tkanki z możliwością oceny komórkowej lokalizacji DNA
Niska czułość, znaczna pracochłonność
Southern Blot
Izolowane DNA
0,1–1 (ilość badanego DNA 5–10 mg)
Wysoka specyficzność
Potrzebna duża ilość materiału biologicznego, znaczna pracochłonność
Dot Blot
Izolowane DNA
1–10
Wysoka specyficzność
Znaczna pracochłonność
Hybride Capture
Denaturowane DNA
1–10
Wysoka specyficzność, szybkość przeprowadzenia badania, możliwość analizy ilościowej
Trudności przy identyfikacji pojedynczego typu HPV
PCR
Izolowane DNA, preparaty histologiczne homogenaty tkankowe
1 kopia w całej analizowanej próbce
Wysoka czułość, szybkość Niebezpieczeństwo przeprowadzenia badania, kontaminacji badanego możliwość jednoczasowego materiału ,,obcym’’ DNA wykrywania wielu typów wirusa
z matki na dziecko jest bardzo ograniczona. Statystyczne ryzyko transmisji zakażenia HPV typu 6/11 z matki na dziecko w trakcie przechodzenia przez zainfekowany kanał rodny podczas porodu siłami natury wacha się w zakresie 1:80–400 [10, 15]. Zupełnie inaczej przedstawia się sytuacja w zakażeniach wirusami brodawczaka ludzkiego o wysokim potencjale onkogennym. W przypadku kiedy w obrębie komórek nabłonka szyjki macicy ciężarnej potwierdzano zakażenie HPV16, materiał DNA tego samego typu wirusa wykazywano w wymazach z błon śluzowych górnych dróg oddechowych u połowy badanych noworodków. Prowadzone obserwacje kliniczne oraz badania przesiewowe wskazują na występowanie pozapłciowej drogi przenoszenia zakażenia HPV. Wykazano bowiem obecność materiału genetycznego HPV u noworodków, niemowląt i małych dzieci, których matki nie miały żadnych klinicznych, subklinicznych ani latentnych cech zakażenia wirusem brodawczaka ludzkiego. Obecność DNA wirusów Papilloma w płynie owodniowym i krwi pępowinowej oraz w komórkach syncytiotrofoblastu u ciężarnych z aktywną postacią zakażenia w obrębie nabłonka szyjki macicy wskazuje na możliwość zakażenia wewnątrzmacicznego. Następstwem zakażenia okołoporodowego jest rozwój objawów klinicznych nawracającej brodawczakowatości dróg oddechowych, które pojawiają się po kilkumiesięcznym, a czasami nawet wieloletnim okresie utajenia [10, 15]. Nawrotową brodawczakowatość układu oddechowego cechuje dwufazowy szczyt zachorowań. Pierwszy, bardzo charakterystyczny dla dziecięcej postaci klinicznej tej choroby, ma miejsce między 2. a 5. rokiem życia. Drugi szczyt zachorowań w przebiegu JORRP przypada na okres poprzedzający pokwitanie [16–18]. Wśród dzieci, u których do zachorowania doszło w 1. lub 2. roku życia, a zwłaszcza przed
ukończeniem 6. miesiąca życia, rokowanie jest szczególnie niekorzystne [16], a śmiertelność w tej grupie chorych osiąga 100% [19, 20]. Najwcześniejsze, opisane w literaturze medycznej, rozpoznanie nawrotowej brodawczakowatości układu oddechowego miało miejsce w 1. dobie życia [1]. Wczesne zachorowanie jest skorelowane z zakażeniem wirusem brodawczaka ludzkiego typu 11, który jest kojarzony z mnogą lokalizacją zmian. Choroba przebiega wówczas pod postacią agresywną, wymagającą częstszych interwencji chirurgicznych i cechuje się skłonnością do rozsiewu do dolnych dróg oddechowych. Częstość nawrotów wymagających powtarzania zabiegów endoskopowych udrażniających drogi oddechowe przekracza 4 na rok. Późniejszy początek choroby związany jest zazwyczaj z bardziej łagodnym przebiegiem klinicznym oraz zakażeniem HPV6. Zmiany chorobowe są wtedy przeważnie mniej liczne i stosunkowo rzadko wywołują krytyczne zaburzenia drożności dróg oddechowych powodujące niewydolność oddechową czy wymagające natychmiastowej tracheotomii. Niewielkie jest też prawdopodobieństwo rozsiewu zmian brodawczakowatych do tchawicy, oskrzeli i miąższu płuc [12, 16, 19, 21]. Nawracająca brodawczakowatość dróg oddechowych u dzieci objawia się pod postacią licznych, kruchych, drobnych i wyniosłych, bladoróżowych guzków, rozsianych zazwyczaj wieloogniskowo na powierzchni błony śluzowej. W początkowym okresie choroby brodawczaki pojawiają się w miejscach, gdzie nabłonek wielorzędowy migawkowy dróg oddechowych graniczy z nabłonkiem wielowarstwowym płaskim nierogowaciejącym. Anatomicznie są to najczęściej okolice przedsionka nosa, gardłowa powierzchnia podniebienia miękkiego, łuki podniebienne, krtaniowa powierzchnia nagłośni, fałdy przedsionkowe, górna powierzchnia i wolny brzeg fałdów głosowych na całej ich długości, ostroga
220
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
tchawicy, okolice podziału oskrzeli, a w miarę rozwoju choroby także parenchyma płuc. Charakterystycznym miejscem występowania tworów brodawczakowatych są rejony wcześniejszych operacji w obrębie dróg oddechowych, jak okolice otworu tracheostomijnego. Brodawczaki tworzą płaskie, wyraźnie odgraniczone skupiska oddzielone od siebie prawidłową makroskopowo błoną śluzową. Czasami obserwuje się też pojedyncze lub mnogie uszypułowane twory polipowate przypominające grona. Nierówna, bladoróżowa powierzchnia brodawczaków przypomina swoją fakturą owoc maliny lub morwy. Pod względem histologicznym brodawczaki dróg oddechowych stanowią formę niezłośliwej proliferacji płaskonabłonkowej. W budowie mikroskopowej próbek tkankowych stwierdza się intensywny, brodawkowaty rozrost komórek nabłonka wielowarstwowego płaskiego nierogowaciejącego. W części podstawnej brodawczaka występują mnogie wypustki młodej tkanki łącznej zrębu z towarzyszącymi naciekami zapalnymi, złożonymi z komórek plazmatycznych i limfocytów. Wypustki są przerośnięte nowo powstającymi naczyniami oraz pokryte zmienionym patologicznie nabłonkiem wielowarstwowym płaskim, który pozostaje wyraźnie oddzielony od łącznotkankowego podścieliska prawidłową błoną podstawną. Komórki warstwy powierzchownej oraz warstwy kolczystej nabłonka oceniane za pomocą mikroskopu świetlnego wykazują nasilone cechy niespecyficznej degeneracji. Na terenie cytoplazmy widoczne są liczne, duże wodniczki. Jądra komórkowe mają wydłużony, wrzecionowaty kształt, są hiperchromatyczne, nierówne oraz wyraźnie przemieszczone w kierunku obwodu komórki. Niektóre komórki mają 2 lub 3 jądra komórkowe, które są pyknotyczne, wypełnione zbitą, nieregularną chromatyną. W warstwie podstawnej, jak i środkowej komórek nabłonkowych transformowanych zakażeniem wirusowym obserwuje się dość liczne mitozy. Nieprawidłowość ta sugeruje dysplastyczny charakter zmian. W powierzchownych warstwach nabłonka występują zaburzenia architektoniki oraz umiarkowane cechy rogowacenia i nieprawidłowego rogowacenia ( parakeratosis, dyskeratosis). Zastosowanie do oceny histologicznej mikroskopii elektronowej pozwoliło na potwierdzenie obecności cząstek przypominających wirus, zlokalizowanych w komórkach warstwy kolczystej oraz w pojedynczych komórkach powierzchownych. Zazwyczaj są położone wewnątrz jądra komórkowego w bezpośredniej bliskości błony jądrowej. Cząstki wirusa brodawczaka ludzkiego mają owalny kształt, wykazują podwyższoną gęstość elektronową z jasną otoczką i ciemną częścią rdzenną. Komórki zakażone HPV przejawiają cechy zniszczenia cytoplazmy położonej w sąsiedztwie błony jądrowej. Wraz ze wzrostem odległości od błony jądrowej uwidaczniają się prawidłowe organelle oraz dobrze rozwinięty system kanalików szorstkiej i gładkiej siateczki śródplazmatycznej. Powyższe zmiany cytoarchitektoniki zazwyczaj wskazują na nasilenie lub zaburzenia regulacji wewnątrzkomórkowych procesów metabolicznych.
Konflikt interesu/Conflict of interest Nie występuje.
Finansowanie/Financial support Nie występuje.
Etyka/Ethics Treści przedstawione w artykule są zgodne z zasadami Deklaracji Helsińskiej, dyrektywami EU oraz ujednoliconymi wymaganiami dla czasopism biomedycznych.
pi smiennictwo/references
[1] Derkay CS. Multi-Disciplinary Task Force on Recurrenr Respiratory Papillomas: A preliminary report. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1995;121(12): 1386–1391. [2] Reeves WC, Ruparelia SS, Swanson KI, Derkay CS, Marcus A, Unger ER. National registry for juvenile-onset recurrent respiratory papillomatosis. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 2003;129(9):976–982. [3] Chesson HW, Forhan SE, Gottlieb SL, Markowitz LE. The potential health and economic benefits of preventing recurrent respiratory papillomatosis through quadrivalent human papillomavirus vaccination. Vaccine 2008;26 (35):4513–4518. [4] Zur Hausen H, Meinhof W, Schreber W. Attempts to detect virus-specyfic DNA sequences in human tumors. Nucleic acid hybridization with complementary RNA of human wart wirus. Int J Cancer 1974;13:650–656. [5] Syrjanen K, Syrjanen S. Papillomavirus infections in human disease. New Jork: Wiley; 2000, 1–615. [6] Syrjanen KJ. HPV infections in benign and malignant sinonasal lesions. J Clin Pathol 2003;56(3):174–181. [7] Zur Hausen H. Intracellular surveillance of persisting viral infections. Human genital cancer results from deficient cellular control of papillomavirus gene expression. Lancet 1986;2(8505):489–491. [8] Fields BN, Knipe DM, Howley PM. Fields Virology. Philadelphia: Lippincot't – Raven Publishers; 1996. [9] Syrjanen S. Human papillomavirus (HPV) in head and neck cancer. J Clin Virol 2005;32S:59–66. [10] Gerein V, Soldatski IL, Babkina N, Onufrieva EK, Barysik N, Pfister H. Children and partners of patients with recurrent respiratory papillomatosis have no evidence of the disease during long-term observation. Int J Pediatr Otorhinolaryngol 2006;70(12):2061–2066. [11] Sinclair KA, Woods CR, Kirse DR, Sinal SH. Anogenital and respiratory tract human papillomavirus infections among children: age, gender and potential transmission through sexual abuse. Pediatrics 2005;116(4):815–825. [12] Szydłowski J. Identyfikacja sekwencji DNA ludzkiego wirusa Papilloma oraz analiza wybranych parametrów układu immunologicznego u dzieci z brodawczakami krtani. Rozprawa doktorska Poznań 2000. [13] Silverberg MJ, Thorsen P, Lindeberg H, Grant LA, Shah KV. Condyloma in pregnancy is strongly suggestive of juvenileonset recurrent respiratory papillomatosis. Obstet Gynecol 2003;101(4):645–652. [14] Silverberg MJ, Thorsen P, Lindeberg H, Ahdieh-Grant L, Shah KV. Clinical course of recurrent respiratory papillomatosis in Danish children. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 2004;130(6):711–716.
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
[15] Kosko JR, Craig S, Derkay S. Role of cesarean section in prevention of recurrent respiratory papillomatosis – Is there one? Int J Pediatr Otorhinolaryngol 1996;35(1): 31–38. [16] Buchinsky FJ, Donfack J, Derkay CS, Choi SS, Conley SF, Myer CM, et al. Age of child, more than HPV type, is associated with clinical course in recurrent respiratory papillomatosis. PLoS ONE 3 2008;3(5):e2263. [17] Goon P, Sonnex C, Jani P, Stanley M, Sudhoff H. Recurrent respiratory papillomatosis: an overview of current thinking and treatment. Eur Arch Otorhinolaryngol 2008;265(2): 147–151.
221
[18] Long YT, Sani A. Recurrent respiratory papillomatosis. Asian J Surg 2003;26(2):112–116. [19] Loyo M, Pai SI, Netto GJ, Tunkel DE. Aggressive recurrent respiratory papillomatosis in a neonate. Int J Pediatr Totorhinolaryngol 2008;72(6):917–920. [20] Silver RD, Rimell FL, Adams GL, Derkay CS, Hester R. Diagnosis and management of pulmonary metastasis from recurrent respiratory papillomatosis. Otolaryngol Head Neck Surg 2003;129(6):622–629. [21] Szydłowski J, Pucher B, Walkowiak J. Leczenie nawracającej brodawczakowatości układu oddechowego. Fam Med 2010;12:958–960.
Dostępne online www.sciencedirect.com
ScienceDirect journal homepage: www.elsevier.com/locate/ppotor
Artykuł oryginalny/Original research article
Nawracająca brodawczakowatość układu oddechowego – epidemiologia i charakterystyka infekcji HPV u dzieci Recurrent respiratory papillomatosis – epidemiology and characteristics of HPV infection in children Jarosław Szydłowski * Klinika Otolaryngologii Dziecięcej, Uniwersytet Medyczny im Karola Marcinkowskiego, Kierownik: prof. dr hab. med. Michał Grzegorowski, Poznań, Polska
informacje o artykule
abstract
Historia artykułu:
Recurrent respiratory papillomatosis (RRP) is the most common non-malignant neoplas-
Otrzymano: 29.09.2013
tic respiratory tract disease in children. Main symptoms are related to the periods of
Zaakceptowano: 23.10.2013
recurrent growth of multiple exophytic nodules covering the surface of the mucosa inter-
Dostępne online: 5.11.2013
fering with the patency of the airways. The connection between juvenile onset recurrent respiratory papillomatosis (JORRP) and human papillomavirus (HPV) infection is undispu-
Słowa kluczowe: HPV
table and clearly confirmed.
nawracająca brodawczakowatość
and a low socio-economic status of a family, mother's young age, sexual activity of
układu oddechowego dzieci
obvious HPV infections in mother or father.
Actual epidemiological studies display the relationship between the disease in a child parents measured by the number of sexual partners before a child's birth and clinically RRP in children may be mild and self-limiting or aggressive in character, with a poor
Keywords: HPV Recurrent respiratory papillomatosis Children
prognosis. The papillomas may spread throughout the entire respiratory tree, but most often involve the larynx. Recurrent respiratory papillomatosis causes hoarseness (that may progress to aphonia) and upper respiratory obstruction. The chronic curse of the disease always unfavourably affects the patient's quality of life. Laboratory diagnosis of HPV infections is dependent upon molecular techniques such as DNA hybridization or nucleic acid amplification. Routine application of molecular techniques such as PCR for detection and analysis of HPVs in patients with RRP has diagnostic and prognostic significance. © 2013 Polish Otorhinolaryngology - Head and Neck Surgery Society. Published by Elsevier Urban & Partner Sp. z o.o. All rights reserved.
* Adres do korespondencji: Klinika Otolaryngologii Dziecięcej, Uniwersytet Medyczny im Karola Marcinkowskiego, ul. Szpitalna 27/33, 60-572 Poznań, Polska. Tel.: +48 (61) 8491-363; +48 (61) 8480-281; fax: +48 (61) 8480-281. Adres email: [email protected]. 2084-5308/$ – see front matter © 2013 Polish Otorhinolaryngology - Head and Neck Surgery Society. Published by Elsevier Urban & Partner Sp. z o.o. All rights reserved.
http://dx.doi.org/10.1016/j.ppotor.2013.10.011
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
Nawracająca brodawczakowatość układu oddechowego – RRP (Recurrent Respiratory Papillomatosis) jest najczęstszą niezłośliwą chorobą nowotworową dróg oddechowych i drugą co do częstości przyczyną chrypki w populacji wieku rozwojowego. Mimo znaczącej statystycznie pozycji RRP, jest to choroba rzadka, a stosowane metody leczenia mają głównie charakter empiryczny. Naturalny przebieg RRP pozostaje nieprzewidywalny od chwili rozpoznania. Nawracająca brodawczakowatość dróg oddechowych może mieć zarówno charakter łagodny ze skłonnością do samoograniczenia, jak i przybrać formę agresywną, cechującą się niekorzystnym rokowaniem. Sam proces chorobowy zawsze wpływa negatywnie na jakość życia chorego dziecka i jego otoczenia. Dane epidemiologiczne publikowane w latach 1970–1990 podawały współczynnik zachorowalności rzędu 0,6–4,3:100 tysięcy dzieci i był on wyraźnie niższy w Europie niż w USA [1]. Informacje pozyskiwano na podstawie sprawozdań z poszczególnych ośrodków laryngologicznych i nie uwzględniano rejestrowania tych samych chorych w kilku instytucjach jednocześnie. Uszczelnienie systemu sprawozdawczego w USA oraz wprowadzenie wzorowanego na nim francusko-brytyjskiego programu przyniosło korektę wskaźnika zachorowalności [1]. Według danych weryfikowanych na bieżąco przez Centers for Disease Control and Prevention wspólnie z Recurrent Respiratory Papillomatosis Task Force, liczba nowych zachorowań rejestrowanych w ostatnich latach systematycznie spada. Wskaźnik zachorowalności w Europie obniżył się do 0,24 w 2009 roku [2]. W tym samym okresie średni współczynnik zachorowalności w USA wynosił 0,73 i wahał się dla poszczególnych stanów w granicach 0,12–2,13 [3]. W Tajlandii osiągnął stabilny poziom – 2,8, a więc pozostaje około 12 razy wyższy niż w krajach europejskich. W niektórych krajach Afryki jego wartość wynosi 4,3. Rozrzut wyników jest uwarunkowany wieloczynnikowo. Widoczne jest zróżnicowanie geograficzne, tak co do współczynnika zachorowalności na JORRP w poszczególnych regionach świata, jak i co do ,,dystrybucji’’ określonych typów wirusa w poszczególnych populacjach. Wg Recurrent Respiratory Papillomatosis Task Force, każdego roku w Stanach Zjednoczonych rozpoznaje się blisko 1000 nowych przypadków JORRP na liczącą 305 milionów populację tego kraju. W rejestrach BAPO obejmujących 62 miliony mieszkańców Wielkiej Brytanii znajduje się łącznie 103 chorych pozostających pod opieką wszystkich ośrodków laryngologicznych [3]. Przełomowym wydarzeniem dla poznania patofizjologii nawracającej brodawczakowatości układu oddechowego stały się badania nad HPV opublikowane w 1974 roku przez zespół pod kierunkiem Haralda Zur Hausera [4]. Czynnikiem etiologicznym nawracającej brodawczakowatości układu oddechowego jest wirus brodawczaka ludzkiego (HPV) należący do rodziny Papovaviridae. Rodzaj Papilloma jest jednym z najbardziej licznych pod względem ilości typów spośród wirusów eukariotycznych. Dotychczas zidentyfikowano ok. 200 różnych genotypów HPV. Średnica wirionu mieści się w granicach 52–55 nm. Kapsyd ma strukturę przestrzenną ikosaedru, złożony jest z 72 kapsomerów o budowie pentametrycznej, skonfigurowanych z 360 kopii białka strukturalnego L1 i 12 kopii białka L2. Genom wirusa stanowi dwuniciowa, kolista cząsteczka DNA,
217
zbudowana z ok. 7900 par zasad. W obrębie genomu wyróżnia się regiony genów wczesnych (E) i późnych (L), oddzielone regionem niekodującym, pełniącym funkcje regulatorowe (LCR; long control region, lub URR; upstream regulatory region). Kolejny region niekodujący (SNR; short noncoding region) jest zlokalizowany pomiędzy odcinkami ORF E5 a ORF L2. Region wczesny E zawierający ok. 4000 par zasad obejmuje do 8 otwartych ramek odczytu (ORF) kodujących zestaw białek niezbędnych do wirusowej replikacji, a także do transformacji komórek zakażonego organizmu. Uwzględniając fakt, że genom wirusa brodawczaka ludzkiego koduje zaledwie 8 genów w porównaniu z genomem człowieka, który koduje ponad 25 000 genów, należy przypuszczać, że produkty ekspresji poszczególnych wirusowych genów muszą spełniać wiele rozmaitych funkcji (Tab. I). Każda interakcja wirusa brodawczaka ludzkiego z komórką organizmu może wywołać zakażenie, jednak nieograniczony rozwój HPV możliwy jest wyłącznie w dojrzałych komórkach nabłonka paraepidermalnego, gdzie dochodzi do całkowitej ekspresji regionów późnych (ORF L1 oraz ORF L2) genomu i syntezy białek kapsydu. Komórki, które nie ulegają zakażeniu lub nie dają możliwości odbycia pełnego cyklu rozwojowego HPV, określa się mianem niepermisywnych. Dojrzałe keratynocyty stanowią zatem jedyne miejsce, gdzie dochodzi do formowania pełnowartościowych cząstek potomnych wirusa [5–7]. Przyjmując jako kryterium podziału współczesne możliwości diagnostyczne, rozróżnia się trzy podstawowe rodzaje infekcji HPV [5, 7–9]. Jako infekcję kliniczną (jawną) rozumiemy występowanie na powierzchni błon śluzowych widocznych makroskopowo, płaskich lub egzofitycznych, a czasem balotujących zmian brodawczakowatych. Infekcja subkliniczna to postać zakażenia, którą można wykazać wyłącznie podczas badania histologicznego. Infekcja utajona, określana też mianem latentnej, nie generuje uchwytnych zmian makroskopowych i mikroskopowych. Ustalenie właściwego rozpoznania możliwe jest na podstawie wyników badań technikami biologii molekularnej. Wzajemne przechodzenie pomiędzy poszczególnymi rodzajami infekcji, począwszy od latentnej poprzez subkliniczną aż do klinicznie jawnej, może mieć charakter wielokierunkowy i jest warunkowane wieloma czynnikami. Do najważniejszych spośród nich należy permisywność, a więc podatność komórek nabłonkowych na wystąpienie proliferacji zależnej od HPV, oraz zaburzenia funkcjonowania mechanizmów odpowiedzi immunologicznej głównie typu komórkowego. Istotne znaczenie przypisuje się wcześniejszemu uszkodzeniu tkanek w miejscu zakażenia, działaniu hormonów sterydowych oraz koinfekcjom wywołanym innymi wirusami [9]. W materiale tkankowym pochodzącym z usuniętych zmian brodawczakowatych zlokalizowanych w obrębie błon śluzowych dróg oddechowych u dzieci najczęściej stwierdza się wirusy o niskim potencjale onkogennym, tzn. HPV6, HPV11 lub koinfekcje tymi dwoma patogenami. Istnieją też pojedyncze doniesienia na temat znalezienia wirusów o wysokim potencjale onkogennym – HPV16 i HPV18. DNA wirusów brodawczaka ludzkiego wykrywa się także w makroskopowo prawidłowej błonie śluzowej dróg oddechowych osób chorych. Współcześnie stosowane metody diagnostyczne (hybrydyzacja in situ, PCR) pozwalają
218
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
Tabela I – Zestawienie zbiorcze poznanych cech charakterystycznych oraz funkcji poszczególnych białek wirusów Papilloma Table I – Consolidated statement of known characteristics and functions of the proteins of papilloma viruses Białko
Cechy
Aktywność
E1
masa cząsteczkowa 68 kDa rozpoznaje sekwencje bogate w AT w rejonie ori
funkcja DNA helikazy i ATP-azy udział w replikacji regulator replikacji
E2
masie cząsteczkowej ok. 50 kDa czynnik transkrypcyjny – aktywator lub represor
regulator replikacji i transkrypcji wirusowego DNA kontrola ekspresji genów wczesnych udział w regulacji replikacji wirusowego DNA – z E1 udział w segregacji wirusowych genomów przy podziale komórki – asocjuje do mitotycznych chromosomów
E4
masa cząsteczkowa 17 kDa zachowawczy koniec N-bogaty w reszty leucytowe może być fosforyzowane
udział w uwalnianiu wirusowych cząstek destabilizuje włókna keratynowe w komórce reaguje z RNA helikazą może brać udział w regulacji ekspresji genów hamowanie cyklu komórkowego w fazie G2
E5
Masa cząsteczkowa 7 kDa hydrofobowe, transformujące
białko błonowe obniża poziom białek MHC klasy I hamuje apoptozę
E6
masa cząsteczkowa 16–19 kDa zbudowane z ok. 150 aminokwasów transformujące zawiera dwie domeny o strukturze palców cynkowych
udział w regulacji replikacji wirusa oddziaływanie z komórkowym białkiem p53
E7
masa cząsteczkowa 10–14 kDa zbudowane z ok. 100 aminokwasów transformujące
udział w regulacji replikacji wirusa oddziaływanie z komórkowym białkiem pRB
L1
masa cząsteczkowa 56–60 kDa wykazuje właściwości antygenowe może być glikozylowane
główne białko kapsydu zachowawcze wśród różnych typów HPV
L2
masa cząsteczkowa 49–60 kDa wykazuje właściwości antygenowe fosforyzowane
akcesoryjne białko kapsydu zróżnicowane wśród różnych typów HPV
zidentyfikować sekwencje DNA wirusów Papilloma u 86– 100% chorych. W ogólnym ujęciu metoda badawcza stosowana dla określenia genotypu HPV polega na wykrywaniu hybryd, jakie tworzą specyficzne i swoiste sondy DNA lub RNA z komplementarnymi fragmentami DNA poddanej analizie próbki tkankowej. Sposób przygotowania materiału (wykrywanie bezpośrednie lub konieczność powielania wirusowego DNA) oraz techniki wykrywania otrzymanych hybryd są głównymi czynnikami determinującymi różnice w swoistości i czułości poszczególnych metod [8]. Pod pojęciem czułości badania rozumiemy najmniejszą ilość kopii wirusowego DNA w komórce, jaką można wykryć daną techniką. Najbardziej czułą metodą jest technika PCR ( polimerase chain reaction; łańcuchowa reakcja polimerazy), która polega na powielaniu wydzielonego fragmentu DNA. Umożliwia wykrycie materiału genetycznego wirusa występującego w jednej kopii na dziesięć komórek. Technika pozwala na jednoczesne oznaczanie wielu typów wirusa. Konsekwencją wysokiej czułości jest duża wrażliwość na kontaminację badanego materiału kwasem dezoksyrybonukleinowym pochodzącym spoza analizowanej próbki. Wysoką czułością – w zakresie już 0,1–1 kopii DNA na komórkę – oraz specyficznością charakteryzuje się też technika Southern-blot czy Dot-blot. Metoda polega na hybrydyzacji wirusowego DNA z komplementarną sondą i pozwala na zidentyfikowanie całego genomu wirusa. Wymaga jednak względnie dużej ilości materiału do analizy oraz złożonych prac laboratoryjnych. Wysoką czułością i możliwością wykrycia wirusowego
DNA w liczbie rzędu 1–10 kopii na komórkę cechuje się technika Hybryd Capture. Pozwala jednocześnie na wykrycie wirusowych transkryptów, co tym samym pośrednio dowodzi aktywności zakażenia. Łatwo dostępne, komercyjne zestawy laboratoryjne pozwalają dziś na szybkie wykonanie testów na obecność HPV oraz określenie jego typu. Hybrydyzacja in situ umożliwia zlokalizowanie wirusowego DNA w próbce tkankowej oraz jednoczesną ocenę histologiczną badanej próbki tkankowej. Jest metodą stosunkowo mało czasochłonną, jednak cechuje się ograniczoną czułością. Do zidentyfikowania wirusowego DNA potrzebna jest duża ilość poszukiwanego materiału genetycznego na poziomie 10–100 kopii w komórce [5, 8] (Tab. II). Powszechnie uznana jest teoria, która przedstawia wertykalną drogę zakażenia płodu w trakcie przechodzenia przez zainfekowany kanał rodny [10, 11]. Na podstawie analizy danych statystycznych udowodniono, że dzieci z nawracającą brodawczakowatością dróg oddechowych tylko w wyjątkowych przypadkach przychodzą na świat drogą cięcia cesarskiego [12]. Potwierdzenie obecności kłykcin kończystych lub płaskich w obrębie dróg rodnych u matki w sytuacji porodu fizjologicznego drogami naturalnymi podnosi prawdopodobieństwo wystąpienia JORRP 231 razy w stosunku do matek bez jawnych klinicznie cech infekcji [13]. Możliwość wystąpienia brodawczakowatości dróg oddechowych u dziecka urodzonego w takich warunkach wynosi jednak mniej niż 1% [14]. Wydaje się więc, że rola cięcia cesarskiego jako zabiegu ograniczającego przenoszenie wirusa brodawczaka ludzkiego
219
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
Tabela II – Porównanie technik biologii molekularnej stosowanych do wykrywania sekwencji DNA ludzkiego wirusa Papilloma Table II – Comparison of molecular biology techniques used to detect the DNA sequences of human papilloma virus Nazwa metody
Wykorzystywany materiał biologiczny
Czułość metody (minimalna ilość kopii HPV wykrywana w komórce)
Charakterystyka metody
Zalety Homogenat FISH Hybrydyzacja in situ z użyciem filtrów komórkowy
Wady
10–100
Szybkość przeprowadzenia badania
Niska czułość, niewielka specyficzność
NISH Nieizotopowa hybrydyzacja in situ
Preparaty histologiczne i cytologiczne
20
Zachowanie cech morfologicznych badanej tkanki z możliwością oceny komórkowej lokalizacji DNA
Niska czułość, znaczna pracochłonność
Southern Blot
Izolowane DNA
0,1–1 (ilość badanego DNA 5–10 mg)
Wysoka specyficzność
Potrzebna duża ilość materiału biologicznego, znaczna pracochłonność
Dot Blot
Izolowane DNA
1–10
Wysoka specyficzność
Znaczna pracochłonność
Hybride Capture
Denaturowane DNA
1–10
Wysoka specyficzność, szybkość przeprowadzenia badania, możliwość analizy ilościowej
Trudności przy identyfikacji pojedynczego typu HPV
PCR
Izolowane DNA, preparaty histologiczne homogenaty tkankowe
1 kopia w całej analizowanej próbce
Wysoka czułość, szybkość Niebezpieczeństwo przeprowadzenia badania, kontaminacji badanego możliwość jednoczasowego materiału ,,obcym’’ DNA wykrywania wielu typów wirusa
z matki na dziecko jest bardzo ograniczona. Statystyczne ryzyko transmisji zakażenia HPV typu 6/11 z matki na dziecko w trakcie przechodzenia przez zainfekowany kanał rodny podczas porodu siłami natury wacha się w zakresie 1:80–400 [10, 15]. Zupełnie inaczej przedstawia się sytuacja w zakażeniach wirusami brodawczaka ludzkiego o wysokim potencjale onkogennym. W przypadku kiedy w obrębie komórek nabłonka szyjki macicy ciężarnej potwierdzano zakażenie HPV16, materiał DNA tego samego typu wirusa wykazywano w wymazach z błon śluzowych górnych dróg oddechowych u połowy badanych noworodków. Prowadzone obserwacje kliniczne oraz badania przesiewowe wskazują na występowanie pozapłciowej drogi przenoszenia zakażenia HPV. Wykazano bowiem obecność materiału genetycznego HPV u noworodków, niemowląt i małych dzieci, których matki nie miały żadnych klinicznych, subklinicznych ani latentnych cech zakażenia wirusem brodawczaka ludzkiego. Obecność DNA wirusów Papilloma w płynie owodniowym i krwi pępowinowej oraz w komórkach syncytiotrofoblastu u ciężarnych z aktywną postacią zakażenia w obrębie nabłonka szyjki macicy wskazuje na możliwość zakażenia wewnątrzmacicznego. Następstwem zakażenia okołoporodowego jest rozwój objawów klinicznych nawracającej brodawczakowatości dróg oddechowych, które pojawiają się po kilkumiesięcznym, a czasami nawet wieloletnim okresie utajenia [10, 15]. Nawrotową brodawczakowatość układu oddechowego cechuje dwufazowy szczyt zachorowań. Pierwszy, bardzo charakterystyczny dla dziecięcej postaci klinicznej tej choroby, ma miejsce między 2. a 5. rokiem życia. Drugi szczyt zachorowań w przebiegu JORRP przypada na okres poprzedzający pokwitanie [16–18]. Wśród dzieci, u których do zachorowania doszło w 1. lub 2. roku życia, a zwłaszcza przed
ukończeniem 6. miesiąca życia, rokowanie jest szczególnie niekorzystne [16], a śmiertelność w tej grupie chorych osiąga 100% [19, 20]. Najwcześniejsze, opisane w literaturze medycznej, rozpoznanie nawrotowej brodawczakowatości układu oddechowego miało miejsce w 1. dobie życia [1]. Wczesne zachorowanie jest skorelowane z zakażeniem wirusem brodawczaka ludzkiego typu 11, który jest kojarzony z mnogą lokalizacją zmian. Choroba przebiega wówczas pod postacią agresywną, wymagającą częstszych interwencji chirurgicznych i cechuje się skłonnością do rozsiewu do dolnych dróg oddechowych. Częstość nawrotów wymagających powtarzania zabiegów endoskopowych udrażniających drogi oddechowe przekracza 4 na rok. Późniejszy początek choroby związany jest zazwyczaj z bardziej łagodnym przebiegiem klinicznym oraz zakażeniem HPV6. Zmiany chorobowe są wtedy przeważnie mniej liczne i stosunkowo rzadko wywołują krytyczne zaburzenia drożności dróg oddechowych powodujące niewydolność oddechową czy wymagające natychmiastowej tracheotomii. Niewielkie jest też prawdopodobieństwo rozsiewu zmian brodawczakowatych do tchawicy, oskrzeli i miąższu płuc [12, 16, 19, 21]. Nawracająca brodawczakowatość dróg oddechowych u dzieci objawia się pod postacią licznych, kruchych, drobnych i wyniosłych, bladoróżowych guzków, rozsianych zazwyczaj wieloogniskowo na powierzchni błony śluzowej. W początkowym okresie choroby brodawczaki pojawiają się w miejscach, gdzie nabłonek wielorzędowy migawkowy dróg oddechowych graniczy z nabłonkiem wielowarstwowym płaskim nierogowaciejącym. Anatomicznie są to najczęściej okolice przedsionka nosa, gardłowa powierzchnia podniebienia miękkiego, łuki podniebienne, krtaniowa powierzchnia nagłośni, fałdy przedsionkowe, górna powierzchnia i wolny brzeg fałdów głosowych na całej ich długości, ostroga
220
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
tchawicy, okolice podziału oskrzeli, a w miarę rozwoju choroby także parenchyma płuc. Charakterystycznym miejscem występowania tworów brodawczakowatych są rejony wcześniejszych operacji w obrębie dróg oddechowych, jak okolice otworu tracheostomijnego. Brodawczaki tworzą płaskie, wyraźnie odgraniczone skupiska oddzielone od siebie prawidłową makroskopowo błoną śluzową. Czasami obserwuje się też pojedyncze lub mnogie uszypułowane twory polipowate przypominające grona. Nierówna, bladoróżowa powierzchnia brodawczaków przypomina swoją fakturą owoc maliny lub morwy. Pod względem histologicznym brodawczaki dróg oddechowych stanowią formę niezłośliwej proliferacji płaskonabłonkowej. W budowie mikroskopowej próbek tkankowych stwierdza się intensywny, brodawkowaty rozrost komórek nabłonka wielowarstwowego płaskiego nierogowaciejącego. W części podstawnej brodawczaka występują mnogie wypustki młodej tkanki łącznej zrębu z towarzyszącymi naciekami zapalnymi, złożonymi z komórek plazmatycznych i limfocytów. Wypustki są przerośnięte nowo powstającymi naczyniami oraz pokryte zmienionym patologicznie nabłonkiem wielowarstwowym płaskim, który pozostaje wyraźnie oddzielony od łącznotkankowego podścieliska prawidłową błoną podstawną. Komórki warstwy powierzchownej oraz warstwy kolczystej nabłonka oceniane za pomocą mikroskopu świetlnego wykazują nasilone cechy niespecyficznej degeneracji. Na terenie cytoplazmy widoczne są liczne, duże wodniczki. Jądra komórkowe mają wydłużony, wrzecionowaty kształt, są hiperchromatyczne, nierówne oraz wyraźnie przemieszczone w kierunku obwodu komórki. Niektóre komórki mają 2 lub 3 jądra komórkowe, które są pyknotyczne, wypełnione zbitą, nieregularną chromatyną. W warstwie podstawnej, jak i środkowej komórek nabłonkowych transformowanych zakażeniem wirusowym obserwuje się dość liczne mitozy. Nieprawidłowość ta sugeruje dysplastyczny charakter zmian. W powierzchownych warstwach nabłonka występują zaburzenia architektoniki oraz umiarkowane cechy rogowacenia i nieprawidłowego rogowacenia ( parakeratosis, dyskeratosis). Zastosowanie do oceny histologicznej mikroskopii elektronowej pozwoliło na potwierdzenie obecności cząstek przypominających wirus, zlokalizowanych w komórkach warstwy kolczystej oraz w pojedynczych komórkach powierzchownych. Zazwyczaj są położone wewnątrz jądra komórkowego w bezpośredniej bliskości błony jądrowej. Cząstki wirusa brodawczaka ludzkiego mają owalny kształt, wykazują podwyższoną gęstość elektronową z jasną otoczką i ciemną częścią rdzenną. Komórki zakażone HPV przejawiają cechy zniszczenia cytoplazmy położonej w sąsiedztwie błony jądrowej. Wraz ze wzrostem odległości od błony jądrowej uwidaczniają się prawidłowe organelle oraz dobrze rozwinięty system kanalików szorstkiej i gładkiej siateczki śródplazmatycznej. Powyższe zmiany cytoarchitektoniki zazwyczaj wskazują na nasilenie lub zaburzenia regulacji wewnątrzkomórkowych procesów metabolicznych.
Konflikt interesu/Conflict of interest Nie występuje.
Finansowanie/Financial support Nie występuje.
Etyka/Ethics Treści przedstawione w artykule są zgodne z zasadami Deklaracji Helsińskiej, dyrektywami EU oraz ujednoliconymi wymaganiami dla czasopism biomedycznych.
pi smiennictwo/references
[1] Derkay CS. Multi-Disciplinary Task Force on Recurrenr Respiratory Papillomas: A preliminary report. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 1995;121(12): 1386–1391. [2] Reeves WC, Ruparelia SS, Swanson KI, Derkay CS, Marcus A, Unger ER. National registry for juvenile-onset recurrent respiratory papillomatosis. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 2003;129(9):976–982. [3] Chesson HW, Forhan SE, Gottlieb SL, Markowitz LE. The potential health and economic benefits of preventing recurrent respiratory papillomatosis through quadrivalent human papillomavirus vaccination. Vaccine 2008;26 (35):4513–4518. [4] Zur Hausen H, Meinhof W, Schreber W. Attempts to detect virus-specyfic DNA sequences in human tumors. Nucleic acid hybridization with complementary RNA of human wart wirus. Int J Cancer 1974;13:650–656. [5] Syrjanen K, Syrjanen S. Papillomavirus infections in human disease. New Jork: Wiley; 2000, 1–615. [6] Syrjanen KJ. HPV infections in benign and malignant sinonasal lesions. J Clin Pathol 2003;56(3):174–181. [7] Zur Hausen H. Intracellular surveillance of persisting viral infections. Human genital cancer results from deficient cellular control of papillomavirus gene expression. Lancet 1986;2(8505):489–491. [8] Fields BN, Knipe DM, Howley PM. Fields Virology. Philadelphia: Lippincot't – Raven Publishers; 1996. [9] Syrjanen S. Human papillomavirus (HPV) in head and neck cancer. J Clin Virol 2005;32S:59–66. [10] Gerein V, Soldatski IL, Babkina N, Onufrieva EK, Barysik N, Pfister H. Children and partners of patients with recurrent respiratory papillomatosis have no evidence of the disease during long-term observation. Int J Pediatr Otorhinolaryngol 2006;70(12):2061–2066. [11] Sinclair KA, Woods CR, Kirse DR, Sinal SH. Anogenital and respiratory tract human papillomavirus infections among children: age, gender and potential transmission through sexual abuse. Pediatrics 2005;116(4):815–825. [12] Szydłowski J. Identyfikacja sekwencji DNA ludzkiego wirusa Papilloma oraz analiza wybranych parametrów układu immunologicznego u dzieci z brodawczakami krtani. Rozprawa doktorska Poznań 2000. [13] Silverberg MJ, Thorsen P, Lindeberg H, Grant LA, Shah KV. Condyloma in pregnancy is strongly suggestive of juvenileonset recurrent respiratory papillomatosis. Obstet Gynecol 2003;101(4):645–652. [14] Silverberg MJ, Thorsen P, Lindeberg H, Ahdieh-Grant L, Shah KV. Clinical course of recurrent respiratory papillomatosis in Danish children. Arch Otolaryngol Head Neck Surg 2004;130(6):711–716.
polski przeglĄd otorynolaryngologiczny 2 (2013) 216–221
[15] Kosko JR, Craig S, Derkay S. Role of cesarean section in prevention of recurrent respiratory papillomatosis – Is there one? Int J Pediatr Otorhinolaryngol 1996;35(1): 31–38. [16] Buchinsky FJ, Donfack J, Derkay CS, Choi SS, Conley SF, Myer CM, et al. Age of child, more than HPV type, is associated with clinical course in recurrent respiratory papillomatosis. PLoS ONE 3 2008;3(5):e2263. [17] Goon P, Sonnex C, Jani P, Stanley M, Sudhoff H. Recurrent respiratory papillomatosis: an overview of current thinking and treatment. Eur Arch Otorhinolaryngol 2008;265(2): 147–151.
221
[18] Long YT, Sani A. Recurrent respiratory papillomatosis. Asian J Surg 2003;26(2):112–116. [19] Loyo M, Pai SI, Netto GJ, Tunkel DE. Aggressive recurrent respiratory papillomatosis in a neonate. Int J Pediatr Totorhinolaryngol 2008;72(6):917–920. [20] Silver RD, Rimell FL, Adams GL, Derkay CS, Hester R. Diagnosis and management of pulmonary metastasis from recurrent respiratory papillomatosis. Otolaryngol Head Neck Surg 2003;129(6):622–629. [21] Szydłowski J, Pucher B, Walkowiak J. Leczenie nawracającej brodawczakowatości układu oddechowego. Fam Med 2010;12:958–960.