Бесплатный автореферат и диссертация по биологии на тему

Морфофункциональные особенности ядрышек и ядрышковых организаторов при различных формах хронического цистита и переходноклеточном раке мочевого пузыря

ВАК РФ 03.00.11, Эмбриология, гистология и цитология

Автореферат диссертации по теме "Морфофункциональные особенности ядрышек и ядрышковых организаторов при различных формах хронического цистита и переходноклеточном раке мочевого пузыря"

1 <і АПР 1998

МІНІСТЕРСТВО ОХОРОНІ! ЗДОРОВ’Я УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНИЙ МЕДИЧНИЙ УНІВЕРСИТЕТ ІМ. О.О.БОГОМОЛЬЦЯ

На правах,рукопису

БАЗАЛІЩЬКА Світлана Василівна

УДК 616.62 - 002.2 + 616.61 - 006.6

МОРФОФУНКЦЮІІЛЛЬІІІ ОСОБЛИВОСТІ ЯДЕРЕЦЬ І ЯДЕРЦЕШ1Х ОРГАНІЗАТОРІВ ПРИ РІЗНИХ ФОРМАХ ХРОНІЧНОГО ЦИСТІГГУ ТА ПЕРЕХІДНОЮ ІІТІЇНІІОМУ РАКУ СЕЧОВОГО МІХУРА

14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія

ог.со. и

Анторефераї дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук

Київ - 1998

Дисертацією є рукопис

Робота виконана в Інституті урології та нефрології АМН України

Наукові керівники:

Член-кор. НАН та АМН України, доктор медичних наук, професор Романенко Аліня Михайлівна, керівник відділу імтоморфсяогії Інституту урології та нефрології АМН України Доктор медичних наук, професор Клименко Іван Олександрович, керівник відділу онкоурології Інституту урології та нефрології АМН України

Офіційні опоненти: .

Доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Стеченко Людмила Олександрівна, завідуюча лабораторією електронної мікроскопії НДЛЦ Національного медичного університету їм. О.О.Богомольця

Доктор медичних наук, професор Гордієнко Вадим Максимович, професор кафедри цитології, гістології та біології розвитку Київського університету ім. Т.ІМІІевченка

Провідна установа:

Вінницький державний медичний університет ім. М.І Пирогова МОЗ України, кафедра гістології.

Захист відбудеться « /& »________СЧ_________1998 р. о И. ЗО годині на засіданні

спеціалізованої вченої ради (Д26.003.С4) при Національному медичному університеті

ім. О.О.Богомольця (252057, м. Київ, пр. Перемоги, 34, морфологічний корпус, аудитори № 3)

З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Національного медичного університету ім. О.О.Богоишіьця (м. Київ,вул. Зоологічна, 3)

Автореферат розісланий « /У » _________^3_________1998 р.

Вчений секретар спеціалізованої вченої ради, доктор медичних наук, професор

В.Г.Черкасов

ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ

Актуальність теми

В останнє десятиріччя в Україні спостерігається чітка прогресивна тенденція до росту захворюваності населення на рак сечового міхура, який вже зараз за даними статистки займає шосте місце в загальній структурі онкологічних хвороб, причому захворювання частіше стало зустрічатися у молодих осіб та дітей. Так, за даними епідеміологічного відділу Інституту урології та нефрології АМН України за період з 1986 по 1996 рік розповсюдженість серед населення України раку сечового міхура збільшилася з 26.2 до 38.8 випадків на 100 000 населення, а смертність внаслідок цього захворювання - з 6.7 до 8.9 випадків на 100 000 населення. Тому, не викликає сумнівів актуальність і правомірність пошуку та вивчення нових пухлинних маркерів для ранньої діагностики раку сечового міхура. Є всі підстави вважати, що виявлення раку сечового міхура на ранніх стадіях його розвитку, а також виділення серед численних хворих з довготривалими хронічними циститами, ідо не піддаються лікуванню, іруп підвищеного ризику пухлинної трансформації можуть стати найбільш ефективними напрямками роботи в плані профілактики та знюкення захворюваності на рак сечового міхура. Численні клінічні спостереження свідчать про те, що різні форми хронічного проліферативного циститу, які включають гіперплазію епітелію, гнізда Брунна або кистазно-ззлозистий цистит та папілярний цистит, є фоновими, а також передпухлинними захворюваннями, тому що у 17-92% випадків вони передують розвитку раку сечового міхура і заслуговують на особливу увагу з боку онкрурологш та морфологів. Але питання про належність різних патологічних станів слизової оболонки сечового міхура до нередраку є надзвичайно складним та дискусійним. Відносно нього в літературі до цього часу нема єдиної думки і його вирішення потребує цілеспрямованого комплексного клініко-морфологічного дослідження.

Гмуногісгохімічні методи, які в наш час досить широко використовують у клінічній патології, не принесли очікуваних результатів у проблемі діагностики раку сечового міхура, можливо, через відсутність специфічних антигенів для перехідного епітелію. Крім того, ці методи досить часто дають невірні позитивні результати при інфекції сечових шляхів і не дозволяють констатувати ранні стадії малігнізації перехідного епітелію. З цієї точки зору надзвичайно перспективним є вивчення стану ядерець та ядерцевих організаторів (AgNOR-протеїнів), певні зміни яких, на думку більшості патологів, відображають складні метаболічні процеси в клітині та можуть розглядатися як біологічний пухлинний маркер. Ми одні з перших зробили спробу використати цей маркер дня уротелію сечового міхура

Зв’язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційна робота виконувалась у рамках наукової тематики, затвердженої АМН України - № держресстрації ІІДР иА01004427Р.

Мета дослідження

Вивчення структурно-функціональних характеристик ядерець та ядерцевих організаторів як пухлинного маркеру для перехідного епітелію сечового міхура при різних формах хронічного циститу і перехідноклітинному раку з розробкою морфологічних та днференційно-діагностичних критеріїв ризику матігнізації та пухлинної прогресії при раку сечового міхура

Для досягнення поставленої мети необхідно було вирішити наступні задачі:

1. Розробити комплекс ядерцевих показників для характеристики стану ядерець та ядерцевих організаторів в уротелії сечового міхура

2. Вивчити морфофункціональний стан ядерець та ядерцевих організаторів у клітинах незміненого перехідного епітелію сечового міхура.

3. Вивчити морфофункціональний стан ядерець та ядерцевих організаторів в епітеліальних клітинах слизової оболонки сечового міхура при різних формах хронічного циститу.

4. Вивчиш структурно-функціональні зміни ядерець та ядерцевих організаторів у пухлинних клітина* при різних формах перехідноклітинного раку сечового міхура

5. На підставі структурно-функціональних змін ядерець та ядерцевих організаторів в •уротелії сечового міхура розробити і обгрунтувати морфологічні та диференційно-діагностичні критерії ризику малігнізації перехідного епітелію і показники пухлинної прогресії при раку сечового міхура

6. За комплексом ядерцевих показників виділити серед різних форм хронічного циститу групу ризику щодо розвитку перехідноклітинного раку сечового міхура

Наукова новизна одержані» результатів

Вперше за допомогою комплексного морфологічного та морфометричіюго дослідження вивчено морфофункціональний стан ядерець і ядерцевих організаторів в уротелії сечового міхура у нормі, при різних формах хронічного циститу та перехідноклітинному раку7. Отримані дані значно розширюють і поглиблюють уявлення про різні етапи канцерогенезу.

Розроблено комплекс морфометричяих показників для характеристики стану ядерець та ядерцевих організаторів в уротелії сечового міхура

В клітинах уротелію сечового міхура в нормі та при різних патологічних станах виділено три типи ядерець: нуклеолонемні, компактні та кільцевидні, різні форми яких відображають різну транскрипційну активність клітин, як відносно виконання специфічних функцій, так і відносно їх проліферативноі активності.

Вперше на підставі морфометричного аналізу та електронногістохімічного дослідження встановлено, що процеси сегрегації адерцевих компонентів нуклеолонемних ядерець, перші ознаки яких визначалися вже при гіперплазії епітелію, а найбільш виразні - при інвазивному раку, є морфологічним показником передракових змін уротелію та раку сечового міхура Різні

етапи процесу сегрегації ядерцевих компонентів відповідають різним етапам канцерогенезу. В результаті дослідження розроблено схему трансформації нуклеолоне.мних ядерець в уротелії сечового міхура в процесі сегрегації ядерцевих компонентів.

Практичне зпачепня одержаних результатів

На підставі морфометричіюго аналізу комплексу ядерцевих показників: кількості гранул АйЖЖ-протеїнів у клітині, нукдеолярного коефіцієнту та гранулярного коефіцієнту розроблено критерії для визначення ступеню біологічної активності епітеліаіьких клітин уротелио при різних формах хронічного циститу та пухлинних клітин при різних формах перехідноклітинного раку сечового міхура Найбільш інформативним серед них є нуклеолярний коефіцієнт в проміжному шарі клітин уротелію. ’

В результаті вивчення співвідношення різних типів ядерець в уротелії сечового міхура встановлено, що процес трансформації епітеліальних клітин уротелію в пухлинні супроводжується різким (в 6 разів) збільшенням кількості сегреговаїшх форм ядерець та характеризується появою в пухлинних клітинах при перехіднокліттшочу раку кіяьцевидних ядерець

За комплексом ядерцевих показників та співвідношенню різних чинів ядерець серед різних форм хронічного циститу виділено гістологічну форму папілярного циститу, як найбільш близьку до гіерехадноклітанного раку' сечового міхура за ступенем потенційної біологічної активності клітин та ризику пухлинної трансформації.

Встаиоатено, шо ядерцеві організатори (А§МОІІ-иротеши) є високочутливим пухлинним маркером для перехідного епітелію сечового міхура.

Розроблені морфологічні та морфометричні критерії і показники слід використовувати для визначення біологічної активності епітеліальних клітин сечового міхура серед груп хворих із підвищеним ризиком пухлинної трансформації, для виявлення раку сечового міхура на ранніх стадіях його розвитку, для визначення ступеня диференціації пухлинних клітин та схильності перехідноклітинного раку до інвазивного росту.

Зазначені вище наукові розробки, які мають вихід в практику', дозволять удосконалити діагностику, профілактику та ефективність лікування раку сечового міхура.

Впровадження результатів досліджений. Розроблені за матеріалами дисертації морфологічні критерії та морфометричні показники стану ядерець і ядерцевих організаторів при різних формах хронічного циститу та раку сечового міхура, а також методи визначення А"Х(Ж-протсї-нів на світлооптичному та ультраструктурному рівнях впроваджені в практичну діяльність в інституті урології та нефрології АМН Україїш та Міському онкологічному центрі м. Києва. Представлені акти впровадження.

Особистий внесок здобувача. Ідея дисертаційної роботи запропонована науковими керівниками. Вивчення наукової літератури, збір матеріату% гістологічні, електронномікроско-пічні, гістохімічні, електронногістохімічні та морфометричні дослідження проведені автором

самостійно. Описання гістологічних, препаратів та електроинограм, а також узагальнення і аналіз результатів роботи проводились дисертантом особисто. Інтерпретацію наукових положень і висновків здійснено спільно з науковими Керівниками.

ІІа захист виноситьса:

- Визначена можливість використання структурно-функціональних змін ядерець та ядерцевих організаторів (AgNOR-нpoтeшІE) як пухлинного маркеру для перехідного епітелію сечового міхура при різних формах хронічного циститу та показника пухлинної прогресії при перехіді гаклдти ином у раку.

- Процес с с і регаті ядерцевих компонентів нуклеолонемних ядерець є одним з основних морфологічних проявів перебудови ядерцевою апарату' при малігнізації. Різні етапи процесу сегрегації ядерцевих компонентів, перші ознаки якого визначалися вже при гіперплазії епітелію, а найбільш виразні - при його малігнізації, відповідають різним етапам канцерогенезу та характерні для передракових змін перехідного епітелію і раку сечового міхурі Запропонована схема трансформації нуклеолонемних ядерець в процесі сегрегації

- За комплексом морфологічних і морфометричних ядерцевих показників серед різних форм хронічного циститу виділена гістологічна форма папілярного циститу, як найбільш близька до перехідноклітииного раку сечового міхура за ступенем потенційної біологічної активності клітин та ризику пухлинної трансформації.

Апробація результаїів дисертації

За матеріалами дисертації зроблено доповіді на VII Радянсько-Французькій нараді “Биология раковых клеток (гистохимия, иммуногистохимия и электронная микроскопия)” (Москва. 1989), XIV Конференції з електронної мікроскопії (Москва, 1992), XIV Європейському Конгресі Патології (Інсбрук, 1993), V Конгресі патологоанатомів України (Чернігів, 1993), 1 Національному Конгресі анатомів та гістологів (Івано-Франківськ, 1994), IV Конференції “Новые направления и разработки в онхоморфологии" (Москва, 1996), VI Конгресі СФУЛТ (Одеса, 1996), 12-му Міжнародному Конгресі Академії Патології (Будапешт, 1996).

Публікації. Матеріали дисертації викладено у 13 публікаціях (розділ у посібнику, 3 етапі у наукових журналах, 2 статті у збірниках наукових праць, 7 тез доповідей у матеріалах вітчизняних та зарубіжних наукових конференцій).

Структура дисертації

Дисертацію викладено на 173 сторінках машинописного тексту, з яких 22 сторінки займає список використаних джерел, ЗО сторінок - ілюстрації. Дисертаційна робота складається із вступу, огляду літератури, семи розділів власних досліджень, висновків, практичшїх рекомендацій та списку використаної літератури. Список містить 193 літературних джерела, автори 53 з них - із України та країн колишнього СРСР, 140 - із інших зарубіжних країн. Дисертацію ілюстровано 49 рисуиками, 18 таблицями та 10 графіками

їіМІСТ РОБОТИ Матеріал і методи дослідження

Дисертаційна робота грунтується на результатах комплексного морфологічного та морфомстрнчного достижения стану ядерець та. ядерцевих організаторів в уротелії сечового міхура 159 хворих, серед яких у 8 випадках вивчався незмінений перехідний епітелій, у 82 хворих було діагностовано різні форми хронічного циститу (непроліферативний, гіперплазію епітелію, кистозно-залозисмій, папілярний) та у 69 хворих - різні форми раку сечового міхура.

Як контрольні вивчати біоптати незміненої слизової оболонки сечового міхура, отримані при видаленні аденом передміхурової залози та дивертикулів сечового міхура

Біоптати слизової оболонки сечового міхура для вивчення стану вдерець і ядерцевих організаторів в перехідному епітелії при різних формах хронічного циститу були отримані шляхом численної (із 2-4 місць) трансуретральної біопсії стінки сечового міхура у хворих, які протягом тривалого часу (від 1 року до 25 років) страждали на хронічний цистит, ідо не піддавався лікуванню загальноприйнятими методами.

■ Дія вивчення стану ядерець і ядерцевих організаторів в пухлинних клітинах була досліджена група із 69 хворих на рак сечового мтхура. До групи неінвазивного раку увійшли 33 випадки бисокодиференцшованого перехідноклітииного раку сечового міхура (РТо, РТд). До ірупи інвазивного раку увійшли 25 випадків помірнодиференційованого перехідноклітииного раку сечового міхура (РТі, РТ2). А також, враховуючи напрямок цього дослідження, ми знайшли доцільним включити в роботу другу контрольну групу, яку склали 11 хворих, у яких діагностовано інвазившш недиференційований ноліморфноклітшіний рак сечового міхура (РТгл, РТ2В, РТ3, РТ4). Це дозволило достовірно визначити шляхи та напрямок морфофушщюналышх змін ядерець та ядерцевчх організаторів, що відбуваються при малігнізації, а також стало основою для розробки схеми трансформації нуклеолонемних ядерець в процесі сегрегації. Для проведення морфометричного аналізу в роботі відбиралися ті випадки, в яких гістозрхітектоніка уротелію сечового міхура не була порушена та зберігалася його органоспецифічиа будова з диференціюванням клітин на поверхневий, проміжний та базальний шари, за винятком групи недиференційованого поліморфноклітинного раку, морфометричні показники якої порівнювались з морфометричними показниками попередніх груп по проміжному шару клітин.

В роботі використовувати гістологічні, елекгроіпюмікроскопічні методи дослідження, а також гістохімічний і електронногїстохімічний методи визначення А§К(Ж-про іешів з морфометричним аналізом результатів.

Для визначення AgNOR-пpoтeїнiв на світлооптичному різні, поряд із фарбуванням парафінових зрізів гематоксилін-еозином, у 120 випадках зрізи завтовшки 4 мкм фарбували у суміші 2% желатину з 1% мурав’іною кислотою та 50% розчину азотнокислого срібла (1:2) протягом 15 хвилин. Потім їх обробляли протягом 5 хвилин у 5% розчині тіосульфату натрію з наступним промиванням, дегідратацією та заключениям в батьза_\і. Зрізи досліджували під імерсійним

об’єктивом при збільшенні у 900 разів та визначали кількість гранул срібла в клітині. Підрахунок проводили на декількох ділянках, які складатися не меньше, ніж із 100 клітин, для кожного шару клітин уротелію окремо. Виводили середнє значення для кожної групи спостережень.

Паралельно до електронномікроскопічного дослідження біолтатів сечового міхура із виготовленням напівтонких та ультратоїшіх зрізів, у 76 випадках було використано комбінований метод електронногістохімічного визначення А^СЖ-протеїнів з ацеталюванням об’єктів. Для цього біопгати фіксували в 1,6% розчині гтотаральдегіду з наступною дофіксацією в розчині Карнуа. Витримували біоптати протягом 10 хвилин в суміші 50% розчину азотнокислого срібла та 2% желатину в 1 % оцтовій кислоті (2:1), та .10 хвилин - у 5% розчині тіосульфату натрію, аце-гашовапи сумішшю піридину та оцтовокислого ангідриду (3:2) протягом двох годин і заливати в епон. Напівтонкі зрізи фарбували толуїдиновим синш-піроніном, ультратонкі - уранілацетатом та цитратом свинцю за Рейнольдсом'. При морфологічному аналізі враховували наступні показники: на напівтонких зрізах - кількість ядерець на 100 ддер (в абсолютних числах) та нукиеоляр-ний коефіцієнт /НК/ (відношення кількості ядер із ядерцями до кількості ядер, в яких ядерця не визначалися, у перерахунку на 100 клітин); на ультратонких зрізах - відсоткове співвідношення різних типів ядерець та гранулярний коефіцієнт /ГК/ (відношення площі, що займають А°?ГОК-прогеїші,'до площі ядерця). Підрахунок значень вказаних показників проводили ятя кожного шару клітин уротелію окремо.- Виводили середнє значення для кожної груші спостережень. Достовірність отриманих показників між шарами клітин та групами спостережень визначали за критеріями Стьюдеіп-а. Достовірними вважалися показники та розбіжності прир<0.05.

Всі морфометричні дослідження в роботі проводились за допомогою електронної системи аналізу зображень “ІВА5-2000” фірми "Ор*оп” (ФРН).

Результат» дослідження та їх обговорення

В результаті проведеного дослідження встановлено виразну закономірність поступового збільшення, як на світлооптичному, так і на ультраструктурному рівнях, всіх ядерцевих показників, що вивчалися (кількості іранул А&МСЖ-проте'шів в клітині, кількості ядерець на 100 ядер, НК, ГК), в ряду від норми і різних форм хронічного циститу (непроліферативного, гіперплазії епітелію, кистозно-залозистого, папілярного) до неіпвазивного та інвазивного раку сечовою міхура Найбільш інформативним серед них виявився нукдеоляркий коефіцієнт, що визначався на напівтонких зрізах, показники якого при високодиференційованому перехідноклітинному раку, порівняно з гіперплазією уротелію, збільшувались у 4.5 рази та складали 159±2Д а при пухлинній прогресії перехідноклітинного раку, зокрема, при інвазивному рості новоутворення - зростали більше, ніж у 12 разів, досягаючи значень 49.5+9.5 (рис. 1). '

Метод підрахунку кількості гранул А^МСЖ-протеїнів у клітині на гістологічних препаратах заслуговує увага внаслідок методичної простоти, доступності та швидкості виконання, що має цінність у практичній роботі для верифікації передраку сечового міхура.

Рис. 1. Нуклеалярний коефіцієнт.

Так, при неінвазивному високодифсренційованому лерехідноклітинному раку сечового міхура, поряд із виразним поліморфізмом гранул Л^КОК-протешів, спостерігалося достовірно збільшення їх кількості в пухлинних клітинах до 2.6-0 2 відносно іруп гіперплазії епітелію та кистозно-залозистого циститу, де цей показник становив 1 8±0 4 у проміжному шарі. Однак, між групами иеіішазнвного високо,циференційова-ного перехідноклітинвого раку та папілярного циститу достовірних відмінностей відмічено не було. Тобто, можна вважати, що показники кількості гранул А^ОЯ-протешів у клітині на гістологічних препаратах, які наближаються до 2.5, є пороговыми, щодо високого ризику пухлинної трансформації клітин уротелію сечового міхура (рис. 2). Необхідно підкреслити, що вивчення стану ядерець та ядерцевих організаторів за рядом показників по шарах клітин уротелію показало, шо у всіх досліджуваних групах проміжний шар клітин відрізнявся найбільш високими значеннями всіх ядерцевих коефіцієнтів, особливо порівняно з поверхневим шаром, що є свідченням високої ироліферативної активності клітин уротелію проміжної зони. Отже, при проведенні морфометричного аналізу найбільш інформативними є ядерцеві показники у проміжному шарі клітин уротелію.

Проведене нами електронномікросколічне дослідження показало, що клітини поверхневого, прэмгжнсго та базального шарів перехідного епітелію сечового міхура в нормі мали ряд характерних ознак, які визначалися виконанням їх специфічних функцій. Неоднорідність епітеліальних клітин уротелію за ультраструктурною будовою, вмістом, кількістю та характером розподілу органал дозволила розрізняти серед них високо-, помірно- та ннзькодиференційовані

Рис. 2. Кількість гранул А^ОІІ-протсшів у клітині.

клітини. В поверхневому шарі в нормі виявлялися, переважно, високодиференційовані епітеліоцити, в проміжному - високо- та гюмірнодиференційовані, у базальному - переважаші помірнодиференційовані та рідко зустрічалися пизькодиференційовані клітини. Проведене паралельно електроішогістохімічие дослідження показало, що у поверхневому шарі клітин у всіх досліджуваних групах визначався найбільший вміст компактних ядерець, порівняно з проміжним і базальним шарами. Так, кількість компактних ядерець у норкі б поверхневому шарі клітин складала більше 80%. На ультраструктурному рівні вони мали вигляд електроннощільних структур, які складалися із гранул та фібрил, без нуклеолонгм та фібрилярних центрів. При різних формах хронічного проліферативного циститу відбувалося різке зменшення, відносно норми, кількості компактних ядерець на фоні зростання числа нуклеолонемних у поверхневому шарі клітин, причому найбільш виразним це явище було при гіперплазії епітелію. Враховуючи результати проведеного електроннохіікроскопічного дослідження та дані літератури, які підгвердясують збільшення кількості незрілих поверхневих клітин, що складають 1/3 - 7/2 частину епітеліоцшів поверхневого шару при гіперплазії, в той час як у нормі в поверхневому шарі виявлялися, в основному, високодиференційовані покрівці епітеліоцити, можна констатувати, що компактні ядерця із гранул і фібрил характерні для високодиферепційованих клітин з низькою мітотичною га проліфе-ративною активністю. ІІри гіперплазії епітелію, згідно з отриманими даними та заданими літератури, спостерігаюся збільшення кількості помірподиференцшованих та шпькодиференцшоьа-Них епітеліоцитів, відповідно, у проміжному та базальному шарах перехідного епітелію. Це

співвідноситься з отриманими морфометричними показниками про збільшення до 90% при гіперплазії епітелію, відносно норми (близько 80%), кількості нуклеолонемних ядерець у проміжному шарі клітин уротелію (рис. 3). Нуклеолонемні ядерця мали вигляд фестончастих розрихле-% '

90 ■

80 -70 ■

6050 -40 -30-

:о-10-

О-1

Рис. 3. Стосідношепня форм ядерець у проміжному шарі.

них структур з добре розвинутою сігкою нуклеалонем, що складалася із гранул і фібрил, з численними дрібними фібрилярними центрами. вкритими гранулами срібла. Проведене дослідження покачало, іцо при різних формах хронічного проліферативного циститу та в процесі малігшзації уротелію ядерцевий апарат нуклеолонемних ядерець значною мірою змінювався, що виявлялося сегрегацією його ядерцевих компонентів. В нуклеолонемних ядерцях з початковими ознаками сегрегації зменшувалась кількість нуклеолонем та збільшувались розміри фібрилярних центрів. По периферії таких нуклеолонемних ядерець іноді зустрічався навколоядерцевий конденсований хроматин, який на нашу думку, входить до складу ядерцевих організаторів разом із фібрилярннми центрами. Така впевненість грунтується на тому, що навколоядерцевий конденсований хроматин і фібрилярні центри мали однакову електронну щільність на електроннограмах і ідентично забарвлювались гранулами срібла. Нерідко зустрічалися випадки, коли вдавалося спостерігати зв’язок фібрилярних центрт з навколоядерцевим конденсованим хроматином. Як показав аналіз літератури, такої ж точки зору дотримуються і цілий ряд дослідників. Сегреговані форми нуклеолонемних ядерець, у вигляді досить щільних структур без нуклеолонем із редукованим гранулярні™ компонентом, містили декілька фібрилярних центрів, порівняно великих розмірів, та скупчення навколосерцевого конденсованого хроматішу. У

“повністю” сегрегованих ядерцях, які мали вигляд компактних фібрилярних утворень, ідентичних за ультраструктурною будовою з сегрегованими ядерцями, були відсутніми як нуклеолонеми, так і фібрнлярні центри. Такого роду адерця ми називали компактними ядерцями фібрилярного гипу.

Нуклеолонемні ядерця з початковими ознаками сегрегації вдерцевих компонентів вперше були відзначені у проміжному шзрі клітин при гіперплазії перехідного епітелію сечового міхура При кистозно-залозистому циститі їх кількість дещо збільшувалась, та з’являлися сегреговаш ядерця, вміст яких у проміжному шарі клітин уротелію нри папілярному циститі подвоювався, а при раку сечового міхура - зростав більше, ніж у 6 разів, складаючи при неінвазивному перехід-ноклітштому раку 35%, при інвазивному - 60%, при недиференційованому - 80% від загальної кількості нуклеолонемннх ядерець (рис. 4). Отже, в результаті проведеного дослідження в

Рис. 4. Зміна иуклеолонемних іідсрець у проміжному шарі.

незмінсному перехідному епітелії сечового міхура були виділені компактні та нуклеолонемні ядерця. Встановлено, що компактні ядерця із гранул і фібрил характерні для епітеліальних клітин поверхневого шару, нуклеолонемні - переважають у проміжному та базальному шарах клітин уротешію. При різних формах хронічного проліферагивного циститу паралельно із зниженням ступеня диференціації' епітеліоцитів у всіх шарах перехідного епітелію відбувається зростання кількості иуклеолонемних ядерець у всіх шарах клітин та спостерігаються процеси сегрегації їх ядерцевих компонентів. Одночасно встановлено, що процес сегрегації ядерцевих компонентів иуклеолонемних ядерець є однією з основних морфологічних ознак перебудови ядерцевого

■ 11

апарату, що відбувається при малігнізації, ступінь виразності якого відповідає ступеню диференціації пухлини.

При папілярному циститі в проміжному шарі клітин були відзначені поодинокі кільцевидні ядерця у вигляді сегрегованих форм, які мали один досить великий фібрилярний центр посередині, вкритий гранулами срібла, та електроннощільну нернферичну частину, яка складалася, в основному, з фібрил без нуклеолонем. По периферії кільцевидних ядерець звичайно спостерігалися скупчення навколоядерцевого конденсованого хроматину. Як показав проведений нами аначіз співвідношення різних форм ядерець в уротелії сечового міхура, кільцевидні ядерця вперше було знайдено в проміжному шарі клітин при папілярному циститі, кали кількість сегрегованих форм ядерець вже становила там 8%. При різних формах перехідноклітинного раку спостерігалась кореляційна залежність між зростанням числа сегрегованих форм і кількості кільцевидних ядерець у всіх шарах пухлинних клітин. Так, кількість кільцевидних ядерець при неівазивному високоциференційованому перехідноклітинному раку сечового міхура порівняно з папілярним циститом у проміжному шарі клітин збільшувалась у 5 разів і складала 10.5+1.8, а при ’ інвазишюму перехідноклітинному - у 7 разів і становила 15.4+2.0 (див. рис 3). Таким чином, проведене дослідження показало, що кільцевидні ядерця характерні для раку сечового міхура і є різновидом ссірегованих форм, що підтверджується їх ідентичною ультраструктурною будовою, та виникають із нуклеолонемних ядерець в процесі сегрегації їх ядерцевих компонентів на певному етапі, який визначає можливість пухлинної трансформації клітин перехідного епітелію. Поява поодиноких кільцевидних ялерець в епітеліальних клітинах при папілярному циститі підкреслює близькість цієї форми циститу до перехідноклітинного раку.

Па підставі проведеного нами дослідження встановлено підвищення значень гранулярного коефіцієнту, який дозволяє визначати активність ядерцевих організаторів на ультраструктурному рівні, від 10.8+2 2 - в нормі до 44.5+4.0 - при інвазивному помірнодиферен-ційованому перехідноклітинному раку. Значення ГК при інвазивному помірнодиференційовано-му раку достовірно збільшувались порівняно з групою неііівазнвного високоднференційованого раку (36.4+2.8) Отже, показники ГК залежали від ступеня диференціації пухлини. Оскільки в пухлинних клітинах при різних формах раку сечового міхура сегреговані форми ядерець переважали серед інших, то можна констатувати, що ядерцеві організатори в ссірегованих нуклеолонемних ядерцях при неінвазивному високодиференційованому та інвазивному іюмірнодиферен-ційованому перехідноклітинному раку є досить активними в пухлинних клітинах, про що свідчать високі значення ІК у цих групах. Справедливість цієї думки підтверджується і даними авторів, які за допомогою електронно-авторадіографічноі'о дослідження показали підвищеная транскрипційної активності конденсованого навколоядерцевого хроматину, який входить до складу ядерцевих організаторів, у пухлинних клітинах при високодиференційованій аденокарциномі ендометрію. Ллє, на відміну від функціональної активності, пов’язаної з підтримкою нормальної

життєдіяльності клітини, актившсть ядерцевих організаторів у сегреговаїгах нуклеолонемних ядерцях направлена, в основному, на мітотичну діяльність пухлинних клітин в результаті порушення збалансованості процесів синтезу і транспорту рРНК. У сегрегованих ядерцях, вірогідніше за все, відбуваєтьск інтенсивний транспорт рРІІК, про що, за нашими даними, свідчить підвищення вмісту рибосом у цитоплазмі пухлинних клітин. Це узгоджується і з даними деяких авторів, які показани підвищення вмісту цитоплазматичної РІПС в пухлинних клітинах при перехідноклітинному раку в з&тежності від ступеня диференціації пухлини. При недиференцшованому по-ліморфноклітинному раку сечового міхура значення ГК достовірно зменшувалися відносно по-мірнодиференційованаго перехідноклітинного раку (рис. 5). В цій групі дослідження спостерігалося збільшення кількості компактних ядерець фібрнлярного типу, ідентичних за електронною щільністю з сегреговашіми ядерцями, у яких були відсутні як нуклеолонеми, так і фібридярні центри. Ми вважаємо, що такого роду компактні ядерця утворилися із сегрегованих форм нуклеолонемних ядерець в результаті подальшого прогресування процесу сегрегації, в зв’язку з порушенням збалансованості синтезу і транспорту рРНК, яке привело до поступового зниження активності ядерцевих організаторів. '

Рис. 5. Гранулярний коефіцієнт.

Таким чином, в результаті детального вивчення процесів сегрегації ядерцевих компонентів, встановлений взаємозв'язок між сегреговашіми формами нуклеолонемних ядерець, кільдевидними і компактними ядерцями фібрішярного типу, що дозволило нам розробити схему трансформації нуклеолонемних ядерець у клітинах уротелію сечового міхура 5 процесі сегрегації (рис. 6), яка включає ряд послідовних етапів:

Рис. 6. Схема трансформаціїнукиолонемішх яоерець у китипахуротсню сечового міхури о процесі сегрсгаїрі ядерцевих компонентів.

І етап - збільшення площі, яку займають фібрилярні центри при збереженні нуклеолонем На цьому етапі з’являються нуклеолонемні ядерця з початковими ознаками сегрегації (рис.6,1-2).

П етап - подальше збільшення площі фібрилярних центрів при зменшенні іх кількості, зникнення нуклеолонем, редукування гранулярного компоненту. На цьому етапі виникають сегреговані ядерця, частина з яких перетворюються у кіпьцевшщі (рис. 6, 3-4).

ІП етап - зменшення площі фібрилярних центрів у сегрсгованих ядерцях. Цей етап пов’язаний з трансформацією частини сегреговашк ядерець у компактні ядерця фібрилярного типу (рис. 6,5-9).

Підсумовуючи все вище викладене, можна констатувати, що проведене дослідження показало високу інформативність розроблених морфометричних та морфологічних показників зміни ядерець і ядерцевих організаторів при різних формах хронічного циститу та перехідноклітинному раку сечового міхура, як на світлооптичному, так і на ультраструктурному рівнях, які значно розширюють і поглиблюють уявлешія про різні етапи канцерогенезу та мають важливе практичне значення.

ВИСНОВКИ

1. На підставі морфометричного аналізу комплексу ядерцевих показників: кількості гранул А$[Ч(Ж-протемів у клітині, кількості ядерець на 100 ядер, показників нуклеолярного і гранулярного коефіцієнтів розроблені критерії для визначення ступеня біологічної активності клітин перехідного епітелію сечового міхура при різних формах хронічного циститу й пухлинних клітин при різних формах раку сечового міхура. Найбільш інформативним є нуклеолярний коефіцієнт, значення якого при високодиференційованому перехідноклітинному раку, порівняно з гіперплазією уротслію сечового міхура, збільшувалися в 4.5 раза і дорівнювали 15.9+2.0, а при інвазивному перехідноклітинному раку досягали 49.5+9.5.

2. В уротелії виділено 3 тиїМ ядерець, нуклеолонемні, компактні та кільцевидні. Нуклеолонемні і компактні типи ядерець характерні для епітеліальних клітин сечового міхура в нормі та при різних формах хронічного циститу. Кільцевидні ядерця, що виникають з нуклеолонемних в процесі сегрегації і є різновидом сегрегованих форм ядерець, характерні для пухлинних клітин ирч різних формах раку сечового міхура. Наявність кільцевидних ядерець в клітинах перехідного епітелію при папілярному циститі є ознакою високого ризику пухлинної трансформації.

3. За комплексом ядерцевих показників: кількості гранул Л£КСЖ-протеїніа у клітині, нуклеолярного і гранулярного коефіцієнтів, співвідношення різних типів ядерець, серед різних форм хронічного циститу виділена гістологічна форма папілярного циститу, як найбільш близька до перехідноклігинного раку сечового міхура за ступенем потенційної біологічної активності клітин та ризику пухлинної трансформації.

4. Вивчення клітинних елементів перехідного епітелію при різних формах хронічного циститу й перехідноклітинному раку сечового міхура з урахуванням стану ядерець та ядерцевих

. 15

організаторів показало, що різні форми хронічного проліферативного циститу й перехідною і і инний рак об’єднує безперервний поетапний процес сегрегації ядерцевих компонентів нуклеолонемних ядерець. Різні етапи процесу сегрегації ядерцевих компонентів, початкові проязи якого відмічаються вже при гіперплазії уротелію, а найбільш виражені - при його малігнізації, відповідають різним етапам канцерогенезу та характерні для передракових змін уротелію та раку сечового міхура. ,

5. Процес трансформації епітеліальних клітин в пухлинні супроводжується різким збільшенням (у 6 разів) кількості сегрегованих форм ядерець, які складають у пухлинних клітинах при неінвазнвному перехіднокліткнному раку 35%, при інвазивному - 60%, при недиференцінованому - 80%. Процес сегрегації ядерцевцх компонентів нуклеолонемних ядерець є одним з основних морфологічних проявів перебудови ядерцевого апарату при машнізації, ступінь вираженості якого відповідає ступеню біологічної активності пухлини.

6. За допомогою показників гранулярного коефіцієнту встановлено підвищення активності ядерцевих організаторів в нуклеолонемних ядерцях в процесі сефегації, яка досягає найвищого ступеню у більшості сефегованих форм при інвазивному помірнодиференційозаному перехідноклітгашому раку сечового міхура. Розроблена схема трансформації нуклеолонемних ядерсць'в процесі сегрегації.

7. Встановлено, що проміжний шар перехідного епітелію, який містить найбільшу кількість нуклеолонемних ядерець, відзначається найбільш високими .значеннями нуклеодярного коефіцієнту, гранулярного коефіцієнту’, кількості фанул А&ХОК-протеінів у клітині та інтенсивністю процесів сефегації ядерцевих компонентів, порівняно з поверхневим і базальним, що відображає високу проліфератизну активність епітеліальних клітин проміжного шару. Ядерцеві показники проміжного шару уротелію сечового міхура є найбільш інформативними при проведенні морфомстричного аналізу.

8. Встановлена висока інформативність ядерцевих показників при вивченні різних форм хронічного циститу і пфехідноклітинного раку сечового міхура Розроблені морфологічні і морфометричні критерії та показники слід використовувати для визначення біологічної активності епітеліальних клітин сечового міхура серед груп хворих з підвищеним ризиком пухлинної трансформації, для визначення раку сечового міхура на ранніх стадіях його розвитку, при визначенні ступеню диференціації пухлинних клітин і схильності перехідноклітинпого раку до інвазивного росту Ядерцеві організатори (ЛрХОК-протеїни) є високочутливим пухлинним маркером для перехідного епітелію сечового міхура

Практичні рекомендації

1. З метою верифікації характеру процесу у хворих з довготривалими хронічними циститами, що не піддаються лікуванню загальноприйнятими методами, поряд із клініко-

лабораторним обстеженням, необхідно виконувати численну трансуретральну біопсію стінки сечового міхура для проведення комплексного морфологічного дослідження.

. 2. У хворих з різними формами хронічного проліферативного циститу, поряд із загальноприйнятими морфологічними методами дослідження (гістологічним, електронномікроскопічшш), необхідно використовувати більш інформативні гістохімічні методи визначення AgNOR-лротеінів із застосуванням морфометричного аналізу.

3. Операційний матеріал, отриманий від хворих на рак сечового міхура, необхідно досліджувати з використанням гістохімічних методів визначення AgNOR-протеїнів із морфометричним аналізом для точного визначешія ступеню диференціації пухлинних клітин і схильності перехідноклітинного раку до інвазивного росту.

4. Хворі, які віднесені до групи високого ризику пухлинної трансформації урогелію сечового міхура (з папілярною формою хронічного проліферативного циститу), повинні знаходитись на диспансерному обліку з проведенням систематичних контрольних оглядів та досліджень.

СПИСОК ОПУБЛІКОВАНИХ ПРАЦЬ ЗДОБУВАЧА ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ

1. Базалицкан С.В. Изменения ядрышек и ядрышковых организаторов - биологический маркер процессов малигнизащш переходного эпителия// Возианов А.Ф., Романенко А.М., Клименко И А. Предрак и ранние формы рака мочевого пузыря. - Київ: Здоров’я. - 1994. - С. 87-96.

2. Романенко А.М., Носов Л.Т., Базалнцкав СЛЪ Абдель Маляк С.С., Адне Ж.Ж. Изменения ядрышек и ядрышковых организаторов при пролиферативных циститах и переходноклеточном раке мочевого пузыря// Архив патологии. - 1992. - № 7. - С. 14-20,

3. Баїалвцкаа С.В. Изменения ядрышек и ядрышковых организаторов при неинвазивных и инвазивных опухолях мочевого пузыря //Вестник проблем биологии и медицины. - 1997. - Мі

7.-С. 93-100.

4. Базалнцыса С.В. Зміни ядерець.і ядерцевих організаторів при хронічних циститах у хворих із забруднених радіонуклідами регіонів України// Вестник проблем биологии и медицины. -1998. -J6 3 - С. 55-61.

5. Романенко A.M., Носов АТ., Базалвцкая С.В. Изменения ядрышек и ядрышковых организаторов при хронических циститах и переходноклзточном раке мочевого пузыря //Актуальные вопросы патологической анатомии. - Харьков. -1991. - С. 177-181.

6. Еазалнцкая СЛ. Состояние ядрышек и ядрышковых организаторов нормального переходного эпителия мочевого пузыря //Труды XXVI11 Межрегиональной научнопрактической конференции урологов. - Днепропетровск. -1995. - С. 90-96.

7. Базалнцкая С.В., Романенко AM. Метод элеюронномикроскопического определения AgNOR-прогеинов как опухолевого маркера при раке мочевого пузыря// XIV Конференция по электронной микроскопии. - Москва - 1992. - С. 162.

8. Morrn M.V., Bazalitskaya S.V., Romanenko A.M. AgNOR Proteins in Urotheiium of the Urological Patients Living tn the Areas of the Ukraine Contaminated with Ionizing Radiation'VXlV-th European Congress of Pathology. - Innsbruck (Austria) - 1943. -P 765.

9. Базаішцк'ая C.B. Изменения структурно-функциональных особенностей ядрышек г.рн различных формах хронического цистита у лиц, проживающих на загрязненных ионизирующей радиацией территориях// V Конгресс патологоанатомов Украины. - Чернигов.

- 1993.-С. 32

10. Базалицкая С.В. Ультраструктурные особенности хроїшческого цистита у лиц,

проживающих на загрязненных ионизирующей радиацией территориях Украины// Тези доп 1 Нац. Конгресу анатомів та гістологів “Актуальні питання морфології” - Івано-Франківськ. -1994.-С 12. '

11. Bazalitskaya S., Romanenko A. Nucleoli and nucleolar organizer in various forms of chronic cystitis and transitional cell carcinoma of urinari bladder// XXI International Congress of the Int Academy of Pathology. - Budapest (Hungary) . - 1996. - P 820.

12. Базалнцька C.B., Романенко A.M. Ядерцеві організатори (AgNOR-протеінн) - пухлинний маркер при передраку та раку сечового міхура'/VI Конгрес СФУЛТ. - Одеса -1996. - С. 208.

13. Бозіалов ОФ., Романенко A.M., Базалищ.к-а ( .!>.. Непомнящий В.М Морфологічні особливості хронічного циститу у хворих, що проживають у забруднених внаслідок аварії на ЧАЕС регіонах України// Тези доп. науково-практичної конф. “ Наука Чорнобиль-96" -Київ. - 1997.-С. 160-161,

Базалицька С.В. Морфо функціональні особливості ядерець і ядерцевих організаторів при різних формах хронічного циститу та нерехідноклітипному раку сечового міхура. - Рукопис

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук за спеціальністю 14.03.09 - гістологія, цитологія, ембріологія. Національний медичний університет ім О. О.Богомольця, Київ. 1998. '

В роботі на підставі розроблених морфологічних і морфометричних критеріїв ризику малігнізації при різних формах хронічного циститу та показників біологічної активності пухлинних клітин при різних формах раку сечового міхура визначена можливість використання структурно-функціональних змін ядерець і ядерцевих організаторів (AgNOR-протеіїпв) як пухлинного маркеру для перехідного епітелію сечового міхура та показника пухлинної прогресії для иерехідноклітинного раку. Автором встановлено, що процес сегрегації ядерцевих

■ компонентів нуклеолонемних ядерець є морфологічним еквіватснтом передракових змін перехідного епітелію та раку сечового міхура. За комплексом ядерцевих показників виділена гістологічна форма папілярного циститу, як найбільш близька до иерехідноклітинного раку за ступенем ризику пухлинної трансформації.

Ключові слова: ядерця, ядерцевї організатори (AgNOR- проте 11 u і), хронічний цистит, | нерехідноклітшший рак.

Базалипкая СЛ. Морфофункциоиальные особенности ядрышек и ядрышковых организаторов при различных формах хронического цистита и переходноклеточном раке мочевого пузыри. - Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата биологических наук по специальности 14.03.09 - гистология, цитсиюгия, эмбриология. Национальный медицинский университет им. А.А.Богомольца, Киев, 1998.

. В работе на основании разработанных морфологических и морфометрических критериев риска малигнизащш при различных формах хронического цистита и показателей биологической активности опухолевых клеток при различных формах рака мочевого пузыря определена возможность использования структурно-функциональных изменений ядрышек и ядрышковых организаторов (AgNOR-проггетюв) как опухолевого маркера для переходного эпителия мочевою Пузыря и показателя опухолевой прогрессии для нереходноклеючного рака. Автором установлено, что процесс сегрегации ядрышковых компонентов нуклеолонемных ядрышек является морфологическим эквивалентом предраковых изменений переходного эпителия и рака мочевого пузыря. По комплексу ядрышковых показателен выделена гистологическая форма папилярного цистита, как наиболее близкая к переходноклеточному раку по степени риска 01 іухол евой трансформации.

Ключевые слова: ядрышки, ядрышковые организаторы (AgNOR-протеины), хронический цистит, переходнок-теточпый рак.

Bazalitskaya S.V. Morpliofunctional features of nuclcoli and nucleolar organizers in various forms of chronic cystitis and transitional cell carcinoma of urinary bladder. - Manuscript.

The dissertation will be presented for a candidate’s degree by speciality 14.03.09 - histology', cytology, embryology. - O.O.Bogomolets National Medical University, Kyiv, 1998

Based on the morphological and morphomstrical criteria of the maligmzation risk in various forms of chronic cystitis and indices of biological activity in tumour cells in various forms of urinary bladder cancer, the possible application of structural and functional alterations in nucleoli and nucleolar organizers (AgNOR-proteins) as a tumor marker for transitional epithelium of urinary bladder and indices of tumor progression for transitional cell carcinoma has been determinated in this work.. The author has stated that process of nucleolar components segregation of nucleolonemic nucleoli is the morphological equivalent of precancer alterations and cancer of urinary bladder. The histological form of pap-illar cystitis as the most close to transitional cell carcinoma as a risk factor in tumor transformation lias been separated by the complex of nucleolar indices

Key words: nucleoli, nucleolar organizers, (Ag-NOR-protems), chronic cystitis, transitional cell carcinoma.