Катаплазия

Наряду с возможным сохранением в опухолевых клетках ультраструк турных органо-, ткане- и цитоспецифическнх признаков в них также наблюдают процессы структурной перестройки (катаплазии). Может быть проведена систематизация основных изменений, связанных со структурной перестройкой. В ядре это его поверхность, которая может быть ровной, фестончатой, инвагинированиой. Хроматин характеризуется либо диффузным распределением, либо является конденсированным, колеблется количество и форма ядрышек, внутриядерных гранул и различных включений. В цитоплазме отмечают явления набухания или конденсирования, различная форма и размеры митохондрий, нх дистрофические изменения, колеблется степень развития и насыщенность рибосомами шероховатого эндоплазматического ретикулума. Изменениям могут подвергаться также специализированные контакты, структуры плазматической мембраны, внеклеточные образования (базальная мембрана и др.). Перечисленные изменения могут встречаться в любой группе, любом типе и виде опухолевых клеток, при исследовании новообразований на них следует обращать внимание.

Таким образом, может быть предложена следующая ультраструктурная классификация опухолевых клеток:
1-я группа определяет дифференциально-диагностические признаки опухоли. Соотношение 1-й и 2-й групп определяет степень зрелости опухоли.
Виды опухолевых клеток определяют степень их дифференцированности.

Варианты опухолей определяют степень зрелости опухоли. Клетки с ультраструктурными изменениями определяют степень катаплазии опухолевых клеток.

Номенклатура ультраструктурной классификации опухолевых клеток и самих опухолей включает следующие 5 понятий группа клеток, тип клеток, вид клеток, структурно-функциональная перестройка клеток, варианты опухолей.

Основная цель использования электронной микроскопии в практической онкоморфологни связана с гистогенетическои диагностикой опухолей человека и определением степени их дифференцировки. Именно эту цель преследует и предлагаемая классификация, так как она отражает н систематизирует, с одной стороны, ультраструктурные органо-, ткане- и цитоспецифические признаки (группы и типы опухолевых клеток), представления о которых являются теоретической основой электронно-микроскопической дифференциальной диагностики, а с другой стороны, определяет степень ультраструктурной дифференцировкн новообразования (соотношение между различными группами клеток, виды опухолевых клеток, варианты опухолей).

Эта классификация может стать основой разработки частных классификаций отдельных видов опухолей, определения с помощью электронной микроскопии чувствительности новообразования к различным терапевтическим воздействиям, особенностей клинического течения опухоли, ее прогноза.

Примером может служить ультраструктурная классификация мелкоклеточного рака легкого. С электронно-микроскопических позиций мелкоклеточный рак легкого — это сборная группа различных в гистогенетическом (точнее, цитогенетическом) отношении опухолей. Первую форму составляют новообразования, которые состоят только нз недифференцированных опухолевых клеток, вторая форма состоит нз новообразований, в которых имеются дифференцированные опухолевые клетки разного типа, в зависимости от чего различают несколько вариантов мелкоклеточного рака (эндокринио-клеточный, плоско клеточный, аденокарцннома, смешанный вариант). Следует подчеркнуть, что подобная классификация имеет важное практическое значение, так как ока залось, что наибольшей чувствительностью к химиопрепаратам обладают опухоли 1-й группы, менее чувствительны эндокринио-клеточные раки, другие варианты мелкоклеточного рака нечувствительны к химиотерапии.

Возможности предложенной классификации в определении степени дифференцировкн опухоли и ее прогноза можно проиллюстрировать на примере ультраструктурного анализа переходно-клеточных опухолей мочевого пузыря. В этих опухолях по мере снижения степени их дифференцировкн и ухудшения прогноза, как правило, нарастает количество недифференцированных опухолевых клеток (2-я группа клеток).

Таким образом присутствие в новообразованиях 2 групп опухолевых клеток одного или одновременно нескольких типов, а также клеток 3 видов нередко создает чрезвычайное разнообразие ультраструктурного строения опухолевых клеток в пределах одного н того же органа или ткани, одинакового или различного гистологического строения или гистогенеза. Определенные ультраструктурные изменения опухолевых клеток, а следовательно, и их гетерогенность обусловлены также структурное перестройкой, наблюдаемой в опухолевых клетках, особыми физиологическими условиями, в которых они находятся (кровоснабжение, питание, окружающая среда, характер стромы и т. д. ), процессами адаптации и конкретным условиям жизнедеятельности. Следует также учесть, что некоторые электронно-микроскопические изменения, наблюдаемые в опухолевых клетках и формирующие их ультраструктурный полиморфизм и гетерогенность, могут быть связаны с дистрофическими процессами, являющимися спутником почти каждой опухоли н выраженными в различной степени. Необходимо также считаться с явлениями прогрессии опухоли, когда те или иные ультраструктурные признаки получают преимущественное и независимое развитие. Перечисленные выше явления в значительной степени дополняют ультраструктурное многообразие опухолевых клеток, их гетерогенность.

III. Стадии опухолевого роста.

Стадии канцерогенеза:

Индукция (инициация) заключается в мутации одного из генов, регулирующих клеточное размножение (протоонкоген превращается в онкоген) —> клетка становится по­тенциально способной к неограниченному делению; инициирующими факторами являют­ся различные канцерогены.

Промоция (ускорение) — стимуляция клеточного деления промоторами, благо­даря которой создается критическая масса инициированных клеток Промоторы — это хи­мические вещества, не вызывающие повреждения ДНК, не являющиеся канцерогенами. Свою деятельность начинают онкогены —> синтезируются онкобелки —> количество ини­циированных клеток увеличивается.

Прогрессия — наряду с увеличением массы опухоли она постоянно приобретает новые свойства, «озлокачествляется» — все большую автономность от регулирующих воз­действий организма, деструктивный рост, инвазивность, способность к образованию ме­тастазов (обычно отсутствующую на ранних этапах) и, наконец, приспособляемость к ме­няющимся условиям.

Опухоль представляет собой потомство (клон) одной первичной клетки, которая в резуль­тате многостадийного процесса приобрела способность нерегулируемого роста. Первич­ная трансформированная клетка передает свои свойства только своим потомкам, т.е. «вер­тикально». При этом окружающие опухоль нормальные клетки в процесс перерождения не вовлекаются. Это представление получило название положения о клональном проис­хождении опухоли.

Клональная гетерогенность опухоли развивается из-за генетической нестабильности опухолевой клетки. Это приводит к появлению новых клонов, различающихся генотипи-чески и фенотипич’ески. В результате селекции отбираются и выживают самые злокачест­венные клоны. После химиотерапии остается всего 0,1% клеток опухоли, но так как кле­точный цикл равен 24 часам, то опухоль может восстанавливаться через 10 суток и быть резистентной к прежней химиотерапии.

IV. Свойства опухолевого роста.

Атипизм (от а + греч. typicos — образцовый, типичный) — совокупность признаков, отличающих опухолевую ткань от нормальной, и составляющих биологические особен­ности опухолевого роста.

Анаплазия или катаплазия (от апа — обратное, противоположное, каtа — вниз + греч. plasis — формирование) — изменение структуры и биологических свойств опухоли, де­лающее их похожими на недифференцированные ткани.

Биологические особенности, характерные для доброкачественных и злокаче­ственных опухолей:

1. Атипизм размножения — бесконтрольное деление опухолевых клеток.

нерегулируемое размножение клеток (например, ослабление свойств опухолевых кле­ток тормозить митотический цикл и передвижение при контакте друг с другом, т.е. отсутствие контактного торможения);

утрата верхнего «лимита» числа делений клетки (так называемого лимита Хайфли-ка): нормальные клетки делятся до определенного максимального предела (у млеко­питающих в условиях клеточной культуры до 30-50 делений), после чего они погиба­ют, а опухолевые клетки приобретают способность к бесконечному делению (иммор-тализация — «бессмертие» данного вида клеток).

2. Атипизм регуляции роста и дифференцировки (дедифференцировка) — частичноеили полное подавление процесса созревания клеток.

Опухоль приобретает сходство с эмбриональными клетками, (мало митохондрий, рецепторов, особые белки-фетопротеины), при этом созревание остановлено, нет специа­лизации, обучения клеток.

Этот атипизм резко выражен у злокачественных опухолей и слабо — у доброкачест­венных. Причинами его являются утрата опухолью факторов, стимулирующих дифферен-цировку ее клеток, или пониженная чувствительность клеток к ним.

Процессы роста, дифференцировки и деления в норме находятся под контролем центральной эндокринной регуляции, которая осуществляется соматотропным гормоном, гормонами щитовидной железы, инсулином.

Кроме этих общих факторов, в каждой ткани существуют свои факторы роста и дифференцировки (фактор роста эпидермиса, тромбоцитарный фактор, интерлейкины).

Индукция роста и дифференцировки начинается с взаимодействия фактора роста с рецептором фактора роста на клеточной мембране (в опухолевой клетке этот этап может быть нарушен). На следующем этапе образуются вторичные посредники — циклические аденозин- и гуанозинмонофосфат, причем для нормального роста и дифференцировки ха­рактерно преобладание цАМФ. Образование цГМФ сочетается с усилением пролифера­ции. В опухолевых клетках это типичный признак.

3. Биохимический атипизм новообразований включает:

• интенсивный синтез онкобелков («опухолеродных» или «опухолевых» белков).

Эти белки обусловливают появление у клеток обязательных опухолевых особенно­стей (бесконтрольное деление, утрата лимита деления, иммортализация и др.). Синтез он­кобелков программируется активными клеточными онкогенами. Активные онкогены вы­являются только в опухолевых клетках, протоонкогены — во всех нормальных клетках.

• уменьшение синтеза и содержания гистонов (белков-супресеоров синтезаДНК).

Дефицит гистонов способствует активации синтеза ДНК- и РНК-матриц, что в свою очередь приводит соответственно к удвоению генов, хромосом, белковой массы и к делению клеток.

• образование несвойственных здоровым клеткам белков (например, а-фетопротеина)и других веществ, называемых онкомаркерами (позволяют обнаружить рецидив, илиметастазы опухоли на 3,5 месяца раньше появления клиники).

а-фетопротеин (АФП) синтезируется в норме в антенатальном периоде гепа-тоцитами плода (от лат. fetus — плод), но почти не образуется постнатальными, «зрелы­ми» гепатоцитами.

• изменение способа ресинтеза АТФ заключается в увеличении доли АТФ, образуе­мой в ходе гликолиза (анаэробного и аэробного) и уменьшения, соответственно, до­ли АТФ, ресинтезируемой в процессе тканевого дыхания (аэробного окисления).

В нормальных клетках и тканях в анаэробных условиях усиливается гликолиз. В присутствии кислорода он ингибируется (положительный эффект Пастера). Напротив, в опухолевых клетках интенсивный анаэробный гликолиз при смене анаэробных условий на аэробные не снижается, а сохраняется (отрицательный эффект Пастера).

Усиление гликолиза в опухолевых клетках обусловливает их высокую выжи­ваемость в условиях гипоксии.

Преобладание гликолиза приводит к повышению концентрации молочной кислоты в клетках опухоли, характерен ацидоз, приводящий к нарушению жизнедеятельности са­мой клетки (зона некроза расположена обычно в центре опухоли).

• феномен субстратных «ловушек» заключается в усиленном захвате и использованиисубстратов для энергообразования (глюкозы), для построения цитоплазмы (аминокис­лот — отсюда «ловушка азота»), мембран клеток (холестерина), для защиты от свобод­ных радикалов и стабилизации мембран (например, антиоксиданта — токоферола).

Эта особенность повышает выживаемость опухолевых клеток при контакте их с нормальными клетками в условиях инвазивного роста и метаста-зирования.

• снижение содержания в клетках опухолей цАМФ, оказывающего, как правило, тор­мозное влияние на их деление и увеличение цГМФ, стимулирующего пролиферациюклеток.

4. Физико-химический атипизм проявляется увеличением содержания в опухолевыхклетках воды, ионов калия и уменьшением в них кальция и магния.

увеличение содержания воды облегчает диффузию субстратов метаболизма внутрь клеток и его продуктов наружу.

снижение содержания Са 2+ уменьшает межклеточную адгезию, а это в свою очередь облегчает «отшнуровывание» клеток от ткани опухоли и движение их в окружающие нормальные ткани при инвазивном росте.

увеличение содержания К + препятствует в определенной мере развитию внутрикле­точного ацидоза в связи с усилением гликолиза и накоплением молочной кислоты.

повышается величина отрицательного заряда поверхности опухолевых клеток, что способствует увеличению их взаимоотталкивания и проникновению по межклеточ­ным щелям в нормальные ткани. Увеличение отрицательного заряда поверхности кле­ток происходит вследствие накопления на ней анионов нейраминовой кислоты.

повышается электропроводность и снижается вязкость клеточных коллоидов.

опухолевые клетки излучают в большом количестве митогенетические лучи Гурвича (ультрафиолетовые лучи с длиной волны 190-325 нм, способные стимулировать деле­ние соседних клеток).

5. Функциональный атипизм проявляется нарушением функций клеток:

снижение секреции желудочного сока при раке желудка, образования желчи при раке печени и т.д.

неадекватное, нецелесообразное усиление функций, например повышение синтеза инсулина инсулиномой — опухолью из клеток островков Лангерганса поджелудочной железы вызывает гипогликемическое состояние, а в ряде случаев — гипогликемиче-скую кому.

«извращение» функций, например синтез опухолевыми клетками при раке молочной железы гормона щитовидной железы кальцитонина; синтез клетками при раке легких некоторых гормонов передней доли гипофиза — АДГ, АКТГ и др.

6. Антигенный атипизм состоит в разнонаправленных изменениях антигенного составаопухолевых клеток (антигенном упрощении или появлении новых антигенов).

антигенное упрощение — утрата опухолевыми клетками антигенов, имеющихся в ис­ходных нормальных клетках (например, утрата раковыми гепатоцитами органоспеци-фического печеночного антигена, h-антигена).

появление новых антигенов, отсутствовавших в нормальных (например, эмбриональ­ного антигена а-фетопротеина в раковых гепатоцитах).

Утрата клетками новообразований органоспецифического антигена и появление в них эмбриональных антигенов (к которым не образуются антитела, так как они восприни­маются иммунной системой как свои) способствуют антигенной «маскировке» опухоле­вых клеток и «неузнаваемости» их иммунной системой.

7. Морфологический атипизм делят на тканевый и клеточный.

Тканевый атипизм заключается в нарушении нормального соотношения тканевых структур.

Клеточный атипизм проявляется полиморфизмом — разной формой и размерами кле­ток (клеточный полиморфизм) и ядер (ядерный полиморфизм); увеличением ядерно-цитоплазматического отношения; гиперхромией ядер; изменением числа, формы и размеров хромосом (хромосомные аберрации); увеличением количества свободноле-жащих в цитоплазме рибосом, участвующих в синтезе белков, увеличением размеров и числа ядрышек в ядрах, увеличением числа митоза, появлением различных по вели­чине и форме митохондрий.

8. Атипизм «взаимодействия» клеток опухоли с организмом.

Опухоль — «ловушка» питательных веществ, таких как глюкоза, азот, витамины —» развитие гипогликемии, анемии.

Изменение иммунного надзора (см. ниже).

Опухоль — источник биологически активных веществ: ростовые и ангиогенные факторы, эктопические гормоны (АКТГ при раке легкого), гиперпродукция или уг­нетение синтеза гормонов при опухолях эндокринных желез.

Паранеопластический синдром — проявление генерализованного воздействия опу­холи на организм. Его формы разнообразны: состояние иммунодепрессии, гипер­коагуляция, сердечно-сосудистая недостаточность, мышечная дистрофия, пони­женная толерантность к глюкозе, острая гипогликемия при опухолях больших раз­меров и др.

Одним из проявлений паранеопластического синдрома является раковая кахексия, которая возникает в периоде, близком к терминальному. Она характеризуется потерей массы тела в основном из-за усиленного распада белков скелетных мышц (частично мио­карда), а также истощения жировых депо.

В развитие раковой кахексии вносят вклад ряд явлений, развивающихся в организ­ме опухоленосителя:

нарушение нервно-эндокринной регуляции обмена веществ;

усиление образования АТФ за счет гликолиза, что повышает расход субстратов энер­гообразования;

ингибирование липопротеинлипазы, катализирующей накопление липидов в организ­ме;

снижение синтеза РНК, обеспечивающих синтез белков и дифференцировку адипо-цитов;

образование фактора некроза опухолей, он же — кахектин — цитотоксический полипеп­тидный гормон, известный также как TNF (tumor necrosis factor — фактор некроза опухолей). Он секретируется макрофагами и опосредует, воспалительные реакции. Практически все клетки организма обладают рецепторами к этому гормону, эффекты которого поэтому могут быть весьма многообразными: шоковое состояние, падение артериального давления, расстройства липидного и углеводного обмена, ме­таболический ацидоз, активация нейтрофилов вплоть до гибели организма, состояния анорексии и истощения организма.

снижение синтеза каталазы -> накопление избытка продуктов свободно-радикального и перекисного окисления;

сопутствующие опухоли осложнения: боль, кровотечение, нарушение функций га-строинтестинальной системы; феномен улавливания опухолью субстратов из крови.

Кахексия может наблюдаться не только при злокачественных, но и при некоторых доброкачественных опухолях при их определенной локализации: в желудочно-кишечном тракте (вследствие развития непроходимости или резкого нарушения секреторной, мотор­ной и всасывательной функций); в головном мозге, в области трофических центров (вследствие нарушения нервно-гормональной регуляции обмена веществ и энергии). Биологические особенности, характерные для злокачественных опухолей:

1. Инфильтративный (или инвазивный) рост заключается в проникновении клетокопухоли в окружающие нормальные ткани, сочетается с деструкцией этих тканей.Этому способствуют:

приобретение клетками способности к отделению от опухолевого узла и к активному перемещению.

образование опухолевыми клетками белковых веществ — «канцероагрессинов», проникающих в окружающие нормальные ткани и стимулирующих хемотаксис и бла­годаря этому — инвазию в них опухолевых клеток.

уменьшение сил клеточной адгезии — у опухолевых клеток уменьшается площадь по­верхности соприкосновения, уменьшается количество нексусов — контактов, обеспе­чивающих адгезивность клеточных мембран, меняется состав мембранных гликопро-теидов, что облегчает отделение опухолевых клеток и их последующее движение.

уменьшение контактного торможения.

2. Ангионеогенез — образование новых сосудов в олухоли, имеет исключительное зна­чение, поскольку без него рост опухоли ограничивается 1-2 мм.

Стимулирует процесс новообразования сосудов белок ангиогенин (кроме того, ФНО, ИЛ8 и др.). Сосуды содержат лишь базальную мембрану и эндотелий, мышечной оболочки нет, поэтому сосуды не могут менять просвет. При отставании васкуляризации в центре опухоли развивается некроз.

Тормозят васкуляризацию ангиостатины (а- и Р-интерфероны, гепариназа). Таким образом, опухоль сама регулирует свой ангионеогенез. Иногда хирургическое удаление опухоли провоцирует ангионеогенез.

3. Метастазирование (от греч. metastasis — перемена места, перемещение, перенос) -перемещение опухолевых клеток из первичной опухоли в органы и ткани, располо­женные на расстоянии, и образование в них новых, вторичных, опухолевых узлов тойже гистологической структуры (рис. 2.12.1.).

Различают следующие пути метастазирования опухолевых клеток:

лимфогенный — перенос клеток лимфой по лимфатическим сосудам;

гематогенный — транспорт их кровью по кровеносным сосудам;

гематолимфогенный — перенос и лимфогенным и гематогенным путем;

«полостной» — перенос опухолевых клеток жидкостями в полостях тела, например цереброспинальной;

имплантационный — прямой переход опухолевых клеток с поверхности опухоли на поверхность органа или ткани, с которыми она контактирует (например, импланта­ция опухолевых клеток рака верхней тубы на нижнюю).

Рис. 2.12.1. Этапы метастазирования.

В развитии лимфогенных, гематогенных и гематолимфогенных матастазов разли­чают три стадии:

Стадия инвазии — проникновение опухолевых клеток через стенку сосудов в их просвет.

Стадия клеточной эмболии — перенос током лимфы или крови, проникших в про­свет сосудов опухолевых клеток, остановка их в просвете микрососудов с после­дующим образованием на их поверхности нитей фибрина, что ведет к превраще­нию клеточного эмбола в клеточный тромбоэмбол, прикрепляющийся к эндотелию.

Стадия проникновения опухолевых клеток из клеточного тромбоэмбола через стен­ку сосудов в окружающие нормальные ткани, размножение их с образованием но­вых опухолевых узлов.

4. Рецидивирование. Причинами рецидивов являются;

неполное удаление опухолевых клеток, чему способствует инфильтративный рост но­вообразования;

имплантация опухолевых клеток в окружающую нормальную ткань при травматично выполненной операции с нарушением правил абластики;

проникновение нуклеиновых кислот (ДНК онкогенов) в клетки окружающих нор­мальных тканей;

иммунодепрессия, возникающая в части случаев после операции

Анаплазия

2 минут на чтение

Анаплазия – это процесс, характеризующийся переходом здоровых тканей и клеточных структур в недифференцированное состояние. При этом отмечается полная утрата способности определить природу происхождения клетки. Ткани больше не могут нормально функционировать, но у них появляется способность к росту.

Содержание

1. Описание
2. Виды
   1. Биологическая
   2. Биохимическая
   3. Морфологическая
3. Признаки

Описание

Анаплазия представляет собой патологическое состояние, при котором происходит утрата клетками их нормальных характеристик. Также прекращается выполнение всех необходимых функций. Однако при этом клетки начинают активно и бесконтрольно делиться.

Процесс предупреждает о возможном формировании онкологического новообразования. В области онкологии специалисты обозначают такое состояние, как предраковое.

Анаплазия опухоли классифицируется на несколько разновидностей. В зависимости от характера разрушений она может быть:

• цитологической – в патологический процесс вовлекаются внутриклеточные структуры;
• позиционной – нарушаются межклеточные пространства.

Также выделяют следующие виды патологии.

Биологическая

Клетки перестают нормально функционировать. Единственное, что они еще могут делать, это размножаться.

Биохимическая

Отличительная черта такого типа заключается в том, что у клеточных структур происходит потеря ферментных систем. Таким образом, если рассматривать процесс на примере опухолевого образования, можно увидеть, что повышается активность фосфатаз, трансаминаз и прочих ферментов. Также происходит увеличение консистенции редуцирующих систем.

Кроме того, отмечается снижение активности липазы. Другими словами, нарушается работа жирового, углеводного и белкового обменных процессов. Искажается энергетический обмен.

Морфологическая

Эту разновидность анаплазии относят к опухолевым клеткам, находящимся на стадии роста. При этом изменяются формы и размеры межклеточных структур и самих клеток.

На развитие такой формы патологии будет указывать состояние, при котором снижается сопротивление к электротоку.

Признаки

Анаплазия сопровождается следующей клинической картиной:

• меняется структура и размеры ядер, в том числе и набора хромосом;
• снижается дифференцированность;
• нарушаются биохимические и физико-химические свойства;
• ослабевают межклеточные связи.