CC BY
58
ПАТОМОРФОЛОГІЯ
УДК 616.225-006.04-018-071.3
Ю.А. Гасюк
ОСОБЛИВОСТІ ПРОМЕНЕВОГО ПАТОМОРФОЗУ
низькодиФЕРЕнційовАНого плоскоклітинного раку
гортані в ході прогресії
ВднЗ України ’’Українська медична стоматологічна академія” (м. Полтава)
Публікація є фрагментом планової науково-дослідної роботи ВДНЗ України «Українська медична стоматологічна академія» «Запальні та незапальні хвороби органів і систем людини, що формуються під впливом екологічних, стресових, імунних, метаболічних та інфекційних факторів. Стан гемо-гомеотазу, гемодинаміки при застосуванні традиційних та нетрадиційних засобів лікування», номер держреє-страції: 0198У000134.
Вступ. Рак гортані посідає 8-ме місце в структурі загальної захворюваності на злоякісні новоутворення. Карцинома даної локалізації складає 60-70% в структурі онкоото-риноларингології та переважно представлена різними гістологічними типами плоскоклі-тинного раку [1,5, 7]. Несвоєчасна діагностика раку гортані, яка має місце в 70% випадків, обумовлює високу летальність та радикальні підходи в лікуванні [1,5,6,7].
Променева терапія насьогодні є невід’ємною складовою лікування хворих з плоскоклітинним раком гортані. На ранніх стадіях онкопроцесу її частіше застосовують самостійно тоді, як на ІІІ-ІУ стадіях - в комбінації з хірургічним методом та хіміотерапією. При цьому ефективність променевої терапії на першому етапі комбінованого лікування обумовлює менш радикальні підходи при хірургічних втручаннях [1,3,5,6,7,9].
Важливе значення даного методу лікування спонукало до вивчення механізмів променевого патоморфозу та факторів, які впливають на радіочутливість карциноми [3,4,5,7]. Проте зміни механізмів променевого пато-морфозу, які відбуваються в ході ракової прогресії дотепер вивчені недостатньо. В зв’язку з цим, дослідження в даному напрямку є
актуальними та перспективними в науково-практичному плані.
Мета дослідження. Метою даного дослідження стало вивчення особливостей променевого патоморфозу низькодиференційовано-го плоскоклітинного раку гортані в ділянках ШИК-позитивних «ракових перлин».
Об’єкт та методи дослідження. Дослідження особливостей променевого пато-морфозу низькодиференційованого плоско-клітинного раку гортані (ПРГ) в ділянках ШИК-позитивних «ракових перлин» проводилось на підставі ретроспективного аналізу клініко-анатомічного матеріалу, який отримали під час операцій (часткова або тотальна ларингектомія) на другому етапі комбінованого лікування 21 хворого з ІІІ-ІУ стадіями. На першому етапі лікування всі хворі проходили курс променевої терапії (дистанційна гамма-терапія) зі стандартним (конвенціональним) режимом фракціонування: разовою осередковою дозою 1,8-2,0 Гр до сумарної осередкової дози (СОД) 65-70 Гр.
Із отриманого матеріалу за загальноприйнятими методиками виготовляли препарати, які забарвлювались за способом Шабадаша на глікоген з дофарбуванням гематоксиліном, Шифф-реактивом з дозабарвленням тіоніновим синім. Відповідно до поставленої мети, проведені імуногістохімічні дослідження з визначенням ступеня експресії онкопротеіну р-63 факоСуіотаМоп). Крім того, в залежності від стадії мітотичного циклу, згідно [2], під час цитогенетичного дослідження на імерсійному збільшенні мікроскопа визначались форми патології мітозів. З метою вивчення постпроменевих процесів, що відбуваються на ультраструктурному рівні в ракових клітинах проведена прицільна трансмісійна електронна мікроскопія.
Результати досліджень та їх обговорення.
Попередні власні дослідження показали, що в ході ракової прогресії низькодиференці-йованого ПРГ виникають мультицентричні комплекси. Таким чином формуються різні за гістохімічними властивостями «ракові перлини»: еозинофільні (тіонін-позитивні), ШИК-позитивні, а в подальшому-судано-фільні. Очевидно, що при опроміненні для кожного типу «ракових перлин» характерні свої особливі механізми променевого пато-морфозу.
Проведені гістохімічні дослідження показали деякі особливості променевого патомор-фозу низькодиференційованого ПРГ в ділянках ШИК-позитивних «ракових перлин». На препаратах, забарвлених ШИК-реакція-тіо-ніновим синім, на великому світлооптично-му збільшенні в ділянках ШИК-позитивних «ракових перлин» спостерігаються гліко-генвмісні атипові клітини із збереженою цитоплазмою, що забарвлюється в червоний колір. При цьому дані клітини мають пікно-тичні, або лише частково лізовані ядра.
На імерсійному збільшенні мікроскопа встановлено, що глікогенвмісні ракові клітини знаходяться на різних стадіях апоптозу. При цьому контури їх ядерної оболонки зберігаються, а ядерний гетерохроматин фраг-ментується на окремі глибки, утворюючи ядерний детрит. В подальшому відбувається лізис ядра і у вакуолізованій цитоплазмі утворюються поодинокі депозити гетерохроматину або апоптотичні тільця (рис. 1).
нах. Даний процес завершується утворенням нерівномірних сферичних структур, різних за розмірами, в яких скупчуються маси дезорганізованого гетерохроматину у вигляді ядерного детриту. Крім того, іноді в центральних ділянках ШИК-позитивних «перлин» апоптоз ракових клітин завершується вапнуванням (петрифікацією), що має вигляд гомогенних темно-фіолетових структур.
З метою вивчення імуногістохімічних особливостей атипових клітин в ділянках ШИК-позитивних «ракових перлин» після опромінення, проведено визначення ступеня експресії онкопротеіну р-63. Проведені дослідження показують високу та помірну ступінь експресії маркера р-63 в апоптозних ракових клітинах. Дані клітини мають скіррознопо-дібний тип росту та знаходяться серед розповсюджених ділянок склерозу. Їх цитоплазма не має чітких контурів, а ядра поліморфні за розміром та формою. Висока ступінь експресії онкопротеіну р-63 визначається в ядрах у вигляді темно-брунатного забарвлення. При цьому, в таких ядрах спостерігається К-мітоз із злипанням хромосом. Для інших ракових клітин характерна помірна ступінь експресії, що проявляється світло-брунатним специфічним забарвленням невеликих за розмірами ядер, що мають витягнуту форму (рис. 2).
Рис. 1. Апоптоз ракових клітин в зоні глі-когенвмісної «ракової перлини» при низько-диференційованому ПРГ. Стан після променевої терапії (СОД - 65 Гр.). Заб. за способом Шабадаша з дофарбуванням гематоксиліном. Зб. 40^10.
Отже внаслідок опромінення, в зонах ШИК-позитивних «ракових перлин» спостерігаються явища апоптозу в атипових кліти-
Рис. 2. Експресія р-63 в зоні ШИК-позитивної «ракової перлини» при низькоди-ференційованому ПРГ. Стан після променевої терапії (СОД - 65 Гр.). ІГХ метод, додаткове забарвлення гематоксиліном Маєра. Зб. 20x10.
Згідно даним [8], онкопротеін р-63 є гомологом антионкогена р-53. При цьому він являє собою протоонкоген та є природнім інгібітором антионкогена р-53, пригнічуючи його функцію за домінантно-негативним механізмом. Очевидно, що внаслідок опромінення в ракових клітинах виникають пору-
шення мітотичного апарату, що приводить до різних форм патології мітозу. Це обумовлює як їх клітинний та ядерний поліморфізм, так й індукований опроміненням апоптоз.
Внаслідок опромінення в зонах ШИК-позитивних «ракових перлин», поряд з явищами апоптозу в атипових клітинах, спостерігається розростання сполучної тканини, тобто склероз.
З метою вивчення постпроменевих процесів, що відбуваються на ультраструктурному рівні в ракових клітинах проведено електронно-мікроскопічне дослідження. Встановлено, що в ракових клітинах спостерігаються всі ознаки, характерні для апоп-тозу. Таким чином, в пікнотичному ядрі визначається дезорганізація гетерохроматину переважно маргінальної локалізації. Ядерні пори зберігаються поблизу еухроматину, а ядерця розташовуються в центральній частині ядра. Цитоплазма клітин має темний колір за рахунок конденсації цитозолю. Іноді, в цитоплазматичних виростах визначаються округлі апоптотичні тільця, які мають темний колір.
Таким чином, внаслідок опромінення в ділянках ШИК-позитивних «ракових перлин» низькодиференційованого ПРГ відбувається генетично запрограмована смерть атипових клітин - апоптоз. Дане положення підтвер-жується також результатами цитогенетич-них досліджень. Таким чином на імерсійному збільшенні мікроскопа в ракових клітинах визначаються патологічні форми мітозів у вигляді К-мітозу. В метафазу спостерігається злипання між собою окремих хромосом та в подальшому, в анафазу їх нерозходжен-ня на периферію цитоплазми. Згідно даним [2], К-мітоз в подальшому обумовлює розвиток апоптозу. Це підтверджується наявністю апоптозних тілець в цитоплазмі окремих ракових клітин, ядра яких фрагментувались на окремі глибки.
Однією з причин, які сприяють розвитку апоптозу в ракових клітинах, очевидно, слід вважати безпосередній вплив опромінення на їх центріолярний апарат. Саме за рахунок його пошкодження під час мітотичного поділу на етапі метафази не розходяться хромосоми та в подальшому склеюються між собою, утворюючи феномен К-мітозу. Враховуючи безпосередній вплив опромінення на центрі-олярний апарат, стає зрозумілою також виражена інтрануклеарна експресія мутантної форми гена р-63 в ракових клітинах.
На відміну від некрозу, при якому руйнування ракових клітин відбувається завдяки активації протеолітичних ферментів,
при апоптозі має місце активація кальцій-магній-залежних ендонуклеаз. Останні руйнують ядро на велику кількість фрагментів, з яких утворюються апоптозні тільця, що в подальшому фагоцитуються суміжними з раковими комплексами клітинами без розвитку ексудативного запалення.
Таким чином, безпосередній вплив опромінення обумовлює активацію ендонуклеазних ферментів, які руйнують ядра глікогенвміс-них атипових клітин і променевий пато-морфоз в зонах ШИК-позитивних «перлин» проявляється переважно у вигляді апоптозу ракових клітин з наступними склеротичними змінами.
Висновки.
Променевий патоморфоз в зонах ШИК-позитивних «ракових перлин» проявляється переважно у вигляді апоптозу атипових клітин з наступними склеротичними змінами.
1. Опромінення викликає активацію кальцій-магній-залежних ендонукле-аз, що руйнують ядра глікогенвмісних ракових клітин на фрагменти, з яких утворюються апоптозні тільця.
2. Під впливом опромінення виникає пошкодження центріолярного апарату глікогенвмісних ракових клітин, внаслідок чого при мітотичному поділі хромосоми не розходяться та склеюються між собою, утворюючи феномен К-мітозу, який в подальшому обумовлює розвиток апоптозу.
Перспективи подальших досліджень. Результати дослідження в подальшому можна використати для вивчення ефективності променевої терапії низькодиференційованого ПРГ в аспекті його прогресії.
список літератури
1. Абизов Р.А. Онкоотоларингологія. Лекції I Р.А. Абизов.-К.: Книга плюс, 2001.- 272 с.
2. Казанцева И.А. Патология митоза в опухолях человека I И.А. Казанцева. - М.: Медицина, 1981. - 260 с.
3. Канаев С.В. Лучевая терапия злокачественных опухолей головы и шеи I С.В. Канаев II Практическая онкология. -2003. - Т. 4, №1 - С.15-24.
4. Краевский Н.А. Патоморфоз опухолей I Н.А. Краевский II Архив патологии. - 1980. - №8. - С. 3-8.
5. Пачес А.И. Опухоли головы и шеи I А.И. Пачес.-М.: Медицина, 2000.- 467 с.
6. Троян В.И. Современные аспекты лучевого патоморфо-за рака гортани I В.И. Троян II Журнал вушних, носових и горлових хвороб. - 2005. - №2. - С.58-6б.
7. Ушаков В.С. Рак гортани: современные возможности и перспективы I В.С.Ушаков, С.В. Иванов II Практическая онкология. - 2003. - Т.4, №1. - С.56-60.
8. Dabbs D. J. Diagnostic immunohistochemistry I D.J. Dabbs.: Churchill Livingstone, 2006. - 828 p.
9. Laramore G.E., Coltrera M.D., Karen J.H. Tumors of Head and Neck II Gin^al Oncology. 8th ed. I Ed. Rubin Ph. -Philadelphia: W.B. Saunders company. - 2001. - P. 405-461.
УДК 616.225-006.04-018-071.3
особенности лучевого патоморфоза низкодифферецированного плоскоклеточного рака гортани в ходе прогрессии
Гасюк Ю.А.
Резюме. В результате проведенных комплексных морфологических исследований установлено, что вследствие лучевой терапии низкодифферецированного плоскоклеточного рака гортани в зонах ШИК-положительных «раковых жемчужин» возникает апоптоз клеток с последующими склеротическими изменениями. Облучение активирует ендонуклеазы, которые разрушают ядра гликогенсодержащих раковых клеток на фрагменты. Под воздействием облучения возникает повреждение центриолярного аппарата гликогенсодержащих раковых клеток, в результате чего при митотическом делении образуется феномен К-митоза, который в дальнейшем обуславливает развитие апоптоза.
Ключевые слова: лучевой патоморфоз, рак гортани, раковая прогрессия.
UDC 616.225-006.04-018-071.3
FEATURES OF RAY PATHOMORPHOSIS OF LOW-DIFFERENTIATED SQUAMOUS CELL CANCER OF LARYNX DURING PROGRESSION
Gasyuk Y.A.
Summary. As a result of the conducted complex morphological researches it is set, that because of radiation therapy of low-differentiated squamous cell cancer of larynx in the areas of PASK-positive «cancer pearls» there is an apoptosis of cells with subsequent sclerotic changes. An irradiation activates endonucleasis, which destroy the nucleuses of cancer cells with glycogen on fragments. Under act of irradiation there is a damaging of centriolar apparatus of cancer cells with glycogen, as a result during mitosis appears the phenomenon of K-mitosis, which in future causes the development of apoptosis.
Key words: ray pathomorphosis, cancer of larynx, cancer progression.
Стаття надійшла 2.11.2009 р.
