Виды реактивных изменений эпителиального слоя матки. Кольпоскопия при воспалениях. Репаративные процессы Дистрофические изменения в клетках цилиндрического эпителия
Пермская Государственная Медицинская Академия
Кафедра терапии и семейной медицины ФУВ
Зав. кафедрой - профессор Б.В.Головской.
Курс клинической лабораторной диагностики.
Зав. курсом – доцент А.П.Щекотова.
Р Е Ф Е Р А Т ОУ «Клиническая лабораторная диагностика»
на тему: «Цитологические исследования. Воспаление и реактивные
изменения влагалища и шейки матки».
Исполнитель:
г. Пермь, 2005 год Цитологические исследования.
Воспаление и реактивные изменения влагалища и шейки матки.
П л а н
I. Воспаление.
I..1 Цитоморфологические особенности нормальной оболочки влагалища
и шейки матки.
I..2 Нормальный видовой состав микрофлоры влагалища.
I..3 Цитологическая картина воспаления.
I..4 Инфекционные агенты, вызывающие воспалительный процесс.
II. Реактивные изменения эпителия при воспалении.
II..1 Экссудативные, дегенеративные и репаративные изменения.
II..2 Защитные изменения – воспалительная атипия.
II..3 Понятие гиперкератоза, паракератоза, дискератоза.
II..4 Плоскоклеточная метаплазия, железистая гиперплазия.
III. Дисплазия шейки матки.
III..1 Слабовыраженная дисплазия.
III..2 Умеренная дисплазия.
III..3 Выраженная дисплазия.
IV. Заключение
I. Цитологические исследования.
Цитологическое исследование материала – общепризнанный метод морфологической диагностики, позволяющий оценить состояние эпителия при воспалительных заболеваниях, предопухолевых процессах, раке, осуществить контроль эффективности консервативного и оперативного лечения.
В отличие от классических лабораторных методов, которые, как правило, являются количественными, клиническая цитология носит сугубо описательный характер.
При соблюдении правил получения, доставки и изучения цитологического материала цитологическое исследование достаточно эффективно при всех локализациях предопухолевых процессов и опухолей, а также при диагностике воспалительных заболеваний.
Диагностическая цитология – наиболее быстро развивающийся раздел патоморфологии.
Вопрос об эффективности цитологической диагностики решается однозначно и ценность этого метода в практической деятельности не вызывает сомнений. Метод прост и достаточно информативен при соблюдении следующих условий:
1. Хорошая подготовка врача – клинициста, который должен уметь правильно взять материал для исследования.
2. Добросовестная работа лаборанта по окраске препаратов. 3. Правильная подготовка врача – цитолога, который должен обладать широким диапазоном знаний и, конечно, хорошо знать морфологические дисциплины.
Воспаления.
Факультативные лактобациллы преобладают во влагалищном содержимом женщин с регулярным менструальным циклом, беременных; практически отсутствуют у девочек в препубертатном периоде и женщин в постменопаузе. Продукция эстрогенов у женщин репродуктивного возраста повышает содержание гликогена во влагалищном эпителии. Гликоген метаболизируется в глюкозу и в последующем с помощью лактобацилл – в молочную кислоту. Она обеспечивает низкий уровень pH (менее 4,5), что является благоприятным для роста таких ацидофильных микроорганизмов, как лактобациллы (Приложение рис.№33).
На фоне преобладания кислотопродуцирующих микроорганизмов создается оптимальная кислая среда цервикально – вагинальной ниши, что и обуславливает равновесие между различными видами бактерий, колонизирующих женские половые пути. Нормальная бактериальная флора выполняет антагонистическую роль,
препятствуя инвазии патогенных микроорганизмов, а любая инвазия в здоровый эпителий почти всегда сопровождается изменениями микрофлоры влагалища.
Нарушение соотношения количественного уровня различных видов микроорганизмов или видового состава ассоциаций микробиотопов влагалища приводит к возникновению воспалительных процессов в последнем. К механизмам, изменяющим нормальную экосистему влагалища, относятся:
1) гормональные факторы, определяющие содержание гликогена в клетках эпителия;
2) микробный антагонизм; 3) нарушение иммунокомпетентности; 4) сексуальное поведение Для правильной интерпретации патологических изменений при воспалительных
процессов в половых путях женщин важное значение имеет знание цитоморфологических особенностей нормальной слизистой оболочки влагалища.
Эпителий влагалища (многослойный плоский) на протяжении менструального цикла подвержен циклическим изменениям под влиянием воздействия половых гормонов. В многослойном плоском эпителии влагалища можно выделить следующие слои: поверхностный, промежуточный, внешний базальный и внутренний базальный. В первые дни после менструации остается около одной трети части влагалищного эпителия, затем на протяжении менструального цикла он снова восстанавливается.
Клетки плоского эпителия.
Мазки для цитологического исследования получают с поверхности слизистой оболочки, поэтому их клеточный состав представлен слущенными клетками, находящимися на поверхности эпителиального пласта. Чем лучше выражена способность эпителия к созреванию, тем более зрелые клетки попадают в мазок; при атрофических изменениях на поверхности эпителиального пласта располагаются менее зрелые клетки.
ПОВЕРХНОСТНЫЕ КЛЕТКИ – крупные плоские полигональные, около 50 мкм в диаметре. Ядра овальные или округлые, бесструктурные, пикнотичные с максимальным диаметром 5-6 мкм. Зрелые клетки располагаются преимущественно разрозненно, цитоплазма при окрашивании по Папаниколау розовато-желтая, эозинофильная, нежная, прозрачная, в части клеток определяются липидные гранулы и гранулы гликогена. Менее зрелые клетки могут располагаться пластами, нагромождаться друг на друга. Цитоплазма цианофильная, нежная, прозрачная, со складками, контуры ее четкие, неровные.
ПРОМЕЖУТОЧНЫЕ КЛЕТКИ – сравнительно крупные, обычно полигональные. Ядра пузырьковидные, с четкой структурой хроматина, диаметром более 6 мкм. Цитоплазма может быть эозинофильной, цианофильной, характерна складчатость. Зрелые промежуточные клетки (препикнотичные) отличаются от поверхностных размером и структурой ядра. Менее зрелые промежуточные клетки (навикулярные, ладьевидные) овальной формы, меньших размеров, цитоплазма их более плотная. Лактобациллы способны вызывать лизис промежуточных клеток; этот пептический эффект редко распространяется на поверхностные клетки.
ПАРАБАЗАЛЬНЫЕ КЛЕТКИ – мелкие, овальные или округлые, незрелые. Ядро относительно крупное, пузырьковидное, реже дегенеративное, пикнотичное. Цитоплазма обычно окрашивается цианофильно. Клетки не подвержены бактериальному цитолизу, однако в них могут развиваться аутолитические процессы.
КЛЕТКИ БАЗАЛЬНЫЕ (атрофические) – меньше парабазальных, округлые с большим ядром. Появляются в период менопаузы и при послеродовой аменорее.
Клетки цилиндрического эпителия.
В норме располагаются небольшими группами, в виде полосок, сотоподобных структур. Клетки вытянутой формы, ядра располагаются эксцентрически. Могут встречаться «бокаловидные» клетки, цитоплазма в которых растянута слизью, иногда в клетках обнаруживаются гранулы секрета.
Клетки метаплазированного эпителия.
Клетки незрелого метаплазированного эпителия напоминают парабазальные, располагаются преимущественно разрозненно, реже в неплотных скоплениях. Ядра несколько гиперхромные, хроматин распределен равномерно. Размер ядер составляет более половины диаметра клеток. Цитоплазма окрашена равномерно. По мере созревания клеток (созревающая плоскоклеточная метаплазия) появляются клетки с отростками цитоплазмы (клетки-«паучки»). Иногда в цитоплазме определяется зона просветления вокруг ядра или вакуоли. Границы клеток четкие, иногда ровные с одной из сторон. По мере созревания цитоплазма становится все более светлой, иногда вакуолизированной. Форма клеток приближается к овальной, отмечается деление цитоплазмы на более светлую внутреннюю и более интенсивно окрашенную наружную часть. Зрелые метаплазированные клетки практически неотличимы от естественного плоского эпителия.
Цитограмма в пределах нормы.
В норме в препарате из шейки матки, полученном с помощью шпателя, содержатся клетки плоского эпителия. Лейкоциты единичные, число их увеличивается перед менструацией, но в отличие от лейкоцитов при воспалении, они «спокойные», с сохранившимися или пикнотичными ядрами, светлой цитоплазмой, без признаков фагоцитоза. Такой же состав имеют мазки, полученные из влагалища. В соскобе, взятом с помощью шпателя Эйра или щетки Ceruex-Bruch, помимо клеток плоского эпителия, должны содержаться (и это является признаком хорошего качества мазка) эндоцервикальная слизь, клетки цилиндрического эпителия в виде групп, сотоподобных структур, полосок; могут встречаться метаплазированные клетки. В мазках, полученных из цервикального канала, обнаруживают клетки плоского или цилиндрического эпителия, единичные метаплазированные клетки, слизь. Клеточный состав мазков, полученные в разные фазы менструального цикла и различные периоды жизни женщины, отличаются между собой.
Изменение клеточного состава мазков из шейки матки и влагалища в течение менструального цикла и в различных возрастных группах.
У новорожденных в течение первых дней после рождения клеточный состав идентичен составу влагалищного мазка матери перед родами и представлен преимущественно промежуточными клетками и небольшим числом поверхностных. Мазки характеризуются отсутствием лейкоцитов, эритроцитов и бактериальной флоры. В течение месяца характер мазка меняется на атрофический тип. Преобладают парабазальные клетки, имеется небольшое число промежуточных, лейкоциты, необильная коккобациллярная флора.
За 3 – 6 лет до первой менструации (менархе) мазки состоят преимущественно из промежуточных клеток, лейкоциты отсутствуют, появляется физиологическая флора (B. Vaginalis, B.Doderlein), иногда бактериальный цитолиз. Примерно за 18 месяцев до менархе начинаются циклические изменения в эпителии влагалища, связанные с ростм фолликула и дегенерацией его без образования желтого тела.
Изменение мазков в репродуктивном возрасте соответствуют четырем основным периодам менструального цикла :
1. Менструальная фаза. В мазках эритроциты, лейкоциты, кокки, клетки эндометрия, промежуточные и поверхностные клетки.
2. Пролиферативная фаза (фолликулиновая). Уменьшается число лейкоцитов, увеличивается число поверхностных клеток. На 6 – 10 день цикла в мазках можно обнаружить плотные округлые или вытянутые скопления из дегенеративно измененных клеток эндометрия, окруженных гистиоцитами (exodus – исход менструации).
3. Овуляторная фаза. Сопровождается максимально выраженным содержанием клеток. Во время овуляции клетки максимально плоские, располагаются преимущественно разрозненно.
4. Секреторная фаза (прогестероновая). Под действием прогестерона на 6-10 день после овуляции постепенно увеличивается число складчатых клеток, клеток с четкими границами. Перед менструацией мазок представлен преимущественно навикулярными клетками, большинство из которых расположено в скоплениях.
Беременность. В первом триместре беременности устанавливается типичная для беременности картина мазка. После 14 недели эффект, связанный с продукцией гормонов плацентой, выражен. Преобладают навикулярные клетки или при наличии палочек Дедерлейна – «голые ядра» промежуточных клеток. Идеально нормальным для беременной после 3 – 5 месяцев является промежуточно-клеточный тип.
При беременности могут встречаться клетки с укрупненными ядрами, появление которых связанно с гормональными изменениями. Клетки окрашиваются интенсивно, ядра обычно гиперхромные, хроматин распределен равномерно.
Постменопауза. Изменения в мазках сходны с изменениями в пременархе. Сначала отмечаются циклические изменения, не сопровождающиеся менструацией. Затем мазок состоит из промежуточных клеток без циклических вариаций, позже развивается полная атрофия эпителия, и мазки представлены клетками парабазальных слоев и мелкими «псевдопаракератотическими» клетками с интенсивной-базофильной блестящей цитоплазмой, мелким пикнотичным ядром или его фрагментами (Приложение рис.№34).
У некоторых женщин прекращение менструаций не сопровождается выраженными атрофическими изменениями, что, возможно, связано с функцией
надпочечников, на протяжении всей жизни сохраняется промежуточно-клеточный тип мазка, иногда с присутствием поверхностных клеток. Нередко такой тип мазка отмечают у пожилых женщин, продолжающих вести активную сексуальную жизнь.
Дегенеративные изменения клеток в постменопаузе могут сопровождаться цитолизом. В этом случае в мазках обнаруживают клетки парабазального типа и «голые» овальные ядра разрушенных клеток. Иногда атрофические изменения в мазках сопровождаются увеличением ядер реактивного характера. Начинающие цитологи могут принять эти изменения за дисплазию или даже рак. В отличие от дисплазии увеличение ядер не сопровождается другими признаками, характерными для предопухолевых процессов и рака, и является обратимым.
Микрофлора влагалища и шейки матки.
Основное значение для определения инфекционного акта, вызвавшего воспаление, имеет бактериоскопия материала, полученного из уретры, цервикального канала и влагалища, а также бактериологическое исследование (посев). Однако при цитологическом исследовании мазков из влагалищной порции шейки матки и цервикального канала не следует пренебрегать возможностью отметить, соответствует ли бактериальный состав норме, присутствует ли патогенная флора.
Для влагалища в норме характерно: - низкое число микроорганизмов, 95% из которых составляют лактобациллы, большой процент лактобацилл, образующих перекись водорода; - низкая концентрация других микроорганизмов (условно патогенная флора).
В состав нормальной микрофлоры входят также единичные кокки и мелкие палочки. Флора у каждой женщины индивидуальна, сравнительно постоянна. Несколько изменяется в разные периоды менструального цикла. Сочетания микроорганизмов могут быть самыми разнообразными, но преобладает аэробная флора. В небольших колличествах в норме может присутствовать условно патогенная флора (Gardnerella vaginalis, Eschericha colli, Corinebacterium, Streptococcus, Stafilococcus, Bacteroides, Fusobacterium, Peptostreptococcus, Ureaplasma, Mycoplasma hominis и др. микроорганизмы). У девочек до наступления менархе кокковая и коккобацилярная микрофлора является нормальной. У женщин в постменопаюзе палочка Додерлейна также постепенно уступает место коккам, грамположительным диплококкам, мелким палочкам. Бактериальная микрофлора в постменопаузе может быть скудной. Состав бактериальной флоры зависит от гормональных факторов, приема медикаментов, сексуальных контактов, инфекций. Сочетание микроорганизмов бывает разными, однако в норме бактерий немного.
Воспалительные заболевания женских половых органов занимают первое место (55-70%) в структуре гинекологической заболеваемости. Значительную долю в них занимают инфекции вульвы, влагалища и шейки матки. У женщин репродуктивного возраста вагиниты обусловлены наличием бактериального инфицирования (40-50%), вульвовагинального кандидоза(20-25%) и трихомониаза (10-15%).
Все воспалительные процессы половых органов делят на неспецифические и вызванные инфекцией, передающейся половым путем.
Исследования влагалищного отделяемого играет важную роль в диагностике воспалительных заболеваний нижнего отдела половых органов. Общими признаками
воспалительного процесса являются лейкоциты, нейтрофильные и эозинофильные, лимфоидные элементы и макрофаги.
Неспецифические вагиниты – инфекционно-воспалительные заболевания влагалища, обусловленные действием условно патогенных микроорганизмов (кишечная палочка, стрепто -, стафилококки и др.). При неспецифических вагинитах в мазках обнаруживают большое количество лейкоцитов (30-60 и более в поле зрения), ключевые клетки отсутствуют, но достаточно много клеток слущенного эпителия влагалища. Как правило, обнаруживают несколько видов микроорганизмов. В целом микроскопическая картина характерна для воспалительного экссудата.
Бактериальный вагиноз – неспецифический, похожий на воспалительный процесс, при котором во влагалищном отделяемом не обнаруживают патогенные возбудители. В настоящее время бактериальный вагиноз рассматривается как дисбиоз влагалища, в основе которого лежит нарушение микробиоценоза, характеризующегося чрезмерно высокой концентрацией облигатно и факультативно анаэробных условно патогенных микроорганизмов и резким снижением содержания лактобацилл в вагинальном отделяемом или их отсутствием. Клинически бактериальный вагиноз может иметь острое, торпидное или латентное течение. Для острой формы характерны зуд, жжение, бели с неприятным запахом. При торпидной форме симптомы заболевания выражены нечетко, усиливаются до и после менструации. В мазках обнаруживают обильную кокко- бацилярную флору, расположенную на клетках (ключевые клетки) и обильно распределенную по всему мазку с тенденцией скапливаться около клеток в виде «бактериального песка». В мазках из влагалища лейкоциты, как правило, бывают единичными, из шейки матки – в небольшом количестве (Приложение, рис.42).
При бактериальном вагинозе часто обнаруживают значительное число гемофильных палочек (Gardnerella vaginalis ). Это грамвариабельные очень мелкие палочки (кокко-бациллы), имеющие тенденцию собираться в мелкие группы в виде китайских иероглифов. Часто встречаются бациллы Mobiluncus (M.curtisii и M.mulieri ) – тонкие, грамотрицательные изогнутые палочки с заостренными краями. Культуру этого микроорганизма получить трудно, но присутствие его в мазках может быть маркером бактериального вагиноза.
Бактериальная флора при бактериальном вагинозе бывает представлена преимущественно коккобациллами или изогнутыми палочками, но встречается и более полиморфный состав: смесь тонких полиморфных бацилл с разным содержанием коккобацилл, бактероидов, толстых, нитевидных, веретенообразных, спиралевидных палочек и анаэробных кокков. Диагноз БВ устанавливается на основании:
Клинических симптомов (жалобы на выделения из половых путей, часто с неприятным запахом, усиливающиеся после менструации и после полового контакта, зуд, жжение в области гениталий);
Положительного аминотеста (наличия в вагинальном секрете солей аномальных аминов). Для их выявления проводят пробу: каплю 10% КОН или NаОН добавляют на стекле к капле выделений. Щелочь переводит в соли свободные летучие основания, что обуславливает неприятный рыбный запах;
Изменения рН влагалищного отделяемого (выше 4,5); обильной бактериальной флоры с присутствием «ключевых» клеток. При сомнении в характере микрофлоры рекомендуется окрашивание мазков по Граму. Для БВ характерна грамотрицательная или грамвариабельная флора;
Отсутствие лактобацилл; отсутствие воспалительной реакции в мазках из влагалища. В препаратах из цервикального канала, как правило, обнаруживают значительное число лейкоцитов. Для установления диагноза необходимо наличие не менее двух из перечисленных
критериев поражения.
Специфические инфекционные агенты. Простейшие.
Трихомонады
Трихомонады являются самым частым представителем группы простейших, вызывающих воспаление гениталий. Размер их составляет 5-30 мкм, форма округлая, овальная, грушевидная или (при больших размерах) полигональная. Ядро вытянутой формы, с заостренными краями, реже округлая, слабобазфильное, гомогенной окраски. Цитоплазма при окраске по Романовскому гомогенная, иногда вакуолизированная, кружевная, слабобазофильная, по Папаниколау-светло-зеленая, интенсивно окрашенная по периферии. Трихомонада способна вызывать выраженную воспалительную реакцию с некрозом тканей, часто с появлением истинных эрозий шейки матки, последующей эктопией и плоскоклеточной метаплазией. При трихомонадном кольпите в клетках эпителия бывают выражены дегенеративные изменения с утратой клеточных границ, ядра бледные, слегка увеличенные, нередко обнаруживают околоядерное просветление (гало). Может отмечаться воспалительная атипия. Трихомонады часто сочетаются с другой флорой: кокками, лептотрикс, гарднереллами (Приложение, рис.№35-38).
Трихомониаз широко распространен среди женщин в возрасте 20-40 лет. По данным ВОЗ, ежегодно в мире им заражаются более 250-300 млн. человек. Заболевание женщин характеризуется жидкими, пенистыми или гнойными выделениями, раздражением слизистой влагалища. У большинства мужчин заболевание протекает незаметно, в ряде случаев отмечается так называемое утреннее истечение (выделение из уретры капли гноя), и лишь у незначительной части мужчин инфекция принимает острую форму с явлениями уретрита и простатита.
По течению различают: - свежий трихомониаз (острый, подострый и торпидный); - хронический (при давности заболевания свыше 2 месяцев); - трихомонадоносительство.
Формы проявления: трихомонадный вагинит; трихомонадный уретрит; трихомонадный бартолинит.
Гонококки
Гонококки – возбудители гонореи. При типичной нелеченной гонорее обнаруживают четко окрашенные диплококки внутри нейтрофильных лейкоцитов и внеклеточно. Гонококки имеют вид парных бобов, расположенных в шахматном порядке. Другой бактериальной флоры обычно нет. При хронической гонорее могут встречаться дегенеративные формы гонококков: микро- и макроформы, слабоокрашенные, округлые, шарообразные или в виде мелких точек. При подозрении на гонорею необходимо
клиническое обследование, изучение материала, полученного из уретры и цервикального канала, окрашенного по Граму, бактериологическое исследование.
Гонорея относится к одной из самых распространенных бактериальных инфекций. По оценкам экспертов ВОЗ ежегодно гонореей на земном шаре заболевает не менее 150 млн. человек.
Гонококки при бактериоскопическом методе исследования обнаруживают далеко не во всех случаях заболевания. При хронических и леченых случаях заболевания у мужчин положительный результат наблюдается только в 8-20% случаев. У мужчин в острых случаях поражается уретра, в хронических – предстательная железа, семенные пузырьки; у женщин – бартолиниевые железы, влагалище и уретра, позже слизистая оболочка шейки матки, фаллопиевы трубы, прямая кишка; у девочек – влагалище, уретра, прямая кишка, конъюнктива глаз. Однократный отрицательный результат не доказателен, поэтому требуются повторные исследования.
При исследовании мазков у больных гонореей, в основном, наблюдается бактериологическая картина трех видов:
Лейкоциты покрывают все поле зрения, гонококки часто расположены внутриклеточно, имеются гонококки, лежащие свободно; другие микроорганизмы при этом не обнаруживаются;
Клеточный состав тот же, но гонококков нет; посторонняя микрофлора отсутствует; картина характерна для хронической гонореи;
Небольшое количество дегенерированных лейкоцитов и обильная посторонняя микрофлора, появление которой говорит об улучшении течения процесса (при лечении).
Микозы женских половых органов
Грибы являются постоянными обитателями кожи и слизистых оболочек. Кандидоз, кандидамикоз вызываются самыми частыми возбудителями микотических заболеваний – грибами типа кандида (Candida albicans и Torulopsis glabrata ) (Приложение, рис.№40).
Патогенные свойства грибов могут проявляться при иммунодефицитных состояниях, лечении антибиотиками, сахарном диабете. В мазках при этом обнаруживают почкующиеся дрожжевые клетки, споры, псевдомицелий, мицелий. Для Candida albicans характерны почкующиеся дрожжевые клетки округлой или вытянутой формы и толстые двухконтурные нити псевдомицелия, который, в отличие от истинного мицелия, представляет собой вытянутые дрожжевые клетки.
Torulopsis glabrata встречается в виде почкующихся спор округлой или овальной формы с довольно толстой бесцветной оболочкой.
Клинически заболевание известно как молочница слизистых оболочек: кандидозный вагинит; кандидозный вульвит; кандидозный уретрит, эндоцервицит и цистит.
Хламидии
образование размером 0,3 – 0,7 мкм, адаптированное к внеклеточному существованию, инфекционная форма возбудителя. Ретикулярное тельце – компактное образование размером свыше 1,2 мкм, содержит плотноупакованные вегетативные формы. Организмы размножаются в клетках эпителия, преимущественно метаплазированных и цилиндрических. Хламидии могут вызвать бесплодие. Хламидийное поражение чаще всего проявляется уретритами, сальпингитами, может вызвать более 20 клинических синдромов, в том числе фарингиты, пневмонии, болезнь Рейтера, артралгии и артриты. Диагноз устанавливают с помощью бактериологического, серологического, иммуноморфологического исследования. Цитологическое исследование не может заменить эти методы, но как метод скрининга отличается высокой чувствительностью.
Поводом для поиска признаков хламидийного поражения служат клинические данные, наличие эктопии, обнаружение в мазках большого числа метаплазированных клеток с вакуолями, признаки воспалительной атипии эпителия, отмечающиеся почти у всех больных. Пораженные клетки обычно располагаются небольшими группами, ядро часто имеет вишневый оттенок, хроматин распределен причудливо, нагромождения чередуются с просветлениями, мембрана ядра складчатая. Характерным считают присутствие в таких клетках нейтрофильных лейкоцитов (аутофагия), пунктацию цитоплазму микровакуолями, в части из которых обнаруживают мелкие эозинофильные гранулы. Ретикулярные тельца располагаются вблизи ядра, нередко образуя вдавления на его поверхности. Реже встречаются клетки объемной вакуолью в цитоплазме, заполненной мелкими эозинофильными или базофильными частицами, распределенными по всей вакуоли (облаковидные включения) или в центре вакуоли (мишеневидные включения). Однако некоторые образования в цитоплазме, в частности секреторные вакуоли в железистом эпителии, могут быть причиной ошибочного заключения о хламидийной инфекции. Цитологические признаки хламидийной инфекции являются ориентировочными и не могут заменить культуральный, метод прямой иммунофлуоресценции, молекулярно – биологические методы.
Вирус простого герпеса
Поражение Herpes simplex virus (HSV), (Приложение, рис.№51), клинически проявляется мелкими пузырьками со светлым содержимым на слизистой оболочке влагалища, вульвы и/или шейки матки. Пузырьки довольно быстро разрушаются, возникает истинная эрозия. На ранних стадиях болезни отмечают увеличение ядер клеток плоского эпителия со своеобразной гомогенизацией хроматина. Затем появляются многоядерные крупные, до 60 мкм в диаметре, клетки. Структура хроматина представляется размытой, ядерная мембрана контурируется четко. Отмечается нагромождение ядер, они как бы приспосабливаются друг к другу. Как правило, обнаруживают признаки паракератоза, гиперкератоза, могут появляться крупные причудливые клетки плоского эпителия с признаками ороговения. Вирус герпеса простого II типа особенно опасен для плода и новорожденного ребенка.
Реактивные изменения эпителия
Воспаление
Воспаление проявляется экссудативными, дегенеративными, репаративными, защитными изменениями.
Экссудативные изменения. В препаратах обнаруживают лейкоциты и бесструктурное вещество. При остром воспалении преобладают нейтрофильные лейкоциты, большей частью разрушенные, «голые» ядра лейкоцитов, в сохранившихся лейкоцитах – фагоцитированные бактерии, обломки ядер и клеток. При подостром и хроническом воспалении к нейтрофильным лейкоцитам присоединяются эозинофильные (нередко встречаются при хронической гонорее), лимфоциты, макрофаги (часто преобладают при вирусной, хламидийной инфекции).
Дегенеративные изменения могут проявляться пикнозом ядер, нарушением целостности ядерной мембраны, структуры хроматина, кариорексисом и кариолизисом, появлением голоядерных элементов. Дегенеративные изменения эпителия могут приводить к выраженному укрупнению ядер. Структура хроматина нарушена, петли хроматина чередуются с «пустотами», на этом фоне четко контурируются ядрышки (Приложение, рис.№57,58).
Чаще всего дегенеративные изменения бывают связанны с воспалением, однако они могут быть следствием гормонального влияния.
Репаративные изменения. При воспалении, вызванном любой микрофлорой, на эктоцервиксе могут возникать поверхностные изъязвления с обнажением стромы, истинные эрозии. Эпителизация дефектов слизистой оболочки (регенерация, репарация) происходит за счет выраженной пролиферации клеточных элементов, а также за счет того, что клетки увеличиваются в размерах, вытягиваются, закрывая поврежденные участки. Особенно выражены эти изменения при трихомонадной, хламидийной, гонорейной, герпетической инфекциях. Признаки репаративных изменений могут обнаружиться в плоском эпителии, в стромальных клетках. Однако наиболее выраженными способностями к репарации обладает железистый эпителий, благодаря которому обнаженные участки (истинные эрозии) эпителизируют, вследствие этого на месте истинных эрозий могут обнаруживаться участки эктопии.
Для репаративных изменений характерны клетки крупных размеров с укрупненными ядрами (Приложение, рис.№59,60). Ядрышки одиночные или множественные, иногда разных размеров и формы. Хроматин нежнозернистый, нагромождение хроматина отмечается редко. Контуры ядер четкие. Стромальные элементы преимущественно располагаются разрозненно. Скопления клеток при репарации часто синцитиоподобные, ядра в скоплениях ориентированы в одном направлении. Часто встречаются митозы. В отличие от злокачественных поражений при репаративных процессах слабо выражена атипия ядер. Репаративные изменения могут появиться в ходе воспаления, после крио-, электро-, лазерного лечения, во время лучевой терапии, при формировании полипов, при заживлении культи после гистерэктомии. Регенераторные изменения, сопровождающие воспаление, способны создать дополнительные трудности в интерпретации цитограмм, поэтому окончательная оценка состояния эпителия может быть дана только после лечения воспаления. Повторное исследование позволяет исключить ошибку, связанную с неправильной оценкой репаративных изменений клеток.
При хронических воспалительных процессах со стороны эпителия могут наблюдаться изменения защитного характера (пролиферация, плоскоклеточная метаплазия, атипическая плоскоклеточная метаплазия, гиперкератоз, паракератоз).
Воспалительная атипия. Сочетание дегенеративных, репаративных, пролиферативных изменений при воспалении может привести к так называемой воспалительной атипии эпителия. Цитологически воспалительная атипия проявляется увеличением ядер, гиперхромией, наличием многоядерных клеток. Эти изменения могут стать причиной ложно – положительного диагноза дисплазии или рака. В отличии от злокачественных изменений распределение хроматина при «воспалительной атипии» более равномерное, контуры глыбок хроматина нечеткие, «смазанные» (Приложение, рис.№61,62,63,64,66,68).
Воспалительная атипия железистого эпителия проявляется резким увеличением клеток и ядер. В ядрах нередко обнаруживают одно-два укрупненных ядрышка, многочисленные хромоцентры. Могут встречаться многоядерные клетки и «голые» ядра разрушенных клеток.
Гиперкератоз, паракератоз, дискератоз.
Реакция эпителия на хроническое повреждение или раздражение (при хроническом воспалении, гормональном воздействии, нарушении трофических процессов и др.) может проявиться усиленным размножением клеток. Усиленное размножение клеток многослойного плоского эпителия способно привести к утолщению слоя с удлинением межсосочковых отростков (акантоз). Пролиферация клеток парабазального слоя с ороговением поверхностного слоя (гиперкератоз) приводит к тому, что эпителий шейки матки напоминает эпителий кожи (эпидермизация).
Реакция эпителия на раздражение или нарушение трофических процессов может также проявиться как «усиленная дифференцировка». Это приводит к развитию другой разновидности патологического ороговения, обозначаемой как паракератоз.
Термин паракератоз, применительно к эпидермису, определен как задержка ядер в роговом слое.
Такое определение для шейки матки неприемлемо, т. к. в ороговевающем эпителии в норме и в поверхностном слое сохраняются ядра, но впоследствие морфологического сходства с изменениями в эпидермисе этот процесс назван паракератозом. Паракератоз шейки матки характеризуется присутствием в поверхностном слое множественных слоев мелких компактных клеток типа миниатюрных поверхностных с пикнотическими ядрами. Измененные участки могут быть четко ограниченны от нижележащих слоев нормального эпителия. Сам по себе паракератоз не имеет клинического значения, являясь защитной реакцией эпителия, однако он может быть косвенным признаком вирусного поражения, может скрывать расположенные ниже дисплазию и рак. Паракератоз может развиться при длительном лечении эстрогенами и длительном применении оральных контрацептивов.
Гиперкератоз в цитологических препаратах из шейки матки характеризуется наличием безъядерных «чешуек» плоского эпителия, скоплений из блестящих Безъядерных клеток, иногда обширных.
Паракератоз характеризуется наличием мелких клеток плоского эпителия округлой, овальной вытянутой или полигональной формы, расположенных разрозненно или в пластах. Ядра пикнотичные, округлые, овальные или палочковидные, расположены
центрально. Цитоплазма зрелая, окраска ее напоминает окраску чешуек, гомогенная, иногда блестящая, при окрашивании по Паппенгейму и Лейшману интенсивно голубая, по Романовскому – розовая или малиновая, по Папаниколау – розовая или оранжевая. Могут встречаться так называемые «доброкачественные жемчужены» - округлые структуры, в которых клетки расположены концентрически.
Дискератоз. Дискератоз характеризуется эпителиальными клетками небольших размеров вытянутой или полигональной формы с увеличенными, гиперхромными ядрами, плотной блестящей цитоплазмой. Дискератоз часто встречается при папилломавирусной инфекции.
Плоскоклеточная метаплазия
Плоскоклеточная метаплазия – физиологический процесс, защитный механизм, благодаря которому железистый эпителий в участках эктопии на влагалищной порции шейки матки замещается многослойным плоским эпителием. Однако плоскоклеточную метаплазию рассматривают как опухолеподобный (патологический) процесс, если она развивается в эндоцервикальном канале, характеризуется замещением цилиндрического эпителия на плоский как на поверхности слизистой оболочки цервикального канала, так и в шеечных железах (Приложение, рис.№80,81,82,83).
В цитологических препаратах резервные клетки встречаются редко. Клетки мелкие, границы их неровные, четкие, ядра округлые или почкообразные, расположены центрально. Хроматин нежнозернистый, распределен равномерно. Цитоплазма нежновакуолизированная, пенистая. В цитологических препаратах идентифицировать резервные клетки обычно удается при резервноклеточной гиперплазии, когда они расположены в скоплениях. Обычно скопления напоминают синцитий, границы клеток не определяются. Иногда клетки располагаются в тесной связи с метаплазированными. Разрозненно лежащие резервные клетки трудно отличить от мелких гистиоцитов, стромальных клеток.
Плоскоклеточная метаплазия может сопровождаться развитием патологического ороговения. В цитограммах при этом помимо метаплазированных клеток обнаруживают признаки гиперкератоза или паракератоза. В связи с накоплением кератинов цитоплазма некоторых метаплазированных клеток окрашивается интенсивно, при окраске по Папаниколау – в оранжевые тона. Нередко в цитоплазме метаплазированных клеток обнаруживают вакуоли.
Метаплазированный эпителий может проявлять черты атипии на ранних стадиях развития. Такие изменения обозначают термином «атипическая плоскоклеточная метаплазия». Отмечается укрупнение и гиперхромия ядер метаплазированных клеток, различие размеров ядер в пределах одной структуры, неравномерное распределение хроматина. Атипическая плоскоклеточная метаплазия может стать источником дисплазии.
Железистая гиперплазия.
Железистая гиперплазия характеризуется пролиферацией железистых структур в шейке матке. Развитие цилиндрического эпителия на влагалищной части шейки матки обозначается различными терминами: эктопия, псевдоэрозия, эндоцервикоз, эктопион. Источником цилиндрического эпителия на влагалищной порции шейки матки считают
эпителий эндоцервикса и полипотентные «резервные клетки», обладающие способностью развиваться как в сторону плоского (при плоскоклеточной метаплазии), так и железистого эпителия. Эти же клетки составляют основу так называемой микрогландулярной гиперплазии. В связи с тем, что они являются клетками герминативного типа, различные причины могут привести к неправильной дифференцировки этих клеток, а также к их атипической пролиферации.
Задача цитологического исследования – не столько констатировать наличие железистого эпителия на влагалищной порции шейки матки, сколько внимательно изучить мазки с целью не пропустить патологические изменения (атипию) в железистом, метаплазированном или плоском эпителии. Для эктопии более характерны «спокойные» клетки цилиндрического эпителия нормальных размеров и формы, расположенные в виде «пчелинных сот» или одно-, двухядерных «полосок». При пролиферирующем эндоцервикозе клетки располагаются группами или железистоподобными структурами, иногда двухслойными. Ядра укрупнены, в отдельных клетках встречаются ядрышки. Хроматин распределен равномерно, отмечается незначительная гиперхромия ядер. Располагаются ядра преимущественно эксцентрически. Цитоплазма обильная, базофильная или светлая пенистая. Клетки в структурах несколько наслаиваются друг на друга, отличаются по размерам в пределах структур и мазка. При заживающих эндоцервикозах в мазках обнаруживают также большое количество метаплазированных клеток.
Дисплазия.
Согласно определению ВОЗ, дисплазия – это патологический процесс, при котором в части толщи эпителиального слоя появляются клетки с различной степенью атипии и нарушается способность клеток к дифференцировке. Диспластические изменения возникают как в многослойном плоском эпителии влагалищной порции шейки матки, так и в участках плоскоклеточной метаплазии слизистой оболочки в зоне трансформации и цервикальном канале. Как правило, диспластические изменения начинаются в зоне стыка плоского и цилиндрического эпителия или зоне трансформации и затем распространяются на влагалищную часть и/или в цервикальный канал.
СЛАБОВЫРАЖЕННАЯ ДИСПЛАЗИЯ. При слабо выраженной дисплазии (1 степень) имеется небольшая ядерная патология, которая распространяется во всей толще эпителия, хотя наиболее она выражена в клетках базального слоя. Полярность и характер послойного расположения эпителиальных клеток при этом почти не изменены. Цитологические критерии дисплазии основываются преимущественно на степени выраженности дискариоза, изменений со стороны ядра. В понятии дискариоза входят: 1) непропорциональное увеличение ядра, 2) неправильная форма и контуры, 3) гиперхромия, 4) неравномерная конденсация хроматина и утолщение мембраны, 5) аномалии в числе, размере и форме ядрышек, 6) многоядерность в сочетании с любым из перечисленных признаков. При дисплазии 1ст. связи между клетками не нарушены, дифференцировка клеток сохранена, поэтому в цитологических мазках изменения обнаруживают преимущественно в зрелых клетках. Клетки с дискариозом единичные и расположены разрозненно, в небольших скоплениях или одномерных пластах среди нормальных клеток разных слоев (Приложение, рис.№100,101).
УМЕРЕННАЯ ДИСПЛАЗИЯ. При умеренной дисплазии (2 степени) размер клеток с дискариозом более вариабелен: кроме патологически измененных поверхностных обнаруживают клетки с атипией размера промежуточных и парабазальных; они часто имеют овальную или округлую форму. Большинство клеток расположено разрозненно. Ядерно-цитоплазматическое соотношение сдвинуто в сторону ядра, контуры неровные, хроматин зернистый, гиперхромия умеренная. Изменения ядер больше выражены в мелких клетках, ядерно-цитоплазменного соотношения – в более крупных. Встречаются мелкие клетки полигональной формы с мелкими ядрами (плоского типа) и округлые или овальные с базофильной цитоплазмой (метаплазированного типа). В среднем число патологических клеток в мазках с нарастанием степени дисплазии увеличивается (Приложение, рис.№104,105).
ВЫРАЖЕННАЯ ДИСПЛАЗИЯ. При тяжелой дисплазии (3 степени) признаки дискариоза более выражены. Размеры ядер могут быть меньше, чем при дисплазии 1-2 ст., но ядерно-цитоплазменное соотношение в большей мере сдвинуто в сторону ядра. Встречаются хромоцентры, участки нагромождения хромотина, но в основном хроматин распределен равномерно. Ядрышки отсутствуют. Контуры мембраны неровные, иногда она разрушается, и границы клеток выглядят волнистыми. Чем выше степень дисплазии, тем чаще встречаются скопления измененных клеток не только в виде пластов, но и синцитиоподобные: двухмерные, с нечеткими клеточными границами (Приложение, рис. №114-116).
Дисплазия может сочетаться с инфекциями. При сочетании с инфекцией установить степень дисплазии по цитологическим мазкам не всегда удается в связи с выраженными реактивными воспалительными изменениями эпителия. Эти сложности бывают особенно выражены при сочетании с хламидийной инфекцией.
Дисплазия может развиваться одновременно в нескольких участках шейки матки, при этом нередко изменения бывают выражены в различной степени и в цервикальном канале оказываются более тяжелыми, чем на влагалищной порции. Дисплазия может сопутствовать инвазивному раку.
З а к л ю ч е н и е: Цитологический анализ производится в первую очередь для того, чтобы получить ответ на вопрос о наличии злокачественного новообразования. В процессе дифференциальной диагностики определяется характер патологического процесса и устанавливаются воспалительные, реактивные, пролиферативные или предраковые поражения.
Л и т е р а т у р а
1. Г.И.Назаренко, А.А.Кишкун, «Клиническая оценка результатов
лабораторных исследований», Москва, «Медицина» - 2000г.
2. С.Теплов, Е.Горпаева, Г.Тифитулина, «Все о женских половых
инфекциях», Москва, Центрполиграф, 2003 г.
3. И.П.Шабалова, «Критерии диагностики заболеваний шейки матки», МЗ
РФ РМАПО, Москва 2001 г.
Видовой состав нормальной микрофлоры влагалища (Краснопольский В.И. и др. 1997)
Микроорганизм Содержание, частота обнаружения
Общее количество 105-107/мл
Факультативные лактобациллы Более 90%
Другие микроорганизмы: 10%
Staphylococcus epidermidis 36,6%
Бифидобактерии 50%
Candida albicans 25% (у беременных до 40%)
Gardnerella vaginalis 40-50%
Ureaplasma hominis 70%
Кишечная палочка В небольшом количестве
Стафилококки и стрептококки То же
Анаэробная микрофлора
(бактероиды, пептострептококки, клостридии)
Репарация - это свойство живой клетки бороться с различными повреждениями ДНК. В окружающем мире существует множество факторов, способных вызвать необратимые изменения в живом организме. Чтобы сохранить свою целостность, избежать патологических и несовместимых с жизнью мутаций, должна существовать система самостоятельного восстановления. Как нарушается целостность генетического материала клетки? Рассмотрим этот вопрос более подробно. Также выясним, какие существуют восстановительные механизмы организма и как они работают.
Нарушения в ДНК
Молекула дезоксирибонуклеиновой кислоты может быть разорвана как в ходе биосинтеза, так и под влиянием вредных веществ. К негативным факторам, в частности, относят температуру или физические силы различного происхождения. Если разрушение произошло, клетка запускает процесс репарации. Так начинается восстановление исходной структуры За репарацию отвечают особые ферментные комплексы, присутствующие внутри клеток. С невозможностью отдельных клеток осуществлять восстановление связаны некоторые заболевания. Наука, изучающая процессы репарации, - это биология. В рамках дисциплины проведено достаточно много опытов и экспериментов, благодаря которым становится более понятным процесс восстановления. Надо отметить, что механизмы репарации ДНК очень интересны, как и история открытия и изучения данного феномена. Какие факторы способствуют началу восстановления? Для того чтобы процесс запустился, необходимо, чтобы на ДНК воздействовал стимулятор репарации тканей. Что это такое, подробнее расскажем чуть ниже.
История открытия
Это удивительное явление начал изучать американский ученый Кельнер. Первым значимым открытием на пути исследования репарации стал такой феномен, как фотореактивация. Этим термином Кельнер назвал эффект снижения вреда от ультрафиолетового облучения при последующей обработке поврежденных клеток ярким излучения видимого спектра.
"Световое восстановление"
Впоследствии исследования Кельнера получили свое логическое продолжение в работах американских биологов Сетлоу, Руперта и некоторых других. Благодаря труду этой группы ученых было достоверно установлено, что фотореактивация является процессом, который запускается благодаря особому веществу - ферменту, катализирующему расщепление димеров тимина. Именно они, как выяснилось, образовывались в ходе экспериментов под воздействием ультрафиолета. При этом яркий видимый свет запускал действие фермента, который способствовал расщеплению димеров и восстановлению первоначального состояния поврежденных тканей. В данном случае речь идет о световой разновидности восстановления ДНК. Определим это более четко. Можно сказать, что световая репарация - это восстановление под воздействием света первоначальной структуры ДНК после повреждений. Однако данный процесс не является единственным, способствующим устранению повреждений.
"Темновое" восстановление
Спустя некоторое время после открытия световой была обнаружена темновая репарация. Это явление происходит без какого-либо воздействия световых лучей видимого спектра. Данная способность к восстановлению обнаружилась во время исследования чувствительности некоторых бактерий к ультрафиолетовым лучам и Темновая репарация ДНК - это способность клеток убирать любые патогенные изменения дезоксирибонуклеиновой кислоты. Но следует сказать, что это уже не фотохимический процесс, в отличие от светового восстановления.
Механизм "темнового" устранения повреждений
Наблюдения за бактериями показали, что спустя некоторое время после того, как одноклеточный организм получил порцию ультрафиолета, вследствие чего некоторые участки ДНК оказались поврежденными, клетка регулирует свои внутренние процессы определенным образом. В результате измененный кусочек ДНК просто отрезается от общей цепочки. Получившиеся же промежутки заново заполняются необходимым материалом из аминокислот. Иными словами, осуществляется ресинтез участков ДНК. Открытие учеными такого явления, как темновая репарация тканей, - это еще один шаг в изучении удивительных защитных способностей организма животного и человека.
Как устроена система репарации
Эксперименты, позволившие выявить механизмы восстановления и само существование этой способности, проводились с помощью одноклеточных организмов. Но процессы репарации присущи живым клеткам животных и человека. Некоторые люди страдают Это заболевание вызвано отсутствием способности клеток ресинтезировать поврежденную ДНК. Ксеродерма передается по наследству. Из чего же состоит репарационная система? Четыре фермента, на которых держится процесс репарации - это ДНК-хеликаза, -экзонуклеаза, -полимераза и -лигаза. Первый из этих соединений способен распознавать повреждения в цепи молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты. Он не только распознает, но и обрезает цепь в нужном месте, чтобы удалить измененный отрезок молекулы. Само устранение осуществляется с помощью ДНК-экзонуклеазы. Далее происходит синтез нового участка молекулы дезоксирибонуклеиновой кислоты из аминокислот с целью полностью заменить поврежденный отрезок. Ну и финальный аккорд этой сложнейшей биологической процедуры совершается с помощью фермента ДНК-лигазы. Он отвечает за прикрепление синтезированного участка к поврежденной молекуле. После того как все четыре фермента сделали свою работу, молекула ДНК полностью обновлена и все повреждения остаются в прошлом. Вот так слаженно работают механизмы внутри живой клетки.
Классификация
На данный момент ученые выделяют следующие разновидности систем репарации. Они активируются в зависимости от разных факторов. К ним относятся:
- Реактивация.
- Рекомбинационное восстановление.
- Репарация гетеродуплексов.
- Эксцизионная репарация.
- Воссоединение негомологичных концов молекул ДНК.
Все одноклеточные организмы обладают как минимум тремя ферментными системами. Каждая из них обладает способностью осуществлять процесс восстановления. К этим системам относят: прямую, эксцизионную и пострепликативную. Этими тремя видами восстановления ДНК обладают прокариоты. Что касается эукариот, то в их распоряжении находятся дополнительные механизмы, которые называются Miss-mathe и Sos-репарация. Биология подробно изучила все эти виды самовосстановления генетического материала клеток.
Структура дополнительных механизмов
Прямая репарация — это наименее сложный способ избавления от патологических изменений ДНК. Ее осуществляют особые ферменты. Благодаря им восстановление структуры молекулы ДНК происходит очень быстро. Как правило, процесс протекает в течение одной стадии. Одним из вышеописанных ферментов является O6-метилгуанин-ДНК-метилтрансфераза. Эксцизионная система репарации - это тип самовосстановления дезоксирибонуклеиновой кислоты, который подразумевает вырезание измененных аминокислот и последующую замену их заново синтезированными участками. Этот процесс уже осуществляется в несколько стадий. В ходе пострепликативного восстановления ДНК в структуре этой молекулы могут образовываться бреши величиной в одну цепочку. Затем они закрываются при участии белка RecA. Пострепликативная система репарации уникальна тем, что в ее процессе отсутствует этап распознавания патогенных изменений.
Кто отвечает за механизм восстановления
На сегодняшний день ученым известно, что такое простейшее существо, как кишечная палочка, обладает не менее чем полусотней генов, отвечающих непосредственно за репарацию. Каждый ген выполняет определенные функции. К ним относят: распознавание, удаление, синтез, прикрепление, идентификацию последствий воздействия ультрафиолета и так далее. К сожалению, любые гены, в том числе и те, что отвечают за процессы репарации в клетке, подвергаются мутационным изменениям. Если это происходит, то они запускают более частые мутации и во всех клетках организма.
Чем опасно повреждение ДНК
Каждый день ДНК клеток нашего организма подвергаются опасности повреждений и патологических изменений. Этому способствуют такие факторы окружающей среды, как пищевые добавки, химические вещества, перепады температур, магнитные поля, многочисленные стрессы, запускающие определенные процессы в организме, и многое другое. Если структура ДНК будет нарушена, это может вызвать тяжелую мутацию клетки, а может в будущем привести к раку. Именно поэтому у организма есть комплекс мер, призванных бороться с такими повреждениями. Даже если ферментам не удается вернуть ДНК в первозданный вид, система репарации работает на то, чтобы свести повреждения к минимуму.
Гомологичная рекомбинация
Разберемся, что это такое. Рекомбинация являет собой обмен генетическим материалом в процессе разрыва и соединения молекул дезоксирибонуклеиновой кислоты. В том случае, когда в ДНК возникают разрывы, начинается процесс гомологичной рекомбинации. В ходе него осуществляется обмен фрагментами двух молекул. Благодаря этому точно восстанавливается первоначальная структура дезоксирибонуклеиновой кислоты. В некоторых случаях может происходить проникновение ДНК. Благодаря процессу рекомбинации возможна интеграция этих двух разнородных элементов.
Механизм восстановления и здоровье организма
Репарация - это обязательное условие нормального функционирования организма. Подвергаясь ежедневно и ежечасно угрозам повреждений и мутаций ДНК, многоклеточная структура приспосабливается и выживает. Это происходит в том числе и за счет налаженной системы репарации. Отсутствие нормальной восстановительной способности вызывает болезни, мутации и другие отклонения. К ним относятся различные патологии развития, онкология и даже само старение. Наследственные болезни вследствие нарушений репарации могут приводить к тяжелым злокачественным опухолям и другим аномалиям организма. Сейчас определены некоторые заболевания, вызываемые именно сбоями систем репарации ДНК. Это такие, например, патологии, как ксеродерма, неполипозный рак толстой кишки, трихотиодистрофия и некоторые раковые опухоли.
ВВЕДЕНИЕ.
Целью данного реферата является сравнение двух процессов - процесса злокачественного перерождения ткани и процесса репаративной регенерации. На первый взгляд в них нет ничего общего, хотя наверняка это не так.
Мой реферат будет состоять из трех частей - в первой и второй частях я опишу сущность процессов репарации и онкогенеза, влияющие на эти процессы факторы, некоторые основные понятия связанные с этими явлениями. В последней, третьей части я попытаюсь сравнить некоторые явления и процессы, имеющие место быть в том или другом случае.
Начать следует с основных понятий:
«РЕГЕНЕРАЦИЯ (позднелатинское regeneratio – возрождение, восстановление) – обновление структур организма в процессе жизнедеятельности и восстановление структур, утраченных в результате патологических процессов. Различают физиологическую и репаративную регенерацию.
Физиологическая регенерация – непрерывное обновление структур на клеточном (смена клеток крови, эпидермиса, печени и д.р.) и внутриклеточном (обновление клеточных органелл) уровнях, благодаря чему обеспечивается функционирование органов и тканей.
Репаративная регенерация – процесс ликвидации структурных повреждений после действия патогенных факторов. В ее основе лежат такие же механизмы, как и при физиологической регенерации, она отличается лишь большей интенсивностью проявлений. Репаративную регенерацию, в процессе которой восстанавливается ткань, идентичная погибшей, называется полной, или реституцией . В ряде случаев в результате репаративной регенерации в зоне повреждения образуется не специфическая для данного органа ткань, а рубец – неполная регенерация или субституция . При некоторых состояниях организма (гиповитаминозе, истощении и д.р.) течение репаративной регенерации бывает затяжным, качественно извращенным (сопровождается образованием длительно незаживающих язв, формирование ложного сустава и д.р.), то есть наблюдается патологическая регенерация.
Процесс регенерации происходит на всех уровнях – органном, тканевом, клеточном, внутриклеточном. Осуществляется он путем деления клеток, обновления внутриклеточных структур и их размножения.
ОНКОГЕНЕЗ представляет собой длительный и многостадийный процесс, состоящий из совокупности событий, которые в экспериментальных моделях разделяют на стадии инициации, промоции и прогрессии . Хотя концепция многостадийности онкогенеза была разработана исходя из результатов опытов с использованием лабораторных животных, считается, что у человека опухолевый процесс развивается подобным образом. Согласно существующим представлениям, неопластическое перерождение ткани может происходить в результате генетических изменений в одной клетке, которая в результате митотического деления дает начало клону клеток, имеющих трансформированный фенотип. Эти клетки претерпевают множественные изменения, прежде чем стать опухолевыми, и каждая из стадий онкогенеза характеризуется определенными фенотипическими, генотипическими и биохимическими особенностями.
РАКОВОЕ ПЕРЕРОЖДЕНИЕ.
ОНКОГЕНЫ, ПРОТООНКОГЕНЫ, АНТИОНКОГЕНЫ.
Во всех нормальных клетках есть гены, близкие по структуре к вирусным онкогенам, они были названы протоонкогенами. Эти гены регулируют нормальное поведение клетки – ее ответ на ростовые факторы, на гормоны, нормальный темп и «расписание» делений. Протоонкогены находятся под тщательным и жестким контролем других генов. Мутации протоонкогенов выводят их из-под воздействия контролирующих генов, делают их автономными. Как правило, воздействие различных канцерогенных факторов приводит к постоянной активности протоонкогена. Так хромосомные транслокации ведут к тому, что потоокоген попадает под контроль постоянно действующего в данной ткани гена, и он работает непрерывно, не давая клетке выйти из цикла делений (myc), или посылая непрерывные сигналы с мембраны в ядро(ras) , или приводя к синтезу ростовых факторов, посылающих для той же клетки сигналы к делению (аутокринная стимуляция). Канцерогенные вещества и облучение обладают высокой мутагенной активностью, они вызывают изменения во многих генах, в том числе и в протоонкогенах. Эти мутации могут вести либо к нарушению регуляции протоонкогена, и тогда он выходит из-под контроля, либо к изменению свойств белка, контролируемого этим геном. Мутировавшие онкогены могут вызывать синтез онкобелка с измененными свойствами, и этот белок вызывает уже те процессы, которые определяют характерное асоциальное поведение клетки.
Итак, общим звеном в возникновении опухолей является онкоген, внесенный в клетку вирусом, или возникший из протоонкогена, а результате мутации, или выведенной из-под контроля сдерживающих генов хромосомной транслокации. Но в последние годы найдено еще одно звено, по-видимому, наиболее общее звЕно канцерогенеза – гены-супрессоры опухолей, подавляющие активность онкогенов. Главный представитель антионкогенов - р53 , названный по продукту от р-protein, и 53 – тк вес 53000 дальтон.
Было показано, что накопление продуктов нормального гена р53 останавливает прохождение клеткой митотического цикла на границе G1 и S . в результате поврежденная клетка не может удвоить поврежденную ДНК и передать геном своим клеткам-потомкам при делении. У клетки есть спец ферменты, ремонтирующие испорченную ДНК. Если через какое-то время повреждение исправлено, то вызванный р53 блок деления снимается, и клетка может вновь размножаться. Если повреждение ДНК не исправлено, тор53 включает программу апоптоза.
БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ
ОПУХОЛЕВЫХ КЛЕТОК.
Самой характерной биологической особенностью опухолевых клеток является их автономность – независимость темпа размножения и других проявлений их жизнедеятельности от внешних воздействий (по отношению к клеткам), изменяющих и регулирующих жизнь нормальных клеток. Неправильно считать автономность абсолютной, понимать ее как полную независимость опухоли - любое новообразование сохраняет ту или иную степень зависимости от воздействующих на него факторов.
Также признаком многих, особенно злокачественных, опухолей я является анаплазия ткани, возвращение ее к более примитивному типу.
Для морфологической анаплазии характерна утрата опухолевой тканью особенностей, характерных для исходных дифференцированных тканей. Степень анаплазии может нарастать в ходе развития опухолей.
Наряду с морфологической анаплазией можно говорить о функциональной анаплазии – частичной или полной утрате опухолевой тканью способности выполнять специфические функции, характерные для соответствующей нормальной ткани: секреторные, сократительные и т.д..
Биохимическая анаплазия проявляется в исчезновении из опухолевых клеток части, или всех специфических ферментов, характерных для исходных клеток. Так, в клетках анаплазированных гепатом не выявляются многие ферменты, специфические для нормальной печеночной клетки.
Наряду с исчезновением белков, характерных для ткани взрослого животного, в некоторых типах опухолей возобновляется синтез белков, специфичных для эмбриона. Наиболее ярким примером является возобновление синтеза эмбрионального альфа-фетопротеина клетками гепатом человека и животных.
Иммунологическая анаплазия проявляется в исчезновении из опухолевых клеток ряда антигенов, типичных для нормальных клеток того же типа (антигенное упрощение).
Инвазивный рост – способность опухолевой ткани врастать в окружающие ткани и, разрушая, замещать их. Это – характерная черта злокачественности.
Метастазирование также принадлежит к числу наиболее характерных отличительных особенностей злокачественных опухолей. Основными этапами процесса можно считать отделение опухолевых клеток от основного узла и попадание их в кровеносный или лимфатический сосуд, циркуляцию этих клеток в крои, или лимфе, прилипание клеток к сосудистой стенке и образование опухолевого эмбола, выход клеток из сосуда и пролиферацию их с образованием метастатического узла.
ОНКОГЕНЕЗ.
Инициация онкогенеза - это процесс, в ходе которого химические, физические и биологические агенты изменяют определенные элементы генома клетки-мишени. Для того чтобы изменения, произошедшие во время инициации онкогенеза, закрепились, необходимо, чтобы осуществилась репликация ДНК клетки. Мутации определенных генов могут изменить свойства клеток. Изменения генома в первую очередь затрагивают гены, ответственные за основные жизненно важные функции клеток. Для возникновения рака недостаточно единичной мутации, а необходимы изменения в нескольких (не менее двух) генах, один из которых обеспечивает иммортализацию (бессмертие) клеток, а другой - развитие злокачественного фенотипа.
Промоция онкогенеза - это стадия, которая характеризуется увеличением популяции инициированных клеток и дальнейшими изменениями в их геноме под влиянием промоторов канцерогенеза, причем последние могут быть как генотоксическими канцерогенами, так и эндогенными факторами (например, стимуляция гормонами). Так формируется и увеличивается популяция клеток с геномными повреждениями, предшествующими их злокачественному перерождению. При этом возрастает вероятность вторичной мутации в какой-нибудь из клеток в этой популяции, поскольку делящиеся клетки более чувствительны к действию мутагенов. Главная особенность стадии промоции - ее обратимость и наличие концентрационного порога в действии промоторов.
Прогрессия онкогенеза - это активная стадия опухолевого процесса, когда пролиферация клона трансформированных клеток приводит к образованию опухоли. Характерные признаки:усиление скорости роста клеток на фоне снижения дифференцировочного потенциала этих клеток, проявление инвазивных свойств и способности к метастазированию, нестабильность генома и хромосомные абберации (изменение числа наборов хромосом или числа отдельных хромосом, перестройки хромосом). Опухолевые клетки обладают преимуществами перед нормальными клетками для роста и выживаемости в одинаковых условиях. Для стадии прогрессии характерны глубинные нарушения уже между опухолью и организмом.
Способность клетки или ткани восстанавливать утраченные части называется регенерацией. В зависимости от уровня ее реализации регенерация подразделяется на внутриклеточную регенерацию и регенерацию на клеточном уровне. Внутриклеточная регенерация - восстановление старых, разрушившихся органелл клетки, например, митохондрий, а также поврежденных частей клетки.
В зависимости от назначения регенераторного процесса регенерация подразделяется на физиологическую и репаративную (посттравматическую) регенерацию. Физиологическая регенерация - это восстановление старых, подлежащих замене компонентов клетки или целых клеток. Репаративная регенерация - восстановление клеток после повреждения. После повреждения наряду с регенераторным процессом, как правило, происходят и компенсаторные, адаптивные изменения в клетке, направленные на уменьшение последствий возможного повторного повреждения. Если в результате количество органелл увеличивается, то это явление называется гиперплазией органелл. Если количество органелл остается тем же, но увеличиваются их размеры, то это явление называется гипертрофией органелл. Может наблюдаться сочетание гипертрофии и гиперплазии органелл. В результате указанных изменений клетка увеличивается в размерах (гипертрофия клетки) и становится менее чувствительной к действию вредных факторов.
Клеточная регенерация - это регенерация ткани за счет увеличения числа клеток путем митоза. Подробнее о регенерации - в общей гистологии.
РЕАКТИВНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛЕТОК.
ПОНЯТИЕ О ГИПЕРПЛАЗИИ И ГИПЕРТРОФИИ КЛЕТОК.
СМЕРТЬ КЛЕТОК. НЕКРОЗ
Реактивные изменения клеток - изменения структуры и функции клеток под воздействием внешних факторов. Если внешний фактор не вызы-иает гибели клеток, то в клетках происходят компенсаторные изменения, направленные на уменьшение последствий вредного воздействия внешнего фактора. Эти изменения могут быть следующими:
1. Внешний фактор активирует деление клеток. При этом клеток становится больше, и в результате распределения фактора на большее количество клеток они легче переносят его воздействие.
2. Внешний фактор воздействует на клетку, которая не может делиться. При этом в клетке активируется синтез белка, органелл, происходит их гиперплазия и гипертрофия. В результате клетка увеличивается в размерах и становится менее чувствительной к действию фактора. В первом случае мы имеем дело с гиперплазией клеток, во втором - с их гипертрофией.
3. Внешний фактор может привести к образованию полиплоидных и двуядерных клеток. Такие клетки больше по размерам, функционально более активны и менее чувствительны к повреждающему фактору.
4. Внешний фактор может вызвать усиление метаболизма и функциональной активности клеток. Это один из вариантов реакции клеток на внешний раздражитель. Может происходить увеличение клеточной поверхности и усложнение ее формы, что в определенной степени ведет к снижению интенсивности внешнего воздействия на единицу площади клетки. Как проявление реакции на внешние стимулы может активироваться фагоцитоз клеток, особенно тех, у которых он является основной функцией. Может возрастать двигательная активность клеток. Мышечные клетки на стимуляцию ответят сокращением, нервные - нервным импульсом, секреторные - усилением выработки и выделения секрета и т.д.
5. Любые достаточно сильные внешние воздействия вызывают в клетках стрессорные реакции, протекающие стереотипно. При этом происходит активация определенных генов, обеспечивающих синтез специальных защитных белков при одновременной блокаде других синтетических процессов. Эти защитные белки названы белками теплового шока (БТШ), поскольку первоначально были обнаружены в клетках при воздействии на них высокой температуры. БТШ носят универсальный характер, обладают собственной повышенной устойчивостью и одновременно предотвращают повреждение (агрегацию, коагуляцию) других клеточных белков, способствуют расщеплению возникших патологических белковых конгломератов.
6. При воздействии на клетку запредельных факторов она подвергается разрушению - некрозу. Обычно некроз захватывает целые группы клеток. Морфологические изменения при этом касаются и ядра, и цитоплазмы. В ядре могут происходить такие изменения. Под действием активированного лизосомалыгаго фермента ДНКазы ядерная ДНК расщепляется на фрагменты различной длины, что ведет к изменению расположения хроматина: он скапливается в виде крупных глыбок под кариолеммой. В дальнейшем с ядром могут происходить следующие изменения: - КАРИОПИКНОЗ - сморщивание ядра, уменьшение его в размерах до полного исчезновения;
КАРИОЛИЗИС - растворение ядра с постепенным исчезновением в нем всех структур. Ядро приобретает вид бесструктурного пузырька;
КАРИОРЕКСИС - разрыв ядра на отдельные фрагменты, которые затем разрушаются.
Лишенная в результате одного из этих трех процессов ядра клетка становится нежизнеспособной и постепенно гибнет.
В цитоплазме происходит дегенерация органелл. Цистерны ЭПС расширяются, гранулярная ЭПС полностью лишается рибосом. Матрикс митохондрий просветляется, расширяется межмембранное пространство, в дальнейшем разрушаются кристы; в конечном итоге мембраны митохондрий разрываются и митохондрии разрушаются. Повреждаются мембраны лизосом, ферменты которых выходят в цитозоль и участвуют в разрушении структур.цитоплазмы. Повреждение клеточных мембран связано с накоплением в гиалоплазме клетки кальция, который активирует связанные с мембранами ферменты фосфолипазы. В цитоплазме идет образование вакуолей - вакуольная дистрофия, накопление нетипичных белковых или жировых включений - белковая, жировая дистрофия. Активация лизосом приводит к аутолизу клетки и фагоцитозу ее макрофагами.
В последние годы появились цитологические классификации, включающие широкий спектр патологичсеких изменений шейки. Наиболее распространенной является терминология, разработанная в г. Бетесда (США) (The Bethesda System (TBS) (1988 г., 1991 г.)
BETHESDA |
ТЕРМИНОЛОГИЯ, РАСПРОСТРАНЕННАЯ В РОССИИ |
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА МАЗКА |
|
В пределах нормы
|
Цитограмма в пределах нормы
(цитограмма без особенностей)
|
ДОБРОКАЧЕСТВЕННЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ КЛЕТОК |
|
Инфекции |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Реактивные изменения |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ЭПИТЕЛИЯ |
|
При возможности ASCUS должны быть определены как сходные с реактивными, репаративными или предраковыми процессами |
|
Изменения плоского эпителия (неопухолевые, но достойные динамического наблюдения) |
|
Изменения, связанные с папилломавирусом, ранее обозначаемые койлоцитоз, койлоцитарная атипия, кондиломатозная атипия, включены в категорию слабо выраженных изменений клеток плоского эпителия |
|
|
|
Инвазивный рак |
|
|
|
Изменения железистого эпителия |
|
|
|
Клетки эндометрия цитологически доброкачественные (у женщин в менопаузе и т.д.) |
|
|
|
|
|
|
|
Другие злокачественные опухоли (по возможности определить нозологическую форму) |
|
| Оценка гормонального статуса (производитеся только по вагинальным мазкам) | |
| Гормональный тип мазка соответствует возрасту и клиническим данным
Гормональный тип мазка не соответствует возрасту и клиническим данным:………… (расшифровать) Гормональная оценка невозможна в связи с: ……………………..(указать причину) |
|
Цитологические термины обычно основаны на гистологических классификациях. Однако на протяжении долгих лет во многих странах для формулировки результатов цитологического исследования использовалась, а в некоторых странах используется и по настоящее время классификация по Папаниколау.
В ней выделяют 5 классов:
- норма
- доброкачественная атипия
- дисплазия
- cr in situ, подозрение на рак
Затем все большее распространение получили классификации, основанные на гистологических (ВОЗ и другие).
В последние годы появились цитологические классификации, включающие широкий спектр патологических изменений шейки. Наиболее распространенной из них является классификация, разработанная в г.Бетесда (США), в которую вносилось несколько изменений. Сходной с ней является терминология, разработанная странами Европейского Содружества. Основные разделы включают поражения плоского и железистого эпителия. Оценивается качество мазка, изменения разделяются на доброкачественные, неясного генеза, предопухолевые и опухоли. В этой классификации имеются также указания на специфические инфекционные агенты, вызывающие заболевания, передаваемые половым путем.
Несколько противоречивы сведения о возможностях дифференциальной цитологической диагностики поражений эпителия, связанных с реактивными состояниями и неоплазией. В связи с этими сложностями в классификации Bethesda введен термин ASCUS - atypical squamous cells of undetermined significance (клетки плоского эпителия с атипией неясного значения). Термин введен для обозначения клеточных изменений, трактовка которых затруднительна.
Для врача – клинициста этот термин мало информативен, однако нацеливает на то, что данная пациентка нуждается в обследовании и\или динамическом наблюдении. Так как данные классификации используются в практике врача – цитолога, выше приведены параллели между классификацией Bethesda и классификацией, распространенной в России.