CC BY
14УДК 616.441
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА МИКРОСТРУКТУРЫ ЩИТОВИДНОЙ ЖЕЛЕЗЫ ПРИ НЕКОТОРЫХ ФОРМАХ ЗОБНОЙ ТРАНСФОРМАЦИИ
О.В. Калмин \ И.Н. Чаиркин 2, О.О. Калмин 1
'. ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет».
2. ГБОУ ВПО «Первый Московский государственный университет им. И.М. Сеченова» 440026 Российская Федерация г. Пенза, ул. Красная, 40.
Для корреспонденции: Калмин Олег Олегович, ассистент кафедры «Анатомия человека» ФГБОУ ВО «Пензенский государственный университет», кафедра «Анатомия человека», 440026, Российская Федерация, г. Пенза, ул. Красная, 40. e-mail: kalmin.o.o@gmail.com
Калмин О.В. 0000-0002-4084-967X ЧаиркинИ.Н. 0000-0002-1371-4358 Калмин О.О. 0000-0002-8284-5423
РЕЗЮМЕ
Целью данного исследования явилось выявление особенностей микроструктуры щитовидной железы у жителей Пензенской области, страдающих диффузным токсическим, макро-микрофолликулярным коллоидным токсическим и нетоксическим зобом.Материалом данного исследования послужили 146 историй болезни и операционный материал архива патологоанатоми-ческого отделения областной клинической больницы им Н.Н. Бурденко за 2011-2012 год. Материал был разделен на 3 группы: макро-микрофолликулярный коллоидный нетоксический зоб, макро-микрофолликулярный коллоидный токсический зоб и диффузный токсический зоб.Исследование показало, что при каждом виде патологии щитовидная железа имеет характерные особенности своей микроструктуры, которые необходимо учитывать при проведении дифференциальной диагностики. Узловой нетоксический зоб характеризуется малым размером клеток и ядра, низким ядерно-цитоплазматическим индексом, плоской формой клеток, вытянутым нормо-хромным ядром, умеренной интрафолликулярной пролиферацией эпителия, гомогенным коллоидом и диффузной лимфоидной инфильтрацией. Узловой токсический зоб характеризуется наименьшим размером клеток и ядра, минимальным ядерно-цитоплазматическим индексом, кубической формой клеток, округлым нормохромным ядром, очаговой интрафолликулярной пролиферацией эпителия, сетчатым коллоидом, выраженной краевой вакуолизацией коллоида, очаговой лимфоидной инфильтрацией, и кровоизлияниями.Диффузный токсический зоб характеризуется средним размером клеток и ядра, довольно высоким ядерно-цитоплазматическим индексом, кубической формой клеток, округлым нормохромным ядром, редкой интрафоллику-лярной пролиферацией эпителия, гомогенным коллоидом, и краевой вакуолизацией коллоида.
Ключевые слова: щитовидная железа;микроморфометрия; зобная трансформация; диффузный токсический зоб; узловой нетоксический зоб; узловой токсический зоб; тиреоидная патология.
ABSTRACT
COMPARATIVE CHARACTERISTICS OF THYROID GLANDS MICROSTRUCTURE IN SOME FORMS OF GOITER TRANSFORMATION
O.V. Kalmin \ N. ChairkinI. 2, O.O. Kalmin 1
''Penza State University
2First Moscow State University of I.M. Sechenov
The aim of this study was to determine the characteristics of the microstructure of the thyroid gland in the Penza region, suffering from diffuse toxic, macro-microfollicularcolloidal toxic and nontoxic goiter. The material of this study were 146 case and surgical material archive of pathology department of Penza Regional Clinical Hospital for the year 2011-2012. The material was divided into 3 groups: the colloidal macro-microfollicularnontoxic goiter (, colloidal macro-microfolliculartoxic goiter and diffuse toxic goiter. The study found that for every form of thyroid disease has the characteristics of their microstructure, which must be considered in the differential diagnosis. Nodal nontoxic goiter is characterized by the small size of cells and nuclei, low nuclear-cytoplasmic index, flat cells form, elongated normochromic core,intrafollicularproliferation of the epithelium, homogenous colloid and diffuse lymphoid infiltration. Nodular toxic goiter is characterized by the smallest size of cells and nuclei, mi-nimalnuclear-cytoplasmic index, cubic form of cells, rounded normochromic core, focal intrafollicular-proliferation of epithelium, reticular colloid,was marked boundary vacuolization of colloid, focal lym-
phoid infiltration and hemorrhage. Diffuse toxic goiter is characterized by an average size of cells and nuclei, relatively high nuclear-cytoplasmic index, cubic form of cells, normochromic rounded nucleus, rare intrafollicularepithelium proliferation, homogeneous colloid and the edge of the colloid vacuola-tion.
Keywords: thyroid gland; micromorphometry; goiter transformation; diffuse toxic goiter; nodular nontoxic goiter; nodular toxic goiter; thyroid pathology.
В настоящее время имеется достаточное количество сведений о морфологии щитовидной железы при различной ее патологии [1, 2]. Однако они носят, в основном, описательный характер. Имеющиеся в литературе морфомет-рические данные отрывочны и трудно сопоставимы, поскольку щитовидная железа имеет морфологические особенности в различных биогеохимических регионах [3, 4].
Набор средовых факторов и механизмы их воздействия на щитовидную железу в каждом регионе различны в зависимости от геобиохимических условий данной местности и медико-экологической ситуации на территории наблюдения [1, 5].
Рост частоты патологии щитовидной железы во многих регионах России обусловливает актуальность изучения региональных клинико-морфологических особенностей различных видов патологии щитовидной железы, особенно ее зобных трансформаций, дифференциальная диагностика которых бывает крайне сложной, но которые требуют разных подходов в плане хирургического лечения [6, 7].
В связи с этим целью данного исследования явилось выявление особенностей микроструктуры щитовидной железы у жителей Пензенской области, страдающих диффузным токсическим, макро-микрофолликулярным коллоидным токсическим и нетоксическим зобом.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Материалом данного исследования послужили 146 историй болезни и операционный материал из архива патологоанатомического отделения областной клинической больницы им Н.Н. Бурденко за 2011-2012 год.
Материал был разделен на 3 группы: макро-микрофолликулярный коллоидный нетоксический зоб (ММФНТЗ), макро-микрофолликулярный коллоидный токсический зоб (ММФТЗ) и диффузный токсический зоб (ДТЗ).
Парафиновые гистологические срезы толщиной 7-8 мкм окрашивали гематоксилином -эозином. При помощи микроскопа LeicaDM1000 и цифровой фотонасадки№коп с каждого гистологического препарата было получено по 5 репрезентативных фотографий. Всего было изучено 2700 микрофотографий.
На микрофотографиях при помощи программы Digimizerбыли изученыследующие количественные и полуколичественные парамет-
ры: высота и ширина эпителиальных клеток; объем клеток; высота и ширина ядра; объем ядра; объем цитоплазмы; ядерно-цитоплазматический индекс; площадь коллоида; площадь фолликулов; количество плоских, цилиндрических, кубических, полиморфных А-клеток; расположение ядра; форма ядра; окрашивание ядра и цитоплазмы; вакуолизация цитоплазмы; наличие многоядерных клеток; наличие очаговой или диффузной интрафолликулярной пролиферации эпителия; наличие В-клеток, их форма; зернистость и вакуолизация цитоплазмы; расположение и форма ядра; наличие С-клеток; при наличии узлов оценивалась мономорфность строения, отличия строения узла от нормальной ткани; наличие кист, псаммозных телец, солидных, тубуляр-ных, папиллярных структур; при наличии папиллярных структур изучались размер и форма сосочков; плоскоклеточная метаплазия; гомогенный коллоид; плотный; сетчатый; слоистый; пенистый; глыбчатый; краевая вакуолизация; очаговая лимфоидная инфильтрация; диффузная инфильтрация; кровоизлияния.
Данные были обработаны вариационно-статистическими методами при помощи программного пакета IBMSPSSStatisticsv.22. Достоверность различий между группами определяли по критерию Холмогорова-Смирнова. Характер распределения проверяли по критерию Фишера. Распределение всех изученных параметров было близко к нормальному.
РЕЗУЛЬТАТЫ
Исследование показало, что максимальная высота тиреоидного эпителия была характерна для диффузного токсического зоба (5,63±0,09 мкм), высота клетки при токсическом и нетоксическом зобе составила в среднем 4,86±0,10 мкм, что на 13,7% меньше (р<0,05) (таб. 1, рис. 1).
Ширина эпителиальной клетки также была максимальна при диффузном токсическом зобе (6,42±0,09 мкм), при узловом нетоксическом зобе была меньше на 4,4%, а наименьшая ширина клетки наблюдалась при токсическом узловом зобе (на 15,1% меньше относительно ДТЗ ) и составила в среднем 5,45±0,08 мкм (таб. 1, рис. 1).
Объем эпителиальной клетки был максимален при диффузном токсическом зобе (185,77±7,14мкм3), при узловом нетоксическом зобе был меньше на 19,4%, а при токсическом
узловом зобе - на 38,2%(в среднем 114,80±4,99 мкм3)(р<0,05)(таб. 1, рис. 2).
Высота клеточного ядра имела наибольшее значение при диффузном токсическом зо-бе(3,85±0,08 мкм), при нетоксическомзобе она была на 25,7% меньше. Самая маленькая высота ядра наблюдалась при узловом токсическом зобе и составила в среднем 2,82±0,09 мкм, что
меньше на 26,8% относительно ДТЗ (таб. 1, рис. 3).
Ширина ядра была наибольшая при диффузном токсическом зобе (4,46±0,08 мкм), наименьшая - при токсическом узловом зобе (меньше на 46,4%), апри узловом нетоксическом зобе занимала промежуточное значение и была меньше на 25,6%, (таб. 1, рис. 3).
Таблица 1.
Количественные параметры микроструктуры щитовидной железы
Параметр Тип патологии
ДТЗ ММФНТЗ ММФТЗ
Высота клетки (мкм) 5,63±0,09 4,86±0,1 4,86±0,09
Ширина клетки (мкм) 6,42±0,09 6,14±0,09 5,45±0,08
Объем клетки (мкм3) 185,77±7,14 149,74±6,55 114,8±4,99
Высота ядра (мкм) 3,85±0,08 2,86±0,09 2,82±0,09
Ширина ядра (мкм) 4,46±0,08 3,32±0,09 2,39±0,08
Объем ядра (мкм3) 138,42±6,41 60,15±3,98 29,95±2,63
Объем цитоплазмы (мкм3) 47,35±3,1 89,59±3,06 84,85±2,37
Ядерно-цитоплазматический индекс 3,99±0,52 0,65±0,03 0,34±0,02
Средний продольный размер фолликулов (мкм) 177,96±3,84 332,43±3,48 187,75±11,2
Средний поперечный размер фолликулов (мкм) 157,02±3,4 295,93±2,96 165,25±9,83
Средний продольный размер коллоида (мкм) 172,25±3,84 327,6±3,47 182,9±11,18
Средний поперечный размер коллоида (мкм) 151,31±3,42 291,13±2,95 160,45±9,84
Средняя площадь фолликулов (мкм2) 22402,97±952,51 77797,92±1573,0 5 26005,33±3166,3 9
Средняя площадь коллоида (мкм2) 20949,1±921,46 75417,69±1541,6 8 24674,08±3086,9 6
Рисунок 1. Высота и ширина тиреоидного эпителия. 53
Рисунок 2. Объем ядра и цитоплазмы клеток тиреоидного эпителия.
Рисунок 3. Размеры ядра клеток тиреоидного эпителия.
Объем ядра был максимален при диффузном токсическом зобе(138,42±6,41 мкм3).При узловом нетоксическом зобе наблюдался на 56,5% меньший объем.Самые маленькие ядра-были при токсическом узловом зобе (на 78,4% меньше относительно ДТЗ) (в среднем 29,95±2,63 мкм3)(р<0,05) (таб. 1, рис. 2).
Объем цитоплазмы имел наибольшую величину при узловом нетоксическом зобе
(89,59±3,06 мкм3), при узловом токсическом -на 5% меньше.Минимальный объем наблюдался при диффузном токсическом зобе - 47,35±3,10 мкм3 (на 47,1%меньше относительно ДТЗ) (таб. 1).
Максимальные значения ядерно-цитоплазматического индекса были выявлены-при диффузном токсическом зобе (в среднем 3,99±0,52), при узловом нетоксическом зобе -
на 83,7% меньше (р<0,001).Наименьший индекс наблюдался при токсическом узловом зобе (на 91,5%меньше относительно ДТЗ) и составлял в среднем 0,34±0,02 (таб. 1).
Средний продольный размер фолликулов был максимальным при узловом нетоксическом зобе (в среднем 332,50±3,48 мкм), при токсическом узловом зобе он уменьшался на 43,5% (в среднем 187,75±11,2 мкм), а при диффузном токсическом зобе - на 47%(в среднем 177,96±3,84 мкм) (р<0,05) (таб. 1, рис. 4).
Средний поперечный размер фолликулов имел наибольшее значениепри узловом нетоксическом зобе (в среднем 295,93±2,96 мкм), при токсическом узловом зобе он был меньше на 44% (в среднем 165,25±9,83 мкм), а при диффузном токсическом зобе - на 47% (в среднем 157,02±3,40 мкм) (р<0,05) (таб. 1, рис. 4).
Средний продольный размер коллоида был максимален при узловом нетоксическом зобе (в среднем 327,6±3,47 мкм), при токсическом узловом зобе он был меньше на 44% (в среднем 182,9±11,18 мкм), при диффузном токсическом зобе - на 47% (в среднем 172,25±3,84 мкм) (р<0,05)(таб. 1, рис. 4).
Средний поперечный размер коллоида имел наибольшее значение при узловом нетоксическом зобе (в среднем 291,13±2,95 мкм), при токсическом узловом зобе он был меньше на 45% (в среднем 160,45±9,84 мкм), при диффузном токсическом зобе - на 48%(в среднем 151,31±3,42 мкм)(р<0,05) (таб. 1, рис. 4).
Преимущественно крупные фолликулы встречались при узловом нетоксическом зобе. Средняя площадь фолликулов в среднем составляла 77797,92±1573,05 мкм2. При токсическом узловом зобе она была меньше на 67% (в
среднем 26005,33±3166,39 мкм ), при диффузном токсическом зобе - на 71% меньше, чем при узловом нетоксическом зобе (в среднем 22402,97±952,51 мкм2)(р<0,05) (таб. 1).
Средняя площадь коллоида была максимальна при узловом нетоксическом зобе (в среднем 75417,69±1541,68 мкм2), при токсическом узловом зобе - меньше на 67%, , при диффузном токсическом зобе - меньше на 72%(р<0,05) (таб. 1).
Полуколичественные признаки показали, что для ДТЗ характерны кубическая форма клеток (45,8%), округлое ядро (52,1%), нормо-хромная окраска ядер (89,6%), редко встречается интрафолликулярная пролиферация эпителия (20,8%), В-клетки округлой формы (100%) с округлым ядром (100%), коллоид преимущественно гомогенный (66,7%), часто встречается краевая вакуолизация (83,3%).
Для ММФНТЗ характерны: плоская форма А-клеток (64,3%), вытянутое ядро А-клеток (42,9%), нормохромия ядер (97,1%), умеренная интрафолликулярная пролиферация эпителия (44,3%), В-клетки округлой формы (72,9%), с округлым ядром (74,3%), наличие гомогенного коллоида (70%), с участками краевой вакуолизации (50%) и диффузной лимфоидной инфильтрации (64,3%).
Для ММФТЗ характерны: кубическая форма А-клеток (100%), округлое ядро (60%), нор-мохромные ядра (70%), встречается редкая очаговая интрафолликулярная пролиферация эпителия (25%), отмечаются В-клетки округлой формы (100%), характерен сетчатый коллоид (50%) и выраженная краевая вакуолизация коллоида (70%), встречается очаговая лимфоидная инфильтрация (75%), и кровоизлияния (45%).
и Ш
Средний продольный размер Средний поперечный размер Средний продольный размер Средний поперечный размер фолликулов фолликулов коллоида коллоида
■ ДТЗ ■ ММФНТЗ шММФТЗ
Рисунок 4. Размеры тиреоидных фолликулов. 55
Корреляционный анализ показал, что сильная положительная связь имеется между высотой и шириной клетки (г=0,81), высотой и шириной ядра (г=0,79), высотой клетки и высотой
ОБСУЖДЕНИЕ
Полученные нами данные несколько отличаются от результатов исследований в других регионах. В Саратовской области отмечалась большая высота клеток при узловых токсическом и нетоксическом зобах [2]. Но в то же время большинство показателей, таких как состояние коллоида, интрафолликулярная пролиферация, частота кровоизлияний, положение ядра в клетках, строение и мономорфность узлов совпадает с результатами настоящего исследования. Подобные структурные различия служат доказательством влияния внешних (например, экологических) факторов на структуру щитовидной железы и на течение тиреоидной патологии.
Макро-микрофолликулярные коллоидные токсические и нетоксические зобы довольно близки по своим морфологическим признакам, но наиболее важными для их дифференцировки следует считать ширину эпителиальных клеток, объем клетки и ядра, форму А-клеток, плоскую при ММФНТЗ и кубическую при ММФТЗ, форму ядра, овальную при ММФТЗ, и вытянутую - при ММФНТЗ, а также краевую вакуолизацию коллоида, более характерную для ММФТЗ[8, 9].
Исследователи из других регионов отмечают, что дляММФНТЗ характерна округлая форма ядер, для ММФТЗ - овальная или вытянутая, преобладание плотного и слоистого коллоида при ММФНТЗ, и наличие краевой вакуолизации при ММФТЗ [1, 10].
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Таким образом, при каждом виде патологии щитовидная железа имеет характерные особенности своей микроструктуры, которые необхо-
ядра (г=0,95), шириной клетки и шириной ядра (г=0,91). Однако между объемом цитоплазмы и другими параметрами обнаруживалась слабая корреляционная связь (г=-0,07 - +0,27) (таб. 2).
димо учитывать при проведении дифференциальной диагностики.
Узловой нетоксический зоб характеризуется малым размером клеток и ядра, низким ядер-но-цитоплазматическим индексом, плоской формой клеток, вытянутым нормохромным ядром, умеренной интрафолликулярной пролиферацией эпителия, гомогенным коллоидом и диффузной лимфоидной инфильтрацией.
Узловой токсический зоб характеризуется наименьшим размером клеток и ядра, минимальным ядерно-цитоплазматическим индексом, кубической формой клеток, округлым нор-мохромным ядром, очаговой
интрафолликулярной пролиферацией эпителия, сетчатым коллоидом, выраженной краевой вакуолизацией коллоида, очаговой лимфоидной инфильтрацией, и кровоизлияниями.
Диффузный токсический зоб характеризуется средним размером клеток и ядра, довольно высоким ядерно-цитоплазматическим индексом, кубической формой клеток, округлым нор-мохромным ядром, редкой интрафолликулярной пролиферацией эпителия, гомогенным коллоидом, и краевой вакуолизацией коллоида.
ЛИТЕРАТУРА
1. Орлинская Н.Ю., Киселев А.В., Хмельницкая Н.М. Влияние экологогигиенических факторов на частоту возникновения патологии щитовидной железы у населения Нижегородской области // Гигиена и санитария. 2009. № 3. С. 16-18.
2. Адамова Я.Г., Чумаченко А.Я. Морфологические особенности различной патологии щитовидной железы у населения, проживающего в техногенно-загрязненном регионе // Архив патологии. 2007. Т. 69. №2. С. 24- 28.
Таблица 2
Корреляционные взаимосвязи параметров_
Высота Ширина Высота Ширина Объем
клетки клетки ядра ядра ядра
Ширина клетки 0,81
Высота ядра 0,95 0,76
Ширина ядра 0,80 0,91 0,79
Объем ядра 0,89 0,89 0,91 0,97
Объем цитоплазмы 0,19 0,27 0,04 -0,07 -0,05
3. АвцынА.П., Жаворонков А.А., РишМ.А., СтрочковаЛ.С. Микроэлементозы человека. М., 1991. 453 с.
4. Фархутдинова Л.М. Связь тиреоиднои патологии с региональными геоэкологическими факторами на примере республики Башкортостан // Региональная экология. 2006. № 1-2. С. 131-135.
5. Mete O, Asa SL. Pitfalls in the diagnosis of follicular epithelial proliferations of the thyroid // Adv. Anat. Pathol. 2012. № 19(6). Р. 363-73.
6. Toda S., Koike N., Sugihara H. Thyrocyte integration, and thyroid folliculogenesis and tissue regeneration: Perspective for thyroid tissue engineering // Pathology International. 2001. № 51. P. 403-417
7. Tsuji H. Clinical pathology and treatment of undifferentiated thyroid cancer // Nihon Jibiinkoka Gakkai Kaiho. 2013. № 116(6). P. 732-733.
8. ОрлинскаяН.Ю., Хмельницкая Н.М. Патология щитовидной железы у жителей Нижегородской области по данным операционного материала // Медицинский альманах. 2011. № 4. С. 160-161.
9. Фархутдинова Л.М., НикуличеваВ.И., Сперанский В.В. Клинико-патогенетическое значение микроэлементов в развитии патологии щитовидной железы // Пермский медицинский журнал. 2006. Т. 23. № 2. С. 6-13.
10. АндрюковБ.Г. Эколого-гигиеническая оценка распространения иоддефицитных заболевании на территории приморского края // Сибирский научный медицинский журнал. 2010. Т. 30. № 1. С. 36-42.
REFERENCES
1. Orlinskaya N.YU., Kiselev A.V., Khmel'nitskaya N.M. Vliyaniyee kologogigiyenicheskikh faktorov na chastotu vozniknoveniya patologii shchitovidnoyzhelezy u naseleniya Nizhegorodskoyoblasti // Gigiyena i sanitariya. 2009. № 3. S. 16-18.
2. Adamova YA.G., Chumachenko A.YA. Morfologicheskiyeosobennostirazlichnoypatologiis hchitovidnoyzhelezy u naseleniya,
prozhivayushchego v tekhnogenno-
zagryaznennomregione // Arkhivpatologii. 2007. T. 69. №2. S. 24- 28.
3. AvtsynA.P., ZhavoronkovA.A., Rish M.A., StrochkovaL.S. Mikroelementozycheloveka. M., 1991. 453 c.
4. FarkhutdinovaL.M. Svyaz' tireoidnoypatologii s regional'nymigeoekologicheskimifaktoraminapri-mererespubliki Bashkortostan // Regional'nayaeko-logiya. 2006. № 1-2. S. 131-135.
5. Mete O, Asa SL. Pitfalls in the diagnosis of fol-licular epithelial proliferations of the thyroid // Adv. Anat. Pathol. 2012. № 19(6). R. 363-73.
6. Toda S., Koike N., Sugihara H. Thyrocyte integration, and thyroid folliculogenesis and tissue regeneration: Perspective for thyroid tissue engineering // Pathology International. 2001. № 51. P. 403-417
7. Tsuji H. Clinical pathology and treatment of undifferentiated thyroid cancer // Nihon Jibiinkoka Gakkai Kaiho. 2013. № 116(6). P. 732-733.
8. Orlinskaya N.YU., Khmel'nitskayaN.M. Patologiyashchitovidnoyzhelezy u zhiteleyNizhegorodskoyoblastipodannymoperatsio nnogomateriala // Meditsinskiyal'manakh. 2011. № 4. S. 160-161.
9. FarkhutdinovaL.M., NikulichevaV.I., SperanskiyV.V. Kliniko-patogeneticheskoyeznacheniyemikroelementov v razvitiipatologiishchitovidnoyzhelezy // Permskiymeditsinskiyzhurnal. 2006. T. 23. № 2. S. 6-13.
10. AndryukovB.G. Ekologo-gigiyenicheskaya otsenka rasprostraneniya yoddefitsitnykh zabolevaniy naterritoriiprimorskogokraya // Sibirskiynauchnyymeditsinskiyzhurnal. 2010. T. 30. № 1. S. 36-42.
КОНФЛИКТ ИНТЕРЕСОВ
Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
CONFLICT OF INTEREST
The authors declare no conflict of interest.
