ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ДНК В ЯДРАХ КЛЕТОК СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДКА ОТ ГИСТОЛОГИЧЕСКОЙ НОРМЫ ДО НЕОПЛАСТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ.

ДИНАМИКА СОДЕРЖАНИЯ ДНК В ЯДРАХ КЛЕТОК СЛИЗИСТОЙ ОБОЛОЧКИ ЖЕЛУДКА ОТ ГИСТОЛОГИЧЕСКОЙ НОРМЫ ДО НЕОПЛАСТИЧЕСКИХ ИЗМЕНЕНИЙ.

Авдалян А.М., Климачев В.В., Лазарев А.Ф.

Алтайский государственный медицинский университет, Барнаул

В статье авторы показали изменение плоидности и площади ядер слизистой оболочки желудка при фоновых, предраковых заболеваниях и раке желудка различного гистологического строения с помощью компьютерного анализато­ра изображения. При дисплазии тяжелой степени площадь и плоидность ядра составили 213,7±3,42 мкм² и 10,2±0,2с соответственно. При высокодифферен-цированной аденокарциноме эти показатели достигают 375,0±17,0 мкм2 и 16,2±2,7с. Авторы предположили, что полученные данные могут быть исполь­зованы для более объективной оценки патологических процессов в слизистой желудка и дифференциальнодиагностических вопросов между дисплазиями и раком желудка.

Установлено, что при усилении пролиферативных процессов, в том числе при малигниза-ции тканей повышается содержание ДНК в ядрах клеток. [1 - 3, 10]. При этом выявлена четкая корреляция между количеством ДНК в ядре и хромосомным набором клеток. Это позволило использовать результаты микроспектрофотомет-рических данных содержания Фельген - ДНК в ядрах клеток в качестве объективного теста для определения плоидности клеток. На основе этих данных стала возможной оценка степени гетеро­генности клеточных популяций пролиферирую-щей и озлокачествляющейся ткани.

В практической деятельности морфолога наиболее сложными остаются вопросы диффе­ренциальной диагностики между дисплазиями различной степени и, что особенно актуально, между тяжелой дисплазией и высокодифферен-цированной аденокарциномой. Исследованию содержания ДНК в ядрах клеток слизистой обо­лочки желудка посвящено небольшое число ра­бот [ 4, 7-9, 11, 13]. Большинство из них отража­ет изменения содержания ДНК в клетках злока­чественных опухолей желудка и лишь единич­ные - при фоновых и предраковых поражениях. Полученные данные разноречивы. По данным Казанцевой И.А., при гастрите содержание ДНК в ядрах эпителиальных клеток слизистой обо­лочки желудка существенно отличается от нор­мы: преобладают тетраплоидные клетки, значи­тельно содержание параоктаплоидных клеток. По данным других авторов [7] при дисплазии III степени преобладали диплоидные клетки, а при неинвазивном раке преобладали тетра- и октап-лоидные, среднее содержание ДНК для диспла-зии III степени триплоидное, неинвазивный рак характеризовался паратетраплоидным набором. Нами не обнаружены работы, в которых прово­дили морфометрическую оценку площади ядра клетки слизистой оболочки желудка в процессе озлокачествления и изучения коррелятивных взаимоотношений плоидность - площадь ядра при решении дифференциальнодиагностических вопросов.

Из сказанного выше можно предположить, что определение изменения содержания ДНК и соответственно плоидности ядра может быть ис­пользовано как один из маркеров пролифера-тивной активности эпителия желудка и как воз­можный критерий оценки изменений состояния слизистой оболочки желудка от воспалительных изменений до неопластического перерождения, а также при раке желудка различного гистологиче­ского строения. Кроме того, широкое внедрение в практическую деятельность врачей компью­терных технологий и программ при оценке мор-фометрических параметров клеток позволяет бо­лее объективно судить о характере изменений.

Работа выполнена на биопсийном и опера­ционном материале (172 больной в возрасте от 14 - 80 лет, в том числе 92 мужчин и 80 жен­щин).

Исследовано 26 случаев атрофического гаст­рита; 25 с признаками неполной кишечной мета­плазии без дисплазии; с кишечной метаплазией в сочетании со слабой и умеренной дисплазией -5; с дисплазией эпителия желез I - II степени - 6 и дисплазией III степени - 4.

Изучено 6 высокодифференцированных аде-нокарцином, 21 умеренно дифференцированная, 13 низкодифференцированных; недифференци­рованного рака было 16; перстневидноклеточно-го рака - 10, рака сложного гистологического строения - 30. Контролем служили 10 микропре­паратов из патологически неизмененной слизистой оболочки желудка, полученных при гастро-биопсии.

Материал фиксировали в 10% растворе ней­трального формалина, кусочки ткани заливали в парафин. Срезы толщиной 5 мкм окрашивали по методу Фельгена ( продолжительность гидролиза 90 мин при комнатной температуре), параллель­но окрашивали гематоксилином и эозином, про­водили реакцию Гримелиуса, ШИК - реакцию, окрашивали альциановым синим. Для суждения об общем количестве генетического материала в ткани или опухоли использовали обобщенный показатель кинетики количества ДНК - «индекс накопления» ДНК (ИНДНК) в единицах плоид-ности [1], представляющую собой взвешенную среднюю арифметическую и предложенный оте­чественными авторами «индекс клональной про­лиферации» - ИКП (отношение средних показа­телей ИНДНК для изучаемых стадий канцероге­неза к показателям, характеризующим исходную нормальную ткань [3]. В каждом препарате оп­ределяли содержание ДНК в ядрах 25 - 30 клеток ростковой зоны в гистологическом срезе, интер­фазных клетках рака, а также в ядрах 25 - 30 ма­лых лимфоцитов. Среднее содержание ДНК в ядре лимфоцита принимали за диплоидное зна­чение (2с). Затем рассчитывали содержание ДНК в эпителиальных и опухолевых клетках в едини­цах плоидности. В оценке данных использовали компьютерную технологию для гистологической и цитологической техники с применением анали­затора изображений, состоящего из микроскопа LEICA Laborlux, черно - белой видеокамеры JVC, фреймграббера и компьютера Pentium II с программным обеспечением "ВидеоТесТ - Мор-фо". Данные микроспектрофотометрии обраба­тывали статистически с использованием крите­рия достоверности Стьюдента, Манна - Уитни, корреляцию определяли по методу Пирсона.

Таблица 1. Дифференциально-диагностические морфометрические параметры при фоновых и пред­раковых изменениях ядер эпителия слизистой желудка

Из приведенных в таблице данных видно, что содержание ДНК в единицах плоидности в патологически неизмененной ткани не превыша­ло 2,3±0,1с, а площадь ядра составила 50,6±1,0 мкм2. При атрофическом гастрите эти данные изменились в сторону увеличения плоидности и площади ядра и составили 2,7±0,1с и 75,57±6,02 мкм2 соответственно. При анализе кишечной метаплазии без дисплазии выявлено, что средняя арифметическая плоидности ядер возрастала и составила 3,2±0,2с, площадь ядер возросла до 97,2±5,06мкм2.

Дисплазия эпителия желез I - II степени ха­рактеризовалась дальнейшим увеличением пло-идности и площади ядер до 5,5±0,5с и 147,15±10,54 мкм2 соответственно. Последующее нарастание диспластических изменений эпите­лия до III степени привело к повышению плоид-ности ядер до 10,2±0,2с, а площадь ядер соста­вила 213,7±3,42 мкм2.

Приведенные данные свидетельствуют о по­вышении плоидности и соответственно проли-феративной активности в цепочке изменений от гистологической нормы (2,3±0,1с) до дисплазии тяжелой степени (10,2±0,2с). Наряду с плоидно-стью ядер клеток слизистой оболочки ценным морфометрическим параметром оказалась пло­щадь ядер клеток в процессе малигнизации (раз­личия статистически достоверны р<0,05).

Полученные данные свидетельствуют о дальнейшем изменении плоидности и площади ядер в неопластически измененном эпителии слизистой оболочки желудка. Так, при аденокар-циноме высокой степени дифференцировки средняя арифметическая плоидности ядер рако­вых клеток составила 16,2±2,7с, а площадь ядер была 375,02±17,0 мкм2. Дальнейшее уменьшение дифференцировки аденокарциномы сопровожда­лось достоверным снижением содержания ДНК в единицах плоидности и площади ядер до 9,7±1,4с и 296,6±16,0 мкм2 при умеренной диф-ференцировке и 7,6±1,1с и 216,2±17,0 мкм2 в случае аденокарцином низкой степени диффе-ренцировки (t=2,3; р<0,05). Недифференциро­ванный рак характеризовался снижением пло-идности и площади ядер раковых клеток (5,3±0,9 и 156,3±13,5 мкм2 соответственно). В опухолях сложного гистологического строения плоидность составила 6,3±2,3с, площадь раковых клеток -187,4±63,8 мкм2. Такое стандартное отклонение свидетельствует о выраженной разнонаправлен-ности дифференцировки клеток такого типа рака.

Наименьшим показателем плоидности и площа­ди ядер обладает перстневидноклеточный рак -3,4±0,6с и 119,7±15,0 мкм2 соответственно. По­лученные данные изменения плоидности соот­ветствуют литературным данным [6] и их досто­верность не вызывает сомнений.

Таблица 2. Дифференциально-диагностические морфометрические параметры ядер опухолевых кле­ток при различных гистологических вариантах рака желудка

При оценке корреляции между плоидностью и площадью ядра как раковых клеток, так и эпи­телиальных клеток при гастритах, кишечной ме­таплазии и дисплазии различной степени выяв­лена прямая линейная положительная корреля­ция (r= 0,96).

Обнаружены достоверные отличия плоидно-сти (t=9,4; р<0,05) и площади ядер (t=6,0; р<0,05) между умеренной и тяжелой дисплазией эпите­лия, а также между тяжелой дисплазией и высо-кодифференцированной аденокарциномой.

Данные о содержании ДНК в ядрах эпители­альных клеток рака желудка, фоновых и предра­ковых процессах, полученные нами с помощью компьютерной микротелефотометрии, совпадают с результатами проточной цитофотометрии [10, 11, 12] и подтверждают высокую точность ис­пользуемого способа измерения.

ВЫВОДЫ

Результаты кариометрического анализа на­глядно демонстрируют кинетику увеличения размерных признаков ядра эпителиальных кле­ток по мере нарастания степени выраженности неопластической трансформации. Отмеченная коррелятивная зависимость между параметрами площади и плоидности ядер также позволяет ре­комендовать оба этих показателя для использо­вания в диагностических целях при морфомет-рическом анализе воспалительных изменений, кишечной метаплазии, дисплазии и рака желудка различного гистологического строения.

Выявленные достоверные отличия плоидности и площади ядер между умеренной и тяжелой дисплазией эпителия, а также между тяжелой дисплазией и высокодифференцированной аде-нокарциномой позволяют более широко исполь­зовать данные компьютерной гистоспектрофо­тометрии в вопросах дифференциальной диагно­стики между дисплазиями и раком желудка.

Полученные данные подтверждают общую закономерность экспоненциального накопления ДНК в ядрах озлокачествляющихся клеток.

Высокая плоидность ядер в аденокарцино-мах свидетельствует о том, что это, по - види­мому, наиболее быстро растущие, активно про-лиферирующие типы рака желудка, что совпада­ет с мнением авторов, которые полагают, что аденокарциномы обладают высокой пролифера-тивной активностью, что обусловливает высо­кую скорость роста и относительно короткое клиническое течение [5]. Недифференцирован­ный рак, напротив, обладает более слабой про-лиферативной активностью и небольшой скоро­стью роста опухоли, но вместе с тем низкая гис-тотипическая дифференцировка такого рака оп­ределяет высокую инвазивность их клеток, и от­носительно длительное клиническое течение, что обусловливает низкий процент 5-летней выжи­ваемости после операции.

Литература:

1. Автандилов Г. Г. Медицинская морфо-метрия. - М.: Медицина, 1990. - 384 с.

2. Автандилов Г. Г. Компьютерная микроте-лефотометрия в диагностической гистоцитопа-тологии. - М.: РМАПО, 1998. - 256 с.

3. Автандилов Г.Г. //Вопр.онкол. - 2000. -Т.46. - №4. - С. 423 - 426.

4. Автандилов Г. Г., Василенко И. В. // Бюлл.экспер.биол., - 1977. Т. 35. - №7. - С.54 -

57.

5. Дикштейн Е.А., Василенко И.В., Шев­ченко Н.И., Мережко В.А. // Арх. патол. - 1979 -

№7. - С. 25 - 32.

УСПЕХИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ № 10 2003

МЕДИЦИНСКИЕ НАУКИ

27

6. Жданов А.С., Несветов А.М. // Бюлл. эксперим. биол - 1981. - № 4. - С. 467 - 469.

7. Золотаревский В.Б., Склянская О.Л. // Арх. патол - 1985. - №12. - С.58 - 66.

8. Казанцева И.А. // Вопр.онкол. - 1973. -Т. XIX. - №9. - С.51 - 54.

9. Петрова А.С., Зубрихина Г.Н., Чистякова О.В., Лукина Т.А.   // Арх. патол. - 1980. - №4. -

С. 47 - 51.

10. Ташкэ К. Введение в количественную цито - гистологическую морфологию. - Изда­тельство Академии Соц. Республики Румынии, 1980. - 191 с.

11. Setala L., Lipponen P., Kosma V., Marin S. et al. // J. Pathol. -1997. -181. -N 1. -C. 46-50.

12. Tribukait B.// Recent Results in Cancer Research. - 1993. -Vol. 133. P. 25-31

13. Xu Lei, Zhang Sumin, Zhou Zhongde. // Zhongguo yike daxue xuebao = J. China Med. Univ. -1998. -27. -N 3. -C.241-242, 246.