6 курс / Клинические и лабораторные анализы / Краткий_курс_клинической_лабораторной_цитологии_Басинский_В_А_и
.pdfАнтидиуретический гормон
Кальцитонин
Паратгормон
Пролактин
Рецепторы:
Прогестероновые
Эстрогеновые
НЕR2\neu
Другие соединения:
Ферритин
Бета-2-микроглобулин
Иммуноглобулины
Тканевой специфический антиген
Большинство онкомаркеров относится к онкофетальным антигенам. Речь идет о веществах, которые обнаруживаются в относительно высоких концентрациях в тканях эмбриона, где они появляются на поверхности дифференцирующихся клеток (дифференцировочные антигены) и играют важную роль в развитии плода. У взрослых людей их уровень значительно ниже, а биологическая функция неизвестна. При большинстве опухолевых заболеваний их концентрация заметно повышается. Характерно, что наиболее часто онкофетальные маркеры появляются при дифференцированных опухолях, а их уровень коррелирует с размером опухоли. Поэтому их определение играет важную роль для прогнозирования заболевания и контроля хода лечения.
Опухолевые маркеры, обладающие ферментативной активностью, являются второй по распространенности группой маркеров, которую можно разделить на две подгруппы: ферменты, способствующие пролиферации клеток (нейроспецифическая енолаза), и ферменты, присутствующие в клетках нормальной ткани и имеющие определенную биологическую функцию (высокая ткане- и органоспецифичность).
Опухолевые маркеры-гормоны продуцируются специализированными эндокринными клетками (кальцитонин) или синтезируются эктопически (ХГЧ при бронхолегочной карциноме). Наиболее часто их используют для контроля за
~31~
ходом медикаментозного лечения или в послеоперационном периоде.
В гормонозависимых опухолях, одновременно с их ростом, увеличивается и количество рецепторов. В отличие от предыдущих групп маркеров, которые обнаруживаются в сыворотке крови, в данном случае речь идет о тканевых маркерах, измерение которых проводят в биопсийном материале. Эти маркеры используют для определения прогноза опухолевого заболевания, а также выбора наиболее подходящей терапии.
Последняя группа онкомаркеров относится к соединениям, продуцируемым нормальными тканями организма. Однако их концентрация резко возрастает в ходе неспецифической реакции организма на развитие опухоли (ферритин, В2-микроглобулин, иммуноглобулины).
Таким образом, иммуноцитохимическая диагностика имеет ряд преимуществ:
является решающей в дифференциальной диагностике новообразований, когда при рутинном исследовании возникают непреодолимые трудности для установления гистогенеза отдельных опухолей, определения источника метастазирования, трактовки первично-множественных поражений;
позволяет более детально изучить молекулярнобиологические особенности опухолевых клеток, ассоциированные со степенью дифференцировки, способностью к инвазии и метастазированию, чувствительность к химиотерапии (в т.ч. возможность назначения таргетной терапии), особенности течения и прогноз заболевания в каждом конкретном случае;
позволяет на дооперационном этапе установить важнейшие факторы прогноза опухолевого процесса и скорригировать схемы лечения;
позволяет оценить степень распространенности опухолевого процесса, обнаружить даже единичные раковые клетки в регионарных лимфатических узлах, костном мозге и периферической крови пациента;
позволяет значительно сократить сроки догоспитального обследования и своевременно начать адекватную терапию.
~32~
Опухолевые клетки отличаются от нормальных:
ферментативным аппаратом, метаболическими изменениями, потерей дифференциации, повышенной инвазивностью, потерей чувствительности к медикаментам. Эти различия являются следствием не только неконтролируемого клеточного роста, но и атипичного клеточного развития (например, вследствие многочисленных генетических мутаций в ходе онкогенеза). В настоящее время известно ограниченное количество качественных различий между нормальными и раковыми клетками, количественные различия выражены более ярко. Многие из них зависят от стадии развития опухоли, которая коррелирует со степенью дифференциации клеток. Наиболее злокачественными являются анапластические опухоли. Доброкачественные опухоли обладают низкой скоростью роста. Если хотя бы один из двух основных процессов – дифференциация или пролиферация – перестанет регулироваться, появляется вероятность трансформации нормальных клеток в опухолевые. В продвинутой стадии болезни к быстрой пролиферации присоединяется снижение дифференциации клеток. Новыми веществами, которые продуцируются клетками при этом процессе, являются раково-эмбриональные белки или эктопические молекулы. В высоких концентрациях появляются соединения, соответствующие фетальным тканям и не встречающиеся в зрелых тканях. Появление таких опухолевых маркеров связано с прогрессирующей стадией развития опухоли, нарушенной регуляцией роста и плохим прогнозом.
ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ВОСПАЛИТЕЛЬНЫХ,
РЕГЕНЕРАТОРНЫХ, ГИПЕРПЛАСТИЧЕСКИХИ
МЕТАПЛАСТИЧЕСКИХПРОЦЕССОВ, ИХ ОСНОВНЫЕ КЛЕТОЧНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
Морфологические признаки клеток в гистологических и цитологических препаратах сходны лишь в общих чертах. Клетки, отторгнутые самопроизвольно или насильственно, могут менять форму и внешний вид. При изучении цитологического препарата основное внимание уделяется оценке степени
~33~
отклонения от нормы обнаруженных клеточных элементов, наблюдаемых при гиперплазии, пролиферации, дисплазии, атипии, а также определению природы клеток, которые присутствуют в препаратах.
Остановимся на клеточных элементах, наблюдаемых при
воспалительных процессах:
нейтрофильные лейкоциты
эозинофилы
лимфоциты
плазматические клетки
гистиоциты
макрофаги
фибробласты
фиброциты
гигантские многоядерные клетки «инородного тела»
Нейтрофильные лейкоциты – округлые клетки с 3–4
сегментами ядра и мелкой фиолетовой зернистостью в цитоплазме. Структура хроматина ядер нежная, однородная.
Эозинофилы – форма округлая. Ядро округлой или каплевидной формы, обычно разделено на 2 сегмента. Цитоплазма содержит эозинофильную зернистость.
Лимфоциты – мелкие клетки, ядро занимает большую часть клетки, имеет округлую, реже бобовидную форму. Структура хроматина грубоглыбчатая, компактная. Цитоплазма чаще узкая, прозрачная, голубая. В более крупных лимфоцитах цитоплазма обычно шире. В цитоплазме большинства клеток отсутствует зернистость. Часть клеток содержит в цитоплазме неспецифические красновато-фиолетовые гранулы.
Плазмоциты – разнообразные по величине и форме клетки. Ядро округлой или овальной формы, занимает меньшую часть клетки, пикнотичное или с колесовидным рисунком хроматина, располагается, как правило, эксцентрично. Цитоплазма широкая, голубая, края цитоплазмы могут быть неровными, от них отделяются фрагменты («пламя свечи»).
Гистиоциты, макрофаги – производные циркулирующих в крови и зарождающихся в костном мозге моноцитов. Проникая в ткань, моноцит приобретает свойства гистиоцита (макрофагоцит оседлый) или проявляет выраженную фагоцитарную активность,
~34~
превращаясь в макрофаг (макрофагоцит кочующий). Между ними существуют переходные формы. Основное функциональное назначение гистиоцитов, макрофагов – фагоцитоз. Ядра обоих типов клеток имеют бобовидную или округлую форму, равномерно или бледно окрашены, с нежной структурой хроматина. Гистиоциты меньше по размерам, их цитоплазма бедна включениями. Макрофаги же больших размеров, а их цитоплазма содержит различные органоиды, в том числе разрушенные ядра и даже эритроциты.
Фибробласты – веретеновидной формы клетки с узкой цитоплазмой, часто заканчивающейся длинными отростками. Ядра округлой, овальной, веретенообразной формы с равномерной мелкозернистой структурой хроматина и мелкими ядрышками (последние видны не всегда).
Фиброциты – вытянутой формы клетки, с нежной бледно окрашенной цитоплазмой, палочковидными ядрами, окраска их фиолетовая, структура хроматина нежно-зернистая. Ядрышко одно, небольшое, не всегда видно.
Гигантские многоядерные клетки «инородного тела»
обычно больших размеров, но встречаются и небольшие клетки. Количество ядер от 2–3 до 15–20, форма их округлая, по цитологическим свойствам соответствуют ядрам гистиоцитов. Цитоплазма содержит белковые гранулы, реже жировые и другие вакуоли, иногда глыбки разрушенных ядер и частицы инородных тел.
В процессе формирования клеточного инфильтрата воспаления камбиальные мезенхимальные клетки дифференцируются в фибробласты, В-лимфоциты дают начало клеткам плазматического ряда, моноциты дают начало гистиоцитам и макрофагам. Макрофаги могут быть источником эпителиоидных клеток, из которых строятся гигантские многоядерные клетки «инородного тела».
При остром воспалении в цитограмме преобладают нейтрофильные лейкоциты, эозинофилы, макрофаги. При хроническом – преобладают лимфоидные элементы и клетки плазматического ряда.
Цитограмма при грануляционном процессе характеризуется присутствием фибробластов, фиброцитов, нейтрофильных
~35~
лейкоцитов, лимфоцитов, макрофагов, плазмоцитов. В наблюдениях гранулемы инородного тела, кроме описанных элементов грануляционной ткани, как в гистологических, так и цитологических препаратах видны гигантские многоядерные клетки «инородного тела». В гистологическом препарате нередко присутствует и само инородное тело (нити кетгута, шелка).
При продуктивном воспалении образуются очаговые и диффузные инфильтраты, которые могут быть полиморфноклеточные, круглоклеточные, макрофагальные, эпителиоидноклеточные, гигантоклеточные, плазмоклеточные. Продуктивное воспаление встречается в любом органе, любой ткани и основные его виды: межуточное, гранулематозное воспаление и продуктивное воспаление с образованием полипов
иостроконечных кондилом. Гранулемы встречаются при острых
инекоторых хронических инфекционных и неинфекционных заболеваниях.
Туберкулезный процесс. В цитологических препаратах выявляются мелкозернистый детрит в виде серовато-желтоватых точек и мельчайших частиц, эритроциты, лимфоциты, плазмоциты, гранулоциты, эпителиоидные клетки, фибробласты, фиброциты. У некоторых пациентов в препаратах обнаруживаются многоядерные гигантские клетки ПироговаЛангханса. Эпителиоидные клетки по форме напоминают фибробласты, гистиоциты, но они крупнее по размерам и с более развитой цитоплазмой, что придает им сходство с эпителием. Цитоплазма нежная, с нечеткими контурами, содержит мелкие гранулы. Ядра клеток овоидной, бобовидной, удлиненнобобовидной, а также округлой формы, структура хроматина сетчатая, однородная, в силу чего в окрашенных мазках ядра кажутся мелко вакуолизированными, содержат 1–2 ядрышка. Эпителиоидные клетки располагаются разрозненно и скоплениями. Клетки Пирогова-Лангханса обычно крупные, содержат от 3 до 15–20 ядер и обладают теми же цитологическими признаками относительно цитоплазмы, ядер, ядрышек и включений цитоплазмы, что и эпителиоидные клетки. Эпителиоидные и многоядерные клетки в препаратах, приготовленных из соскобов и пунктатов туберкулезных бугорков и грануляций, выявляются часто. В соскобах из очагов
~36~
склероза клетки Пирогова-Лангханса не обнаруживаются, а ядра эпителиоидных клеток имеют более удлиненную палочковидную форму и всегда изогнуты. В препаратах содержатся фибробласты и фиброциты. Скученно расположенные эпителиоидные клетки в процессе приготовления мазка часто деформируются, становятся похожими на измятую многоядерную клетку ПироговаЛангханса.
Саркоидоз. В цитологических препаратах эпителиоидные клетки и их ядра имеют четкие контуры, удлиненную форму. Многоядерные клетки содержат большее количество ядер и гранул в цитоплазме, чем клетки Пирогова-Лангханса при туберкулезе, причем форма ядер в основном овоидная и веретеновидная. Детрит отсутствует. Саркоидные и саркоидоподобные морфологические реакции наблюдаются при сифилисе, бруцеллезе, туляремии, лепре, раке, травме и других заболеваниях.
Регенерация, гиперплазия, метаплазия
Регенерация – образование структурных элементов клеток взамен погибших, направленное на восстановление как структуры, так и функций. Термином «репаративная регенерация» (РР) обозначают восстановление клеток и тканей после повреждения, вызванного заболеванием. Клеточная регенерация включает процесс размножения клеток, внутриклеточную регенерацию – восстановление поврежденных органелл и мембранных структур клетки.
Признак клеточной репаративной регенерации эпителия – обнаружение в мазке незрелых клеток плоского, железистого и метаплазированного эпителия. Эти клетки характеризуются относительно крупными ядрами и значительно увеличенными ядрышками (макроядрышки). Несмотря на увеличение ядер в 2–3 раза, иногда со слабым полиморфизмом, хроматин остается нормохромным. Цитоплазма чаще базофильная (отражает усиление обменных процессов), иногда окрашена в розовый цвет или полихромная. Важно отметить обычно нормальное, лишь изредка слегка увеличенное ядерно-цитоплазматическое соотношение. Для репаративной регенерации эпителия типична
~37~
упорядоченность структур в виде пластов с выраженным сцеплением клеток. Часто клетки выстраиваются в четкие ряды и цепочки. Ядра располагаются в виде упорядоченных рядов («ядерный поток», «косяки рыб»), обычно не нагромождаются и не напластовываются.
Иногда цитологическая картина репаративной регенерации представляет трудности для дифференциальной диагностики с опухолями, особенно при выявлении одиночных изолированных клеток, ядер с неравномерно распределенным хроматином и неровным контуром ядерной оболочки, крупных полиморфных ядрышек, а также «грязного» воспалительного фона мазка, напоминающего опухолевый диатез. Установить правильный диагноз помогает использование всех вышеперечисленных признаков репаративной регенерации эпителия.
Большинство клеток в зрелом возрасте находится в конечной стадии дифференцировки. На этой стадии увеличение количества клеток приводит к гиперплазии или к неоплазии. Гиперплазией называется контролируемый процесс, при котором происходит рост количества клеток в результате их интенсивного деления, следствием которого является увеличение объема органа или ткани. Гиперплазия происходит за счет пролиферации (разрастание клеток, проявляющееся за счет их деления или снижения апоптоза) и гипертрофии (увеличение объема клеток при сохранении нормального ядерно-цитоплазматического соотношения). Одним из проявлений гиперплазии является базальноклеточная гиперплазия плоского эпителия, резервноклеточная гиперплазия эндоцервикального эпителия.
Неоплазия является процессом, при котором рост количества клеток связан со снижением или полным отсутствием контрольных механизмов. Неконтролируемое клеточное деление приводит к образованию аномальной массы ткани, т.е. к тому, что известно под названием «опухоль».
В основе метаплазии лежит стойкое изменение морфологических свойств, приводящее к замещению одного типа дифференцированных зрелых клеток эпителия другим типом зрелого эпителия. В зависимости от направленности дифференцировки различают плоскоклеточную метаплазию, кишечную метаплазию, апокринную метаплазию и т.д.
~38~
КАНЦЕРОГЕНЕЗ, АНАПЛАЗИЯ, ОСНОВНЫЕ ЦИТОЛОГИЧЕСКИЕПРИЗНАКИ
ЗЛОКАЧЕСТВЕННОСТИ
Канцерогенез
В клинической онкологической практике, не располагая данными микроскопического (гистологического и цитологического) исследования, невозможно установить точный и ранний диагноз опухоли, назначить соответствующее лечение, определить оптимальные границы объема и степени радикальности операций, учесть течение и прогноз заболевания.
Согласно R.Willis, автору учения об опухолевом поле,
опухоль, или новообразование – это избыточная (ненормальная)
масса ткани, которая возникает в результате чрезмерного неконтролируемого клеточного роста, сохраняющегося даже после прекращения влияния факторов, вызвавших этот рост.
Выделяют следующие стадии формирования опухоли:
гиперплазия ткани
доброкачественная опухоль
дисплазия
рак in situ
инвазивный рак
Вторая стадия (формирование доброкачественной опухоли) может отсутствовать.
Существует мнение, что в организме человека постоянно образуются потенциальные опухолевые клетки. Однако в силу своей антигенной гетерогенности они быстро распознаются и разрушаются клетками иммунной системы. Таким образом, нормальное функционирование иммунной системы является основным фактором натуральной защиты от опухолей. Этот факт доказан клиническими наблюдениями за пациентами с ослабленной иммунной системой, у которых опухоли встречаются в десятки раз чаще, чем у людей с нормально работающей иммунной системой. Иммунный механизм сопротивляемости опухолям опосредован большим количеством специфических клеток (В- и Т-лимфоциты, NK-клетки, моноциты, полиморфоядерные лейкоциты) и гуморальных механизмов. В процессе опухолевой прогрессии клетки опухоли
~39~
оказывают выраженное антииммунное действие, что приводит к ускорению темпов роста опухоли и появлению метастазов.
Канцерогенез (лат. cancerogenesis; cancer — рак + др.-греч.
Γένεσις — зарождение, развитие) — сложный патофизиологический процесс зарождения и развития опухоли. (син. онкогенез).
В основе канцерогенеза, в том числе и развития рака, лежит повреждение структуры ДНК.
Противостоит канцерогенезу мощная система репарации (восстановления) повреждений. Следовательно, возможность запуска опухолевого роста будет зависеть как от количества и свойств канцерогена, так и от качества работы систем восстановления. Именно поэтому снижение поступления канцерогенов дает существенный профилактический эффект, а «плохая наследственность» требует более внимательного наблюдения пациентов.
Изучение процесса канцерогенеза является ключевым моментом как для понимания природы опухолей, так и для нахождения новых и эффективных методов лечения онкологических заболеваний.
Канцероген, по определению экспертов Всемирной организации здравоохранения, – это агент, способный вызывать или ускорять развитие злокачественного новообразования независимо от механизма его действия или степени специфичности эффекта. Канцерогенами могут выступать самые различные факторы.
Стадии канцерогенеза
Первичное воздействие канцерогенного фактора на клетку носит название «инициации». Инициация является результатом непосредственного контакта обязательного канцерогена с клеткой, который ведет к мутациям и стойкому необратимому изменению клеточного генома. Внутриклеточные сигнальные каскады устроены таким образом, что нарушение лишь одного из их звеньев вызовет апоптоз клетки, а не её бесконтрольное деление, поэтому для успешного канцерогенеза необходимы изменения многих звеньев, максимально имитирующие влияние цитокинов и устраняющие возможность гибели клетки. Это
~40~