Semiquantitative cytochemical method in the evaluation of smoking induced changes of alveolar macrophages glycogen and apoptotic properties

Abstract

Having in mind hypothesis about discrete changes in alveolar macrophages (AMs') biological markers under the smoking exposure, the study was designed regarding cytological, cytochemical and apoptotic parameters in lung washings. Cell profile and apoptotic capacity (AC) of pulmonary tissue evaluated by bronchoalveolar lavage (BAL) were evaluated by light microscopy in fifteen subjects: 9 non-smokers and 6 smokers. Apoptosis was detected by TUNEL in situ cytochemical method. Semiquantitative indexing and scorring methods were used for AC and evaluation of alveolar macrophages (AMs) glycogen by PAS reaction. Significant increase of macrophages, AC and decrease eosinophils (p<0.05) were revealed in smokers in comparison with nonsmokers. There is significant correlation of AMs' glycogen and smoking exposure (Spearman R= 0.98, p<0.001) as well as eosinophils and AMs' glycogen (Spearman R=0.81, p<0.05). In nonsmokers, percentage of free apoptotic bodies (FAB), correlates with amounts of glycogen in AMs (Spearman R=-0.79, p<0.05). The evidence of smoking induced changes of AMs' metabolic properties supports an idea of cell energy metabolism switching which might be important for programmed cell death regulation in order to avoid harmful influence of noxious agents, including tobacco smoke.Alveolarni makrofazi su uključeni u imuni odgovor u plućnom tkivu kroz niz složenih interreakcija sa drugim imunim ćelijama koje na zahtev migriraju iz krvnih sudova u tkivo. Pušenje utiče na karakteristike imunog odgovora u tkivu pluća i na proces remodeliranja tkiva. U grupama nepušača, (N 9) i pušača, (N 6) urađena je bronhoalveolarna lavaža. Citospin preparati bronhoalveolarnih lavata su bojeni May Grunwald Giemsa om za diferencijalno brojanje ćelija, pomoću svetlosnog mikroskopa. Od citohemijskih tehnika su korišćeni TUNEL, in situ metod za detekciju apoptoze i PAS reakcija za detekciju glikogena u alveolarnim makrofazima. Imajući u vidu fagocitne sposobnosti ovih ćelija, definisan je apoptotski kapacitet kao numerički ekvivalent sposobnosti tkiva da stvara slobodna apoptotska tela i da ih odstranjuje fagocitozom posredstvom neapoptotskih alveolarnih makrofaga. Rezultati ukazuju na povećanje prinosa makrofaga i smanjenje eozinofila u bronhoalveolarnim lavatima pušača u poređenju sa nepušačima (p<0.05). Iako nije nađena statistički značajna razlika sadržaja glikogena u alveolarnim makrofazima pušača u poređenju sa nepušačima, kod pušača skor za Perlsovu reakciju korelira sa ekspozicijom duvanskom dimu (Spearman R= 0.98, p<0.001) i sa prinosom eozinofila u bronhoalveolarnom lavatu (Spearman R=0.81 p<0.05). Kod nepušača, relativni procenat slobodnih apoptotskih tela korelira sa sadržajem glikogena u alveolarnim makrofazima (Spearman R=-0.79 p<0.05). Promené metaboličkih svojstava alveolarnih makrofaga, koje se reflektuju na sadržaju glikogena, mogu biti u osnovi promenjenih imunoloških i apoptotskih osobenosti tkiva pod uticajem pušenja.nul