Морфогенез гамартом легкого
|
Список сокращений 3
Введение 4
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1 Гамартомы легкого 7
1.1.1 Эпидемиология 8
1.1.2 Гистохимические свойства 10
1.1.3 Иммуногистохимическое исследование 10
1.1.4 Редкие варианты гамартом легкого 12
1.1.5 Генетические аномалии гамартом легкого 14
1.2 Соматические стволовые клетки 14
Глава 2. Материалы и методы 18
Глава 3. Результаты 19
3.1 Результаты гистологического исследования 20
3.1.1 Хондроидная гамартома легкого 20
3.1.2 Фиброзная гамартома легкого 21
3.1.3 Лейомиоматозная гамартома легкого 21
3.2 Морфогенез гамартом легкого 22
Заключение 33
Выводы 36
Список литературы 37
Введение 4
Глава 1. Обзор литературы 7
1.1 Гамартомы легкого 7
1.1.1 Эпидемиология 8
1.1.2 Гистохимические свойства 10
1.1.3 Иммуногистохимическое исследование 10
1.1.4 Редкие варианты гамартом легкого 12
1.1.5 Генетические аномалии гамартом легкого 14
1.2 Соматические стволовые клетки 14
Глава 2. Материалы и методы 18
Глава 3. Результаты 19
3.1 Результаты гистологического исследования 20
3.1.1 Хондроидная гамартома легкого 20
3.1.2 Фиброзная гамартома легкого 21
3.1.3 Лейомиоматозная гамартома легкого 21
3.2 Морфогенез гамартом легкого 22
Заключение 33
Выводы 36
Список литературы 37
С момента описания гамартомы в 1904 году Альбрехтом, природа гамартом легкого оставалась предметом дискуссий вплоть до конца ХХ века, когда после идентификации мутаций в их геноме, было окончательно решено, что гамартомы легкого являются истинными новообразованиями, а не пороком развития. В ходе изучения данных новообразований исследователи уделяли внимание в основном вопросам диагностики и статистики. Лишь немногие работы рассматривали вопрос происхождения гамартом легкого, основываясь на изучении их микроструктуры и иммуногистохимических свойств.
Актуальность данной работы заключается в том, что в исследованиях, проводимых ранее, объектом исследования являлся непосредственно солидный компонент опухоли, тогда как данная работа посвящена оценке ткани легкого, окружающей опухолевый узел, где возможно микроскопически обнаружить структуры, которые могут являться морфологическим субстратом для развития гамартомы легкого.
Цель:
Описать морфогенез гамартом легкого
Задачи:
1. Произвести отбор материала для исследования путем ретроспективного анализа архивных данных
2. Исследовать отобранный материал с применением метода световой микроскопии
3. Произвести анализ отечественной и иностранной литературы по заданной тематике
4. Сделать выводы на основании полученных результатов
Практическое значение:
Хотя гамартомы не являются злокачественными новообразованиями, тем не менее изучение вопроса об их происхождении может внести вклад в расширение понимания процессов канцерогенеза.
В ходе недавних исследований было доказано, что клетки в составе опухолей представлены в виде гетерогенных по своим свойствам популяций. В последнее десятилетие было разработано две основные модели, которое объясняли данную гетерогенность: модель клональной эволюции (мутационная гипотеза) и модель раковых стволовых клеток.
На данный момент вполне очевидно, что развитие опухолевого процесса происходит за счет неконтролируемой пролиферации клеток, имеющих критическое количество мутаций в своем генотипе. Данные клетки предшественники опухоли также гетерогенны, и опухоль может происходить как из соматической клетки, так и из стволовой клетки. В дальнейшем, по мере прогрессирования процесса клетки могут терять свою исходную морфологию и молекулярные особенности, присущие клетке предшественнику [1]. Идентификация таких клеток предшественниц опухолей значительно способствовала бы созданию более эффективных методов лечения и профилактики новообразований. Имея возможность идентифицировать и прицельно воздействовать на такие исходные клетки, было бы возможно остановить опухолевый процесс до его распространения. Молекулярные или физиологические особенности, специфичные для исходных опухолевых клеток, можно было бы использовать для замедления или блокирования прогрессии опухоли, что позволит отказать от применения системной цитостатической терапии. На данный момент прилагаются значительные усилия по идентификации клеток предшественников для всех типов новообразований, и многочисленные свидетельства указывают на стволовые клетки, как на возможные клетки предшественники опухоли [2].
Что касается гамартом легкого, то определение источника морфогенеза для данных образований позволит поставить точку в вопросе о том, является ли гамартома легкого опухолью de novo или продуктом эмбриогенеза, претерпевшим опухолевую трансформацию [3].
Актуальность данной работы заключается в том, что в исследованиях, проводимых ранее, объектом исследования являлся непосредственно солидный компонент опухоли, тогда как данная работа посвящена оценке ткани легкого, окружающей опухолевый узел, где возможно микроскопически обнаружить структуры, которые могут являться морфологическим субстратом для развития гамартомы легкого.
Цель:
Описать морфогенез гамартом легкого
Задачи:
1. Произвести отбор материала для исследования путем ретроспективного анализа архивных данных
2. Исследовать отобранный материал с применением метода световой микроскопии
3. Произвести анализ отечественной и иностранной литературы по заданной тематике
4. Сделать выводы на основании полученных результатов
Практическое значение:
Хотя гамартомы не являются злокачественными новообразованиями, тем не менее изучение вопроса об их происхождении может внести вклад в расширение понимания процессов канцерогенеза.
В ходе недавних исследований было доказано, что клетки в составе опухолей представлены в виде гетерогенных по своим свойствам популяций. В последнее десятилетие было разработано две основные модели, которое объясняли данную гетерогенность: модель клональной эволюции (мутационная гипотеза) и модель раковых стволовых клеток.
На данный момент вполне очевидно, что развитие опухолевого процесса происходит за счет неконтролируемой пролиферации клеток, имеющих критическое количество мутаций в своем генотипе. Данные клетки предшественники опухоли также гетерогенны, и опухоль может происходить как из соматической клетки, так и из стволовой клетки. В дальнейшем, по мере прогрессирования процесса клетки могут терять свою исходную морфологию и молекулярные особенности, присущие клетке предшественнику [1]. Идентификация таких клеток предшественниц опухолей значительно способствовала бы созданию более эффективных методов лечения и профилактики новообразований. Имея возможность идентифицировать и прицельно воздействовать на такие исходные клетки, было бы возможно остановить опухолевый процесс до его распространения. Молекулярные или физиологические особенности, специфичные для исходных опухолевых клеток, можно было бы использовать для замедления или блокирования прогрессии опухоли, что позволит отказать от применения системной цитостатической терапии. На данный момент прилагаются значительные усилия по идентификации клеток предшественников для всех типов новообразований, и многочисленные свидетельства указывают на стволовые клетки, как на возможные клетки предшественники опухоли [2].
Что касается гамартом легкого, то определение источника морфогенеза для данных образований позволит поставить точку в вопросе о том, является ли гамартома легкого опухолью de novo или продуктом эмбриогенеза, претерпевшим опухолевую трансформацию [3].
Ретроспективная оценка данных заключений показала, что в рамках данного исследования гамартомы легкого выявлялись в равной степени часто у мужчин и у женщин, что отличается данных предыдущих исследований, в которых сообщалось, что мужчины болеют примерно в 3 раза чаще. Пик заболеваемости приходится на 50-60 лет, что соответствует данным предыдущих исследований.
При оценке полученных гистологических данных можно предположить, что найденные образования, представленные на Рис. 3-15 представляют собой не что иное как стадии развития хрящевой ткани, которое, скорее всего, предшествует формированию хондроидной гамартомы легкого. Таким образом, можно выделить несколько последовательных стадий.
1. Группа клеток большого размера, относительно окружения, с мелким светлым гомогенным ядром, расположенном преимущественно центрально. Цитоплазма без включений, окрашена слабо эозинофильно. Межклеточное вещество практически отсутствует. Рис. 3-6.
a. Кроме того, в некоторых препаратах на периферии от зреющего хряща встречаются клетки с неокрашенной цитоплазмой, мелким ядром, малым количеством межклеточного вещества.
b. С увеличением доли межклеточного вещества вокруг некоторых клеток можно отметить появление базофильного окрашивание матрикса. Рис. 3-8.
2. Далее в процессе созревания хряща отмечается увеличение объема межклеточного матрикса, который окрашен базофильно, гомогенен, не содержит включений. Клетки округлой формы с мелким ядром, распределены хаотично. Рис. 7-10.
3. Формирование структур, морфологически напоминающих зрелый гиалиновый хрящ. Преобладает гомогенное базофильно окрашенное
межклеточное вещество. Клетки небольшого размера с мелким ядром, расположенным преимущественно апикально, формируют структуры, напоминающие лакуны зрелого гиалинового хряща. Рис. 11-12.
4. Зрелый хрящ может подвергаться дегенерации: нарушение структуры межклеточного вещества, кариорексис, некроз клеток. На периферии располагаются незрелые клетки с малым количеством межклеточного вещества, эозинофильной цитоплазмой без включений и мелким ядром. Рис. 13-14.
Морфологическая картина, которая соответствует раннему этапу развития хондроидной гамартомы легкого Рис. 3-7 сходна с таковой, характерной для эмбрионального этапа развития хрящей трахеи и крупных бронхов, когда эти хрящи образуются из мезенхимальных стволовых клеток, и представляют собой крупные округлые клетки и мелким ядром, слабо-эозинофильной цитоплазмой и малым количеством межклеточного вещества [41].
По данным иммуногистохимического исследования нормального бронхиального хряща новорожденных, была выявлена иммуногистохимическая реактивность к практически тем же маркерам, что и в хондроидной гамартоме легкого. Также в образцах ткани бронхов новорожденных были обнаружены примитивные мезенхимальные клетки, которые по своим иммуногистохимическим характеристикам не могут быть отнесены ни к хрящевой, ни к гладкомышечной ткани. Эти мезенхимальные клетки могут в последствии дифференцироваться в гладкомышечную ткань, хрящ и другие производные мезенхимы. Таким образом, такие клетки могут оставаться в стенке бронха взрослого человека и быть предшественниками гамартом легкого. [14]
Несмотря на то, что в большинстве из представленных в литературе случаев гамартомы легкого негативно окрашиваются иммуногистохимически на CD34, тем не менее имеется информация и о CD34 позитивных гамартомах [Miyaoka et al]. Учитывая, что CD34 положительные стромальные клетки по данным Diaz-Flores L et al. являются клетками предшественниками с высоким потенциалом дифференцировки, можно предположить, что в данном подобные клетки могут являться предшественниками гамартомы легкого. [42]
Данных касательно лейомиоматозного и фиброзного типов гамартом легкого оказалось недостаточно в силу чрезвычайной редкости данных гамартом, поэтому описать их морфогенез в рамках данной работы не представляется возможным.
Тем не менее решение вопроса о идентификации клеток предшественников гамартом еще предстоит в будущих исследованиях с применением ИГХ для определения маркеров стволовых клеток.
При оценке полученных гистологических данных можно предположить, что найденные образования, представленные на Рис. 3-15 представляют собой не что иное как стадии развития хрящевой ткани, которое, скорее всего, предшествует формированию хондроидной гамартомы легкого. Таким образом, можно выделить несколько последовательных стадий.
1. Группа клеток большого размера, относительно окружения, с мелким светлым гомогенным ядром, расположенном преимущественно центрально. Цитоплазма без включений, окрашена слабо эозинофильно. Межклеточное вещество практически отсутствует. Рис. 3-6.
a. Кроме того, в некоторых препаратах на периферии от зреющего хряща встречаются клетки с неокрашенной цитоплазмой, мелким ядром, малым количеством межклеточного вещества.
b. С увеличением доли межклеточного вещества вокруг некоторых клеток можно отметить появление базофильного окрашивание матрикса. Рис. 3-8.
2. Далее в процессе созревания хряща отмечается увеличение объема межклеточного матрикса, который окрашен базофильно, гомогенен, не содержит включений. Клетки округлой формы с мелким ядром, распределены хаотично. Рис. 7-10.
3. Формирование структур, морфологически напоминающих зрелый гиалиновый хрящ. Преобладает гомогенное базофильно окрашенное
межклеточное вещество. Клетки небольшого размера с мелким ядром, расположенным преимущественно апикально, формируют структуры, напоминающие лакуны зрелого гиалинового хряща. Рис. 11-12.
4. Зрелый хрящ может подвергаться дегенерации: нарушение структуры межклеточного вещества, кариорексис, некроз клеток. На периферии располагаются незрелые клетки с малым количеством межклеточного вещества, эозинофильной цитоплазмой без включений и мелким ядром. Рис. 13-14.
Морфологическая картина, которая соответствует раннему этапу развития хондроидной гамартомы легкого Рис. 3-7 сходна с таковой, характерной для эмбрионального этапа развития хрящей трахеи и крупных бронхов, когда эти хрящи образуются из мезенхимальных стволовых клеток, и представляют собой крупные округлые клетки и мелким ядром, слабо-эозинофильной цитоплазмой и малым количеством межклеточного вещества [41].
По данным иммуногистохимического исследования нормального бронхиального хряща новорожденных, была выявлена иммуногистохимическая реактивность к практически тем же маркерам, что и в хондроидной гамартоме легкого. Также в образцах ткани бронхов новорожденных были обнаружены примитивные мезенхимальные клетки, которые по своим иммуногистохимическим характеристикам не могут быть отнесены ни к хрящевой, ни к гладкомышечной ткани. Эти мезенхимальные клетки могут в последствии дифференцироваться в гладкомышечную ткань, хрящ и другие производные мезенхимы. Таким образом, такие клетки могут оставаться в стенке бронха взрослого человека и быть предшественниками гамартом легкого. [14]
Несмотря на то, что в большинстве из представленных в литературе случаев гамартомы легкого негативно окрашиваются иммуногистохимически на CD34, тем не менее имеется информация и о CD34 позитивных гамартомах [Miyaoka et al]. Учитывая, что CD34 положительные стромальные клетки по данным Diaz-Flores L et al. являются клетками предшественниками с высоким потенциалом дифференцировки, можно предположить, что в данном подобные клетки могут являться предшественниками гамартомы легкого. [42]
Данных касательно лейомиоматозного и фиброзного типов гамартом легкого оказалось недостаточно в силу чрезвычайной редкости данных гамартом, поэтому описать их морфогенез в рамках данной работы не представляется возможным.
Тем не менее решение вопроса о идентификации клеток предшественников гамартом еще предстоит в будущих исследованиях с применением ИГХ для определения маркеров стволовых клеток.