Межуточное вещество в молочной железе что это: Результат цитологического исследования молочной железы (пункция)

Содержание

Результат цитологического исследования молочной железы (пункция)

В результате даже возможного возникновения заболевания в молочной железе, необходимо не затягивать с дифференциальной диагностикой и цитологическим исследованием тканей в области груди, потому как ранняя стадия поддается лечению более быстро и в лучшей степени.

Кому же необходимо цитологическое исследование груди?

Цитологическая диагностика очень информативна, а достоверность при этом составляет порядка 95 — 98 %. Поэтому данное исследование необходимо в следующих случаях:

  • при наличии новообразования для уточнения этиологии происхождения клеток — злокачественные или доброкачественные;
  • для установки степени дифференцировки опухолевых клеток, а так же для определения подвида по структуре и изменению формы;
  • для определения стадии распространенности образования;
  • для получения информации об изменениях фона протекающего заболевания, к примеру, возникновение хронических воспалений в очаге поражения;
  • в качестве дополнительного источника изучения флоры бактериального характера;
  • для исходного прогноза заболевания.

Очень важно, что цитологическое исследование молочной железы обязательно проводят в для лучшей расшифровки интерпретации результатов.

Что представляет собой цитология молочной железы?

Цитологическое исследование молочных желез – это один из методов диагностики, направленный на оценку и изучение клеточного материала.

Данный вид обследования дает возможность увидеть динамику изменений морфологии на клеточном уровне в период не только болезни, но и лечения, то есть, можно, не дожидаясь конечного результата, оценить эффективность назначенной терапии.

Метод цитологии достаточно доступен в плане денежных средств, поэтому воспользоваться им может любой человек, попавший в группу риска.

Для исследования отбирают материал при помощи пункции молочной железы. Основной целью метода будет правильно расшифровать и диагностировать заболевание, во избежание лишних оперативных манипуляций.

Разновидность цитологической диагностики

На сегодняшний день диагностика в цитологии молочной железы очень разнообразна, а так же современна и качественна.

К распознаванию и получению материала ткани новообразований относят следующие методы:

  • ТАБ;
  • отпечаток с трепанобиоптата;
  • при выделении из молочных желез – отделяемое;
  • интраоперационный;
  • жидкостной цитологии.

Способ получения пробы зависит от места расположения опухоли, а так же ее структуры и формы.

ТАБ (тонкоигольная аспирационная биопсия молочной железы) – самый простой и малотравматичный метод забора материала, проводимый достаточно безболезненно и быстро.

Используемый инструмент схож по принципу работы с вакуумным насосом. Отобранные для исследования клетки при применении давления засасываются для того, чтобы выявить их этиологию происхождения.

Прокол пораженного очага в груди будет проведен при этом полой тонкой иглой.

Метод предоперационной трепанобиопсии молочных желез – дорогостоящий метод и при этом более травматичный. Применяется при следующих случаях:

  • нет возможности пропальпировать опухоль в груди;
  • имеются ;
  • при in situ;
  • при формах рака молочной железы со слабо выраженной атипией, к примеру тубулярный рак или дольковый рак.

По чувствительности способ забора материала не сильно различается с ТАБ, но при этом информативность данных на порядок выше. При тонкоигольной аспирационной — от 82,3 до 97 %, при трепанобиопсии от 90 до 100 %.

Исследование отделяемого молочной железы осуществляется с помощью сцеживания выделяемой жидкости. После проводят цитологический анализ путем взятия мазков-отпечатков на определение клеточного состава.

Как правило, он напоминает состав выделяющегося молозива или молока. Этот метод называют также эксфолиативной цитологией.

Интраоперационная цитология возможна в случае удаления новообразования молочной железы во время операции и взятие в дальнейшем с ткани соскоб на диагностику; а жидкостная, в свою очередь, принадлежит морфологическому методу исследования.

В качестве материала используют пунктаты из новоорбразований, отпечатки, а так же отделяемое из сосков. Жидкостный метод исследования является наиболее точным для изучения материала тканей.

Дифференциальная диагностика

Дифференциальная диагностика рака молочной железы при детальном обследовании позволяет правильно и своевременно установить диагноз в 80 % случаев.

Помимо злокачественных образований, в области груди могут возникнуть и доброкачественные, к примеру, фиброаденомы, маститы или фиброзно-кистозная болезнь.

Фиброзно-кистозная мастопатия имеет симметричный процесс, располагающийся там, где железистая ткань более выражена.

Фиброаденомы имеют приглаженную поверхность и прочную консистенцию. Оба новообразования достаточно подвижны в ткани.

Мастит характеризуется покраснением пораженного очага, повышением температуры тела. Начинается острыми болями, а так же молочная железа увеличивается в размере.

Точное подтверждение при дифференциальной диагностике получают после и появления результата цитологического исследования.

Подготовка к обследованию

Результат исследования будет составлен достаточно быстро, что позволит вовремя начать необходимое лечение и своевременно выявить причину возникновения патологического состояния пролиферации ткани.

Перед процедурой необходимо придерживаться следующих правил:

  1. За неделю до цитологического исследования нельзя принимать антикоагулирующие средства, в том числе и Аспирин.
  2. Во время обследования необходимо быть в бюстгальтере.
  3. В день забора материала запрещено использовать любые ароматические вещества, в том числе и использовать дезодорант.
  4. Перед взятием пунктата или отделяемой жидкости следует помыть грудь.

Несмотря на жесткий запрет в употреблении коагулянтов, прием успокоительных медикаментов разрешен.

Техника проведения процедуры

Цитологию молочной железы можно произвести несколькими способами. В зависимости от выбора взятия материала и техника проведения будет различна.

В случае забора материала при помощи пункции будет следующий алгоритм действий:

  1. При помощи доктор выявляет предполагаемое место новообразования и подбирает тщательно точку в области груди для проведения прокола.
  2. Место укола, а так же прилегающий участок ткани к нему обрабатывается антисептиком. Если грудь небольшого размера, то можно позволить обработать ее кожный покров полностью.
  3. Пункция обязательно выполняется только полой аспирационной иглой.
  4. Сбор содержимого образования выполняется вакуумным всасывающим способом за 3 движения.
  5. Игла достается из ткани молочной железы.
  6. Место пункции дополнительно обрабатывается антисептическим раствором, а на место укола накладывается бактерицидный пластырь.

Специалисты советуют записываться на процедуру с 6 дня по окончание 2-ой недели менструального цикла, так как именно в этот отрезок времени молочные железы характеризуются податливостью.

Цитологический мазок при биопсии равномерным слоем наносят на стекло, заранее продезинфицированное. После обрабатывают смесью эфирных масел и этилового спирта для того, чтобы он не подсыхал.

Отделяемое из молочной железы добывают путем сцеживания необходимого количества жидкости. Для сохранности информативности мазка, нанесенного в дальнейшем на стекло, применяются специальные аэрозоли.

Взятие биоптата при операционном вмешательстве вызовет болезненные ощущения, так как на месте возможного образования будут делать надрез и прикладывать стекло для получения материала.

В случае мягкого содержимого, отпечаток останется на поверхности стекла, твердого – будет выполнен соскоб с разреза измененной ткани.

Возможные противопоказания для проведения процедуры

В настоящее время процедуру нельзя проводить если есть подозрение на рак внутриэпителиальный с ограниченным очагом поражения.

К более простым видам противопоказаний можно отнести следующие причины:

  • обострение соматических болезней организма;
  • обнаруженная инфекция;
  • температура тела выше нормы;
  • нарушение свертываемости крова;
  • не так давно по времени до обследования было уже проведено оперативное вмешательство.

Ну и конечно же абсолютным ограничением проведения исследования будет период беременности и грудного вскармливания.

Расшифровка цитологии

Самая благоприятная картина интерпретации результатов нормы. Когда ткани, используемые для анализа, не содержат атипичных клеток, дополнительных включений и воспаления так же не обнаружено.

Часто при цитологии, в том числе и эксфолиативной, обнаруживают доброкачественный состав клеток образований.

Фиброзно-кистозная болезнь – пролиферативное заболевание, включающее в себя до 30 различных схожих заболеваний.

Поражение протекает с изменениями строения паренхимы и стромы с образованием кистозных полостей. Связан недуг в основном с процессами.

Гистологические особенности фиброзно-кистозного мастита:

  • могут присутствовать ксантомные клетки;
  • единичные пенистые макрофаги;
  • голоядерные клетки;
  • признаки внутрипротоковой пролиферации эпителия различные по степени выраженности.

Макрофаги – это те клетки, которые распознают и уничтожают бактерии, токсины и инородные частицы в организме.

Функционируют они в тканях при нормальных показателях организма в том числе. В случае большого скопления означает, что орган поражен патологическим процессом.

Если макрофагов слишком много, значит, им есть с чем бороться в организме.

Еще одна разновидность — . Частота выявления данной патологии составляет не более 10 % от общего числа доброкачественных новообразований. Особенности изменения:

  • заметная пролиферация клеток кубического эпителия;
  • низкая степень атипии клеток;
  • появление , окрашенных кровью.

В единичных случаях может быть болезненный узел, локализирующийся в околососковой области груди, при этом с соском не связи нет.

В случае выделений из соска желтоватого или зеленоватого оттенка незамедлительно используют метод эксфолиативной цитологии, и как правило, диагностируют галакторею.

Типичные признаки в исследуемом материале:

  • чешуйки плоского эпителия;
  • лейкоциты;
  • на фоне бесструктурного вещества – обильные капли жира;
  • эритроциты;
  • клетки эпителия.

Так же иногда могут встречаться клетки по типу молозивных телец.

— патологическое состояние, при котором из молочных желез самопроизвольно истекает молоко или молозиво, при этом процесс не связан с прикладыванием малыша к груди.

В заключении хочется добавить, что эксфолиативная цитология пользуется большей популярностью, нежели чем остальные методы исследования за счет быстроты взятия материала.

При этом эпителиальная ткань молочной железы не повреждается, а процесс пролиферации обнаружить достаточно легко.

Интерпретация клеточного состава, особенности изменений в клетках при различных патологических процессах

Основу цитологической диагностики составляет изучение клеток, изменений в их расположении и строении. Критерии цитологической диагностики включают анализ клеточного и неклеточного состава: количество клеток, наличие клеток разного типа, их расположение в структурах или разрозненно, вид структур, размер, форма, строение клеток и ядер, наличие или отсутствие клеточного и ядерного полиморфизма и другие параметры. По характеру и степени выраженности отклонения от нормального клеточного состава судят о природе патологического процесса. По признакам, характерным для определенных тканей, судят о тканевой принадлежности опухоли. При этом учитывают фон препарата — элементы крови, бесструктурное вещество, коллоид, жир и др.

Количество клеток в мазке определено прочностью межклеточных связей и обилием стромы. Богатый клеточный состав бывает в низкодифференцированных опухолях, гемато- и лимфосаркоме, нейроэндокринных опухолях. Скудный материал и даже единичные клетки встречают, в частности, при скиррозном и дольковом раке молочной железы.

Расположение клеток. Клетки в мазке могут располагаться разрозненно или в виде структур. Для доброкачественных поражений характерно правильное, упорядоченное расположение клеток, одинаковое расстояние между ними, сходные размеры клеток и ядер, образующих структуру. Для злокачественных новообразований характерны структуры (комплексы, пучки) с неупорядоченным расположением клеток.

Размеры клеток и ядер. Размеры клеток по возможности оценивают в сравнении с размерами нормальных клеток того же типа. Размеры ядер обычно сравнивают с размером эритроцита (в норме достаточно стабильным, примерно 7 мкм). Соотношение размера ядра и цитоплазмы (ядерно-цитоплазматическое соотношение) также весьма различно в разных клетках, и при его оценке учитывают степень отклонения этого параметра от нормальной клетки того же типа.

Фон препарата часто имеет большое диагностическое значение. Фоном могут быть элементы периферической крови или воспаления, связанного с инфекцией, сопровождающего опухолевый и другие процессы, клеточный детрит, межуточное вещество. Фон препарата может иметь диагностическое значение при определении тканевой принадлежности или гистологической формы опухоли.

При реактивных и фоновых поражениях чаще всего увеличено число клеток (гиперплазия, пролиферация), размер ядер и отмечается их более интенсивная окраска (гиперхромия). Хроматин распределен сравнительно равномерно. В некоторых ядрах (особенно характерно для железистого эпителия) увеличен размер ядрышек. При некоторых состояниях изменен размер клеток и наблюдаются особенности окрашивания цитоплазмы.

При пограничном процессе (поражении, близком к злокачественной опухоли) размер ядер увеличен значительно, ядро деформировано, контуры его неровные, ядерная мембрана неравномерно утолщена, встречаются многоядерные клетки. Хроматин распределен неравномерно, чередуются мелкие и крупные участки уплотнения. Образуются множественные мелкие ядрышки, возможно увеличение их размеров. Однако в отличие от злокачественной опухоли в разных клетках изменения оценивают как мономорфные (однотипные).

Изменения в клеточном составе мазка при злокачественной опухоли характеризуются клеточным и ядерным полиморфизмом (различием характеристик разных клеток), образованием структур, отличающихся от нормальных, изменением фона препарата; для многих злокачественных опухолей характерен так называемый опухолевый диатез — реакция соединительной ткани на инвазию (прорастание опухоли).

Если количество материала достаточное, клетки сохранены, хорошо приготовлен и окрашен препарат, то можно без характеристики микроскопической картины формулировать цитологический диагноз с указанием на гистологическую форму опухоли и степень дифференцировки (низкодифференцированная аденокарцинома, плоскоклеточный рак с ороговением, фиброаденома).

Пункция молочной железы — Вопрос маммологу

Если вы не нашли нужной информации среди ответов на этот вопрос, или же ваша проблема немного отличается от представленной, попробуйте задать дополнительный вопрос врачу на этой же странице, если он будет по теме основного вопроса. Вы также можете задать новый вопрос, и через некоторое время наши врачи на него ответят. Это бесплатно. Также можете поискать нужную информацию в похожих вопросах на этой странице или через страницу поиска по сайту. Мы будем очень благодарны, если Вы порекомендуете нас своим друзьям в социальных сетях.

Медпортал 03online.com осуществляет медконсультации в режиме переписки с врачами на сайте. Здесь вы получаете ответы от реальных практикующих специалистов в своей области. В настоящий момент на сайте можно получить консультацию по 74 направлениям: специалиста COVID-19, аллерголога, анестезиолога-реаниматолога, венеролога, гастроэнтеролога, гематолога, генетика, гепатолога, гериатра, гинеколога, гинеколога-эндокринолога, гомеопата, дерматолога, детского гастроэнтеролога, детского гинеколога, детского дерматолога, детского инфекциониста, детского кардиолога, детского лора, детского невролога, детского нефролога, детского онколога, детского офтальмолога, детского психолога, детского пульмонолога, детского ревматолога, детского уролога, детского хирурга, детского эндокринолога, дефектолога, диетолога, иммунолога, инфекциониста, кардиолога, клинического психолога, косметолога, липидолога, логопеда, лора, маммолога, медицинского юриста, нарколога, невропатолога, нейрохирурга, неонатолога, нефролога, нутрициолога, онколога, онкоуролога, ортопеда-травматолога, офтальмолога, паразитолога, педиатра, пластического хирурга, подолога, проктолога, психиатра, психолога, пульмонолога, ревматолога, рентгенолога, репродуктолога, сексолога-андролога, стоматолога, трихолога, уролога, фармацевта, физиотерапевта, фитотерапевта, флеболога, фтизиатра, хирурга, эндокринолога.

Мы отвечаем на 96.57% вопросов.

Оставайтесь с нами и будьте здоровы!

Цитологический метод в диагностике опухолей и опухолеподобных процессов

Цитопатология, клиническая или диагностическая цитология, изучает клеточный состав патологических процессов. В качестве отдельной медицинской специальности официально признана в 1941 г. после работ Папаниколау Г. и Траута Н. К чести нашей страны разработка цитологического метода диагностики начата в 1938 г. в клинико-диагностической лаборатории Московского научно-исследовательского онкологического института им. П.А. Герцена. В 1941 г. профессор Н.Н. Шиллер-Волкова на сессии института доложила о первых результатах по исследованию выделений из влагалища, мокроты и пунктатов. В развитии цитологии можно выделить три основных этапа: эксфолиативная, в основном гинекологическая цитопатология; аспирационная цитология, бурный расцвет которой начинается с 80-х годов и связан с внедрением ультразвуковой диагностики, и современный этап развития определяется применением иммуноцитохимических и молекулярных методов исследования, а также автоматизированного скрининга в гинекологической цитологии.

Цитологический метод технически прост, быстр, сравнительно дешев, малотравматичен. Однако «легкость» цитологического метода обманчива, так как цитологическое исследование должно заканчиваться формулировкой заключения, основываясь на котором разрабатывается тактика лечения.

По способу получения материала цитологию можно подразделить на дооперационную (эксфолиативную, абразивную, аспирационную) и интраоперационную. Эксфолиативная цитология включает в себя исследование вагинальных мазков, мокроты, мочи, плевральной, перитонеальной, перикардиальной, цереброспинальной, синовиальной жидкости и т.д. Этот раздел цитологии отличается простотой техники получения большого количества различного типа клеток, в том числе воспалительного ряда. Клеточный материал может быть не очень хорошо сохранен. Для получения информативного материала с поверхности патологического очага удаляют гноевидные массы, корочки, некротический налет. Если полученный материал представляет жидкость, то в нее добавляется цитрат натрия, чтобы жидкость не свернулась.

Абразивная цитология получает материал из определенного участка внутренних органов, в том числе исследуются субэпителиальные поражения с помощью фиброоптических инструментов. При таком взятии материала клетки хорошо сохраняются, и препараты легко интерпретировать. Материал получают из шейки матки, вагины, эндометрия, респираторного, желудочно-кишечного, мочеполового тракта.

Тонкоигольная биопсия в настоящее время позволяет получить материал практически из любого органа. Метод постоянно совершенствуется и дает оптимальные результаты, что делает его в плане диагностики высокоэффективным и экономичным.

Взятый для цитологического исследования материал помещают на край предметного стекла и другим предметным или покровным стеклом равномерно, сильно не надавливая, тонким слоем распределяют по всей поверхности препарата.

В последние годы помимо рутинных цитологических мазков для получения качественных монослойных цитологических препаратов используется жидкостная система: пунктаты вносятся в специальную среду накопления, после чего центрифугируются в режиме 1000 оборотов в течение 5 минут при среднем ускорении на центрифуге (Суtospin-3, Суtospin-4). Применение методики жидкостной цитологии имеет ряд преимуществ: обеспечивает сохранность клеточных структур, уменьшает фон, клетки сосредотачиваются в одном месте – «окошке», что сокращает время просмотра препарата и значительно экономит дорогие сыворотки при проведении иммуноцитохимического исследова-

ния. Для создания архива и возможности последующего исследования материала используется методика Cell-block, при которой получаются препараты, занимающие промежуточное положение между цитологическими и гистологическими.

Влажная фиксация препарата в спирте сразу после взятия мазков применяется при окраске по Папаниколау. В остальных случаях мазки высушивают на воздухе, а затем фиксируют уже в лаборатории. Наиболее распространенный способ фиксации – в равных объемах спирта и эфира (смесь Никифорова). Для иммуноцитохимического исследования применяют фиксацию ацетоном. При окраске мазков используют панхромную окраску азур-эозином по методу Романовского – Гимза в различных модификациях (Лейшмана, Паппенгейма), а также окраска гематоксилином и эозином, особенно при исследовании гинекологического материала используется окраска по Папаниколау. Возможно при рутинном исследовании или специальной окраске выявление бактериальной флоры, в том числе бацилл Коха, лепры, хеликобактера, трихомонад и т.д.

Цитологическая диагностика основана на следующих принципах:

  • Разница клеточного состава в норме и патологии.
  • Оценка не одной отдельно взятой клетки, а совокупности клеток, большое значение придается фону препарата.
  • Цитолог должен иметь патологоанатомический базис.
  • Каждое исследование завершается формулировкой заключения.

Критерии цитологической диагностики злокачественных новообразований составляются из оценки клетки, ядра и ядрышка.

Клетка:

– увеличена в размере, иногда гигантская, редко размер близок к норме, что затрудняет цитологическую диагностику, например, при коллоидном, тубулярном раке, маститоподобном варианте долькового рака молочной железы, фолликулярном раке щитовидной железы, карциноиде, почечноклеточном светлоклеточном раке, высокодифференцированных веретеноклеточных саркомах;

– изменение формы и полиморфизм клеточных элементов;

– нарушение соотношения ядра и цитоплазмы в сторону увеличения доли ядра;

– диссоциация степени зрелости ядра и цитоплазмы, например, молодое ядро в ороговевшей цитоплазме при высокодифференцированном плоскоклеточном раке.

Ядро:

– увеличение размера, полиморфизм, бугристость, неравномерный рисунок хроматина, наиболее постоянный признак – неровность контуров, гиперхромия, фигуры клеточного деления в цитологических препаратах сравнительно редки.

Ядрышко:

– число ядрышек больше, чем в нормальной клетке, ядрышки увеличены в размере, неправильной формы.

Несмотря на присутствие критериев злокачественности у подавляющего большинства клеток, в некоторых клетках рака эти критерии могут отсутствовать или быть выражены в неполном объеме. Необходимо обращать внимание на особенности взаимного расположения клеток, характер межклеточных связей. Заключение формулируют по совокупности признаков при достаточном количестве клеточного материала. Попытка оценить мазок по неадекватно взятому материалу – наиболее частая причина ошибочных заключений.

Основные задачи цитологической диагностики состоят в следующем:

  1. Формулировка заключения до лечения.
  2. Интраоперационная срочная диагностика.
  3. Контроль эффективности лечения.
  4. Оценка важнейших факторов прогноза течения заболевания.

Цитологическое заключение до лечения включает:

  • определение гистогенеза новообразований;
  • установление степени дифференцировки опухолевого процесса;
  • уточнение степени распространенности опухоли;
  • изучение фоновых изменений;
  • определение некоторых факторов прогноза;
  • возможность исследования бактериальной флоры.

Современное цитологическое заключение не только констатирует наличие рака, но и указывает гистологический тип опухоли и степень дифференцировки согласно общепринятым международным классификациям (МКБ-О и ВОЗ).

Критериями достоверности цитологического метода являются результаты сопоставления с плановым гистологическим исследованием. Наибольший процент совпадений цитологического заключения с окончательным гистологическим заключением наблюдается при исследовании образований кожи, молочной, щитовидной железы, при метастатическом поражении лимфатических узлов. Результаты исследования гиперпластических процессов в эндометрии неудовлетворительны (достоверность 30–50%) и заставляют искать пути совершенствования диагностики. Достоверность цитологической диагностики патологии шейки матки составляет 75–90%. 3–24% исследований, в зависимости от локализации и способа получения материала, оказываются неудачными из-за неадекватно полученного, неинформативного материала.

Таблица 1. Достоверность цитологических исследований
опухолей различных локализаций.

Локализация % совпадения цитологического и гистологического диагноза % совпадения по данным литературы % неудавшихся пункций
Легкое 95,5-97 79-98 2,9-3,0
Молочная железа 95,8-97,4 90-96 2,6-8,3
Лимфатические узлы 98,4-98,7 90 1,6-10,7
Кожа 91,2-92,7 90-98 2,4-12,5
Мягкие ткани
(без указания
гистологического
типа опухоли)
90,2-93,8 65-93,4 5-12,3
Желудочно-кишечный тракт 92,3-97,5 73-93,6 2,5-4,4
Щитовидная железа 85,5-93,2 57-94 1,6-4,2
Шейка матки 89,5-93,2 65-90 3,5-4,5
Эндометрий 78,9-84,8 30-90 3,8-15,4
Почка 86,2-89,3 76,4-91,3 7,1-11,5
Экссудаты 95,7-100 1,2-2,7

Уверенное цитологическое заключение о наличии злокачественного новообразования, совпадающее с клиническими симптомами и данными других диагностических исследований, расценивается как морфологическое подтверждение диагноза злокачественной опухоли. Это предъявляет к цитологическому методу высокие требования и заставляет искать пути предупреждения возможных ошибок. По характеру ошибки цитологов можно разделить на две большие группы: ложноотрицательные и ложноположительные. Ложноотрицательные заключения преобладают и приводят к гиподиагностике опухолевого процесса, чаще всего из-за небольшого количества информативного материала в пунктате. Имеются и объективные трудности в оценке изменений, связанные чаще с высокой дифференцировкой опухоли, например, практически невозможно диагностировать фолликулярный рак щитовидной железы с минимальной инвазией, трудно диагностируется тубулярный, маститоподобная форма долькового рака молочной железы.

Гипердиагностика опухолей на нашем материале многие годы не превышает 1%, однако может служить причиной ненужного, а иногда и калечащего лечения. Истинная гипердиагностика, то есть ложное цитологическое заключение о наличии опухоли, объясняется несколькими наиболее типичными причинами.

Выраженная пролиферация клеточных элементов является наиболее частой причиной гипердиагностики рака. Например, пролиферация эпителия протоков и долек молочной железы при фиброаденоме и пролиферирующем аденозе, особенно при укрупнении ядер, наиболее часто приводит к гипердиагностике рака молочной железы. Правильной диагностике помогает анализ ядерных характеристик клеток опухоли: наличие ровных контуров ядра и равномерное распределение хроматина.

Реактивные изменения эпителия служат также нередкой причиной неадекватной цитологической диагностики. Наиболее тяжелые ошибки встречаются при ангиомиолипоме почки, при которой реактивные изменения почечного эпителия с укрупнением и полиморфизмом ядер приводят к ошибочному диагнозу высокодифференцированного почечноклеточного светлоклеточного рака. Диагностике ангиомиолипомы помогает обнаружение сосудистых структур и веретенообразных клеток, экспрессирующих виментин, десмин, НМВ-45.

Хронический аутоиммунный тиреоидит типа Хашимото сопровождается образованием сосочковоподобных структур, к оценке которых необходимо подходить осторожно и помнить, что при этом процессе реактивные изменения эпителия можно ошибочно принять за папиллярный рак щитовидной железы. Для хронических дерматитов, язв характерны атипические реактивные разрастания многослойного плоского эпителия, нередко представляющие непреодолимые трудности в дифференциальной диагностике с высокодифференцированным плоскоклеточным раком. Выраженные дистрофические изменения клеток являются также одной из причин ошибочной цитологической диагностики. Например, выраженная жировая дистрофия гепатоцитов может привести к гипердиагностике метастаза почечноклеточного светлоклеточного рака, особенно при уже состоявшемся диагнозе рака почки.

Большую проблему цитологии представляет дифференциальная диагностика различных степеней диспластических изменений эпителия и внутриэпителиального рака. Присутствие при тяжелой дисплазии полиморфных крупных клеток с большими неправильно округлыми ядрами, иногда с увеличенными ядрышками, двуядерных клеток с тяжистым рисунком хроматина может быть неверно расценено как рак. При диспластических изменениях плоского эпителия необходимо учесть, что большинство клеток сходны с клетками глубоких слоев, крупные атипические клетки находятся в тесной связи с клетками без признаков атипии, имеются клетки стромы. Для объективизации дифференциальной диагностики различных степеней дисплазии и внутриэпителиального рака желательно проведение морфометрии клеток и ядер, что позволяет значительно снизить процент ошибочных заключений.

Нередко причиной гипердиагностики метастатического поражения в лимфатических узлах являются комплексы клеток укрупненного эндотелия и гистиоцитов, образующих эпителиоподобные структуры, а также наличие макрофагов с содержанием бурого пигмента. При затруднениях диагностики помогает иммуноцитохимическое исследование с небольшим набором антител (VIII фактор, цитокератины, ЭМА, НМВ-45), позволяющее подтвердить или отвергнуть наличие метастазов рака или меланомы.

Во избежание ошибок морфологической диагностики большое значение имеет четкое указание на характер проведенного лечения. Например, прием довольно распространенного антибиотика тетрациклина приводит к накоплению в клетках щитовидной железы бурого пигмента и ошибочному диагнозу метастаза меланомы. Прием мерказолила при зобе сопровождается резким полиморфизмом фолликулярного эпителия, что служит причиной цитологической и даже гистологической гипердиагностики фолликулярного рака. Проведение лучевой терапии вызывает выраженные изменения не только опухолевых клеток, но и нормального эпителия: укрупнение, полиморфизм клеток, патологическое ороговение, что является причиной гипердиагностики рака.

Имеются и объективные диагностические проблемы, например, в дифференциальной диагностике между эндометриоидной высокодифференцированной аденокарциномой и атипической гиперплазией эндометрия, себоррейной (базальноклеточной) кератомой и базально-клеточным раком, инфекционным мононуклеозом и болезнью Ходжкина, где достаточно высокий процент ошибочных заключений и требуется дальнейшая разработка цитологических критериев диагностики.

Знание клинической картины, характера проведенного лечения, применение современных методик морфологической диагностики с использованием иммуноцитохимии и морфометрии способствует сведению случаев гипердиагностики к нулю.

Вместе с истинной цитологической гипердиагностикой существует ложная гипердиагностика, когда цитолог дает уверенное заключение о злокачественном процессе, а при гистологическом исследовании опухоли не обнаруживается, то есть фактически имеет место гистологическая гиподиагностика. Пересмотр цитологических препаратов несколькими высококвалифицированными специалистами, повторное взятие биопсии, клиническое течение заболевания в дальнейшем подтверждают результаты цитологического исследования. Больше всего ложной цитологической гипердиагностики относится к исследованию биопсийного материала из бронхов и гортани, а также при исследовании лимфатическиих узлов, когда при цитологическом исследовании выявлялись единичные комплексы анаплазированных клеток, несомненно принадлежащих раку. При приготовлении гистологических препаратов эти комплексы теряются в готовых гистологических препаратах. Реальная потеря немногочисленных опухолевых клеток при приготовлении гистологических препаратов не допускает игнорирования клиницистом данных цитологического исследования и приводит к «золотому» стандарту – совместному цитологическому и гистологическому исследованию биоптата.

Интраоперационная цитологическая диагностика – одно из основных направлений цитологического метода исследования. Во время операции, используя цитологический метод, уточняется характер патологического процесса, степень распространенности с выявлением метастазов в лимфатические узлы, печень и другие органы, производится контроль радикальности выполненной операции с исследованием краев резекции. Роль цитологии возрастает при разработке показаний к расширенным лимфоаденэктомиям и при определении так называемых «сторожевых», или «сигнальных», лимфатических узлов, которых может быть шесть, и применение гистологического метода невозможно из-за длительности исследования. По данным ведущих клиник, ошибка срочного гистологического исследования «сторожевых» лимфатических узлов составляет 25%, поэтому они рекомендуют использовать интраоперационное цитологическое исследование отпечатков с поверхности разрезанного лимфатического узла. По нашим данным, достоверность срочного цитологического исследования по выявлению метастатического поражения лимфатических узлов составляет 97-99%.

Надо отметить, что к срочному морфологическому исследованию могут быть противопоказания. Срочное интраоперационное морфологическое исследование не рекомендуется выполнять при подозрении на внутриэпителиальный рак с ограниченным очагом поражения из-за того, что не останется материала для планового гистологического исследования. Цитологические критерии внутриэпителиального рака только разрабатываются, и цитолог может дать заключение о раке, не указывая, что это Carcinoma in situ. При внутрипротоковых папилломах небольшого размера срочное гистологическое исследование лучше не выполнять, а цитологическое исследование достоверно поможет установить характер процесса.

При срочной морфологической диагностике существенно помогает макроскопическое исследование операционного материала. Опытный морфолог при визуальном исследовании уже может поставить диагноз, но для подтверждения диагноза необходимо микроскопическое исследование. Например, опухолевый узел классической звездчатой формы может быть при трех совершенно разных процессах: при раке, склерозирующем аденозе с центром Семба и липогранулеме. И только микроскопическое исследование позволяет правильно поставить диагноз.

Цитологический метод позволяет в динамике, не травмируя пациента, изучать лечебный патоморфоз при химиолучевой и фотодинамической терапии.

XX столетие названо в медицинских кругах веком цитопатологии. Оценивая возможности цитологического метода, можно сказать, что есть еще возможности его развития в комбинации с другими дисциплинами и методами.

Иммуноцитохимическое исследование нередко является решающим в дифференциальной диагностике новообразований, когда при рутинном исследовании возникают непреодолимые трудности для установления гистогенеза отдельных опухолей, определения источника метастазирования, трактовки первично-множественных поражений.

За последние годы достигнут огромный прогресс в клиническом использовании различных биологических маркеров. В отличие от сывороточных маркеров, клеточные маркеры определяются непосредственно в опухолевых клетках ИЦХ исследованием, в основе которого лежит реакция антиген-антитело. В их числе онкогены, рецепторы эстрогенов и прогестерона, молекулы, опосредующие апоптоз, рецепторы факторов роста и т. д. Все эти показатели позволяют более детально изучить молекулярно-биологические особенности опухолевых клеток, ассоциированные со степенью дифференцировки, способностью к инвазии и метастазированию, чувствительностью к химиотерапии, и, следовательно, с особенностями течения и прогнозом заболевания в каждом конкретном случае.

Специфических маркеров дифференциальной диагностики злокачественных и доброкачественных опухолевых процессов не существует, но на сегодняшний день активно ведутся научные изыскания в решении этой проблемы. Так, равномерное окрашивание герминативных центров лимфоидных фолликулов с использованием антител bcl-2 указывает на фолликулярную лимфосаркому, в то время как негативная реакция свидетельствует о доброкачественном гиперпластическом процессе; реакция с антителами HBME-1 при ИЦХ исследовании опухолей щитовидной железы часто положительная в злокачественных новообразованиях и практически отсутствует при доброкачественных, в дифференциальной диагностике широко применяют галектин-3, экспрессирующийся карциномами щитовидной железы из А-клеток (папиллярный, фолликулярный) с отсутствием экспрессии в фолликулярных аденомах, зобах и нормальной ткани щитовидной железы.

Для установления гистогенеза и дифференциальной диагностики опухолей разработаны и постоянно совершенствуются, схемы C.R.Taylor и R.J. Cote (1994 г.). Разнообразие моноклональных антител, используемых в иммуноцитохимических исследованиях тонкоигольных пунктатов, в каждом конкретном случае позволяет ответить на вопрос, имеет ли данная опухоль эпителиальное происхождение или является саркомой, меланомой, лимфомой. Иммуноцитохимия широко применяется для иммунофенотипирования злокачественных лимфом, без чего, по современным канонам, невозможно начать лечение.

Иммуноцитохимическое исследование помогает в определении источника метастазирования при невыявленном первичном очаге. К сожалению, органоспецифических маркеров не так уж и много. К их числу могут быть отнесены специфический антиген предстательной железы (ПСA), позволяющий идентифицировать метастазы рака простаты более чем в 95% случаев; тиреоглобулин, экспрессирующийся в 92–98% фолликулярного и папиллярного рака щитовидной железы, и кальцитонин, экпрессирующийся в 80% медуллярных раков щитовидной железы В некоторых случаях рак щитовидной железы может экспрессировать и кальцитонин, и тиреоглобулин, что только с помощью иммуноферментной диагностики позволяет диагностировать диморфные А-С-клеточные раки.

Одним из первых показателей, вошедших в практику лечения больных раком молочной железы (РМЖ), и относящихся к категории клеточных маркеров, были рецепторы стероидных гормонов. Рецепторы стероидных гормонов – это белки, специфически и избирательно связывающие соответствующие стероиды после их проникновения в клетку.

По данным ВОЗ (2003 г.), экспрессия рецепторов эстрогенов (РЭ+) и прогестерона (РП+) в инвазивных протоковых раках составляет 70-80%; инвазивный дольковый рак в 70-95% экспрессирует РЭ, в 60-70% -РП, 100% экспрессия РЭ отмечена в инвазивном криброзном, муцинозных опухолях молочной железы. Эдокринная терапия наиболее эффективна у больных с первичными опухолями с высоким уровнем рецепторов стероидов. При метастатических поражениях степень реакции на эндокринную терапию также зависит от наличия РЭ и РП в опухоли: её эффективность составляет около 10–15% при гормонотрицательных опухолях, 27% при опухоли с РЭ+ и РП-, 46% при статусе РЭ- и РП+ и 75% при опухолях, содержащих РЭ+ и РП+. Рецепторположительные опухоли молочной железы имеют более высокую дифференцировку и более благоприятный прогноз.

Необходимо отметить, что рецепторы гормонов в доброкачественных образованиях молочной железы еще мало изучены. Отмечено повышение числа РЭ+ клеток в нормальной ткани молочной железы с увеличением возраста, а также при склерозирующем аденозе, папилломах, фиброаденомах и листовидных опухолях. Коэкспрессия РЭ+/Ki-67+ с разной степенью выраженности и соотношения большей частью выявлялась в патологии, связанной с риском развития РМЖ.

Рецепторы эстрогенов экспрессируются в клетках рака эндометрия, яичников, шейки матки, щитовидной железы, кишечника, нейроэндокринных опухолей, в том числе карциноидов.

Иммуноцитохимическое исследование позволяет на дооперационном этапе установить важнейшие факторы прогноза опухолевого процесса и скоррегировать схемы лечения. Пролиферативная активность многих новообразований оценивается с помощью антител Ki-67 в злокачественных лимфомах, опухолях молочной, предстательной, поджелудочной железы, легких, гипофиза, толстой кишки. Обнаружена связь между значениями индекса пролиферации и степенью гистологической дифференцировки опухоли и клиническим прогнозом при раке эндометрия, яичников, легкого, молочной железы, мочевого пузыря, лимфомах, опухолях нервной системы.

Гиперэкспрессия онкопротеина C-erbB-2(HER2/neu), являющегося рецептором эпидермального фактора роста 2-го типа, придающего клеткам свойство неограниченного деления, служит фактором риска рецидива заболевания для ряда опухолей: рака молочной железы, толстой кишки, лёгкого и др. Экспрессия онкобелка C-erbB-2 при ИГХ исследовании обнаруживается в 15–40% РМЖ. Выявление онкопротеина C-erbB-2, по мнению некоторых авторов, ассоциируется с высокой степенью злокачественности опухоли, отсутствием РЭ и РП, высокой митотической активностью, устойчивостью к химиотерапии и требует назначение герцептина.

Наличие метастазов в лимфатических узлах при опухолевом поражении является главным дискриминирующим прогностическим признаком. С помощью иммуноцитохимического исследования можно выявить единичные циркулирующие кератин-положительные клетки РМЖ в костном мозге и периферической крови. Применение ИЦХ исследования повышает выявляемость микрометастазов в лимфатических узлах на 3,2–24%.

Иммуноцитохимические реакции оцениваются как качественно при уточнении гистогенеза опухоли, наличии метастаза в лимфатическом узле или другом органе, иммунофенотипировании лимфом, так и количественно – при оценке пролиферативной активности, экспрессии рецепторов гормонов в опухоли, онкопротеина С-erbB-2 и т.д. Иммуноцитохимическая реакция может быть ядерной, цитоплазменной и мембранной. Ядерная реакция проявляется интенсивным окрашиванием ядра и бывает при определении РЭ и РП, Ki–67, PCNA, p53 и т.д. Цитоплазменная реакция характеризуется диффузным окрашиванием цитоплазмы или отложением гранул в виде грубых пятен и зерен. Цитоплазменное окрашивание дают хромогранин, синаптофизин, белок S-100, виментин, десмин, тиреоглобулин, кальцитонин, цитокератины, bcl-2 и т.д. Оценка этой реакции требует большой осторожности и контроля, так как фоновое окрашивание цитоплазмы клеток может быть принято за истинную реакцию. Мембранное окрашивание наблюдается при проведении реакции с онкопротеином C-erbB-2 и ЭМА (эпителиальным мембранным антигеном). Окрашивание в таких случаях только цитоплазмы не должно учитываться как экспрессия антигена. Маркер крупноклеточной анаплазированной лимфомы CD-30 может экспрессироваться как в цитоплазме, так и на мембране клетки.

Для количественной оценки экспрессии маркера Мс. Carthy и соавторы разработали систему подсчета Histo score (H.S.). Система подсчета включает интенсивность иммуноцитохимической окраски, оцениваемую по 4-балльной шкале, и долю окрашенных клеток и представляет собой сумму произведений процентов, отражающих долю клеток с различной интенсивностью окраски на балл, соответствующий интенсивности реакции. Интенсивность окраски в баллах: 0 – нет окрашивания, 1 – слабое окрашивание, 2 – умеренное окрашивание, 3 – сильное, 4 – очень сильное окрашивание. Формула подсчета:

Histochemical score = ∑ P(i)×i (гистосчет),

где i – интенсивность окрашивания, выраженная в баллах от 0 – 4,
Р(i) – процент клеток, окрашенных с разной интенсивностью.

Максимальное количество Histo score соответственно должно быть 400. Подсчет проводится в трех когортах по 100 опухолевых клеток в различных полях зрения (объектив х 40).

В практической работе допустимо использование полуколичественной оценки. Реакция считается отрицательной при полном отсутствии или экспрессии антигена менее 5%–10% опухолевых клеток, слабоположительной – от 5%–10% до 24% клеток, умеренно положительной – в 25%–75%, выраженной – более чем в 75% клеток. При оценке иммуноферментной реакции принимают во внимание интенсивность и полноту окрашивания цитолеммы клеток в центре опухолевого очага. Так, яркая, мембранная, беспрерывная по контуру клетки реакция обозначает выраженную экспрессию белка С-erbB-2 (+++), что в 95% случаев подтверждается амплификацией гена С-erbB-2, выявляемой с помощью FISH (флуоресцентной гибридизацией in situ).

Сопоставляя данные иммуноцитохимических исследований различных опухолей с целью уточнения гистогенетической принадлежности и результатов послеоперационных морфологических заключений, получены следующие результаты: 89% совпадений при анализе опухолей щитовидной железы, 83% при уточнении гистогенеза первичной опухоли и метастазах в лимфатических узлах, 89% – при опухолях мягких тканей и кожи и 100% – при исследовании биологических жидкостей. При определении гормонального статуса РМЖ процент совпадения ИЦХ и ИГХ исследований составляет 88,3%, при исследовании пролиферативной активности – 83%, при определении онкопротеина C-erbB-2 – 93,2%.

При сравнении возможностей ИЦХ исследования при выполнении пункционной биопсии и ИГХ исследования при трепанобиопсии преимущества ИЦХ, на наш взгляд, несомненны. Пункционная биопсия – более простая процедура, не сопровождается такими осложнениями, как воспаление, кровотечение, и позволяет получить полноценный клеточный материал. При неудачной пункции и попадании в некроз, строму опухоли, окружающие ткани можно практически безболезненно повторить процедуру. Кроме того, отсутствует потеря и маскировка антигенов при проводке и депарафинизации материала с использованием агрессивных химических реагентов.

Использование иммуноцитохимического исследования позволяет расширить возможности морфологических методов и на дооперационном этапе уточнить гистогенез, диагностировать первично-множественные поражения, степень распространения и оценить некоторые показатели прогноза и чувствительность опухоли к химиогормонотерапии.

На современном этапе развития в цитологии используются методы молекулярной и генной диагностики: гибридизация in situ, Southern Blotting, Nothern Blooting, Western Blotting, DNK Microarray и т.д) В научной и практической работе цитологи применяют проточную цитофотометрию.

Одним из путей совершенствования цитологического метода исследования является применение морфометрии, что позволяет получать объективные количественные параметры. Например, при обработке на компьютере выделены наиболее информативные морфометрические признаки, относящиеся к параметрам ядра с использованием основных диагностических морфометрических признаков: площадь, периметр, оптической плотности, коэффициент поляризации ядер, числа ядрышек, их площади и периметра. Разработаны объективные морфометрические признаки различных степеней дисплазии при дисгормонально-гиперпластических процессах молочной железы, шейки матки, что уменьшило долю субъективизма в определении различных степеней дисплазии.

Развиваются новые методы микроскопии: фазово-контрастная, флюоресцентная, конфокальная и т.д. Создание компьютерных систем обучения, развитие метода телеконсультации также предъявляют новые требования и, несомненно, будут способствовать развитию и совершенствованию цитологического метода диагностики.

Волченко Надежда Николаевна
д.м.н., профессор, руководитель отделения
онкоцитологии МНИОИ им.П.А.Герцена

Ответы

Архивная запись

Обнаружила уплотнение на правой груди, обратилась в онкологический диспансер нашего города. Провели биопсию, врач сказала «Фиброадненома», нужно ехать в краевой онкологический диспансер и резать, УЗИ не делали и не предлагали.
Решила повторно обратиться в платное учреждение «Здоровье нации», записалась на прием к маммологу, провели осмотр, сделали УЗИ молочных желез, щитовидной железы, также сдала анализы на гормоны, показания которых могут спровоцировать появление и развитие образования, провели биопсию. Вот пришли результаты цитологического исследования: В полученном материале (1ст.) обнаружено бесструктурное вещество, единичные эритроциты. В интернете вычитала, если обнаружено бесструктурное вещество, то нужно либо повторно сдавать (а в моей случае это будет 3-й раз за месяц), либо проводить толстоигольную биопсию с последующим гистологическим исследованием.
Подскажите, пожалуйста, что делать дальше? Может, еще в одно учреждение обратиться?

Жалобы на данный момент

Периодические слабопротекающие боли при положении лежа на животе

Прошедшие обследования

Биопсия на цитологическое исследование молочной железы, УЗИ молочных желез и щитовидной железы, сдача анаизов на гормоны (в ходе было обнаружено, что понижен прогестерон)

Данные биопсии и гистологии

Цитологическое исследование:<br /> В полученном материале (1ст.) обнаружено бесструктурное вещество, единичные эритроциты.

Предшествующее лечение

нет

бесструктурное межуточное вещество и клетки кубического эпителия

На чтение 7 мин. Просмотров 459 Опубликовано Обновлено

Цитология и гистология молочной железы – два обследования, которые имеют одну цель, но проводятся на разных этапах диагностики. Гистология изучает ткани человеческого организма, тогда как цитология сосредоточена на более глубоком изучении клеток. На гистологию обычно направляют материал, полученный во время биопсии или хирургического вмешательства. Цитология, напротив, менее инвазивный метод и позволяет изучить патологию, которая находится лишь на стадии образования первых атипичных клеток.

Показания, техника, расшифровка гистологии

Гистология анализов рака молочной железы

Назначается гистология молочной железы для определения химического состава клеток полученных тканей, а также их чувствительности к половым гормонам. Изучение скорости деления помогает понять, как быстро распространяется патологический процесс. Показания к гистологическому исследованию и биопсии:

  • обнаружение уплотнений и узлов в молочной железе;
  • структурные изменения сосков;
  • кровянистые и другие выделения;
  • покраснение, шелушение, образование язв или лимонной корки на участках грудной железы;
  • обнаружение подозрительных участков на УЗИ или маммограмме;
  • пятна на снимке рентгена.

Назначение диагностики в большинстве случаев не подтверждает наличие опасных раковых клеток. Однако гистология необходима для всех, кто находится в группе риска:

  • наличие внутрипротоковых папиллом, кист, фиброаденоз;
  • диффузная гиперплазия тканей;
  • аномальное разрастание уплотнения;
  • некроз тканей, образований внутри структуры;
  • рак 1-3 степени и метастазы;
  • деформация груди.

Многие пациентки переживают, когда получают направление на гистологическое исследование. Однако это лишь чрезмерный стресс, ведь в 85% при отсутствии выявленного рака диагностика указывает на развитие совершенно других болезней.

Что именно выявляет гистологическое исследование

Во время исследования полученного материала применяется высокоточный микроскоп, который может показать: стадию онкологической патологии, распространение образования, морфологический характер, а также гормональные особенности опухоли.

По особенностям клеточных структур диагносты могут выделить формы и виды раковых опухолей:

  • тубулярный рак при трубкообразных формах клеток;
  • медуллярный рак при совпадении клеток с тканями мозга;
  • слизистый рак при наличии муцина в составе клеток.

Гистологическое обследование также помогает отличить онкологический процесс от доброкачественных патологий, при которых могут наблюдаться бесструктурные массы в пунктате молочной железы.

Техника выполнения диагностики

Взятие гистологического материала

Для получения гистологического образца используется 2 способа вмешательства – с помощью иглы или иссечения. Проводят операцию в амбулаторных условиях, никакой подготовки не требуется. Только отказ от аспирина, если это возможно, за 1-2 недели до процедуры. Выполняют биопсию так:

  1. Женщину укладывают на кушетку на бок или на спину.
  2. Ставят местную анестезию.
  3. Ультразвуковым устройством или рентгеном обозначают место иссечения или введения иглы.
  4. Выполняется надрез или прокол, берется материал.

Затем останавливают кровотечение, прикладывают лед и тугую повязку. Процедура занимает максимум 60 минут, после чего пациентку выписывают домой.

После взятия биоматериала начинается исследование:

  1. Состав помещают в раствор формалина и отправляют в лабораторию.
  2. Ткани обезвоживаются для повышения плотности, затем заливаются парафином.
  3. Микротомом нарезают ткань на пластинки и помещают на стекла для диагностики.
  4. Используя ферменты, красители и антитела, специалист изучает характер клеток, границы опухоли.

После гистологического исследования специалист лаборатории составляет заключение и отправляет его лечащему врачу пациентки.

Расшифровка полученных результатов

Образец в лаборатории обычно изучают в течение 5-10 дней, после чего сразу же направляют результат врачу. Если учреждение, в котором пациентка прошла биопсию, оснащено собственной лабораторией, результат будет готов через 2-3 дня.

Выдается экспертное заключение в письменном виде. В нем указано описание аномалий или их отсутствие. Также приведены различные цифровые данные и показатели маркеров. Иногда для обозначения того или иного процесса прописывают названия на латыни и медицинские термины.

Человеку без соответствующего образования сложно разобраться в представленной терминологии, поэтому пациент должен обязательно консультироваться у доктора. Расшифровка результатов завязана на определении злокачественности – ее степени и характера. Также оценивается степень дифференциации новообразования. Эти факторы позволяют с точностью определить следующие параметры, уровни малигнизации в молочной железе:

  • GIV – показатель максимальной стадии злокачественного процесса;
  • G – минимальная степень;
  • GX – подтверждение доброкачественного характера опухоли, которая обычно выражена в виде фиброаденомы.

Дополнительно в анализах будут присутствовать следующие данные, характеризующие те или иные маркеры:

  • ER+ и PR+ — положительные показатели по прогестерону и эстрогену, которые указывают на гормональную зависимость опухолей;
  • ER- и PR- — отрицательный результат помогает узнать вероятность рецидива и подобрать гормональную терапию.

Если обнаружена положительная реакция HER2, отмечается позитивный, активный рак, который требует хирургического и химиотерапевтического способа лечения. HER2 отрицательные опухоли протекают менее агрессивно и лучше поддаются лечению. Также при изучении результатов анализов специалист выделяет Ki-67, который при позитивной реакции говорит о низкой чувствительности к гормонам, что является прямым показанием для химиотерапии.

Гистологическое исследование молочной железы – это точный способ диагностики существующих новообразований с целью установления их типа, способа развития и зависимости от гормонов и других факторов. Гистология необходима для назначения эффективного лечения.

Показания, техника, расшифровка цитологии

Назначается цитология молочной железы в случаях, когда появляются первые подозрения на патологические процессы в груди. Этот метод диагностики в 97% случаев дает достоверный результат, показанием к нему служат:

  • подозрение на инфекцию, воспаление или рак;
  • подтверждение онкологии при резекции;
  • оценка результатов эффективности лечения;
  • профилактика;
  • мониторинг состояния после лечения или при вхождении пациента в группу риска;
  • неустановленное бесплодие;
  • болезненности и дискомфорт в молочных железах.

Цитологию рекомендуют сдавать только после подготовки и лишь на 6-14 день цикла. Если нарушить это правило, процедура может оказаться болезненной. В период климакса проводить цитологию можно в любой день.

Методы забора материала

За неделю до цитологического исследования пунктата молочной железы необходимо отказаться от аспирина и антикоагулянтов. В день процедуры нельзя наносить парфюмерию и дезодорант на зону груди. Снимать бюстгальтер не нужно. Однако перед диагностикой нужно помыть грудь. Если женщина сильно волнуется, можно принять успокоительное средство. Выполняют получение материала следующими способами:

  • Аспирационная биопсия. Назначается при небольших опухолях – до 1,5 см в диаметре и только если они расположены в верхних слоях молочной железы.
  • Кор-биопсия. Рекомендована, если опухоль лежит глубоко в структурах. Для получения материала используют пистолет с толстой иглой.

Длительность процедуры – от 5 до 10 секунд, большего времени не нужно.

Расшифровка полученных данных

Изучение в лаборатории происходит в несколько этапов, длятся они до 2-3 дней. В срочных случаях цитологию выполняют за 1 час. После получения письменных данных пациент обязательно идет на консультацию к доктору.

  • Неполные данные. Если цитология оказалась неточной, может потребоваться дополнительная диагностика.
  • Норма. В данных будет указано, что никаких отклонений и аномалий не выявлено.
  • Наличие доброкачественных клеток. Анализ покажет большое количество соединительной ткани и бесструктурные вещества в молочной железе с морфологическими аномалиями. Также будут обнаружены макрофаги с эритроцитами.
  • Незлокачественные клетки. В образце обнаружены клетки не ракового характера, но аномальные: мастит, киста, воспаление.
  • Атипичные и злокачественные клетки. Формирование раковой опухоли, также будут указаны дополнительные данные о месте очага, его границы, формы, стадии, структурные особенности.

При получении отрицательного диагноза при цитологии может потребоваться дополнительная диагностика. Могут быть обнаружены клетки кубического эпителия молочной железы, которые также требуют дополнительного обследования.

Цитологическое и гистологическое исследование молочной железы – похожие процедуры, которые отличаются в технике выполнения, хоть и несущественно, а также в методике определения результатов. Чаще всего первый метод используется при минимальных подозрениях и отсутствии существенных симптомов новообразования, а также при контроле и профилактике после лечения. Гистология же используется при выявленных новообразованиях. Метод и способ диагностики устанавливается только врачом.

Цитологические критерии дифференцирования филлодной опухоли молочной железы и фиброаденомы Текст научной статьи по специальности «Клиническая медицина»

Цитологические критерии дифференцирования филлодной опухоли молочной железы и фиброаденомы

О.Г. Григорук

КГБУЗ «Алтайский краевой онкологический диспансер»; Россия, 656045 Барнаул, Змеиногорский тракт, 110к; ФГБОУ ВО «Алтайский государственный медицинский университет» Минздрава России; Россия, 656038 Барнаул, проспект Ленина, 40

Контакты: Ольга Григорьевна Григорук [email protected]

Статья посвящена определению цитологических критериев дифференцирования фиброаденомы и филлодной опухоли. При многофакторном анализе выявлены 11 наиболее информативных клеточных признаков фиброаденомы, ювенильной фиброаденомы и доброкачественной филлодной опухоли. По данным дискриминантного анализа доля случаев правильной классификации больных с доброкачественной филлодной опухолью составляет всего 37,97 %, что свидетельствует о трудностях дифференцирования данных опухолей. Фиброаденомы, пограничные и злокачественные филлодные опухоли имеют различные клеточные признаки, позволяющие диагностировать эти формы опухолей.

Ключевые слова: новообразования молочных желез, фиброаденома, ювенильная фиброаденома, филлодная опухоль, тонкоигольная аспирация, цитологическая диагностика, дискриминантный анализ

Для цитирования: Григорук О.Г. Цитологические критерии дифференцирования филлодной опухоли молочной железы и фиброаденомы. Опухоли женской репродуктивной системы 2019;15(1):19—28.

DOI: 10.17650/1994-4098-2019-15-1-19-28

Cytological criteria of differentiation of phyllodes tumor of the breast and fibroadenoma

O.G. Grigoruk

Altai Regional Oncology Dispensary; 110k Zmeinogorskiy tract, Barnaul 656045, Russia; Altai State Medical University, Ministry of Health of Russia; 40 Lenin Prospect, Barnaul 656038, Russia

The article is devoted to the determination of the cytological criteria of differentiation of fibroadenoma and phyllodes tumor. By means of multivariate analysis the 11 most informative cellular signs of fibroadenoma, juvenile fibroadenoma and benign phyllodes tumors were identified. According to the discriminant analysis, only 37.97 % of patients with benign phyllodes tumors are classified correctly, that indicates the difficulties of differentiation of these tumors. Some cellular signs of fibroadenoma, borderline and malignant phyllodes tumor allow to diagnose these forms of tumors.

Key words: breast neoplasms, fibroadenoma, juvenile fibroadenoma, phyllodes tumor, fine-needle aspiration, cytology diagnostic, discriminant analys

For citation: Grigoruk O.G. Cytological criteria of differentiation of phyllodes tumor of the breast and fibroadenoma. Opukholi zhenskoy reproduktivnoy systemy = Tumors of female reproductive system 2019;15(1):19—28.

Введение

К группе фиброэпителиальных опухолей относят двухкомпонентные опухоли, в которых соединительнотканный компонент сочетается с эпителиальным. Фиброэпителиальные опухоли молочных желез разделены на 3 основные группы: фиброаденома, ювенильная фиброаденома и филлодная опухоль. Три группы фиброэпителиальных опухолей молочной железы объединены не случайно — они имеют много общих характеристик, как по происхождению, так и по морфологии.

Фиброаденомы являются одной из наиболее распространенных доброкачественных опухолей молочной

железы у женщин в возрасте до 30 лет. По морфологическому строению фиброаденомы в зависимости от характера расположения соединительной ткани разделяются на периканаликулярные и интраканаликулярные, чаще встречаются смешанные формы. Развитие фиброаденом возможно в любом возрастном периоде. Выделяют несколько групп согласно возрасту. Первая группа риска — подростки и молодые девушки, начиная с 12 лет и заканчивая 20 годами. В этом возрасте чаще всего формируются незрелые, или ювенильные, фиброаденомы, отличительная их особенность — отсутствие внешней капсулы у опухоли. Ювенильная фиброаденома чаще встречается

о

о £ £

о S S

IZ

Том 15 / Vol. 15

у девочек, девушек-подростков, реже — у молодых женщин. Вторая группа риска — женщины до 35 лет. Третья группа риска — период менопаузы, после 45—50 лет, в этом возрасте чаще выявляются уже существующие несколько лет образования.

Филлодные опухоли являются редким новообразованием, составляют 0,3—0,6 % всех опухолей молочных желез [1]. В настоящее время насчитывается до 50 форм этого заболевания (листовидная фиброаденома, филлодная фиброаденома, интраканалику-лярная фиброаденома с клеточной стромой, гигантская миксоматозная фиброаденома и др.), что связано с довольно разнообразной морфологической картиной процесса и своеобразным клиническим течением. Большинство исследователей предпочитают называть эту опухоль «листовидной опухолью» по причине ее макроскопического сходства с листом растения с фестончатым краем, в зарубежной литературе употребляется термин «рhyПodes tumor» [2]. Филлодные опухоли молочной железы представляют собой необычную группу фиброэпителиальных новообразований, которые имеют морфологическое сходство с интраканали-кулярной фиброаденомой с пролиферацией стромаль-ного компонента, которые принято называть клеточными. Филлодные опухоли делят на 3 группы в зависимости от выраженности пролиферации стро-мального компонента: доброкачественные, пограничные и злокачественные. Клеточные признаки стро-мального и эпителиального компонентов филлодных опухолей весьма разнообразны, что создает серьезные проблемы при уточнении принадлежности новообразования к той или иной группе. Сведения о частоте каждой группы неопределенны. Это заболевание не фигурирует в статистических документах, в которых филлодные опухоли отнесены к фиброаденомам. Дифференцировать филлодную опухоль и фиброаденому не всегда просто. Доброкачественная филлодная опухоль имеет много однотипных признаков с фиброаденомой, тогда как злокачественная может быть оши-о бочно расценена как первичная саркома молочной ~ железы или карцинома с веретеноклеточной мета-g плазией. Филлодные опухоли с промежуточными g клеточными признаками относятся к пограничной iz категории. Дифференцировать доброкачественную S филлодную опухоль и клеточную фиброаденому наиболее сложно при цитологическом исследовании и трепанобиопсии. w Часть одинаковых клеточных признаков при

,_ фиброаденоме и филлодной опухоли уже давно наво-о дит на мысль о родстве этих опухолей. Однако клини-

4 ческое течение фиброаденомы и филлодной опухоли g различается. Фиброаденома крайне редко переро-s ждается в злокачественную опухоль, при фиброаде-iz номе достаточно оперативно удалить образование.

5 При филлодных опухолях новообразование удаляется

с захватом значительного количества ткани молочной железы, что исключает возможность рецидива, позволяет точно определить характер опухоли при гистологическом исследовании (доброкачественная, пограничная или злокачественная) [3].

В течение последних десяти лет повысился интерес к диагностике, изучению молекулярно-генетических особенностей, клинического течения, прогноза филлодных опухолей. В 2011 г. исследователи из Японии проанализировали результаты лечения больных со злокачественной формой филлодной опухоли с наличием и без наличия фиброаденомы в анамнезе и установили, что результаты лечения пациенток с фиброаденомой в анамнезе оказались значительно лучше по сравнению с пациентками без фиброаденомы, у которых был отмечен быстрый рост опухоли в течение 6 мес, что повлекло за собой агрессивное лечение [4]. В этом исследовании ученые впервые предположили, что фиброаденомы и филлодные опухоли могут развиваться по 2 путям. В работе исследователей из Чикаго в 2012 г. авторы описали развитие филлодных опухолей у матери и дочери и предположили возможность генетической предрасположенности к развитию опухолей [5].

Команда ученых из Сингапура в 2014 г. с использованием секвенирования следующего поколения убедительно показала взаимосвязь фиброэпителиальных опухолей на основании обнаружения однотипных мутаций. Молекулярно-генетические исследования с использованием передовых технологий секвенирования ДНК установили причину возникновения фиброаденомы: в 59 % случаев этого заболевания определялся ген MED12, а мутации в экзоне 2 гена MED12 были обнаружены при исследовании 98 фиброаденом после секвенирования, причем 71 % мутаций обнаружен в кодоне 44 [6—8]. Мутировавший ген MED12 в 60 % наблюдений фиброаденом, чаще в интракана-ликулярных (82 %), обнаружили и ученые из Германии в 2015 г. [9]. Подобные исследования проведены при изучении мутационного статуса филлодных опухолей. Однотипные с фиброаденомами мутации в гене MED12 обнаружены при секвенировании следующего поколения во всех вариантах филлодных опухолей. Ученые показали, что фиброаденомы и филлодные опухоли связаны с мутациями в стромальных клетках, в отличие от мутаций в карциномах молочных желез, где генетические аномалии возникают в эпителиальных клетках [8]. В других научных работах мутации в гене MED12 были обнаружены в 67 % (6 из 9) фиброаденом и у 45 % (5 из 11) пациенток с филлодными опухолями [10]. Общая частота мутаций гена MED12 незначительно отличалась в доброкачественных филлодных опухолях (62,5 %) и фиброаденомах (59 %). В других исследованиях [11] мутации в гене MED12 отмечены в 65,1 % доброкачественных филлодных опухолей, в 65,6 % пограничных и в 42,8 %

злокачественных. Опухоли с наличием мутаций в гене MED12 отличались более доброкачественным течением опухолевого процесса, длительной безрецидивной выживаемостью. Отсутствие мутаций в гене MED12 коррелировало с более высокой вероятностью рецидива [11]. По данным N. Pfarr и соавт. (2015), злокачественные филлодные опухоли имели мутации лишь в 20 % наблюдений [9].

В практическом здравоохранении, когда оценка наличия мутаций в стромальных клетках пока не имеет широкого применения, отличить фиброаденомы от доброкачественных филлодных опухолей проблематично. При диагностике фиброэпителиальных опухолей молочной железы до настоящего времени применяют физикальный осмотр, маммографию и сонографию, а также используют возможности первичной морфологической верификации с помощью быстрого, простого, дешевого и доступного метода — цитологического исследования. Научных работ, посвященных цитологической диагностике фиброэпители-альных опухолей, немного.

Цель данного исследования — оценить возможности цитологической диагностики при дифференцировании филлодной опухоли молочной железы и фиброаденомы на этапе амбулаторного обследования пациенток.

Материалы и методы

Цитологической лабораторией КГБУЗ «Алтайский краевой онкологический диспансер» накоплен большой практический опыт цитологической диагностики заболеваний молочных желез, в числе которых 120 филлодных опухолей (79 (65,8 %) доброкачественных, 18 (15 %) пограничных и 23 (19,2 %) злокачественных), диагностированных в течение 25 лет. В настоящей работе были изучены результаты обследования 3958 пациенток с заболеваниями молочных желез, диагностированными с использованием цитологического метода в лаборатории в 2018 г. Из цитологических регистрационных журналов были выбраны данные пациенток с фиброэпителиальными опухолями молочных желез. Диагноз уточняли на основании медицинских карт и данных канцер-регистра КГБУЗ «Алтайский краевой онкологический диспансер», а также результатов гистологического исследования. Для цитологической диагностики использовали традиционный метод тонкоигольной аспирационной биопсии. Для проведения световой микроскопии препараты окрашивали по Паппенгейму.

Полученные данные с учетом архивного материала филлодных опухолей оценивали с помощью прикладных программ Microsoft® Office Excel 2010, Statistica Microsoft Windows 10.0 (StatSoft Inc., США). С применением многофакторного анализа отбирали наиболее значимые цитологические показатели, оценивали влияние

отобранных признаков для решения дифференциально-диагностических задач при установлении цитологического диагноза. С применением дискриминантного анализа статистически определяли признаки, которые позволили установить максимальные различия в группах больных. Значимость особенностей клеток опухоли, включенных в модель для выполнения дискриминант-ного анализа, оценивали с использованием статистического F-критерия Фишера.

Результаты и обсуждение

При дифференцировании фиброэпителиальных опухолей молочных желез полученная информация о пациентках определяла их разделение на 3 основные группы: фиброаденома, ювенильная фиброаденома и филлодная опухоль. Фиброаденома диагностирована у 475 (12 %) пациенток, ювенильная фиброаденома — у 2 (0,05 %), филлодные опухоли — у 18 (0,45 %) (табл. 1).

Развитие фиброаденом чаще наблюдалось у женщин в возрасте от 20 до 35 лет (31,53 ± 6,24), единичные случаи имели место в группе пациенток старше 45 лет. Как правило, в цитологических препаратах при фиброаденоме отмечается обильный клеточный состав. Фон препарата представляют мелкозернистые оксифильные массы с большим количеством мелких, раздельно лежащих, голых округлых и овальных мономорфных ядер. Первый компонент — эпителиальный, представлен многочисленными обширными клеточными структурами из клеток кубического эпителия, тяжами, комплексами, имеющими извитые формы с разветвленными краями (рис. 1). Клетки мелкого и среднего размера, мо-номорфные. При пролиферации клеточного состава отмечается умеренный ядерный полиморфизм.

Рис. 1. Цитологический препарат пункционного материала из молочной 0

железы.

пролиферирующего кубического эпителия. Окрашивание по Паппенгей- 0

му, х 100 g

Fig. 1. Breast biopsy specimen (cytological smear). First component of g

fibroadenoma — cell complexes of proliferating cuboidal epithelium. iz

Pappenheim staining, х 100 g

Том 15 / Vol. 15

Таблица 1. Цитологическая диагностика заболеваний молочных желез по итогам работы лаборатории в 2018 г., n = 3958 Table 1. Cytological diagnostics of breast diseases according to the results obtained by the laboratory in 2018, n = 3958

Группа пациенток Характеристика клеточного состава Число пациенток, n (%)

Patient group Number of patients, n (%)

1 Различные типы карцином молочной железы Various types of breast carcinomas 627 (15,84)

2 Другие злокачественные опухоли (лимфома, меланома, первичная саркома) Other malignant tumors (lymphoma, melanoma, primary sarcoma) 3 (0,08)

3 Подозрение на злокачественную опухоль Suspected malignant tumor 17 (0,43)

4 Дисгормональные процессы Dishormonal disorders 1328 (33,55)

5 Описательный характер клеточного состава Description of cells 1219 (30,80)

6 Воспалительные процессы Inflammation 178 (4,50)

7 Неадекватный материал Improper quality of biomaterial 91 (2,30)

Изучаемая группа опухолей Group of tumors examined

8 Пунктат получен из очага фиброаденомы Biopsy specimen was taken from fibroadenoma 475 (12,00)

9 Пунктат получен из очага ювенильной фиброаденомы Biopsy specimen was taken from juvenile fibroadenoma 2 (0,05)

10 Филлодные опухоли: Phyllodes tumors: доброкачественные benign пограничные border злокачественные malignant 18 (0,45) 15 1 2

CT

о

о £ £ re

о S S

iz

Второй компонент — фибробластоподобные клетки, может быть представлен единичными фиброцитами или их значительным количеством (рис. 2). Кроме мелкозернистого фона отмечаются гомогенные участки розоватого межуточного вещества.

Дифференцировать при цитологическом исследовании типы фиброаденом некорректно в связи с отсутствием возможности оценки окружающих тканей. В цитологических препаратах клеточный состав периканаликулярной и интраканаликулярной фиброаденом однотипный. Возможный вариант цитологического заключения: пунктат получен из очага фиброаденомы или данные клеточные элементы более характерны для фиброаденомы. Дифференцировать фиброаденому необходимо с фиброзно-кистозной болезнью, филлодной опухолью, высокодифферен-цированной карциномой. Неверное указание при цитологическом исследовании на злокачественный

Рис. 2. Цитологический препарат пункционного материала из молочной железы. Второй компонент фиброаденомы — фибробластоподобные клетки. Окрашивание по Паппенгейму, х 400

Fig. 2. Breast biopsy specimen (cytological smear). Second component of fibroadenoma — fibroblast-like cells. Pappenheim staining, х400

Оригинальные статьи

Рис. 3. Цитологический препарат пункционного материала из молочной железы. Ювенильная фиброаденома. Пролиферация фибробластоподоб-ных клеток с полиморфизмом. Окрашивание по Паппенгейму, х 200 Fig. 3. Breast biopsy specimen (cytological smear). Juvenile fibroadenoma. Proliferation of fibroblast-like cells with polymorphism. Pappenheim staining, х200

процесс при фиброаденоме является редкостью, возможно при недостаточном опыте врача-цитолога или при выраженном клеточном полиморфизме эпителиальных клеток клеточной фиброаденомы.

Ювенильную фиброаденому диагностировали у 2 пациенток 16 и 17 лет. При ювенильной фиброаденоме общий принцип строения фиброаденом сохраняется, но стромальный и эпителиальный компоненты отличаются от аналогичных структур в фиброаденомах у взрослых. Эпителиальные комплексы клеток определяются в виде структур с умеренно выраженным клеточным и ядерным полиморфизмом. Строма характеризуется повышенным содержанием клеточных элементов с овальными и веретенообразными ядрами (рис. 3). Дифференцируют ювенильную фиброаденому прежде всего от филлодной фиброаденомы, реже — от карциномы.

Доброкачественные филлодные опухоли определены у 15 (83,33 %) пациенток, пограничная форма — у 1 (5,56 %), злокачественная — у 2 (11,11 %).

Доброкачественные филлодные опухоли по цитологическим признакам можно разделить на 3 варианта:

1) доброкачественная филлодная опухоль с обязательным присутствием соединительнотканных и эпителиальных клеточных элементов;

2) доброкачественная филлодная опухоль с преобладанием эпителиального компонента и скудно представленным соединительнотканным компонентом;

3) доброкачественная филлодная опухоль, в которой преобладают клеточные элементы, напоминающие клеточный состав содержимого кистозной полости.

В 1-м варианте цитологических препаратов с доброкачественной филлодной опухолью обнаруживаются участки оксифильного вещества, в которых замурованы фибробластоподобные клетки (рис. 4).

Рис. 4. Цитологический препарат пункционного материала из молочной железы. Доброкачественная филлодная опухоль, 1-й вариант. Сочетание соединительнотканных и эпителиальных клеточных элементов. Окрашивание по Паппенгейму, х 400

Fig. 4. Breast biopsy specimen (cytological smear). Benign phyllodes tumor, 1st variant. Combination of connective tissue and epithelial cells. Pappenheim staining, х 400

Рис. 5. Цитологический препарат пункционного материала из молочной железы. Доброкачественная филлодная опухоль, 2-й вариант. Пролиферация эпителиальных клеточных элементов, единичные фибробластоподобные клетки. с

Фибробластоподобные клетки имеют мономорфные о гипохромные ядра. Многочисленные эпителиальные ~ комплексы представлены кубическим эпителием. g Клетки более крупного размера, чем при фиброадено- g мах, образуют клеточные скопления в виде бесфор- то менных тяжей. S

Во 2-м варианте цитологических препаратов с доброкачественной филлодной опухолью отмечаются в большом количестве клеточные скопления эпителиальных к клеток опухоли с ядерным полиморфизмом и лишь еди -ничные фибробластоподобные клетки (рис. 5). Окси- о фильное вещество не обнаруживается либо обнаружива- 4 ется в небольшом количестве. g

В 3-м варианте цитологических препаратов до- g брокачественной филлодной опухоли обнаружи- то ваются белковоподобные массы с большим S

1_2019| ОПУХОЛИ ЖЕНСКОЙ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ Том 15 / Vol. 15 TUMORS OF FEMALE REPRODUCTIVE SYSTEM

Рис. 6. Цитологический препарат пункционного материала из молочной железы. Доброкачественная филлодная опухоль, 3-й вариант. Белково-подобные массы с большим количеством гемосидерофагов. Эпителиаль -ный компонент представлен пролиферирующим кубическим эпителием, единичные фибробластоподобные клетки. Окрашивание по Паппенгей-му, у. 200

Fig. 6. Breast biopsy specimen (cytological smear). Benign phylloid tumor, 3d variant. Protein-like masses with a large number of hemosiderophages. The epithelial component is represented by proliferating cuboidal epithelium; rare fibroblast-like cells. Pappenheim staining, у 200

количеством лизированных эритроцитов и макрофагов (рис. 6). Эпителиальный компонент представлен пролиферирующим кубическим эпителием, в части клеток отмечаются признаки уплощенности цитоплазмы. Элементов стромы немного, она представлена раздельно лежащими фибробластоподобными клетками.

Возможности цитологической диагностики 2-го и 3-го описанных вариантов доброкачественной филлодной опухоли ограничены. При цитологической диагностике 2-го варианта доброкачественной филлодной опухоли, когда при пункции преобладают эпителиальные компоненты, составляющие основную группу клеток препарата, высока вероятность цитологического заключения о подозрении на высокодифференцированную аденогенную карциному неспецифического типа. В практической работе в таких случаях возможный вариант цитологического заключения следующий: трудно дифференцировать доброкачественную форму филлодной о опухоли от высокодифференцированной карцино-~ мы. Дифференциальными признаками филлодной g опухоли от карциномы являются обширные эпите-g лиальные скопления, отсутствие наложения клеток iz друг на друга, отсутствие анизохромии в ядрах, уме-S ренный ядерный полиморфизм. При доброкачественной филлодной опухоли хроматин в ядрах более нежный, равномерный, нет крупных атипических w голоядерных элементов. При цитологической диаг-,_ ностике 3-го варианта доброкачественной филлод-о ной опухоли при получении при пункции белкового

4 содержимого с гемосидерофагами, наличием лизи-g рованных эритроцитов, присутствием эпителиаль-s ных групп клеток и малочисленным стромальным iz компонентом цитологическое заключение носит

5 лишь описательный характер. Такие цитологические

картины получены из полостей филлодной опухоли и могут неправильно расцениваться как истинное содержимое кистозной полости. При 3-м варианте доброкачественной филлодной опухоли, в отличие от пролиферативной формы фиброзно-кистозной болезни, отсутствуют клетки выстилки кисты, бесструктурные белковые массы имеют оксифильный оттенок, возможно присутствие голых ядер из фибро-бластоподобных клеток в жидкостном аспирате. Цитологическое заключение о доброкачественной форме филлодной опухоли возможно только у пациенток, в пункционном материале которых обнаружены соединительнотканные и эпителиальные клеточные элементы, что соответствует 1-му варианту доброкачественной формы филлодной опухоли.

Для выделения наиболее информативных клеточных признаков в 3 группах доброкачественных фибро-эпителиальных опухолей применен многофакторный анализ, в котором оценивали описанные выше признаки (табл. 2). Наиболее значимыми признаками по факторам для фиброаденомы были «фон препаратов: голые округлые и овальные ядра» с факторным весом 0,92 и «клеточные скопления, образующие извитые формы с разветвленными краями» с факторным весом 0,86, для ювенильной фиброаденомы — «признаки полиморфизма клеток фибробластоподобного вида» с факторным весом 0,96. Доброкачественная филлодная опухоль характеризовалась значимым признаком «участки оформленных оксифильных межуточных масс» с факторным весом 0,81, а на 2-м этапе исследования — признаком «клеточные скопления эпителиальных клеток с ядерным полиморфизмом» с факторным весом 0,64 (см. табл. 2). На рис. 7 однотипные клеточные признаки 3 доброкачественных типов фиброэпителиальных опухолей молочных желез показаны одним цветом, и из рисунка видно, что однотипных признаков много.

При выполнении дискриминантного анализа для отнесения пациенток к одной из 2 групп (фиброаденомы и доброкачественной филлодной опухоли) нами использованы 11 исходных, наиболее информативных показателей клеток опухоли (дискрими-нантные индексы), согласно которым мы классифицировали результаты исследования. В табл. 3 приведены коэффициенты полученных дискрими-нантных функций.

Исходя из данных табл. 3, клеточные признаки «участки оформленных оксифильных межуточных масс» и «клеточные скопления эпителиальных клеток с признаками ядерного полиморфизма» наиболее информативны, поскольку имеют максимально значимые F-критерии. Другие цитологические признаки были менее значимы, но также вносили свой вклад в проведение дифференциальной цитологической диагностики. Таким образом, из 11 переменных

1 ‘ 20 19

Том 15 / Vol. 15

Таблица 2. Распределение цитологических признаков фиброаденомы, ювенильной фиброаденомы и доброкачественной филлодной опухоли по факторам при проведении многофакторного анализа

Table 2. Distribution of cytological characteristics of fibroadenoma, juvenile fibroadenoma and benign phyllodes tumor according to factors in multivariate analysis

Факторный вес клеточного признака

При фиброаденоме При ювенильной фиброаденоме При доброкачественной филлодной опухоли

In juvenile fibroadenoma

Фактор Factor

12 3 12 3 1 2 3

Фон препаратов: оксифильные мелкозернистые массы — Background: oxyphilic fine-grained masses — 0,48 — — — — 0,48 —

Участки оформленных оксифильных межуточных масс — Areas of oxyphilic interstitial masses 0,34 — — — — 0,81 — —

Участки белковых масс Areas of protein masses — — — — — — — 0,33

Фон препаратов: голые округлые и овальные ядра 0,92 Background: bare round and oval nuclei — — — — — — — —

Пласты и комплексы мономорфных эпителиальных клеток (кубический эпителий) Layers and clusters of monomorphic epithelial cells (cuboidal epithelium) 0,64 — — — — 0,56 — —

Клеточные скопления образуют извитые формы с разветвлёнными краями Cell clusters form convoluted structures with branchy edges 0,86 — — — — — — —

Клеточные скопления эпителиальных клеток с признаками ядерного полиморфизма — Clusters of epithelial cells with signs of nuclear polymorphism — — — 0,66 — — 0,64 —

Единичные фибробластоподобные клетки Rare fibroblast-like cells — — — — 0,48 — — —

Большое количество фибробластоподоб-ных клеток, образующих скопления Large number of fibroblast-like cells forming clusters — — — — — — 0,81 —

Полиморфизм клеток фибробластоподоб-ного вида — Polymorphism of fibroblast-like cells — — 0,96 — — — — —

Присутствие макрофагов Presence of macrophages — — — — — — — 0,48

Примечание. Признаки приведены в порядке уменьшения частоты выявления (значимости) согласно собственным данным. Не приводятся показатели с незначительным факторным весом (пустые ячейки).

Note. Characteristics are given in order of decreasing their frequency (significance) according to our own data. We are not providing the characteristics with insignificant factor weight (empty cells in the table).

CT

о

о £ £ re

о S S

iz

1_2019| ОПУХОЛИ ЖЕНСКОЙ РЕПРОДУКТИВНОЙ СИСТЕМЫ Том 15 / Vol. 15 TUMORS OF FEMALE REPRODUCTIVE SYSTEM

Фиброаденома / Fibroadenoma

Ювенильная фиброаденома / Juvenile fibroadenoma

Фон препаратов: оксифильные мелкозернистые массы /

Background: oxyphilic fine-grained masses

Участки оформленных оксифильных межуточных масс /

Areas of oxyphilic interstitial masses

Участки белковых масс / Areas of protein masses

Фон препаратов: голые округлые и овальные ядра /

Background: bare round and oval nuclei

I Пласты и комплексы мономорфных эпителиальных клеток (кубический эпителий) / Layers and clusters of monomorphic epithelial cells (cuboidal epithelium) Клеточные скопления образуют извитые формы с разветвленными краями / Cell clusters form convoluted structures with branchy edges Клеточные скопления эпителиальных клеток с признаками ядерного полиморфизма / Clusters of epithelial cells with signs of nuclear polymorphism Единичные фибробластоподобные клетки / Rare fibroblast-like cells Большое количество фибробластоподобных клеток, образующих скопления / Large number of fibroblast-like cells forming clusters Полиморфизм клеток фибробластоподобного вида / Polymorphism of fibroblast-like cells Присутствие макрофагов / Presence of macrophages

Доброкачественная филлодная опухоль / Benign phyllodes tumor

Рис. 7. Сравнение клеточных признаков фиброаденомы, ювенильной фиброаденомы и доброкачественной филлодной опухоли Fig. 7. Comparing cellular characteristics of fibroadenoma, juvenile fibroadenoma, and benign phyllodes tumor

(клеточных признаков) статистически достоверны 7, которые обеспечивают максимальные различия между клеточным составом в данных группах больных. По данным дискриминантного анализа доля случаев правильной классификации больных с доброкачественной филлодной опухолью составляет всего 37,97 %,

что свидетельствует о том, что клеточные признаки при световой микроскопии статистически незначимы. Этим фактом можно объяснить трудности дифференцирования данных опухолей.

При пограничных филлодных опухолях, в отличие от доброкачественных, стромальный компонент более

Таблица 3. Значение F-критерия дискриминантных функций для построения классификации фиброаденомы и доброкачественной филлодной опухоли

Table 3. Values of F-test criterion used to develop the classification of fibroadenoma and benign phyllodes tumor

Клеточный признак (переменная) Значение F-критерия* F-test criterion* P

Участки оформленных оксифильных межуточных масс Areas of oxyphilic interstitial masses 20,86 0,000011

Фон препаратов: голые округлые и овальные ядра Background: bare round and oval nuclei 11,37 0,000972

Пласты и комплексы мономорфных эпителиальных клеток (кубический эпителий) Layers and clusters of monomorphic epithelial cells (cuboidal epithelium) 3,98 0,048170

Клеточные скопления образуют извитые формы с разветвленными краями Cell clusters form convoluted structures with branchy edges 17,59 0,000049

Клеточные скопления эпителиальных клеток с признаками ядерного полиморфизма Clusters of epithelial cells with signs of nuclear polymorphism 20,86 0,000011

Большое количество фибробластоподобных клеток, образующих скопления Large number of fibroblast-like cells forming clusters 11,37 0,000972

Полиморфизм клеток фибробластоподобного вида Polymorphism of fibroblast-like cells 3,98 0,048170

*F-критерий предназначен для проверки гипотезы однородности дисперсий в 2 нормально распределенных совокупностях. *F-test is used to assess the equality of variances in 2 populations.

Оригинальные статьи

ÍÉÉ1

Рис. 8. Цитологический препарат пункционного материала из молочной железы. Пограничная филлодная опухоль. Пролиферация полиморфных фибробластоподобных клеток. Окрашивание по Паппенгейму, у. 200 Fig. 8. Breast biopsy specimen (cytological smear). Border phylloid tumor. Proliferation of polymorphic fibroblast-like cells. Pappenheim staining, у 200

выражен, фиброциты образуют обширные группы и пласты, замурованные в оксифильных массах, наряду с большим количеством отдельно лежащих по препарату стромальных опухолевых клеток. Единичные фибробластоподобные клетки имеют крупные полиморфные ядра и длинные извитые отростки хорошо просматриваемой цитоплазмы (рис. 8). Эпителиального компонента меньше, чем при доброкачественной филлодной опухоли. Клеточные характеристики эпителиального компонента аналогичны таковым доброкачественной формы филлодной опухоли. Клеточные элементы стромы с выраженным полиморфизмом ядер настораживают в отношении злокачественного характера опухоли, но убедительных признаков, характерных для саркомы, не наблюдается.

При цитологической диагностике злокачественной филлодной опухоли фон препаратов составляют оксифильные массы, которые образуют тяжи по препарату в виде ярко-малиновых субстанций. В оформленных фрагментах стромы замурованы опухолевые клетки, часть которых напоминает фибробластоподоб-ные элементы, часть — теряет признаки фибробласто-подобных клеток (рис. 9). Ядра округляются, имитируя эпителиальные опухолевые клетки. Как правило, утверждение о злокачественном процессе в молочной железе при злокачественной филлодной опухоли трудностей не вызывает. Дифференцировать злокачественную филлодную опухоль с другими саркомами молочных желез можно лишь при выявлении эпителиального компонента. Обильные оксифильные массы при эпителиальных опухолях молочных желез встречаются редко, они могут быть представлены ами-лоидозом стромы или клеточным детритом. В дифференцируемых со злокачественными филлодными опухолями карциномах в большем или меньшем количестве обнаруживаются железистые комплексы

Рис. 9. Цитологический препарат пункционного материала из молочной железы. Злокачественная филлодная опухоль. Полиморфные фибро-бластоподобные клетки, замурованные в оксифильных массах. Окрашивание по Паппенгейму, у 400

Fig. 9. Breast biopsy specimen (cytological smear). Malignant phylloid tumor. Polymorphic fibroblast-like cells surrounded by oxyphilic masses. Pappenheim staining, у 400

опухолевых клеток, тогда как при злокачественной филлодной опухоли среди обильных оксифильных масс чаще всего отмечаются раздельно лежащие и не образующие железистоподобных комплексов клетки опухоли, солидно располагающиеся по окси-фильным массам и словно замурованные в них.

Выводы

По нашим данным, фиброаденома, ювенильная фиброаденома и филлодная опухоль, диагностированные у пациенток с использованием цитологического метода, составляют 12; 0,05 и 0,45 % соответственно от числа всех пациенток с заболеваниями молочных желез. Фиброаденомы являются распространенными доброкачественными опухолями, большинство из которых без проблем распознаются при цитологической диагностике. Клеточные и ювенильные фиброаденомы имеют сходные черты с филлодными опухолями и должны быть цитологически распознаны на этапе амбулаторного обследования паци- w енток. Дифференцирование фиброаденом и доброкаче- о ственных филлодных опухолей при дискриминантном ~ анализе показало общность клеточных признаков, доля g случаев правильной классификации больных с доброка- g чественной филлодной опухолью составляет 37,97 %, то что объясняет трудности диагностики и вероятность воз- S можных ошибочных заключений в пользу фиброаденомы.

Пограничная и злокачественная филлодные опухоли имеют особые цитологические признаки, позво- к ляющие диагностировать эти формы опухолей. Учитывая различный прогноз фиброэпителиальных о опухолей, при дооперационной диагностике важно 4 предположить возможность филлодной опухоли с ука- g занием на ее доброкачественный, пограничный g или злокачественный характер, что имеет практиче- то ское значение для выбора лечебных мероприятий. S

Том 15 / Vol. 15

ЛИТЕРАТУРА/REFERENCES

1. Shaaban M., Barthelmes L. Benign phyllodes tumours of the breast: (Over) treatment of margins — a literature review. Eur J Surg Oncol 2017;43(7):1186-90. DOI: 10.1016/j.ejso.2016.10.019.

2. Tse G.M., Niu Y., Shi H.J. Phyllodes tumor of the breast: an update. Breast Cancer 2010;17:29-34. DOI: 10.1007/s12282-009-0114-z.

3. Jacklin R.K., Ridgway P.F., Ziprin P. et al. Optimising preoperative diagnosis in phyl-lodes tumour of the breast. J Clin Pathol 2006;59:454-9. DOI: 10.1136/jcp.2005.025866.

4. Abe M., Miyata S., Nishimura S. et al. Malignant transformation of breast fibro-adenoma to malignant phyllodes tumor: long-term outcome of 36 malignant phyllodes tumors. Breast Cancer 2011;18:268-72. DOI: 10.1007/s12282-009-0185-x.

5. Foucar C.E., Hardy A., Siziopikou K.P. et al. A mother and daughter with phyl-lodes tumors of the breast. Clin Breast Cancer 2012;12:373-7. DOI: 10.1016/j. clbc.2012.07.011.

6. Lim W.K., Ong C.K., Tan J. et al. Exome sequencing identifies highly recurrent MED12 somatic mutations in breast fibroadenoma. Nat Genet 2014;46:877-80. DOI: 10.1038/ng.3037.

7. Cani A.K., Hovelson D.H., McDaniel A.S. et al. Next-gen sequencing exposes frequent MED12 mutations and actionable therapeutic targets in phyllodes tumors. Mol Cancer Res 2015;13:613-9.

DOI: 10.1158/1541-7786.MCR-14-0578.

8. Yoshida M., Sekine S., Ogawa R. et al. Frequent MED12 mutations in phyllodes tumours of the breast. Br J Cancer

2015;112:1703-8. DOI: 10.1038/ bjc.2015.116.

9. Pfarr N., Kriegsmann M., Sinn P. et al. Distribution of MED12 mutations in fibroadenomas and phyllodes tumors of the breast — implications for tumor biology and pathological diagnosis. Genes Chromosom Cancer 2015;54:444-52. DOI: 10.1002/gcc.22256.

10. Nagasawa S., Maeda I., Fukuda T. et al. MED12 exon 2 mutations in phyllodes tumors of the breast. Cancer Med 2015;7:1117-21. DOI: 10.1002/ cam4.462.

11. Ng C.C.Y., Tan J., Ong C.K. et al. MED12 is frequent mutated in breast phyllodes tumours: a study of 112 cases. J Clin Pathol 2015;68:685-91. DOI: 10.1136/jclin-path-2015-202896.

Конфликт интересов. Автор заявляет об отсутствии конфликта интересов. Conflict of interest. The author declares no conflict of interest.

Финансирование. Исследование проведено без спонсорской поддержки. Financing. The study was performed without external funding.

CT

о

о £ £ re

S

s

re Статья поступила: 25.02.2019. Принята к публикации: 27.03.2019.

S Article received: 25.02.2019. Accepted for publication: 27.03.2019.

Идентификация внеклеточных и внутриклеточных сигнальных компонентов жировой ткани молочной железы и ее интерстициальной жидкости у пациентов с высоким риском рака молочной железы: к анализу молекулярных схем взаимодействий эпителиально-адипоцитарных стромальных клеток

Стало ясно, что рост и прогрессирование клеток опухоли молочной железы зависят не только от их злокачественного потенциала, но и от факторов, присутствующих в микроокружении опухоли.Из типов клеток, составляющих строму молочной железы, адипоциты, возможно, наименее изучены, несмотря на то, что они представляют собой один из наиболее известных типов клеток, окружающих клетки опухоли молочной железы. Имеются убедительные доказательства, демонстрирующие роль жировой ткани молочной железы в развитии молочной железы, а некоторые исследования выявили способность жировой ткани усиливать рост и метастазировать клетки карциномы молочной железы. Однако очень мало известно о том, какие факторы продуцируются адипоцитами, которые могут управлять этими действиями, и как это может происходить.Чтобы пролить свет на эти вопросы, мы представляем здесь подробный протеомный анализ с использованием двухмерной технологии на основе геля, масс-спектрометрии, иммуноблоттинга и массивов антител жировых клеток и интерстициальной жидкости свежих образцов жировой ткани, собранных из участки, топологически удаленные от опухолей у пациентов с раком молочной железы высокого риска, перенесших мастэктомию и не получавших лечения до операции. Всего было идентифицировано 359 уникальных белков, включая многочисленные сигнальные молекулы, гормоны, цитокины и факторы роста, участвующие в различных биологических процессах, таких как передача сигналов и клеточная коммуникация; энергетический обмен; белковый обмен; рост и/или поддержание клеток; иммунная реакция; транспорт; регуляция метаболизма азотистых оснований, нуклеозидов и нуклеиновых кислот; и апоптоз.Помимо всестороннего обзора протеома жира молочной железы и его интерстициальной жидкости, результаты дают некоторое представление о роли адипоцитов в микроокружении опухоли молочной железы и дают первое представление об их молекулярно-клеточной схеме. Кроме того, результаты открывают новые возможности для изучения ожирения, которое тесно связано с диабетом 2 типа, гипертонией и ишемической болезнью сердца.

Жировые стволовые клетки при репаративном мастите молочной железы коз

Abstract

Мезенхимальные стволовые клетки нашли широкое применение в лечении различных хронических заболеваний.Цель этого исследования состояла в том, чтобы оценить терапевтический и регенеративный потенциал стволовых клеток из жировой ткани (ASCs) в восстановлении производства молока, восстановлении повреждения тканей у маститных коз, получавших противомикробные агенты до клеточной терапии. После диагностики мастита и лечения гентамицином было отобрано восемь лактирующих коз для проведения клеточной и последующей терапии, физико-химического анализа молока, ультразвукового и гистопатологического исследований. ASC были взяты из подкожного жира молодой козы , выращенной in vitro , помечены Qdots-655 и введены в левую молочную железу, поскольку правая молочная железа использовалась в качестве контроля.Через 30 дней повторили УЗИ и гистопатологический анализ, а в первый лактационный период повторили физико-химический анализ молока. Перед клеточной терапией физико-химическое качество молока было нарушено, а ультразвуковой и гистопатологический анализы выявили хронический воспалительный процесс и фиброзную ткань. Маркировка ASC с помощью Qdots позволила отслеживать их с помощью флуоресцентной микроскопии (BX41-OLYMPUS) в ткани молочной железы. При терапии ИСК культуры показали высокую клеточность и характеристики, благоприятные для доклинических исследований; на фоне терапии физико-химические показатели молока, жира, белка, температуры и рН показали значительные различия между группами; у пяти животных, получавших ИСК, восстановилась функциональность железы, а соединительная ткань уменьшилась в количестве и клетках воспалительного инфильтрата.ASC обладают потенциалом для возможной регенерации очагов фиброзного мастита в молочной железе, однако было бы необходимо увеличить время инъекции для гистопатологического анализа, поскольку восстановление железистых ацинусов в течение оцениваемого периода не было завершено. ASC можно использовать для восстановления производства молока у коз с хроническим маститом, восстановления поражений молочных желез, что потенциально может стать многообещающей клинической альтернативой для реабилитации животных для повышения продуктивности.

Образец цитирования: Costa CRM, Feitosa MLT, Rocha AR, Bezerra DO, Leite YKC, Argolo Neto NM, et al.(2019)Адипозные стволовые клетки в молочной железе репаративного мастита козы. ПЛОС ОДИН 14(10): е0223751. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0223751

Редактор: Хуан Дж. Лоор, Иллинойский университет, США

Поступила в редакцию: 4 октября 2018 г.; Принято: 29 сентября 2019 г.; Опубликовано: 22 октября 2019 г.

Авторское право: © 2019 Costa et al. Это статья с открытым доступом, распространяемая в соответствии с условиями лицензии Creative Commons Attribution License, которая разрешает неограниченное использование, распространение и воспроизведение на любом носителе при условии указания автора и источника.

Доступность данных: Все соответствующие данные находятся в документе и в его файлах вспомогательной информации.

Финансирование: Эта публикация была поддержана Национальным советом по научно-техническому развитию (CNPq-Brazil) под номерами 552400/2011-4 и 311684/2012-2. Получатель гранта: Мария Аселина Мартинс де Карвалью.

Конкурирующие интересы: Авторы заявили об отсутствии конкурирующих интересов.

Введение

Клеточная терапия является альтернативой для лечения различных хронических и дегенеративных заболеваний.Стволовые клетки способны купировать патологическое состояние при различных заболеваниях практически во всех тканях организма [1, 2].

Мастит — заболевание молочной железы, вызывающее необратимые изменения в железистой ткани, и не существует эффективных лекарств или методов терапии, которые могли бы полностью уменьшить характеристики поражений, которые непосредственно влияют на выработку молока, нанося большой вред производителям [ 3]. В результате воспалительного процесса большая часть ткани молочной железы замещается рубцовой соединительной тканью [4, 5].

Эти клетки представляют собой линию мезенхимных клеток с высокой пролиферативной способностью, кроме того, она различается по различным типам клеток [5, 6, 7, 8, 9, 10, 11]. Культура in vitro характеризуется адгезией клеток к пластику, колониеобразующей способностью, низким иммуногенным фенотипом и костимулирующими молекулами [12, 13].

АСК обладают большим потенциалом ангиогенеза [14], поэтому при введении в молочную железу коз с хроническим маститом может восстановить ее функциональность, так как это богато васкуляризированный орган.В случае терапии ИСК обладают другими благоприятными характеристиками, поскольку они обладают регенеративно-стимулирующим эффектом, обильны, доступны, легкодоступны и имеют разнонаправленный дифференцировочный потенциал, они экспрессируют на поверхности высокие уровни маркеров, среди которых наиболее часто упоминаются CD34, CD90, CD146, CD105 И CD73 [15, 16, 17]. ASC показали хорошие результаты в восстановительной терапии повреждения седалищного нерва, применяемые in vivo в исследовании, проведенном DiMarino et al. [18].

Получение подкожной жировой ткани указывается в литературе [19] как простая методика, кроме того, количество клеток, доступных в этих депо, очень велико и, таким образом, является лучшей альтернативой для клинического применения [20, 21].

Исследования с ASC были сосредоточены на их положительном потенциале, особенно в отношении процесса заживления, такого как восстановление сухожилия кролика [21], голосовых связок на модели собаки [10], нейродегенеративных состояний на модели мыши [22]. В молочных железах коз до сих пор не было обнаружено исследований с использованием этих клеток.

Характеристики полипотенциальности и иммуномодуляции мезенхимальных стволовых клеток, связанные с предыдущими сообщениями об их эффективности в восстановлении соматических тканей, делают их многообещающей альтернативой для лечения мастита коз.Однако эта гипотеза до сих пор не имеет подтверждения. По этой причине целью данного исследования было оценить терапевтический вклад ASCS в морфофункциональное восстановление молочной продуктивности молочных желез коз с хроническим спонтанным маститом.

Материалы и методы

Животные и этические аспекты

Все процедуры этого исследования были одобрены Комитетом по этике экспериментов на животных Федерального университета Пиауи (№ 037/2012) в соответствии с правилами Национального колледжа по контролю за экспериментами на животных (файл S1).Коз со спонтанным маститом содержали в козоводческом хозяйстве, кормили местным пастбищем и слоновьей травой ( Pennisetum Purpureum Schum ) в промежутках между травами, в дополнение к товарному рациону, гранулированному с 18% сырого протеина и ad libitum воды. После эксперимента все животные выздоровели от клинического мастита и были реинтегрированы в стадо.

Отбор животных

Животные из козоводческого сектора Федерального университета Пиауи, факультет зоотехники.Первоначально были отобраны 30 коз ( Capra Hircus ) англоноубийской породы (один и тот же период лактации), фаза которой приходилась на сезон дождей (с февраля по май). Отбор проводился по этапам: тот же период лактации, от 4 до 6 лет, физиологические параметры (температура — 39°, сердцебиение — 72, дыхательные движения — 30 в мин и движения рубца — 3 в 2 мин), Калифорнийский мастит Тест положительный — CMT [23] и подсчет соматических клеток (SCC) положительный —> 1×10 6 клеток мл -1 (таблица 1).Для плоскоклеточного рака использовали электронный метод (DeLaval Cell Count ® — Direct Cell Countern Delaval), 0,6 мл молока аспирировали с помощью одноразовой кассеты и анализировали на считывающем оборудовании. Это испускает луч света, который пересекает кассету, и через 45 секунд выполняется подсчет отдельных клеток в SCC/мкл.

Отобранные животные были также подвергнуты исследованиям для клинической характеристики мастита, где две половины молочной железы были проанализированы отдельно для каждого предложенного теста, всего 16 образцов: микробное культивирование и изоляция — общепринятые методы идентификации микробного рода [24]. ]; тесты на чувствительность к противомикробным препаратам – агар Мюллера-Хинтона [25]; физико-химический анализ молока до предполагаемой обработки — ультразвуковой метод (Ekomilk Total ® Ultrasonic Milk Testing Device.ООО «Эон Трейдинг», Болгария), в этом тесте для проверки качества молока оценивали жир, сухое обезжиренное молоко (MSNF), плотность, белок, температуру, лактацию, электропроводность и рН; ультразвуковое исследование с линейным датчиком от 3,5 до 7 МГц (Chison Medical Imagine, цифровая модель D600VET. Серия D6V: 10008068) и гистопатологический анализ биоптатов.

Для проведения физико-химического анализа молока ультразвуковым методом вымя санировали (водой и жидким мылом и подсушивали бумажным полотенцем) и отбраковывали первые три струи молока, выдаивали по 200 мл отдельно из каждого вымени в стерильных условиях и идентифицировали флаконы.В Лаборатории анализа молока Núcleo de Estudos, Pesquisas e Processamento de Alimentos (Центр исследований, исследований и пищевой промышленности)–NUEPPA/UFPI каждый образец оценивали в трех экземплярах.

При оценке с помощью ультразвукового исследования использовалось портативное устройство высокого разрешения с линейным датчиком от 3,5 до 7 МГц (Chison Medical Imagine, модель D600VET digital. серия D6V: 10008068), изображения были сделаны с глубиной 8 см, 5 МГц частоты и использовался датчик 5 МГц.Животных содержали в вертикальном положении в герметизирующем стволе, подвергали санитарной обработке вымени водой с мылом и обсушивали бумажными полотенцами. После нанесения бесцветного токопроводящего геля датчик располагали и перемещали по поверхности кожи, что позволяло формировать ультрасонограммы в верхней и нижней части каждой молочной железы.

Для проведения процедуры биопсии молочной железы с целью охарактеризовать ткань молочной железы до и после лечения, животных усыпляли гидрохлоридом кетамина (5 мг/кг) и проводили обычную антисептику 70% спиртом с последующим введением йода повидона и подкожной инфильтрацией лидокаина гидрохлорида с вазоконстриктором в дозе 4 мг/кг проводили в двух точках биопсии.Выполнено два иссечения по 1 см 2 , по одному в каждой железе, латеральной и медиальной областях, разделенных тупоконечными ножницами Metzembaum , до визуализации паренхимы ткани молочной железы и удалено путем иссечения, два фрагмента по три грамма , к фиксации в Буэне и замораживанию соответственно.

Фрагменты, зафиксированные в растворе Bouin, были отправлены в Laboratorio de Morfologia do Núcleo Integrado de Morfologia e Pesquisa com Células-Tronco (Лаборатория морфологии Интегрированного ядра морфологии и исследований со стволовыми клетками (NUPCelt) для рутинной гистопатологической обработки и считывания слайдов.После включения в парафин делали срезы толщиной 5 мкм и готовили предметные стекла для окрашивания гематоксилин-эозином и трихромом Массона для выявления инфильтрата воспалительных клеток и фиброзных элементов и задней оценки в оптическом микроскопе (Nikon Eclipse E200).

Анализ гистопатологических препаратов был выполнен полуколичественным, при котором измерялась интенсивность выявленных поражений с учетом репрезентативных морфологических параметров. Для этого были установлены установленные баллы для стромального фиброза, основанные на плотности внутридольковых и междольковых коллагеновых волокон, такие как 0 – отсутствие, 1 – легкая, 2 – умеренная и 3 – тяжелая.

Для анализа инфильтрата воспалительных клеток использовали методику Camperio et al. [26], 0- отсутствие поражений, отсутствие интерстициального и/или альвеолярного воспалительно-клеточного инфильтрата и неповрежденной ткани, 1- очаговое или многоочаговое, незначительный интерстициальный и/или альвеолярный воспалительно-клеточный инфильтрат и неповрежденная ткань, 2- умеренный интерстициальный и/или многоочаговый альвеолярный воспалительно-клеточный инфильтрат и неповрежденная ткань 3- интерстициальный и/или диффузный альвеолярный инфильтрат воспалительно-клеточного и очагового поражения тканей, 4- интерстициальный и/или диффузно-альвеолярный инфильтрат, выраженные воспалительные клетки и обширные некротические участки.

Индекс пролиферации и организации эпителиальных клеток в ткани мамариума устанавливали по баллам, учитывая клеточную колонизацию и плотность: 0 – отсутствие, 1 – легкая степень (неообразование ≤ 25%), 2 – умеренная (новообразование ≥ 25 ≤ 50 %, 3-интенсивный (> 50%).Также был проведен описательный анализ слайдов.

Замороженные ткани анализировали без окрашивания. Мониторинг ASC, меченных нанокристаллами (ASC-nac), проводили с помощью флуоресцентной микроскопии (BX41-OLYMPUS).

Методы диагностики позволили отобрать восемь коз с хроническим маститом для терапии g-ASC. Антибиотикотерапия мастита проводилась гентамицином в дозе 4 мг/кг ежедневно в течение десяти дней до лечения ИСК.

Изоляция и расширение g-ASC

Стволовые клетки получены из подкожной жировой ткани молодняка козлят (10 месяцев) англоноубийской породы, оценены по массе (40 кг), физиологическим параметрам — температуре (39°), сердцебиению (72 уд/мин), дыхательным движениям (30 в мин. ), и рубца (3 за 2 мин) и пальпацию пояснично-грудной области (5 баллов) [27] для подтверждения здоровья, доставлены в Центр доклинических исследований (CEPREC) Объединенного центра морфологии и Исследования со стволовыми клетками (NUPCelt).

Выполнена трихотомия грудины (средиастинально-грудная область 3-й грудины), местная антисептика йодсодержащим спиртом и предварительная анестезия кетамином гидрохлоридом (Допален ® , Agribrands. Paulínia, SP, Бразилия) в дозе 8 мг/кг в сочетании с мидазоламом (Dormire. ® , Cristália Chemicals and Pharmaceuticals Products, Itapira/SP, Бразилия) с 0,5 мг/кг внутримышечно и инфильтративной подкожной анестезией с 4 мг/кг лидокаина гидрохлорида (Cristalia Chemicals и Pharmaceuticals Products, Itapira/SP, Бразилия).Выполняли иссечение кожи длиной 1 см, рассекали тупоконечными ножницами до подкожно-жировой клетчатки и удаляли трехграммовый фрагмент.

Жир был упакован в пробирки Falcon 50 мл (Falcon; BD Pharmingen) со средой для культивирования DMEM/F12 (Gibco® Dulbecco’s Modified Eagle Medium: Nutrient Mixture F12, Invitrogen, Калифорния, США) и доставлен в Лабораторию культивирования стволовых клеток (LABCelt). ).

Для выделения и размножения g-ASC ткань трижды промывали PBS 0.15 М (PBS Gibco ® , Invitrogen, Калифорния, США), содержащие пенициллин (100 МЕ/мл)-стрептомицин (10 мкг/мл) в концентрации 4% (Sigma ® , Сент-Луис, Миссури, США) для элиминации загрязнения любого типа. В чашках Петри с культуральной средой DMEM-F12 (Gibco) жир фрагментировали скальпелем и добавляли 1 мг/мл коллагеназы типа I (Sigma, St Louis MO, USA) в разведении 1:3 в культуральную среду без фетальной сыворотки, помещают в инкубатор при 37°C, 5% CO 2 на 30 минут и на один час на водяную баню при 37°C, встряхивая пробирку каждые 10 минут.Суспензию фильтровали в пробирку объемом 50 мл с нейлоновой сеткой 100 мкм (клеточный фильтр, BD-Biociences, США). Его дважды центрифугировали (Excelsa ® , модель 280, FANEM, SP, Бразилия) при 462 g в течение 10 минут, и осадок ресуспендировали в полной DMEM-F12. Клетки высевали в полистироловые культуральные колбы (Tecno Plastic Products, Швейцария) 25 см 2 в концентрации 2 × 10 6 клеток и выдерживали в инкубаторе при 37°С с 5% СО 2 . Через 24 часа питательную среду меняли.Их содержали в культуре с последовательными пересевами каждые три дня до шестого пассажа, а затем замораживали. Изображения клеток в культуре визуализировали под микроскопом в инвертированном свете (COLEMAN NIB-100 ® ).

Оценку роста g-ASC проводили, культивируя 1×10 5 клеток/мл в 20 колбах для культивирования (25 см 2 ). Каждые 24 часа флакон с АСК трипсинизировали и клетки подсчитывали в камере Нейбауэра (Improved, Labor-Optik, Германия).Способ культивирования остальных флаконов меняли каждые три дня. Подсчет клеток в световом инвертированном микроскопе (COLEMAN NIB-100 ®) проводили методом исключения с 0,4% трипановым синим (Sigma-Aldrich, США) [28] для определения количества и жизнеспособности клеток в трехкратной повторности. . Была использована формула для расчета количества клеток (Общее количество клеток х 2 (коэффициент разбавления) х 10 4 (количество квадрантов).

Характеристика g-ASC

Для дифференциации культуральные g-ASC отделяли с помощью трипсина-ЭДТА (Invitrogen, Карлсбад, Калифорния, США), подсчитывали и повторно высевали (1×10 4 ) в 6-луночный планшет с 2 мл культуральной среды при достижении слияния 80 % среда была заменена коммерческой средой для индуцирования остеогенной, хондрогенной и адипогенной дифференцировки (StemPro ® остеогенез, StemPro Chondrogenesis и StemPro adipogenesis—Differentiation Kit-Gibco , Invitrogen, Калифорния, США), с заменой среды каждые три дня на 21 день.После приобретения морфологических характеристик, указывающих на ожидаемые линии, их окрашивали в соответствии с типом клеток: адипогенный (Oil Red O — Invitrogen Life Science Technologies, Карлсбад, Калифорния, США), остеогенный (Alizarin Red — Invitrogen Life Science Technologies, Карлсбад, Калифорния). , США), хондрогенные (Alcian Blue—Sigma-Aldrich).

Клетки также были охарактеризованы по наличию маркеров мезенхимальных стволовых клеток (CD90) и отсутствию маркеров гемопоэтических стволовых клеток (CD14) с помощью метода проточной цитометрии.Для идентификации антигенов использовали следующие антитела: CD14 (Anti-CD14 FITC-Sigma, США, 1:100, код C7673) и CD90 (Anti-CD90 APC-Abcam Cambridge, США, 1:100, код 555596). . В дополнение к образцу отрицательного контроля только с клетками без использования антител.

Клетки в шестом пассаже трипсинизировали и после проверки клеточной жизнеспособности с помощью трипанового синего подсчитывали в камере Нейбауэра (Improved, Labor-Optik, Германия) и ресуспендировали в PBS, затем 2.5 x 10 5 клеток распределяли в пробирках Falcon объемом 15 мл для каждого анализируемого маркера. В каждую пробирку помещали 1 мл FACS [DBPS] (фосфатный буферный раствор Dubelco), содержащего 0,1% BSA, 462 г центрифугировали в течение 10 минут до промывки. Клетки инкубировали с конъюгированным антителом в течение 30 минут при комнатной температуре. После инкубации клетки однократно промывали 1 мл буфера FACS для удаления избытка антител. Образцы анализировали с использованием проточного цитометра (FACScanto® II и программное обеспечение BD FACSDiva Software.Версия 6.1.3), получение 30 000 событий на каждый протестированный образец. Популяции оценивали по проценту клеток, экспрессирующих каждый из маркеров, по сравнению с общим количеством клеток, полученных с использованием программного обеспечения INFINICYT (версия 5.1). Результаты были представлены в виде гистограммы.

Маркировка, трансплантация и отслеживание g-ASCs-nac

g-ASC были помечены QDots-655 (Invitrogen, Life Technologies, США) для скрининга тканей ex vivo .Когда они достигли 80% слияния, при культивировании in vitro g-ASC обрабатывали трипсином и центрифугировали при 462 g в течение 10 мин. Всего 3,5 × 10 6 клеток были помечены QDots ® — эмиссия (655 нм) и возбуждение (405–615 нм). Для мечения компоненты А и В Qdots гомогенизировали и добавляли к g-ASC, инкубировали в инкубаторе СО 2 при 37°С в течение 50 мин и перемешивали каждые 10 мин. В него был добавлен 1 мл полураствора Alpha-MEM (Gibco Minimum Essential Medium Eagle.Invitrogen, Калифорния, США), жизнеспособность анализировали с помощью трипанового синего 0,4% (Sigma-Aldrich, США), клетки подсчитывали и дважды центрифугировали, 462g в течение 5 минут, осадок ресуспендировали в 1 мл физиологического раствора и помещали в шприце (1 мл) и выполняли инъекцию в пять областей (0,2 мл) непосредственно в левую молочную железу коз (24-часовое голодание), предварительно обработанных (0,05 мг/кг ксилазина гидрохлорида, внутримышечно через, через 15 минут под наркозом) с ассоциацией 8 мг/кг кетамина и 0.5 мг/кг малеата мидазолама внутривенно). В правую молочную железу в качестве контроля вводили солевой фосфатный буфер (PBS Gibco ® , Invitrogen, Калифорния, США). Общее количество клеток, инъецированных каждому животному, составляло 3,5×10 6 .

Для отслеживания ИСК через 30 дней после инъекции клеток брали ткань для биопсии из правой и левой молочных желез (латеральная и медиальная области), коз анестезировали по тому же протоколу, который описан ранее.Собирали ткани для включения в парафин и для замораживания в жидком азоте. Гистологический анализ парафинированных тканей без окрашивания проводили под флуоресцентным микроскопом (BX41-OLYMPUS), чтобы проследить маркировку клеток с помощью Qdots, а ткани, окрашенные гематоксилином-эозином и трихромом Массона, — под световым микроскопом (Nikon Eclipse E 200 ® , Япония). ) для описания структуры ткани молочной железы после 30 дней введения клеток.

Замороженные неокрашенные ткани анализировали после 90 дней замораживания в флуоресцентном микроскопе (BX41-OLYMPUS).

Оценка животных после клеточной терапии g-ASCs-nac

После 30 дней клеточной терапии были повторены сонографические исследования и проведен новый сбор ткани молочных желез, следуя тем же процедурам, которые были описаны до клеточной терапии.

В первый лактационный период после введения клеток был проведен физико-химический анализ молока уже описанным ультразвуковым методом (прибор ультразвукового анализа молока Экомилк Тотал ® ).ООО «Эон Трейдинг», Болгария).

Для анализа физико-химических результатов были сформированы три группы: животные клинически здоровые, контроль (КТР), животные с хроническим маститом и без лечения ИСК (М-АСК) и животные с хроническим маститом, получавшие ИСК (М+АСК).

Статистический анализ

Статистические данные для гистологического полуколичественного анализа были получены путем сравнения вариабельного фиброза, воспаления инфильтративных клеток и клеточной пролиферации между стадиями ASC до и после инъекции в молочной железе козы с использованием теста Хи-квадрат.

В физико-химических результатах был проведен дисперсионный анализ (ANOVA) с целью выявления статистически значимых различий между независимыми группами с последующим сравнительным множественным тестом Тьюки, когда был обнаружен эффект лечения. Был принят уровень отклонения гипотезы недействительности 5% (P ≤ 0,05). Статистический анализ проводили с использованием программного обеспечения SAS (Statistical Analysis System, V. 9.3).

Результаты

В культуре in vitro g-ASC продемонстрировали высокую клеточность через 24 часа и жизнеспособность выше 95% (рис. 1А).Через пять дней наблюдались изолированные клетки с веретенообразной морфологией, образующие монослой прилипших клеток (рис. 1В).

Рис. 1. Микрофотография культуры клеток g-ASCs, выделенной из подкожной жировой ткани коз.

(А) Стромальная фракция жировой ткани в культуральной среде DMEM-F12, изоляция 24 часа, 10×10. (B) Клетки с фибробластоидной пластически-адгезивной морфологией, пять дней, 10×10. (C) Клетки через 20 дней культивирования, 80% слияние, 10×10. (D) Культура клеток g-ASC, после четырех дней оттаивания, 90% слияние, 10×10.(E) Кривая роста (20 дней) g-ASC, культивируемых in vitro.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0223751.g001

Среда DMEM-F12 способствовала быстрому размножению клеток. Через 20 дней культура приобрела 80% слияние и характерный фибробластоидный вид. Расширение культуры, достигающее 80%, позволило обеспечить гомогенность клеточной популяции и сохранение индифферентности (рис. 1С). После криоконсервации g-ASC сохраняли свою жизнеспособность, полностью сливаясь с пятью днями культивирования (рис. 1D).

Анализ кривой роста g-ASCs показал, что они имеют быструю пролиферацию и очень короткую лаг-фазу, три дня. Лог-фаза начиналась на четвертый день культивирования. С девятых суток пролиферация клеток возрастала с геометрической скоростью, характеризующей последовательные митотические деления. Фаза стабильности, плато, наблюдалась на тринадцатый и четырнадцатый день, непрерывно снижаясь в последующие дни. После достижения слияния клетки подвергались ингибированию роста (рис. 1Е).

g-ASC продемонстрировали способность дифференцироваться в другие мезенхимальные клеточные линии, доказав свою пластичность. Хондрогенная дифференцировка показала, что g-ASC увеличивались в объеме и добавлялись, образуя четко очерченную клеточную массу, представленную в виде типичных сфероидных телец и начинающую синтезировать хрящевой матрикс (рис. 2D).

Рис. 2. Тесты дифференцировки in vitro и фенотипические профили g-ASC с помощью проточной цитометрии.

(A, B, C) Дифференциальный контроль: хондрогенный, остеогенный и адипогенный соответственно.(D) Суггестивная совокупность хондробластных клеток с образованием сфероидных тел и отложением хрящевого матрикса, 10×20. (E) Остеобласты вокруг кальцинированного костного матрикса, окрашенные ализариновым красным 10×40. (F) Жировые клетки с внутриклеточным отложением липидов, окрашенные Oil Red O, 10×20. (G, H, I, J) Анализ экспрессии клеточных маркеров по скорости потока цитометрии. (G, H) Контроль флуорохромов CD14, FITC и CD90, APC. (I, J) CD14, FITC и CD90, APC.

https://doi.org/10.1371/журнал.pone.0223751.g002

Остеогенная дифференцировка показала узелковые клеточные агрегаты, образующие колонию клеток вокруг кальцифицированного костного матрикса. Внеклеточный матрикс был окрашен ализариновым красным, что подтвердило дифференцировку g-ASC в клетки остеогенного происхождения (рис. 2Е). Таким образом, g-ASCs при стимуляции in vitro претерпевают морфологические и функциональные изменения, давая начало другим типам зрелых клеток. Адипогенная дифференцировка характеризовалась наличием уплощенных морфологических клеток и подтверждалась мечением Oil Red O, так как через 14 дней культивирования в адипогенной индуцирующей среде в цитоплазме клеток наблюдались капли жира, а через 21 день — были дифференцированы в жировые клетки (рис. 2F).

Что касается фенотипического профиля g-ASCs по данным проточной цитометрии, результаты продемонстрировали гетерогенность культуры, около 30% клеток экспрессировали CD90, показатель мезенхимальных клеток. Что касается CD14, то, как и ожидалось, маркировки не было, исключая возможность гемопоэтических клеток (фиг. 2I и 2J).

Для характеристики мастита результаты бактериального выделения (таблица 2) показали, что выделенным микроорганизмом с наибольшей распространенностью был род Staphylococcus , также были обнаружены грибы типа Candida Sp .Заражение было двусторонним.

SCC коз показал соответствие с микробной изоляцией, представляя значения выше 10 6 во всех образцах.

При ультразвуковом исследовании наблюдалась разница между эхогенностью здоровой ткани молочной железы (рис. 3А и 3В) по сравнению с тканью с хроническим маститом (рис. 3С и 3D). Эта неоднородная экотекстура ткани молочной железы подтверждена у всех животных с маститом. Воспаление вызвало изменение эхогенности органов и инволюцию альвеол молочных желез (рис. 3C и 3D).В начале лактационного периода после трансплантации g-ASC формировались альвеолы ​​молочных желез (рис. 3E и 3F).

Рис. 3. Ультрасонографическое изображение молочной железы коз.

(A, B) (Группа CTR) Железа в фазе лактации, верхняя и нижняя, стрелки (альвеола молочной железы – белая стрелка, цистерна – желтая стрелка). (C, D) (Группа M-ASC) Молочная железа с хроническими маститами, инволюцией альвеол (зеленая стрелка). (E, F) (Группа M+ASC) Молочная железа после трансплантации ASC, начало лактации, с увеличением альвеолярного отростка молочной железы.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0223751.g003

Физико-химические параметры молока, представленные в таблице 3, показывают, что между группами наблюдалась значительная разница (CTR, M-ASC и M + ASC). для сухого обезжиренного молока в правой и левой железах; а также жир и температура в левой железе (табл. S1–S7).

Параметры сравнивались между группами с помощью теста Тьюки и показали, что в левой железе разница по жиру имела место у животных из М-АСЦ и М+АСЦ, также была разница по температуре среди трех опытных групп.

При гистопатологической оценке были обнаружены изменения в паренхиме молочной железы животных, клинически пораженных маститом, до и после клеточной терапии, основными из которых являются инфильтрация воспалительными клетками и фиброз, при котором после применения АСК наблюдалось небольшое уменьшение , хотя статистически значимой разницы не было. Полуколичественный анализ гистопатологических препаратов также демонстрирует уменьшение фиброза и интенсивности воспаления, а также усиление клеточной пролиферации (рис. 4).

Рис. 4. Гистопатологическая оценка перед инъекцией и после инъекции ИСК в правую и левую молочные железы коз с хроническим маститом на основании параметров фиброза, инфильтрата воспалительных клеток и клеточной пролиферации.

(таблицы S8–S12).

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0223751.g004

До терапии ИСК изменения заключались в образцах с железой в процессе инволюции, с обилием соединительной ткани и уменьшением эпителиальных и альвеолярных участков (рис. 5Б). ), несмотря на фазу лактации животных.Фиброз характеризовался обилием междольковых и внутридольковых коллагеновых волокон (рис. 5С). Интерстициальная инфильтрация воспалительных клеток была смешанной, от легкой до тяжелой степени, состоящей из лимфоцитов, плазмоцитов, макрофагов и редких нейтрофилов (рис. 5D и 5E). В образцах с тяжелым интерстициальным воспалением преобладающим типом клеток были лимфоциты (рис. 5Е). В просвете некоторых акцинозов и протоков обнаруживались нейтрофилы и клетки десквамации эпителия. Отмечается также дегенерация ацинарного эпителия.

Рис. 5. Паренхима молочной железы козы.

(A) Контроль, нормальная железа в период лактации, ТМ (B) Хронический мастит, до лечения ASC: инволюция молочной железы, соединительная ткань (звездочка), выводной проток (стрелка) H-E. (C) Внутрилобулярный фиброз (стрелка). (D) инфильтрат из смешанных умеренно воспалительных клеток с преобладанием лимфоцитов, внутридольковым фиброзом и дезорганизацией ацинарного рисунка (наконечник стрелки) ТМ. (Е) образец. хронический мастит, после лечения ИСК: легкое, смешанное интерстициальное воспаление, состоящее из лимфоцитов (стрелка), плазмоцитов (острие стрелки) и макрофагов (звездочка), ГЭ.(F) То же животное из D, уменьшение воспаления и внутридолькового фиброза, акцини с правильным контуром акцини, ТМ. (G) Внутридольковые протоки с секрецией в просвете (наконечник стрелки). (H) нормальные секреторные альвеолы ​​в лактирующей железе, HE.

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0223751.g005

После клеточной терапии G-Ascs визуализировались те же самые поражения, но в целом с меньшей интенсивностью. Отмечалось уменьшение фиброза, свидетельствующее о легкой интенсивности, с небольшим количеством внутридольковой соединительной ткани, акцинозом с правильным контуром и очевидным уменьшением воспалительных инфильтративных клеток (рис. 5F).Наблюдались образцы внутридольковых протоков с секрецией в просвете, а также пролиферация ацинарных и тубулярных эпителиальных клеток, которая варьировала от легкой до умеренной (рис. 5G), и образцы лактирующих желез с хорошо развитыми акцинозами (рис. 5H), помимо пролиферации ацинарных и тубулярных эпителиальных клеток, которые варьировали от легкой до умеренной.

g-ASCs были помечены Qdots и через 30 дней (рис. 6) после клеточной инъекции в молочную железу они были подвергнуты скринингу. Флуоресцентные сигналы визуализировали на образцах тканей, залитых парафином ex vivo (рис. 6B и 6C) и замороженных (рис. 6E и 6F) под флуоресцентной микроскопией (BX41-OLYMPUS).g-ASC вводили в левую молочную железу, однако флуоресцентные признаки Q-Dots визуализировались в двух железах, подтверждая контралатеральную миграцию клеток. Нанокристаллические частицы оставались яркими в ткани в анализах, проведенных на предметных стеклах через 30, 60 и 90 дней подготовки.

Рис. 6. Микрофотография молочной железы коз без окрашивания через 30 дней терапии g-ASC.

(А) Парафинированная ткань без маркировки Qdot (контроль), 10 × 20.(B, C) Парафинат ткани правой молочной железы (без инъекции g-ASCS) и левой (с инъекцией g-ASCS), соответственно, 10×20. (Г) Замороженная ткань без маркировки с помощью Qdot (контроль), 10 × 20. (Д, Е) Замороженная ткань правой молочной железы (без введения g-ASCS) и левой (с введением g-ASCS) соответственно, 10×20 .

https://doi.org/10.1371/journal.pone.0223751.g006

Обсуждение

Жировая ткань оказалась важным источником стромальных клеток, малоинвазивным сбором с большим количеством клеток.Эти клетки были первоначально получены Zuk et al. [29], и имеют благоприятные характеристики для клеточной терапии [12, 14, 15, 2, 8, 10, 11]. Эти преимущества были описаны при выделении, размножении и характеристике ASCs у лошадей, людей и крыс [6, 13, 30, 8].

В первые два дня культивирования наблюдалась характерная для первичной культуры неоднородность. С десятых суток культура становилась более гомогенной с преобладанием прилипших клеток, формируя монослой удлиненной веретеновидной морфологии.Когда культура достигла 100% слияния, в этот момент, из-за высокой клеточности с насыщением по плотности, культура достигла предела, даже при смене среды на подачу питательных веществ пространство является лимитирующим фактором, который может привести к гибели клеток. Согласно Dominici et al [31], это первый критерий для характеристики мезенхимальных стволовых клеток. Карвальо и др. получили такие же результаты на лошадях [32].

ASC обладают способностью дифференцироваться в остеогенные, хондрогенные и адипогенные линии, что является еще одним важным требованием для их характеристики согласно Dominici et al.[31].

Отсутствие разметки для CD14 обнаруживается, когда оцениваемые клетки являются мезенхимальными, поскольку эти маркеры специфичны для гемопоэтических клеток [33]. Что касается экспрессии специфических маркеров для мезенхимальных клеток, таких как CD90, клеточная популяция экспрессировала 30% поверхностных маркеров, результаты показали гетерогенность популяции.

Что касается ультразвуковых изображений молочной железы до клеточной терапии, то были выявлены изменения эхогенности, связанные с маститом, показывающие разницу между здоровой тканью молочной железы и хроническим маститом, в основном в отношении преобладания фиброзно-солидного компонента.

Исследования на животных с маститом выявили структуры с различной эхогенностью, включая фиброз, внутрипросветные обструкции и атрезию, и могут характеризовать мастит [34]. Фелисиано и др. [4] также смогли визуализировать изменения в молочной железе мелких животных, через воспаление, с помощью ультразвуковых изображений.

После терапии наблюдались изменения тканевой организации молочной железы, они касались начала развития молочных альвеол и наличия жидкости.

В левой молочной железе физико-химические результаты анализа жира показали различия между группами (M-ASC и M+ASC) и температурным параметром среди трех оцениваемых групп. Это позволяет сделать вывод о прогрессе по функциональным показателям железы (М+АСК), представляя количество жира в пределах нормы [35], у животных с хроническим маститом может наблюдаться повышение средней концентрации жира в молоке. Аналогичные результаты с повышением жирных кислот при инфекционных процессах мастита наблюдали Ogola et al.[36]. По данным Leitner et al. [37], более высокий процент жира у инфицированных животных объясняется уменьшением объема молока.

Важным аспектом, удостоверяющим прогресс в функционировании железы, является то, что инъекцию клеток проводили в левую железу, и хотя миграция происходила вправо, это наблюдалось путем отслеживания отмеченных клеток с помощью Qdots, это предположили, что пул g-ASC в левой железе больше, чем в правой, поэтому лучший ответ на терапию при местном введении.Можно подчеркнуть, что жир является наиболее важным компонентом молока, но также он представляет большую изменчивость [36].

Параметр MSNF показал значительный результат, в правой железе этот параметр включает все компоненты молока, кроме жира, таким образом, хотя белки и лактоза не показали статистической разницы, результат добавления этих компонентов был значительное. Зафалон и др. [38] указали, что изменения этого параметра связаны с вариациями содержания лактозы и молочного белка.

Можно было бы получить лучшие результаты при оценке физико-химического качества молока, если бы период анализа после терапии был более длительным, и, таким образом, подтвердить более значительные функциональные изменения молочной железы.

Результаты гистопатологического, ультрасонографического, верификации физико-химических показателей молока, а также с учетом возвращения функциональности молочной железы животного показывают важный биологический результат при доклиническом изучении терапии мезенхимальными клетками.Терапевтический потенциал этих клеток был убедительно продемонстрирован в экспериментальных исследованиях регенерации атрофии мышц [39], ишемии миокарда [40], заболеваниях печени [1], циррозе печени [41], регенерации ткани пародонта [42], поражениях роговицы [41]. 43], ишемии [44] среди прочих, с различной эффективностью.

По данным гистологического исследования в ткань молочной железы инъецированы воспалительные клетки, как в ацинусы, так и в интерстициальную ткань, и пролиферация волокнистой соединительной ткани.Обычно это наблюдается при хроническом мастите, вызывающем дегенерацию эпителия молочных желез [45].

Согласно Zhao и Lacasse [46], изменения в ткани молочной железы изначально вызываются микроорганизмами. Бактерии вырабатывают токсины, которые разрушают клеточные мембраны, вызывая повреждение ткани, вырабатывающей молоко, в то время как другие могут проникать и размножаться в эпителии, прежде чем вызвать гибель клеток, и в этих обстоятельствах мастит характеризуется притоком соматических клеток. В этих условиях ацинусы и пораженные протоки начинают инволютировать и прекращают секрецию молока [47].

Фиброз инициируется реакцией на хемотаксические факторы, высвобождаемые самими поврежденными клетками, поэтому окружающая соединительная ткань набухает, затем увеличивается в количестве и откладывается в перигландулярной и перидуктальной области, облитерируя просвет, ацинусы и даже цистерну, таким образом васкуляризация молочной железы с продвижением фиброзной ткани нарушается, что способствует атрофии и нарушению функции железы [48].

После клеточной терапии по-прежнему наблюдались клетки воспалительного инфильтрата, однако для понимания результатов необходимо учитывать некоторые аспекты.30-дневного периода после терапии для наблюдения за морфологическими изменениями в ткани молочной железы может быть недостаточно, чтобы показать большую эволюцию в процессе восстановления железы.

Баррейра и др. [49], при гистологической оценке очагов тендинита у лошадей, получавших лечение мезенхимальными стволовыми клетками через 48 дней после индукции, было обнаружено уменьшение воспаления с пролиферацией клеток, но возникла необходимость увеличения периода оценки после терапии.

Таким образом, подтверждая результаты Barreira et al [49], считается, что процесс реорганизации ткани молочной железы не был полностью завершен через 30 дней, но эти результаты являются удовлетворительными с перспективами использования ИСК в терапии. .Beheregaray et al. [50] также оценивали активность мезенхимальных стволовых клеток, применяемых в воспалительной и пролиферативной фазах заживления ран у мышей в течение семи дней, применение ИСК усиливало васкуляризацию, образование грануляционной ткани, отложение коллагена и увеличивало количество волосяных фолликулов всего за семь дней оценки, время нанесения клеток не влияло на существенные различия в воспалительной и пролиферативной фазах заживления ран кожи.

Интенсивность пролиферации эпителиальных клеток в ткани молочной железы, связанная с хорошим состоянием здоровья животных с характерной морфологией молочной железы после терапии, является важным показательным аспектом потенциального восстановления ткани.По данным Blanpain, Horsley, Fuchs [51], большинство эпителиальных тканей естественным образом обновляются на протяжении взрослой жизни благодаря наличию мультипотентных стволовых клеток, и результаты инъекции ASC обнадеживают в отношении обновления и восстановления тканей.

На основании баллов, использованных для анализа характеристик фиброза, клеток воспалительного инфильтрата и клеточной пролиферации, изменения наблюдались до и после терапии. При более описательном анализе было отмечено, что после терапии наблюдается тенденция к снижению выраженности фиброза и увеличению клеточной пролиферации, характеризующей процесс новообразования резидентной ткани (незрелой ткани молочной железы), развиваемой стволовыми клетками, не наблюдавшейся до клеточного терапия.

Оценка по шкале клеточной пролиферации была связана с интенсивностью альвеолярного образования и организацией ткани молочной железы.

Инъецированные стволовые клетки высвобождают факторы роста и обладают иммуномодулирующей функцией, которая стимулирует резидентные клетки к продвижению в клеточном цикле от G0 к G1 и от него к S, что приводит к пролиферации клеток [15, 16]. Таким образом, вмешательство с инъекцией стволовых клеток при хроническом воспалении важно сдерживать повреждение тканей, вызванное замещением паренхимы фиброзной тканью.

Маркировка g-ASC полупроводниковыми флуоресцентными нанокристаллами (Qdots) для скрининга в клинических испытаниях терапии позволила преодолеть проблемы, связанные с обычным окрашиванием, и дает возможность вводить эти наночастицы непосредственно внутрь живых клеток. Oliveira et al. [52] и Rosen et al. [53] удовлетворительно использовали Qdots для маркировки и отслеживания клеток. Он кажется подходящим для визуализации стволовых клеток, введенных в живые ткани, благодаря их фотостабильности и долговечности как в парафинированных, так и в замороженных тканях.Маркированные g-ASC, инъецированные в левую молочную железу коз, мигрировали вправо, в обеих железах они проявлялись по-разному, с интенсивной яркостью. Маркировка с помощью Qdot стабильна, поэтому маркировка не включается клетками резидентной ткани.

Заключение

Лечение коз, больных хроническим маститом, стволовыми клетками, полученными из жировой ткани, восстановило производство молока с физико-химическими свойствами, подходящими для потребления человеком. Трансплантация стволовых клеток жировой ткани для восстановления ткани молочной железы при хроническом мастите осуществима благодаря полученным физиологическим результатам, помимо того, что она потенциально безопасна для животных, без отторжения и поскольку это малоинвазивный метод.

Полученные результаты открывают новые перспективы лечения хронических заболеваний молочной железы молочных животных с учетом восстановления молочной продуктивности и возможного регенеративного потенциала стволовых клеток жировой ткани. Тем не менее, необходимы дальнейшие исследования, чтобы лучше установить протокол для будущих клинических применений и прояснить все механизмы для достижения лучших результатов после терапии.

Точная идентификация субпопуляций ASC, участвующих в процессе репарации, является еще одним важным вопросом, который необходимо изучить, чтобы узнать больше о биологии этих клеток и ее терапевтическом применении.

Благодарности

Мы благодарим Интегрированное ядро ​​морфологии и исследований со стволовыми клетками и Лабораторию иммуногенетики клеточной биологии Федерального университета Пиауи за сотрудничество, предложенное в этой работе.

Каталожные номера

  1. 1. Kuo TK, Hung SP, Chuang CH, Chen CT, Shih YRV, Fang SCY, et al. Терапия стволовыми клетками при заболеваниях печени: параметры, определяющие успех использования мезенхимальных стволовых клеток костного мозга. Гастроэнтерология.2008 г.; 134: 2111–21. пмид:18455168
  2. 2. Арнхольд С., Вениш С. Мезенхимальные стволовые клетки, полученные из жировой ткани, для восстановления опорно-двигательного аппарата в ветеринарии. Стволовые клетки Am J. 2015 г.; 4: 1–12. пмид:25973326
  3. 3. Алнакип М.Е., Квинтела-Балужа М., Бохме К., Фернандес-Но И., Каамано-Антело С., Кало-Мата П. и др. Иммунология молочной железы молочных жвачных животных между здоровыми и воспалительными состояниями. Дж Вет Мед. 2014; 2014: 1–31.
  4. 4. Фелисиано МАР, Оливейра MEF, Висенте WRC.Ультрасонография животных репродукции. Мед Вет. 2013; 24.
  5. 5. Лопес С., Гарсия Дж. Дж., Сьерра М., Диес М. Дж., Перес С., Саагун А. М. и др. Распределение энрофлоксацина в системных и молочных железах у здоровых овец после внутригрудного введения. BMC Vet Res. 2015 г.; 11: 1–7.
  6. 6. Kingham PJ, Kalbermatten DF, Mahay D, Armstrong SJ, Wiberg M, Terenghi G. Стволовые клетки, полученные из жировой ткани, дифференцируются в фенотип шванновских клеток и способствуют росту нейритов in vitro.Опыт Нейрол. 2007 г.; 207: 267–74. пмид:17761164
  7. 7. Лин Г., Линь М.Г., Нин Х., Бани Л., Го И., Люэ Т.Ф. и др. Определение стволовых клеток и клеток-предшественников в жировой ткани. Стволовые клетки Dev. 2008 г.; 17: 1053–1064. пмид:18597617
  8. 8. Томита К., Мадура Т., Сакайя Й., Яно К., Теренги Г., Хосокава К. Глиальная дифференцировка стволовых клеток, полученных из жировой ткани человека: значение для клеточной трансплантационной терапии. Неврология. 2013; 236: 55–65. пмид:23370324
  9. 9.Hasegawa T, Sakamoto A, Wada A, Fukai T, Lida H, Ikeda S. Клетки-предшественники кератиноцитов находятся в подкожной жировой ткани человека. ПЛОС Один. 2015 г.; 10: e0118402. пмид:25714344
  10. 10. Hu R, Ling W, Xu W, Han D. Фибробластоподобные клетки, дифференцированные из мезенхимальных стволовых клеток жирового происхождения, для заживления ран голосовых связок. ПЛОС Один. 2014; 9: e92676. пмид:24664167
  11. 11. Сиван У., Джаякумар К., Кришнан Л.К. Конституция основанной на фибрине ниши для дифференцировки мезенхимальных стволовых клеток жирового происхождения в кератиноциты in vitro.Биорес в открытом доступе. 2014; 3: 339–47. пмид:25469318
  12. 12. Лебингер М.Р., Джейнс С.Н. Стволовые клетки при заболеваниях легких. Грудь. 2007 г.; 132: 279–85. пмид:17625088
  13. 13. Фрейтас АЛП. Экспериментальная модель получения жировой ткани, выделения и распределения мезенхимальных стволовых клеток в хирургических лоскутах у крыс. Бюстгальтеры Acta Cir. 2014; 29: 29–33.
  14. 14. Casteilla L, Planat-Benard V, Laharrague P, Cousin B. Стромальные клетки, полученные из жировой ткани: их идентификация и использование в клинических испытаниях, обновление.Стволовые клетки мира J. 2011 г.; 26 апреля; 3: 25–33. пмид:21607134
  15. 15. Керн С., Эйхлер Х., Стоев Дж., Клютер Х., Бибак К. Сравнительный анализ мезенхимальных стволовых клеток из костного мозга, пуповинной крови или жировой ткани. Стволовые клетки. 2006 г.; 24: 1294–301. пмид:16410387
  16. 16. Циммерлин Л., Донненберг В.С., Пфайфер М.Е., Мейер Э.М., Пи Б., Рубин Д.П. и соавт. Стромальные сосудистые предшественники в жировой ткани взрослого человека. Цитометрия А. 2010; 77: 22–30. пмид:19852056
  17. 17.Ren Y, Wu H, Zhou X, Wen J, Jin M, Cang M и др. Выделение, экспансия и дифференцировка стволовых клеток, полученных из козьей жировой ткани. рез. вет. 2012 г.; 93: 404–11. пмид:21945802
  18. 18. Ди Марино А.М., Каплан А.И., Бонфилд Т.Л. Мезенхимальные стволовые клетки в восстановлении тканей. Фронт Иммунол. 2013; 4: 201. pmid:24027567
  19. 19. Алвес Э.Г.Л., Серакидес Р., Росадо И.Р., Боэлони Дж.Н., Окарино Н.М., Резенде ЦМФ. Isolamento е культиво де Células Tronco Mesenquimais extraídas do tecido adiposo e da medula óssea de cães.Бюстгальтеры Cienc Anim. 2017; 18: 1–14.
  20. 20. Рапосио Э., Бертоцци Н., Бономини С., Бернуцци Г., Форментини А., Гриньяффини Э. и др. Стволовые клетки, полученные из жировой ткани, добавляют к богатой тромбоцитами плазме для лечения хронических язв кожи. Раны. 2016; 28: 126–131. пмид:27071140
  21. 21. О ЧЖ, Чунг С.В., Ким С.Х., Чунг Ч.Й., Ким Ч.И. Премия Нира: Влияние стволовых клеток, полученных из жировой ткани, на улучшение жировой дегенерации и заживление ротаторной манжеты плеча у кроликов. J плечо локоть Surg.2014; 22: 35–36.
  22. 22. Yan Y, Ma T, Gong K, Ao Q, Zhang X, Gong Y. Транстонтация мезенхимальных стволовых клеток жировой ткани способствует нейрогенезу взрослых в мозге мышей с болезнью Альцгеймера. Нейронная регенерация Res. 2014; 9: 798–805. пмид:25206892
  23. 23. Шальм О.В., Норландер Д.Д. Эксперименты и наблюдения привели к разработке калифорнийского теста на мастит. J Am Vet Med Assoc.1957; 130: 199–204. пмид:13416088
  24. 24. Куинн П.Дж., Картер М.Е., Марки Б.Клиническая ветеринарная микробиология. 1-е изд. Лондон: Вулф; 1994.
  25. 25. Бауэр А.В., Кирби В.М., Шеррис С.К., Турк М. Тестирование чувствительности к антибиотикам стандартизированным методом одного диска. Ам Джей Клин Патол. 1966 год; 45: 493–96. пмид:5325707
  26. 26. Камперио С., Армас Ф., Биазибетти Э., Фрассанито П., Джованнелли С., Спурия Л. и др. Модель мастита у мышей для изучения эффектов интрамаммарной инфузии пищевого штамма Lactococcus lactis. PlosOne. 2017;12:9.
  27. 27. Рибейро ПДД. Caprinocultura: criação racional de caprinos. Сан-Паулу: Нобелевская премия, 1998. 318 стр.
  28. 28. Каруана Г., Бертоцци Н., Боски Э., Пио Грико М., Гриньяффини Э., Рапозио Э. Роль стволовых клеток, полученных из жировой ткани, в заживлении хронических кожных ран. Анн Итал Чир. 2015 г.; 86: 1–4. пмид:25818696
  29. 29. Zuk PA, Zhu M, Ashjian P, Ugarte DAD, Huang JI, Mizuno H, et al. Жировая ткань человека является источником мультипотентных стволовых клеток. Мол Биол Селл.2002 г.; 13: 4279–95. пмид:12475952
  30. 30. Vidor SB, Terraciano PB, Valente FS, Rolim VM, Kuhl CP, Ayres LS, et al. Стволовые клетки, полученные из жировой ткани, улучшают полнослойные кожные трансплантаты в модели крыс. рез. вет. 2018; 28: 336–344.
  31. 31. Доминичи М., Ле Блан К., Мюллер И., Слапер-Кортенбах И., Марини Ф.К., Краузе Д.С. и др. Минимальные критерии для определения мультипотентных мезенхимальных стромальных клеток. Заявление Международного общества клеточной терапии. Цитотерапия.2006 г.; 8: 315–17. пмид:16923606
  32. 32. Карвалью А.М., Алвес А.Л.Г., Голим М.А., Мороз А., Хуссни К.А., Оливейра П.Г.Г. и др. Выделение и иммунофенотипическая характеристика мезенхимальных стволовых клеток, полученных из жировой ткани лошадей. Вет Иммунол Иммунопатол. 2009 г.; 132: 303–06. пмид:19647331
  33. 33. Бакопулу А., Папахристу Э., Буснаки М., Хаджихристу С., Контонасаки Э., Теохариду А. и др. Обработанные человеческие дентинные матрицы в сочетании с биокерамическими каркасами, легированными цинком, на основе магния и стволовыми клетками пульпы человеческого зуба для целенаправленной регенерации дентина.Дент Матер. 2015 г.; 32: 159–75.
  34. 34. Рамбабу К., Маккена Шрину Р.В., Суреш К., Рао Т.С. УЗИ вымени и сосков буйволов. Баффало Бык. 2009 г.; 28: 5–10.
  35. 35. Фосхьера Дж. Л. [Молочная промышленность, индустриализация молока, анализ, молочное производство.] Издательство: Suliani Editografia Ltda, Порту-Алегре-РС, 2004.
  36. 36. Огола Х., Шитанди А., Нануа Дж. Влияние маститов на качество состава молока. J Vet Sci. 2007 г.; 8: 237–242.пмид:17679769
  37. 37. Лейтнер Г., Чаффер М., Карасо Ю., Эзра Э., Кабабеа Д., Винклер М. и др. Инфекция вымени и количество соматических клеток в молоке, активность NAGазы и состав молока — жир, белок и лактоза — у израильских овец ассаф и авасси. Исследования мелких жвачных. 2003 г.; 49: 157–164.
  38. 38. Zafalon LF, Nader Filho A, Carvalho MRB, Lima TMA. [Влияние субклинического мастита крупного рогатого скота на белковые фракции молока.] Arq Inst Biol. 2008 г.; 75: 135–140.
  39. 39.Ким MJ, Ким ZH, Ким SM, Чой YS. Кондиционированная среда, полученная из мезенхимальных стволовых клеток пуповины, регенерирует атрофированные мышцы. Тканевая клетка. 2016; 48: 533–543. пмид:27457384
  40. 40. Ямагути С., Шибата Р., Ямамото Н., Нисикава М., Хиби Х., Танигава Т. и др. Среда, кондиционированная стволовыми клетками, полученными из пульпы зуба, уменьшает повреждение сердца после ишемии-реперфузии. Научный представитель 2015 г.; 5: 16295. pmid:26542315
  41. 41. Санг В., Ли Б., Ли К., Лу Ю. Терапевтическая эффективность и безопасность трансплантации мезенхимальных стволовых клеток пуповины при циррозе печени у населения Китая: метаанализ.Клин Рез Гепатол Гастроэнтерол. 2018; 48:193–204.
  42. 42. Yu X, Ge S, Chen S, Xu Q, Zhang J, Guo H, et al. Мезенхимальные стромальные клетки десны человека способствуют регенерации пародонта у собак породы бигль. Клетки Ткани Органы. 2013; 198: 428–437. пмид: 24777155
  43. 43. Холан В., Тросан П., Цейка С., Яворкова Е., Зайцова А., Германкова Б. и др. Сравнительное исследование терапевтического потенциала мезенхимальных стволовых клеток и лимбальных эпителиальных стволовых клеток для реконструкции поверхности глаза.Стволовые клетки Transl Med. 2015 г.; 4: 1052–1063. пмид:26185258
  44. 44. Кадзигучи М., Кондо Т., Изава Х., Кобаяши М., Ямамото К., Шинтани С. и др. Безопасность и эффективность трансплантации аутологичных клеток-предшественников для терапевтического ангиогенеза у пациентов с критической ишемией конечностей. Циркуляр J. 2007; 71: 196–201. пмид:17251666
  45. 45. Кастро-Алонсо А., Родригес Ф., Де ла Фе С., Эспиноса де Лос Монтерос Дж., Поведа Дж. Б., Андрада М., Эрраэс П. Корреляция иммунного ответа с клинико-патологическим течением персистирующего мастита, экспериментально вызванного Mycoplasma agalactiae у молочных коз.Исследования в области ветеринарии. 2009 г.; 86: 274–280. пмид:18703207
  46. 46. Чжао X, Лакасс П. Повреждение ткани молочной железы во время мастита крупного рогатого скота: причины и контроль. J Anim Sci. 2008 г.; 86: 57–65.
  47. 47. Эль-Махди М.М., Фатма М.Д., Omnia FHB, Курбан-байрам РА. Патологоанатомические, бактериологические и паразитологические исследования поражений лимфатических узлов крупного рогатого скота. Египет J Comp & Clinic Path. 2002 г.; 15: 47–67.
  48. 48. Томас Л.Х., Хайдер В., Хилл А.В., Кук Р.С. Патологические результаты экспериментально индуцированной инфекции Streptococcus uberis в молочной железе коров.Am J Vet Res. 1994 год; 55: 1723–1728. пмид:7887517
  49. 49. Barreira APB, Alves ALG, Salto ME, Arnorint RL, Kohayagawa A, Menarim BC, et al. Аутологичный имплантат мононуклеарных клеток костного мозга для лечения индуцированного тендинита у лошадей. Стажер J Appl Res Vet Med. 2008 г.; 6: 46–54.
  50. 50. Beheregaray WK, Gianotti GC, Oliveira F, Terraciano P, Bianchi S, Vidor S, et al. Мезенхимальные стволовые клетки применяются в воспалительной и пролиферативной фазах заживления ран.Arq Bras Med Vet Zootec. 2017; 69: 1591–1600.
  51. 51. Бланпейн С., Хорсли В., Фукс Э. Эпителиальные стволовые клетки: переворачивание новых листьев. Клетка. 2007 г.; 28: 445–458.
  52. 52. Oliveira DM, Almeida BO, Marti LC, Sibov TT, Pavo LF, Malheiros DMAC, et al. Мечение мезенхимальных стволовых клеток человека с помощью квантовых точек позволяет отслеживать трансплантированные клетки, привитые к инфарктным свиным сердцам. Эйнштейн. 2009;7: 284–289.
  53. 53. Розен А.Б., Келли Д.Дж., Шульдт А.Дж.Т., Потапова И.А., Доронин С.В., Робишо К.Дж. и соавт.Поиск флуоресцентных игл в стоге сена сердца: отслеживание мезенхимальных стволовых клеток человека, помеченных квантовыми точками, для количественного трехмерного флуоресцентного анализа in vivo. Стволовая клетка. 2007 г.; 25: 2128–2138.

Макроскопические и гистологические находки в молочной железе кобыл. а)…

Контекст 1

… вымя было слегка опухшим и твердым. При надрезе вымени у второй кобылы (М2) наблюдался обызвествленный участок белого меловидного мягкого поражения (рис.3а). Сывороточная жидкость сочилась из основания вымени вверх на надрезе у обеих умерщвленных кобыл. Микроскопически в молочных железах выявлен интерстициальный мастит с инфильтрацией интерстициального пространства и перигландулярных областей мононуклеарными клетками преимущественно из лимфоцитов и плазматических клеток (рис. 3б). Наблюдались крупные агрегаты …

Контекст 2

… белого меловидного мягкого поражения (рис. 3а). Сывороточная жидкость сочилась из основания вымени вверх на надрезе у обеих умерщвленных кобыл.Микроскопически в молочных железах выявлен интерстициальный мастит с инфильтрацией интерстициального пространства и перигландулярных областей мононуклеарными клетками преимущественно из лимфоцитов и плазматических клеток (рис. 3б). В молочных железах были разбросаны крупные скопления лимфоцитарных узелков (рис. 3в). Кроме того, наблюдались гиперплазия кожи вымени и участки некроза, характеризующиеся потерей желез (рис. …

Контекст 3

… вымени на надрезе у обеих умерщвленных кобыл).Микроскопически в молочных железах выявлен интерстициальный мастит с инфильтрацией интерстициального пространства и перигландулярных областей мононуклеарными клетками преимущественно из лимфоцитов и плазматических клеток (рис. 3б). В молочных железах были разбросаны крупные скопления лимфоцитарных узелков (рис. 3в). Кроме того, наблюдались гиперплазия кожи вымени и участки некроза, характеризующиеся выпадением желез (рис. …

Контекст 4

… за счет инфильтрации интерстициального пространства и перигландулярных областей мононуклеарными клетками преимущественно из лимфоцитов и плазматические клетки (рис.3б). В молочных железах были разбросаны крупные скопления лимфоцитарных узелков (рис. 3в). Кроме того, наблюдались гиперплазия кожи вымени и участки некроза, характеризующиеся выпадением желез (рис. …

Молочная железа — Энциклопедия Нового Света


Молочные железы — органы самок млекопитающих, производящие и выделяющие молоко для питания новорожденного потомства.Это одна из определяющих характеристик млекопитающих и источник термина Mammalia, данного Каролом Линнеем.Молоко — это богатое вещество, состоящее из белков, липидов, сахаров и воды. Он обеспечивает основной источник питания для новорожденных, прежде чем они смогут переваривать более разнообразную пищу, и освобождает мать от необходимости обеспечивать более специализированную среду для выращивания детенышей. Обеспечение молоком также позволяет рождению происходить на ранней стадии развития.

Наличие молочных желез и выработка молока обеспечивают период интенсивного материнского взаимодействия с новорожденным в период раннего поведенческого развития.Среди приматов человеческие матери проводят со своими детьми больше времени, чем представители любого другого вида.

В общем, железа представляет собой группу клеток или орган, который вырабатывает секрецию для использования в других частях тела, в полости тела или для выведения из организма. Молочные железы являются частью экзокринной системы, которая состоит из протоков, таких как слюнная железа (которая выделяет слюну), которые выделяют наружу. Кроме того, увеличены молочные железы и видоизменены потовые железы. Из-за своих уникальных аспектов развития и сложной регуляции гормонами и факторами роста молочная железа была особенно важна для ученых и исследователей.Кроме того, поскольку молочная железа является мишенью для вирусных, химических и физических канцерогенов, этот орган позволяет использовать множество сложных моделей неопластического (опухолевого) развития.

Структура

Поперечный разрез груди женщины. Рассечение лактирующей груди.
1 — Жир
2 — Млечный проток/долька
3 — Долька
4 — Соединительная ткань
5 — Синус млечного протока
6 — Млечный проток

В отличие от большинства органов млекопитающих, молочная железа проходит большую часть своего развития после полового созревания во взрослом организме.

Молочная железа состоит из двух компонентов: паренхимы, и окружающей стромы. Паренхима – ткань, выполняющая особую функцию органа, а строма – соединительнотканный каркас органа. Строма обеспечивает каркас поддержки, а также материал, внутри которого паренхима может расти и функционировать. Паренхима состоит из 90 518 альвеол, 90 519 виноградоподобных скоплений, в которых хранится молоко, и 10–15 ветвящихся протоков, представляющих собой трубчатые каналы, несущие секрет глазных желез.Каждый проток обслуживает определенную дольку. Ветвящиеся протоки состоят из двух типов клеток: внутренних эпителиальных клеток, которые производят молоко, и наружного слоя миоэпителиальных клеток. Миоэпителиальные клетки обычно представляют собой крупные сократительные клетки, функционирующие в основании секреторных клеток желез. Сами ветвящиеся, или млечные, протоки сливаются в первичный проток, который впадает в отверстия соска. Ответственность за этот дренаж на самом деле возлагается на миоэпителиальные клетки, которые, сокращаясь, укорачивают и расширяют протоки, выталкивая молоко по млечным протокам в первичный проток и к соску, где оно собирается в расширениях протоков. пазухи.

Грудной ребенок фактически выдавливает молоко из этих пазух. Наконец, сосок окружен участком пигментированной кожи, ареолой, которая содержит сальные железы (выделяющие жир) и потовые железы. Ареола является точкой окончания четвертого межреберного нерва, который посылает сенсорную информацию о сосании в спинной и головной мозг.

Функция

Функция молочных желез в груди самок всех млекопитающих заключается в выкармливании детенышей путем производства молока, которое выделяется сосками во время лактации.Однако зоологи отмечают, что ни у одного млекопитающего женского пола, кроме человека, нет груди сравнимого размера, когда она не кормит грудью, и что люди — единственные приматы, у которых постоянно набухшая грудь. Это говорит о том, что внешняя форма груди связана не только с лактацией, но и с другими факторами. Молочные железы, которые выделяют молоко из груди, на самом деле составляют относительно небольшую часть общей ткани молочной железы, и биологи обычно предполагают, что человеческая грудь служит вторичным половым признаком, участвующим в влечении.Другие считают, что человеческая грудь возникла для того, чтобы младенцы не задохнулись во время кормления. Поскольку у младенцев человека нет выступающей челюсти, как у других приматов, плоская грудь самки загораживала бы нос младенца во время сосания. Согласно этой теории, по мере того, как человеческая челюсть со временем опускалась, грудь становилась больше, чтобы компенсировать это.

Развитие и гормональный контроль

В пролиферации и дифференцировке молочной железы участвуют различные факторы роста и гормоны, такие как эстроген, прогестерон и пролактин.Основываясь на развитии молочных желез на моделях мышей, исследователи из проекта анатомии генома молочной железы Национального института здравоохранения США определили семь стадий роста: эмбриональный, постнатальный, ювенильный, половое созревание, беременность, лактация и инволюция.

  • Эмбриональный: У эмбрионов обнаруживаются ранние признаки формирования молочной железы. Несколько молочных протоков и жировая прослойка, поддерживающая развитие эпителия молочной железы в протоковые и дольковые единицы, присутствуют при рождении.
  • Постнатальный: Протоки молочных желез удлиняются и разветвляются изометрически в соответствии с ростом тела.
  • Подросток: Скорость роста молочной железы превышает изометрическую скорость, которой она придерживалась ранее. Терминальные концевые зачатки, которые представляют собой высокопролиферативные структуры, расположенные на концах ветвей протоков, проникают в жировую ткань стромы и сильно расширяются. Концевые зачатки состоят из двух различных типов клеток: клеток крышки и клеток тела. Клетки колпачка составляют самый внешний слой концевой почки и фактически взаимодействуют с окружающей стромой, тогда как клетки тела заполняют внутреннюю часть концевой почки.В течение этого ювенильного периода в клетках тела концевых почек происходит значительный апоптоз (запрограммированная гибель клеток). Интересно, что исследователи заметили, что апоптоз является важным механизмом морфогенеза протоков (дифференциации и роста органа).
  • Половое созревание: Хотя молочные железы существуют у обоих полов, они остаются в зачаточном состоянии до полового созревания, когда в ответ на гормоны яичников они начинают развиваться у женщин. Эстроген способствует формированию, а тестостерон тормозит его.Эстроген стимулирует пролиферацию системы протоков в строме и удлинение протоков в сферические массы клеток, которые во время беременности станут секреторными альвеолами.
  • Беременность: Около 50 процентов общего роста молочных желез происходит во время беременности до срока. Под влиянием эстрогенов и других плацентарных гормонов молочные протоки претерпевают период интенсивного и быстрого ветвления и дифференцировки. Эпителий молочной железы также сильно расширяется, чтобы заполнить строму между протоками.Однако секреция молока подавляется высокими концентрациями циркулирующих половых стероидов, прежде всего прогестерона. Молозиво, также называемое «передним молоком», представляет собой жидкую желтоватую жидкость, богатую антителами и минералами, которая выделяется молочными железами на поздних сроках беременности и в первые несколько дней после родов. Молозиво предшествует истинному выделению молока.
  • Лактация: Лактация, производство и секреция молока, вызывается снижением уровня эстрогена и прогестерона.Эпителиальная пролиферация молочных желез продолжается до начала лактации, содействуя примерно 20 процентам общего роста молочных желез, происходящему в начале лактации. Во время лактации молоко более или менее непрерывно секретируется в альвеолярные пространства и хранится там до тех пор, пока сосание ребенка не вызовет сокращение миоэпителиальных клеток. Гормонами, участвующими в поддержании лактации, являются пролактин, инсулин и глюкокортикоид.
  • Инволюция: После отнятия от груди, когда ребенок больше не нуждается в питании посредством сосания, лактация прекращается, и молочная железа инволютирует.Во время инволюции экспрессия гена белка, производящего молоко, приостанавливается, альвеолярные структуры молочных желез коллапсируют, а секреторные эпителиальные клетки удаляются посредством апоптоза и фагоцитоза.

Во время каждой беременности описанная выше последовательность развития повторяется.

Лактогенез: переход от беременности к лактации

Лактогенез определяется как начало секреции молока. На основании исследований, проведенных Hartmann (1973) и Linzell и его коллегами (Fleet et al.1975), лактогенез был разделен на две стадии. Первая стадия лактогенеза — это когда железа становится достаточно дифференцированной, чтобы секретировать небольшие количества специфических компонентов молока, таких как казеин и лактоза. Вторая стадия возникает после родов (родов) и связана с началом обильного выделения молока. Для возникновения второй стадии необходим полностью дифференцированный эпителий молочных желез. У людей эта высшая стадия дифференцировки достигается примерно в середине беременности.

Хотя эпителиальные клетки молочной железы в первую очередь ответственны за преобразование предшественников из крови и интерстициальной жидкости (жидкость в промежутках между тканевыми клетками) в компоненты молока и их транспортировку в альвеолы, где хранится молоко, другие клетки также участвуют в производстве молока . Как уже упоминалось, миоэпителиальные клетки сокращаются, чтобы вытолкнуть молоко из груди. Дополнительные типы клеток обнаруживаются в строме, в которую встроены молочные протоки и альвеолы.Строма молочной железы содержит фибробласты, адипоциты, плазматические клетки и кровеносные сосуды. Фибробласты — это клетки, дающие начало соединительной ткани, адипоциты — это клетки, специализирующиеся на хранении жира, а плазматические клетки — клетки иммунной системы, секретирующие антитела. К кровеносным сосудам относятся артерии, вены и капилляры, по которым циркулирует кровь. В частности, было обнаружено, что стромальные фибробласты и адипоциты являются источником факторов роста, таких как фактор роста печени и ИФР-1, а также ответственны за выработку фермента липопротеинлипазы, который важен для синтеза липидов молока.Плазматические клетки несут более конкретную ответственность за выработку иммуноглобулинов (специфических антител), которые попадают в молоко во время лактации. Таким образом, эпителий молочной железы является главным интегратором, который координирует деятельность множества клеток для производства молока, богатого питательными веществами.

Перед собственно лактогенезом, в раннем послеродовом периоде молочная железа выделяет молозиво. Эта жидкость состоит из высоких концентраций иммуноглобулинов и защитного белка лактоферрина, который замедляет рост бактерий и грибков.У таких видов, как жвачные животные (крупный рогатый скот, овцы, козы, олени, жирафы и т. д.), у которых отсутствует трансплацентарный транспорт иммуноглобулинов, молозиво обеспечивает иммунную защиту молодняка, пока их иммунная система начинает созревать. Однако у людей, где имеет место трансплацентарный перенос иммуноглобулинов, молозиво в раннем послеродовом периоде играет важную роль в защите слизистых оболочек от инфекции, особенно в условиях, когда невозможно поддерживать оптимальные санитарные условия.

Состав грудного молока

Состав грудного молока в течение первой недели после родов претерпевает ряд изменений.Эти события начинаются с закрытия плотных контактов между эпителиальными клетками. Первыми химическими изменениями, происходящими при производстве зрелого молока, являются снижение концентрации натрия (Na) и хлорида (Cl) и увеличение концентрации лактозы. Эти изменения в основном завершаются к 72 часам после родов (Neville et al., 1991). При закрытии плотных контактов блокируются парацеллюлярные пути, и лактоза, вырабатываемая эпителиальными клетками, больше не может поступать в плазму, а натрий и хлорид уже не могут поступать из интерстициальной жидкости в альвеолярные мешочки.Следующим изменением является временное увеличение скорости секреции секреторного иммуноглобулина А (sIgA) и лактоферрина. Концентрация этих двух важных защитных протеинов составляет до десяти процентов от веса молока. Затем, начиная примерно через 36 часов после родов, происходит десятикратное увеличение объема молока с примерно 50 мл/день до 500 мл/день. Это увеличение объема вызвано массовым увеличением скорости синтеза и секреции большинства компонентов зрелого молока, включая лактозу, казеин, альфа-лактальбумин, липиды, кальций, калий и так далее.Наконец, концентрации sIgA и лактоферрина быстро падают примерно через 48 часов из-за снижения их абсолютной скорости секреции и разбавления по мере увеличения объема секреции молока.

Глубокий и быстрый ряд изменений в активности дифференцированных клеток молочной железы, то есть лактогенез, завершается примерно к пятому дню после родов. Ученым становится все более очевидным, что грудное молоко является наиболее подходящим источником питания для человека в возрасте до шести месяцев. Большинство компонентов человеческого молока, включая лактоферрин, факторы роста, полиненасыщенные жирные кислоты с длинной цепью, липазу, стимулированную солями желчных кислот, и противоинфекционные олигосахариды и гликоконъюгаты, не дублируются в коровьем молоке, часто используемом в качестве альтернативы.

Окситоцин и выделение молока

Молоко выбрасывается из груди в результате сокращения миоэпителиальных клеток, которые образуют корзинчатую сеть вокруг альвеол, где хранится молоко. Чтобы миоэпителиальные клетки сокращались и изгоняли молоко из альвеол в протоки и субареолярные пазухи, клетки должны быть активированы гормоном окситоцином. Окситоцин переносится кровотоком в молочную железу, где он взаимодействует со специфическими рецепторами на миоэпителиальных клетках, сигнализируя об их укорочении и расширении протоков, что обеспечивает свободный поток молока к соску.Выброс окситоцина в кровоток сигнализирует о том, что ребенок сосет грудь. У людей выброс молока может быть субъективно отмечен матерью как «покалывание» в груди. Сокращения миоэпителия, вызывающие это ощущение, длятся около одной минуты и происходят с частотой от четырех до десяти сокращений за десять минут.

Когда ребенок сосет сосок матери, нервные окончания в ареоле (пигментированная область вокруг соска) стимулируются и посылают информацию о сосании в центральную нервную систему: спинной и головной мозг.Как только сенсорная информация проходит через спинной мозг, она проходит через часть мозга, называемую гипоталамусом, а затем вниз к гипофизу, который выделяет окситоцин в кровь. Гипофиз расположен в углублении на дне черепа прямо над задней частью нёба. Он прикреплен ножкой к гипоталамусу, который участвует во многих системах гомеостатической регуляции. Гипофиз состоит из двух отдельных частей: задней доли гипофиза и передней доли гипофиза.Задняя доля гипофиза выделяет два пептидных гормона, окситоцин и антидиуретический гормон (АДГ). Но эти два гормона на самом деле синтезируются в нейронах гипоталамуса и поэтому называются «нейрогормонами». Когда окситоцин вырабатывается в гипоталамусе, он упаковывается в пузырьки, а затем транспортируется по длинным отросткам нейронов, называемым аксонами, которые идут от гипоталамуса через ножку гипофиза в заднюю долю гипофиза. Там везикулы хранятся в окончаниях аксонов до тех пор, пока нервный импульс, например, при сосании ребенка, не вызовет выброс окситоцина в кровоток.Иногда одного взгляда и звуков ребенка может быть достаточно, чтобы мать выработала окситоцин и высвободила молоко из груди.

Помимо действия на молочные железы, окситоцин вызывает сокращения матки. Когда женщина вот-вот родит, сокращения матки, которые приводят к рождению ребенка, вызываются окситоцином, выделяемым задней долей гипофиза. Кроме того, женщины, которые кормят грудью своих детей вскоре после родов, часто испытывают спазмы матки. Наконец, появляется все больше доказательств того, что окситоцин участвует в петле положительной обратной связи, в которой он способствует высвобождению пролактина.Пролактин стимулирует выработку и секрецию молока.

Эмоциональное воздействие оказывает влияние на высвобождение окситоцина. Ньютон и Ньютон (1948) доказали, что психологический стресс и боль снижают надои молока. Однако у расслабленных, невозмутимых женщин высвобождение окситоцина начинается с началом сосания или даже до сосания, когда младенец плачет или становится беспокойным (McNeilly et al., 1983).

Прочие млекопитающие

Развитие молочных желез у млекопитающих, кроме человека, следует той же последовательности событий, что и перечисленная выше; однако продолжительность каждой стадии варьируется от одного вида к другому.Кроме того, расположение и внешняя форма молочных желез также различаются у разных видов. Соски и железы могут располагаться в любом месте вдоль двух молочных линий: две примерно параллельные линии вдоль передней части тела. Молочные линии легко увидеть у кошек и собак, у которых есть от 3 до 5 пар сосков, следующих за двумя линиями. Как правило, у большинства млекопитающих молочные железы развиваются парами по этим линиям, при этом количество пар приблизительно соответствует количеству детенышей, обычно рождающихся за один раз. Наличие более двух сосков называется полителией, а наличие более двух сложных молочных желез — полимастией.Самцы млекопитающих обычно имеют рудиментарные молочные железы и соски, за некоторыми исключениями: самцы крыс и мышей не имеют сосков, а самцы лошадей не имеют сосков и молочных желез.

Хотя молочные железы могут выглядеть по-разному у разных видов, механизмы производства молока удивительно схожи. Тем не менее, хотя вовлеченные биохимические процессы в основном одинаковы у всех млекопитающих, различия в их относительной скорости и в синтезируемых продуктах приводят к тому, что состав молока сильно различается от вида к виду.Временной характер выброса молока также сильно различается у млекопитающих. С одной стороны, кролик сосет грудь один раз в день, выделяя 250 г молока каждые две-пять минут в ответ на один выброс окситоцина. С другой стороны, крыса выкармливает свой помет почти каждые полчаса каждый день. Люди находятся между этими двумя крайностями.

Поскольку молочные железы являются настоящими фабриками по производству белка, несколько компаний сконструировали трансгенных животных, в основном коз и коров, для производства белков для использования в фармацевтике.Сложные гликопротеины, такие как моноклональные антитела или антитромбин, не могут быть получены с помощью генно-инженерных бактерий. Кроме того, производство на живых млекопитающих намного дешевле, чем использование культур клеток млекопитающих.

Опухоль молочной железы

Как описано выше, клетки молочных желез можно легко стимулировать к росту и размножению с помощью гормонов. Рак возникает, когда этот рост выходит из-под контроля. Почти все случаи рака молочной железы возникают в дольках или протоках молочных желез.Развитие заболевания начинается с начальной гиперплазии внутрипротокового эпителия (патологическое увеличение числа клеток) и прогрессирует до обструкции или закрытия протока. Наиболее выраженная атипичная гиперплазия у людей называется «внутрипротоковой карциномой in situ». За внутрипротоковой карциномой in situ следует местно-инвазивная карцинома и последующее метастазирование (рост рака в других частях тела) в легкие, кости и печень.

Существует много различий между раком молочной железы у людей и опухолями молочной железы у животных, включая тип опухоли, злокачественность и варианты лечения.

Опухоли молочных желез часто обнаруживаются у самок собак среднего возраста (от 5 до 10 лет), которым не проводилась стерилизация (для хирургического удаления яичников), но они редко встречаются у самцов собак и кошек любого пола. Молочные железы у собак связаны с сосками и простираются от нижней части груди до паха по обе стороны от средней линии. У щенка женского пола, стерилизованного до первого цикла эструса (течного цикла), скорее всего, никогда не разовьется какая-либо опухоль молочной железы. Частота развития опухолей в этой группе практически нулевая.Если у щенка женского пола перед стерилизацией происходит один цикл течки, заболеваемость возрастает до 7 процентов (все еще довольно низкая). Если она переживает более одного цикла течки, риск увеличивается до 25 процентов. Хотя риск развития опухолей молочных желез у нестерилизованных самок очень высок, примерно 50 процентов опухолей являются доброкачественными, а 50 процентов — злокачественными. Было обнаружено, что из группы злокачественных опухолей молочной железы 50 процентов имеют рецепторы либо к эстрогену, либо к прогестерону. Это свидетельствует о том, что наличие этих гормонов способствует росту злокачественных опухолей.Также было обнаружено, что доброкачественные опухоли имеют рецепторы женских гормонов. Поэтому стерилизация важна, даже если опухоль уже развилась. Злокачественные опухоли молочной железы делятся на четыре класса: фиброаденома, «смешанная» опухоль молочной железы, аденокарцинома и воспалительная карцинома:

  • Фиброаденома: доброкачественная опухоль, не требующая лечения.
  • «Смешанная» опухоль молочной железы: опухоль, состоящая из смеси эпителиальных клеток, выстилающих железистую ткань, и мезенхимальных клеток, составляющих нежелезистые области («смешанная» не означает, что опухоль представляет собой смесь доброкачественных и злокачественных клеток ; опухоль может быть как доброкачественной, так и злокачественной, и биопсия позволит ее дифференцировать).
  • Аденокарцинома: опухоль, которая возникает в железистой ткани и ведет себя злокачественно. Аденокарциномы могут быть «тубулярными» или «папиллярными» (пальпируемыми, напоминающими сосок) в зависимости от клеток той железы, из которых они возникают.
  • Воспалительная карцинома: высокозлокачественная опухоль, вызывающая локальное воспаление с изъязвлением, гноем и дискомфортом. Этот фатальный тип опухоли составляет менее 5 процентов опухолей молочной железы.

В отличие от 50 процентов злокачественных опухолей молочной железы у сук, более 85 процентов опухолей молочной железы у кошек являются злокачественными с агрессивным биологическим поведением (они локально инвазивны и метастазируют в такие места, как лимфатические узлы и легкие).

Ссылки

Ссылки ISBN поддерживают NWE за счет реферальных сборов

  • Сайт грудного вскармливания.com. 2006. Грудь сформирована эволюцией для младенцев, а не для мужчин. http://www.breastfeeding.com/reading_room/breasts_ shape_babies.html (по состоянию на 7 августа 2006 г.).
  • Cooper, AP 1840. «Об анатомии груди». http://jdc.jefferson.edu/cooper/61/. Jefferson Digital Commons (по состоянию на 7 августа 2006 г.).
  • Дириссо П. и Л. Хеннигхаузен.1997. Развитие молочной железы: анализ всего препарата. http://mammary.nih.gov/atlas/wholemounts/normal/slides/main.html (по состоянию на 7 августа 2006 г.).
  • Hartmann, P.E. 1973. Изменения состава и выхода молочного секрета коров в период начала лактации. Журнал эндокринологии 59:231–47.
  • Херли, В. Л. и Дж. А. Форд. 2002. Анатомия молочной железы. Рост, развитие и инволюция. В Энциклопедии молочных наук , изд. .Х. Рогински, Дж. В. Фуки и П. Ф. Фокс. Нью-Йорк: Академическая пресса.
  • Линцелл, Дж. Л. и М. Пикер. 1975. Распределение и движение углекислого газа, угольной кислоты и бикарбоната между кровью и молоком у козы. Журнал физиологии 244:771–82.
  • Медина, Д. 1998. Молочная железа как орган для изучения развития и онкогенеза. http://mammary.nih.gov/reviews/development/medina001/index.html (по состоянию на 7 августа 2006 г.).
  • Макнейли, А.С. и др. 1983. Выброс окситоцина и пролактина в ответ на сосание груди. Бр. Медицинский журнал клинических исследований 286: 257–59.
  • Neville, MC 1998. Секреция молока: обзор. http://mammary.nih.gov/reviews/lactation/Neville001/index.html (по состоянию на 7 августа 2006 г.).
  • Neville, MC 1998. Окситоцин и выделение молока. http://mammary.nih.gov/reviews/lactation/Neville002/index.html (по состоянию на 7 августа 2006 г.).
  • Невилл, М.С. и др. 1991. Исследования лактации человека: объем молока и состав питательных веществ во время отлучения от груди и лактогенеза. Американский журнал клинического питания 54:81–93.
  • Ньютон М. и Н. Р. Ньютон. 1948. Приливной рефлекс при лактации у человека. Журнал педиатрии 33:698–704.
  • Purves, W.K. et al. 2004. Жизнь: биология. Сандерленд, Массачусетс: Sinauer Associates.

Кредиты

Энциклопедия Нового Света авторов и редакторов переписали и дополнили статью Википедии в соответствии со стандартами New World Encyclopedia .Эта статья соответствует условиям лицензии Creative Commons CC-by-sa 3.0 (CC-by-sa), которая может использоваться и распространяться с надлежащим указанием авторства. Упоминание должно осуществляться в соответствии с условиями этой лицензии, которая может ссылаться как на авторов New World Encyclopedia , так и на самоотверженных добровольных участников Фонда Викимедиа. Чтобы процитировать эту статью, щелкните здесь, чтобы просмотреть список допустимых форматов цитирования. История более ранних вкладов википедистов доступна исследователям здесь:

История этой статьи с момента ее импорта в New World Encyclopedia :

Примечание. На использование отдельных изображений, лицензированных отдельно, могут распространяться некоторые ограничения.

Эпителиальная ткань – анатомия и физиология

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Объясните структуру и функцию эпителиальной ткани
  • Различают плотные соединения, анкерные соединения и щелевые соединения
  • Различают простой эпителий и многослойный эпителий, а также плоский, кубический и цилиндрический эпителий
  • Опишите структуру и функцию эндокринных и экзокринных желез и их соответствующих секретов

Большинство эпителиальных тканей представляют собой большие пласты клеток, покрывающие все поверхности тела, открытые для внешнего мира, и выстилающие снаружи органы.Эпителий также образует большую часть железистой ткани тела. Кожа — не единственная часть тела, подвергающаяся воздействию внешней среды. Другие области включают дыхательные пути, пищеварительный тракт, а также мочевыделительную и репродуктивную системы, все из которых выстланы эпителием. Полые органы и полости тела, которые не сообщаются с внешней частью тела, включая кровеносные сосуды и серозные оболочки, выстланы эндотелием (множественное число = эндотелий), который представляет собой разновидность эпителия.

Эпителиальные клетки происходят из всех трех основных слоев зародыша.Эпителий, выстилающий кожу, части рта и носа, а также задний проход, развивается из эктодермы. Клетки, выстилающие дыхательные пути и большую часть пищеварительной системы, происходят из энтодермы. Эпителий, выстилающий сосуды лимфатической и сердечно-сосудистой систем, происходит из мезодермы и называется эндотелием.

Все эпителии имеют некоторые общие структурные и функциональные особенности. Эта ткань очень клеточная, между клетками присутствует мало или совсем нет внеклеточного материала. Соседние клетки образуют специализированную межклеточную связь между их клеточными мембранами, называемую клеточным соединением.Эпителиальные клетки проявляют полярность с различиями в структуре и функции между открытой или обращенной к апикальной поверхности поверхностью клетки и базальной поверхностью, близкой к нижележащим структурам тела. Базальная пластинка, состоящая из смеси гликопротеинов и коллагена, обеспечивает место прикрепления эпителия, отделяя его от подлежащей соединительной ткани. Базальная пластинка прикрепляется к ретикулярной пластинке, которая секретируется подлежащей соединительной тканью, образуя базальную мембрану, которая помогает удерживать все вместе.

Эпителиальные ткани почти полностью лишены сосудов. Например, никакие кровеносные сосуды не пересекают базальную мембрану, чтобы попасть в ткань, а питательные вещества должны поступать путем диффузии или абсорбции из подлежащих тканей или с поверхности. Многие эпителиальные ткани способны быстро замещать поврежденные и мертвые клетки. Отшелушивание поврежденных или мертвых клеток является характеристикой поверхностного эпителия и позволяет нашим дыхательным путям и пищеварительному тракту быстро заменять поврежденные клетки новыми клетками.

Общие функции эпителиальной ткани

Эпителиальные ткани обеспечивают первую линию защиты организма от физического, химического и биологического износа.Клетки эпителия действуют как привратники тела, контролирующие проницаемость и обеспечивающие избирательный перенос материалов через физический барьер. Все вещества, попадающие в организм, должны пройти через эпителий. Некоторые эпителии часто имеют структурные особенности, которые обеспечивают избирательный транспорт молекул и ионов через их клеточные мембраны.

Многие эпителиальные клетки способны секретировать и выделять слизь и специфические химические соединения на свои апикальные поверхности. Например, эпителий тонкой кишки выделяет пищеварительные ферменты.Клетки, выстилающие дыхательные пути, выделяют слизь, которая задерживает поступающие микроорганизмы и частицы. Железистый эпителий содержит много секреторных клеток.

Эпителиальная клетка

Эпителиальные клетки обычно характеризуются поляризованным распределением органелл и связанных с мембраной белков между их базальной и апикальной поверхностями. Определенные структуры, обнаруженные в некоторых эпителиальных клетках, являются адаптацией к определенным функциям. Некоторые органеллы сегрегированы на базальные стороны, тогда как другие органеллы и отростки, такие как реснички, если они присутствуют, находятся на апикальной поверхности.

Реснички представляют собой микроскопические расширения апикальной клеточной мембраны, поддерживаемые микротрубочками. Они бьются в унисон и перемещают жидкости, а также захваченные частицы. Ресничный эпителий выстилает желудочки головного мозга, где он способствует циркуляции спинномозговой жидкости. Мерцательный эпителий ваших дыхательных путей образует мукоцилиарный эскалатор, который уносит частицы пыли и патогенов, попавших в секретируемую слизь, к горлу. Эскалатором его называют потому, что он непрерывно выталкивает слизь с захваченными частицами вверх.Напротив, носовые реснички стягивают слизистую оболочку вниз к горлу. В обоих случаях транспортируемые материалы обычно проглатываются и попадают в кислую среду желудка.

Соединения между ячейками

Клетки эпителия тесно связаны между собой и не разделены внутриклеточным материалом. Три основных типа соединений обеспечивают различную степень взаимодействия между клетками: плотные соединения, якорные соединения и щелевые соединения ((Рисунок)).

Типы клеточных соединений

Существует три основных типа межклеточных контактов: плотные контакты, щелевые контакты и якорные контакты.

На одном конце спектра находится плотное соединение, которое разделяет клетки на апикальные и базальные компартменты. Когда две соседние эпителиальные клетки образуют плотное соединение, межклеточное пространство между ними отсутствует и перемещение веществ через межклеточное пространство между клетками блокируется. Это позволяет эпителиям действовать как селективные барьеры. Якорное соединение включает несколько типов клеточных соединений, которые помогают стабилизировать эпителиальные ткани. Анкерные соединения распространены на боковой и базальной поверхностях клеток, где они обеспечивают прочные и гибкие связи.Существует три типа якорных соединений: десмосомы, гемидесмосомы и адгезии. Десмосомы встречаются в виде пятен на мембранах клеток. Патчи представляют собой структурные белки на внутренней поверхности клеточной мембраны. Молекула адгезии, кадгерин, встроена в эти пятна и выступает через клеточную мембрану, чтобы соединиться с молекулами кадгерина соседних клеток. Эти связи особенно важны для удержания клеток вместе. Полудесмосомы, похожие на половину десмосомы, связывают клетки с внеклеточным матриксом, например с базальной пластинкой.Хотя внешне они похожи на десмосомы, они включают белки адгезии, называемые интегринами, а не кадгеринами. Слипчивые соединения используют либо кадгерины, либо интегрины, в зависимости от того, связаны ли они с другими клетками или матриксом. Соединения характеризуются наличием сократительного белка актина, расположенного на цитоплазматической поверхности клеточной мембраны. Актин может соединять изолированные участки или образовывать ремнеобразную структуру внутри клетки. Эти соединения влияют на форму и складчатость эпителиальной ткани.

В отличие от плотных и якорных контактов, щелевые контакты образуют межклеточный проход между мембранами соседних клеток для облегчения движения малых молекул и ионов между цитоплазмой соседних клеток. Эти соединения обеспечивают электрическую и метаболическую связь соседних клеток, что координирует функции в больших группах клеток.

Классификация эпителиальных тканей

Эпителиальные ткани классифицируют по форме клеток и количеству сформированных клеточных слоев ((Рисунок)).Форма клеток может быть плоскоклеточной (уплощенной и тонкой), кубовидной (квадратная, ширина такой же, как и высота) или столбчатой ​​(прямоугольная, высота больше ширины). Точно так же количество клеточных слоев в ткани может быть одним, когда каждая клетка опирается на базальную мембрану, которая представляет собой простой эпителий, или более одного, который представляет собой многослойный эпителий, и только базальный слой клеток лежит на базальном слое. пластинка. Псевдостратифицированный (псевдо- = «ложный») описывает ткань с одним слоем клеток неправильной формы, которые создают впечатление более чем одного слоя.Переходный описывает форму специализированного многослойного эпителия, в которой форма клеток может варьировать.

Клетки эпителиальной ткани

Простая эпителиальная ткань организована в виде одного слоя клеток, а многослойная эпителиальная ткань образована несколькими слоями клеток.

Простой эпителий

Форма клеток одноклеточного слоя простого эпителия отражает функционирование этих клеток. Клетки простого плоского эпителия имеют вид тонких чешуек.Ядра плоскоклеточных клеток, как правило, плоские, горизонтальные и эллиптические, отражающие форму клетки. Эндотелий представляет собой эпителиальную ткань, которая выстилает сосуды лимфатической и сердечно-сосудистой систем и состоит из одного слоя плоскоклеточных клеток. Простой плоский эпителий из-за тонкости клеток присутствует там, где наблюдается быстрое прохождение химических соединений. Альвеолы ​​легких, где диффундируют газы, сегменты почечных канальцев и выстилка капилляров также состоят из простой плоскоклеточной эпителиальной ткани.Мезотелий представляет собой простой плоский эпителий, образующий поверхностный слой серозной оболочки, выстилающей полости тела и внутренние органы. Его основная функция заключается в обеспечении гладкой и защитной поверхности. Мезотелиальные клетки представляют собой клетки плоского эпителия, которые выделяют жидкость, смазывающую мезотелий.

В простом кубическом эпителии ядра коробчатых клеток кажутся круглыми и обычно располагаются вблизи центра клетки. Эти эпителии активны в секреции и абсорбции молекул.В слизистой оболочке почечных канальцев и протоках желез наблюдаются простые кубические эпителии.

В простом столбчатом эпителии ядра высоких столбчатых клеток имеют тенденцию быть удлиненными и располагаться в базальном конце клеток. Подобно кубическому эпителию, этот эпителий активен в абсорбции и секреции молекул. Простой цилиндрический эпителий образует выстилку некоторых отделов пищеварительной системы и отделов половых путей самки. Ресничный столбчатый эпителий состоит из простых цилиндрических эпителиальных клеток с ресничками на их апикальной поверхности.Эти эпителиальные клетки находятся в слизистой оболочке фаллопиевых труб и в частях дыхательной системы, где биение ресничек помогает удалить твердые частицы.

Псевдостратифицированный столбчатый эпителий представляет собой тип эпителия, который кажется многослойным, но вместо этого состоит из одного слоя столбчатых клеток неправильной формы и разного размера. В псевдомногослойном эпителии ядра соседних клеток появляются на разных уровнях, а не сгруппированы в базальном конце.Расположение создает впечатление расслоения; но на самом деле все клетки соприкасаются с базальной пластинкой, хотя некоторые не достигают апикальной поверхности. Псевдостратифицированный цилиндрический эпителий обнаруживается в дыхательных путях, где некоторые из этих клеток имеют реснички.

Как простой, так и псевдомногослойный цилиндрический эпителий являются гетерогенными эпителиями, поскольку они включают дополнительные типы клеток, вкрапленные среди эпителиальных клеток. Например, бокаловидная клетка представляет собой секретирующую слизь одноклеточную «железу», вкрапленную между столбчатыми эпителиальными клетками слизистых оболочек ((Рисунок)).

Ячейка-кубок

(а) В слизистой оболочке тонкой кишки клетки цилиндрического эпителия перемежаются с бокаловидными клетками. (b) Стрелки на этой микрофотографии указывают на бокаловидные клетки, секретирующие слизь. LM × 1600. (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012)

Многослойный эпителий

Многослойный эпителий состоит из нескольких уложенных друг на друга слоев клеток. Этот эпителий защищает от физического и химического износа.Многослойный эпителий назван по форме самого верхушечного слоя клеток, ближайшего к свободному пространству. Многослойный плоский эпителий является наиболее распространенным типом многослойного эпителия в организме человека. Апикальные клетки плоскоклеточные, тогда как базальный слой содержит либо столбчатые, либо кубовидные клетки. Верхний слой может быть покрыт отмершими клетками, заполненными кератином. Кожа млекопитающих является примером такого сухого, ороговевшего, многослойного плоского эпителия. Выстилка ротовой полости представляет собой пример неороговевающего, многослойного плоского эпителия.Многослойный кубический эпителий и многослойный цилиндрический эпителий также могут быть обнаружены в некоторых железах и протоках, но редко встречаются в организме человека.

Другим видом многослойного эпителия является переходный эпителий, названный так из-за постепенных изменений формы апикальных клеток по мере наполнения мочевого пузыря мочой. Встречается только в мочевыделительной системе, особенно в мочеточниках и мочевом пузыре. Когда мочевой пузырь пуст, этот эпителий извит и имеет кубовидные апикальные клетки с выпуклыми зонтиковидными апикальными поверхностями.По мере наполнения мочевого пузыря мочой этот эпителий теряет свои извилины, а апикальные клетки переходят из кубовидных в плоскоклеточные. Она кажется более толстой и многослойной, когда мочевой пузырь пуст, и более растянутой и менее слоистой, когда мочевой пузырь наполнен и растянут. (Рисунок) суммирует различные категории клеток эпителиальной клеточной ткани.

Краткое описание клеток эпителиальной ткани

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше об анатомии эпителиальных тканей.Где в организме можно найти неороговевающий многослойный плоский эпителий?

Железистый эпителий

Железа представляет собой структуру, состоящую из одной или нескольких клеток, модифицированных для синтеза и выделения химических веществ. Большинство желез состоят из групп эпителиальных клеток. Железу можно классифицировать как железу внутренней секреции, железу внутренней секреции, которая выделяет секрет непосредственно в окружающие ткани и жидкости (эндо- = «внутрь»), или экзокринную железу, секрет которой выходит через проток, открывающийся прямо или косвенно в окружающие ткани и жидкости. внешняя среда (экзо- = «снаружи»).

Эндокринные железы

Выделения желез внутренней секреции называются гормонами. Гормоны выделяются в интерстициальную жидкость, диффундируют в кровоток и доставляются к мишеням, другими словами, к клеткам, имеющим рецепторы для связывания гормонов. Эндокринная система является частью основной регуляторной системы, координирующей регуляцию и интеграцию реакций организма. Несколько примеров эндокринных желез включают переднюю долю гипофиза, вилочковую железу, кору надпочечников и гонады.

Экзокринные железы

Экзокринные железы выделяют свое содержимое через проток, ведущий на поверхность эпителия.Слизь, пот, слюна и грудное молоко — все это примеры выделений экзокринных желез. Все они выводятся через трубчатые протоки. Выделения в просвет желудочно-кишечного тракта, технически вне организма, относятся к экзокринной категории.

Железистая структура

Экзокринные железы классифицируются как одноклеточные или многоклеточные. Одноклеточные железы представляют собой рассеянные одиночные клетки, например бокаловидные клетки, обнаруженные в слизистых оболочках тонкой и толстой кишки.

Многоклеточные экзокринные железы, известные как серозные железы, развиваются из простого эпителия и образуют секреторную поверхность, которая выделяет секрет непосредственно во внутреннюю полость. Эти железы выстилают внутренние полости живота и груди и выделяют свой секрет прямо в полости. Другие многоклеточные экзокринные железы выделяют свое содержимое через трубчатый проток. В простой железе проток одиночный, а в сложных железах делится на одну или несколько ветвей (рисунок). В трубчатых железах протоки могут быть прямыми или извилистыми, тогда как трубки, образующие карманы, являются альвеолярными (ацинарными), такими как экзокринная часть поджелудочной железы.Комбинации трубочек и карманов известны как тубулоальвеолярные (тубулоацинарные) сложные железы. В разветвленной железе проток соединяется более чем с одной секреторной группой клеток.

Типы экзокринных желез

Экзокринные железы классифицируются по их строению.

Способы и виды секреции

Экзокринные железы можно классифицировать по способу секреции и характеру выделяемых веществ, а также по строению желез и форме протоков ((рисунок)).Мерокринная секреция является наиболее распространенным типом экзокринной секреции. Секрет заключен в везикулы, которые перемещаются к апикальной поверхности клетки, где содержимое высвобождается путем экзоцитоза. Например, водянистая слизь, содержащая гликопротеин муцин, смазку, обеспечивающую некоторую защиту от патогенов, представляет собой секрецию мерокрина. Другим примером являются экзокринные железы, которые производят и выделяют пот.

Режимы секреции желез

(а) При секреции мерокрина клетка остается интактной.(б) При апокринной секреции также высвобождается апикальная часть клетки. (в) При голокриновой секреции клетка разрушается по мере того, как она высвобождает свой продукт, и сама клетка становится частью секреции.

Апокриновый секрет скапливается вблизи апикальной части клетки. Эта часть клетки и ее секреторное содержимое отщепляются от клетки и высвобождаются. Апокринные потовые железы в подмышечной и генитальной областях выделяют жировой секрет, который расщепляют местные бактерии; это вызывает запах тела.Как мерокриновые, так и апокринные железы продолжают продуцировать и секретировать свое содержимое с небольшим повреждением клетки, поскольку после секреции ядро ​​и область Гольджи остаются неповрежденными.

Напротив, процесс секреции голокрина включает разрыв и разрушение всей клетки железы. Клетка накапливает свои секреторные продукты и выделяет их только тогда, когда разрывается. Новые клетки железы дифференцируются из клеток в окружающей ткани, чтобы заменить клетки, утраченные секрецией. Сальные железы, которые производят масла на коже и волосах, являются голокриновыми железами/клетками ((Рисунок)).

Сальные железы

Эти железы выделяют масла, которые смазывают и защищают кожу. Это голокриновые железы, и они разрушаются после высвобождения своего содержимого. Новые железистые клетки формируются для замены потерянных клеток. LM × 400. (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012)

Железы также названы в честь продуктов, которые они производят. Серозная железа вырабатывает водянистые, похожие на плазму крови выделения, богатые ферментами, такими как альфа-амилаза, тогда как слизистая железа выделяет водянистые или вязкие продукты, богатые гликопротеином муцином.В слюнных железах рта распространены как серозные, так и слизистые железы. Смешанные экзокринные железы содержат как серозные, так и слизистые железы и выделяют оба типа секрета.

Обзор главы

В эпителиальной ткани клетки плотно упакованы с небольшим количеством внеклеточного матрикса или без него, за исключением базальной пластинки, которая отделяет эпителий от подлежащей ткани. Основными функциями эпителия являются защита от внешней среды, покрытие, секреция и выделение, всасывание и фильтрация.Клетки связаны между собой плотными контактами, образующими непроницаемый барьер. Они также могут быть связаны щелевыми контактами, которые обеспечивают свободный обмен растворимыми молекулами между клетками, и якорными контактами, которые прикрепляют клетку к клетке или клетку к матриксу. Различные типы эпителиальных тканей характеризуются формой и расположением клеток: плоскоклеточный, кубический или столбчатый эпителий. Одиночные слои клеток образуют простой эпителий, тогда как сложенные клетки образуют многослойный эпителий. В эти ткани проникает очень мало капилляров.

Железы представляют собой секреторные ткани и органы, происходящие из эпителиальных тканей. Железы внешней секреции выделяют свои продукты через протоки. Эндокринные железы выделяют гормоны непосредственно в интерстициальную жидкость и кровоток. Железы классифицируют как по типу секреции, так и по их строению. Мерокриновые железы выделяют продукты по мере их синтеза. Апокринные железы выделяют секрет, отщипывая апикальную часть клетки, в то время как клетки голокриновой железы хранят секрет до тех пор, пока он не разорвется и не выпустит свое содержимое.В этом случае клетка становится частью секрета.

Вопросы по интерактивной ссылке

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше об анатомии эпителиальных тканей. Где в организме можно найти неороговевающий многослойный плоский эпителий?

Внутренняя часть рта, пищевода, вагинального канала и заднего прохода.

Контрольные вопросы

При наблюдении эпителиальных клеток под микроскопом клетки располагаются в один слой и выглядят высокими и узкими, а ядро ​​расположено близко к базальной стороне клетки.Образец какой эпителиальной ткани?

  1. столбчатый
  2. многослойный
  3. плоскоклеточный
  4. переходный

Что из перечисленного является эпителиальной тканью, выстилающей внутреннюю поверхность кровеносных сосудов?

  1. столбчатый
  2. псевдослоистый
  3. простой плоскоклеточный
  4. переходный

Какой тип эпителиальной ткани специализируется на перемещении частиц по своей поверхности и находится в дыхательных путях и слизистой оболочке яйцеводов?

  1. переходный
  2. многослойный столбчатый
  3. псевдомногослойная реснитчатая столбчатая
  4. многослойная чешуйчатая

________ экзокринная железа сохраняет свой секрет до тех пор, пока железистая клетка не разорвется, тогда как ________ железа освобождает свою апикальную область и восстанавливается.

  1. голокрин; апокринный
  2. эккрин; эндокринный
  3. апокрин; голокрин
  4. эккрин; апокринный

Вопросы критического мышления

Структура ткани обычно оптимизирована для ее функции. Опишите, как структура слизистой оболочки и ее клеток соответствуют ее функции всасывания питательных веществ.

Слизистая оболочка кишечника сильно складчатая, что увеличивает площадь поверхности для всасывания питательных веществ. Большая площадь абсорбирующей поверхности позволяет поглощать больше питательных веществ в единицу времени.Кроме того, клетки слизистой оболочки, поглощающие питательные вещества, имеют пальцевидные выступы, называемые микроворсинками, которые дополнительно увеличивают площадь поверхности для поглощения питательных веществ.

Глоссарий

Анкерное соединение
механически прикрепляет соседние клетки друг к другу или к базальной мембране
верхушечный
та часть клетки или ткани, которая обычно обращена к открытому пространству
апокринная секреция
выделение вещества вместе с апикальной частью клетки
базальная пластинка
тонкий внеклеточный слой, лежащий под эпителиальными клетками и отделяющий их от других тканей
Базальная мембрана
в эпителиальной ткани — тонкий слой волокнистого материала, который прикрепляет эпителиальную ткань к подлежащей соединительной ткани; состоит из базальной пластинки и ретикулярной пластинки
соединение ячеек
точка межклеточного контакта, которая соединяет одну клетку с другой в ткани
железы внутренней секреции
групп клеток, которые выделяют химические сигналы в межклеточную жидкость для захвата и транспортировки к органам-мишеням кровью
эндотелий
ткань, выстилающая сосуды лимфатической и сердечно-сосудистой систем, состоящая из простого плоского эпителия
экзокринная железа
группа эпителиальных клеток, выделяющих вещества через протоки, которые открываются на кожу или на внутренние поверхности тела и выходят наружу
Щелевое соединение
обеспечивает цитоплазматическую связь между клетками
кубок
одноклеточная железа, обнаруженная в столбчатом эпителии, выделяющая слизь
голокриновая секреция
высвобождение вещества, вызванное разрывом клетки железы, которое становится частью секрета
секреция мерокрина
высвобождение вещества из железы путем экзоцитоза
мезотелий
простая плоскоклеточная эпителиальная ткань, покрывающая основные полости тела и являющаяся эпителиальной частью серозных оболочек
слизистая железа
группа клеток, выделяющих слизь — густое скользкое вещество, сохраняющее влажность тканей и действующее как смазка
псевдомногослойный цилиндрический эпителий
ткань, состоящая из одного слоя клеток неправильной формы и размера, которые создают впечатление нескольких слоев; обнаруживаются в протоках некоторых желез и верхних дыхательных путях
ретикулярная пластинка
матрица
, содержащая коллаген и эластин, выделяемые соединительной тканью; компонент базальной мембраны
серозная железа
группа клеток внутри серозной оболочки, секретирующих смазывающее вещество на поверхность
простой цилиндрический эпителий
ткань, состоящая из одного слоя столбчатых клеток; способствует секреции и всасыванию в тканях и органах
простой кубический эпителий
ткань, состоящая из одного слоя клеток кубической формы; способствует секреции и всасыванию в протоках и канальцах
простой плоский эпителий
ткань, состоящая из одного слоя плоских чешуйчатых клеток; способствует диффузии и фильтрации через поверхность
многослойный цилиндрический эпителий
ткань, состоящая из двух или более слоев столбчатых клеток, содержащая железы и обнаруженная в некоторых протоках
многослойный кубический эпителий
ткань, состоящая из двух или более слоев клеток кубической формы, обнаруженная в некоторых протоках
многослойный плоский эпителий
ткань, состоящая из нескольких слоев клеток, самый апикальный из которых представляет собой плоские чешуйчатые клетки; защищает поверхности от истирания
плотное соединение
образует непроницаемый барьер между клетками
переходный эпителий
форма многослойного эпителия, обнаруживаемая в мочевыводящих путях, характеризующаяся апикальным слоем клеток, изменяющим форму в ответ на присутствие мочи

Интерстициальный неорганический фосфат как маркер микроокружения опухоли для прогрессирования опухоли

Химические вещества

Монофосфонированный зонд pTAM синтезировали, как описано в ссылке10. Глюкоза, глюкозооксидаза и соли были приобретены у Sigma-Aldrich.

Исследования электронного парамагнитного резонанса в L-диапазоне

Измерения ЭПР выполнены на ЭПР-спектрометре L-диапазона (Magnettech, Германия). Типичные настройки прибора были следующими: затухание 24 дБ; амплитуда модуляции 37,5 мГс; частота модуляции 100 кГц; ширина развертки 0,9 G; время развертки, 20–60 с. Высокопольная составляющая спектров ЭПР pTAM (см. рис. 1c) была получена в течение 5–10 минут.

Калибровка зонда pTAM по рН, кислороду и неорганическим фосфатам

Процедура калибровки проводилась аналогично процедурам, опубликованным в ссылках 9,10, при физиологической температуре (37 °C), ионной силе раствора (NaCl, 150 мМ) и концентрации зонда pTAM , 0,2  мМ.

Калибровка pH

Растворы pTAM титровали добавлением небольшого объема NaOH или HCl с окончательным разбавлением образца менее 1%. pH контролировали электродом, откалиброванным при 37 °C, используя значения pH для эталонного раствора, рекомендованные Национальным бюро стандартов (U.С.). Температуру эталонного и титруемого растворов во время измерения рН контролировали с помощью реакционного стакана с рубашкой, прикрепленного к Lauda Circulator E100. Аноксические условия поддерживали добавлением к растворам зондов 10 мМ глюкозы и 100 ЕД/мл глюкозооксидазы (Sigma, США).

Калибровка [Pi]

Раствор радикала pTAM со значением pH около p Ka титровали различными концентрациями фосфата. Температуру и бескислородные условия поддерживали, как описано выше.

pO
2 калибровка

Состав газа контролировался барботированием раствора газовой смесью, подаваемой из газового регулятора (Noxygen, Германия). Температуру раствора контролировали с помощью водяной бани, присоединенной к термостату.

Общее описание анализа спектров ЭПР и расчета спектральных параметров зонда

Комплексный анализ спектров ЭПР зонда pTAM описан в ref. 9, который учитывает вклад в форму линии обменных процессов с кислородом, протонами (pH) и фосфатом (см.1с). Это позволяет более точно извлекать эти параметры по сравнению с ранее использовавшейся процедурой 10 . Смоделированные компоненты сильного поля спектров ЭПР зонда pTAM подгоняли методом наименьших квадратов к экспериментальным спектрам с известным pH, p O 2 , и значения [Pi] и спектральные параметры были извлечены и использованы в дальнейшем расчете неизвестного pH, p O 2 и значения [Pi] из in vivo экспериментальных спектров ЭПР.

Моделирование высокопольных спектров ЭПР зонда pTAM

Спектр ЭПР зонда pTAM характеризуется дублетом для чистого pTAM 3- (pH ≪ pKa, см. рис.1b для структуры) или состояния ионизации pTAM 4− (pH ≫ pKa) или квартетом при pH~pKa, когда присутствуют оба состояния (см. рис. 1c). В исследованиях in vivo получение полных спектров ЭПР зонда pTAM нецелесообразно из-за дополнительного времени, необходимого для получения промежутка между низкопольными и высокопольными компонентами спектра ЭПР, и низкого разрешения полного спектра по сравнению с однокомпонентным спектр. На вставке к рис. 1в показана высокопольная составляющая спектра ЭПР, использованная в нашей работе для дальнейшего анализа.Ниже мы описываем процедуру моделирования сигнала ЭПР и параметры калибровки для этого конкретного компонента. Спектры были смоделированы с использованием теории обмена между несколькими сайтами в несвязанных или слабосвязанных системах, адаптированных из исх. 45, как описано ранее для анализа спектров pTAM 9 . А именно, высокопольная составляющая ЭПР может быть описана как свертка обменной функции между высокопольной составляющей кислого и основного состояний ионизации зонда pTAM V(B) с функцией Гаусса неразрешенной сверхтонкой структуры зонда pTAM:

где C и D — числовые коэффициенты; G — ширина линии (в Гауссах) распределения Гаусса.

Функция обмена В(В) может быть описана следующим образом:

где γ e  = 2,8 МГц/Гс — электронное гиромагнитное отношение; P P

и P P B B (1 P A A ) — Фракция PTAM 3- и PTAM 4- Формы PTAM Rest , соответственно; ν а и ν б – частотные положения высокопольных компонент кислой (pTAM 3− ) и основной (pTAM 8− ) и основной (pTAM 8− ) форм спектра ЭПР А именно, ν
= ν 0 0
— и ν B = ν 0 +, где = P ( PTAM 3-

8) — ) — ) — 9 P ( PTAM 4 ) ,

9 P ( PTAM 3- ) и a P ( pTAM 4− ) — константа сверхтонкого расщепления фосфора для соответствующего состояния ионизации зонда pTAM (в Гц), а ν 4 — сдвиг частоты 901; Ta и Tb – времена поперечной релаксации форм pTAM 3– и pTAM 4– соответственно; представляет собой скорость индуцированной кислородом релаксации для pTAM.Матрица частотного обмена представлена ​​символами r ab , которые представляют собой скорость частотного обмена между спектральной линией a (кислая форма pTAM, pTAM 3−) и b (основная форма pTAM, pTAM ). 4- ).

Обмен частотами между этими двумя линиями определяется концентрацией неорганического фосфата и может быть описан следующим уравнением равных до

где B O O — общая концентрация фосфатного буфера, K

8

и K A R R – константы ионизации для неорганического фосфата и фосфоногруппы pTAM соответственно.Поэтому константа скорости k f может быть найдена линейной аппроксимацией зависимости от концентрации буфера, B 0 , измеренной при известном значении рН (значения p a , , могут быть рассчитывается, если известно значение pH). Значение константы обратной скорости k r обратной реакции протонирования pTAM 4− можно рассчитать напрямую, используя следующую формулу:55· k f , для водных растворов с ионной силой 0,15 (150 мМ NaCl).

Подгонка смоделированных спектров к экспериментальным спектрам

В общем случае форма спектра F(B) определяется всеми обсуждаемыми параметрами: C, D, p a , ν 9 9 9 9 , , T a , T b , G , , и .Для уменьшения числа переменных собственные спектральные параметры , T a , T b и G были сначала определены методом наименьших квадратов функции F( B) для экспериментальных спектров EPR в аноксических растворах и низкозернительном (Na-фосфат) концентрации, то есть и « 1 / T A , 1 / T B .Подгонка спектров ЭПР бескислородного 150 мМ раствора NaCl 200 мкМ pTAM по уравнению. (1) дает значения a P (pTAM 3− ) = 3,63 Гс, 1/T a  = 23,6 мГс для спектра, полученного при рН 5,5; и a P (pTAM 4- ) = 3,37 G, 1/T b  = 9 мГ и G  = 45 мГ для спектра, полученного при pH 9,0.

Используя полученные собственные параметры как для кислой, так и для основной формы pTAM (ширина линии, 1/T a и 1/T b ; сверхтонкое расщепление, a p ), спектры зонда pTAM при различных Значения pH подгоняли, чтобы получить значения p a и построить зависимость значения p a от pH.Аппроксимация этой зависимости стандартной кривой титрования дает значение константы диссоциации p K a R  = 6,9.

Для оценки чувствительности зонда pTAM к парциальному давлению кислорода спектры ЭПР аппроксимировали уравнением (1) с использованием собственных спектральных параметров ЭПР, перечисленных выше. Определенные скорости релаксации показывают линейную зависимость от значений pO 2 как для кислого (pH 5,5, pTAM 3− ), так и для основного (pH 9, pTAM 4− ) состояний ионизации с близкими значениями спектральной чувствительности к кислороду, 0 .49 мГ/мм рт.ст.

Подгонка спектров ЭПР pTAM при различных концентрациях Na-фосфатного буфера и фиксированном значении pH, близком к p K a R (pH 6,9), проведена линейная аппроксимация зависимости от фосфата концентрация была получена, что дало значение k f  = 8 мГ/мМ.

Моделирование и подбор спектров ЭПР по методу наименьших квадратов выполнялись с использованием программного обеспечения Matlab.

Животные

Все работы с животными проводились в соответствии с утвержденным протоколом OSU IACUC.

Модель спонтанной опухоли PyMT

Двенадцатинедельные самки мышей, чувствительных к вирусу Френда В-типа/NIH (FVB/N) полиомы со средним Т-антигеном (PyMT+/-) (7 животных) со спонтанно сформированными опухолями молочной железы, использовались для in vivo исследований ЭПР. Для сравнения тканевого микроокружения нормальных молочных желез и опухолей были использованы совпадающие по возрасту однопометные самки (3 животных) без онкогена PyMT (PyMT-/-) 15 . Мышей подвергали ЭПР-спектроскопии L-диапазона один раз в неделю в течение 4 недель.Одновременно измеряли от двух до трех опухолей молочной железы (у мышей PyMT(+)) или неопухолевых молочных желез (у мышей PyMT(-)).

Модель ксенотрансплантата опухоли PC14/PC14HM

Мы сравнили п/к. Ксеносполни, установленные в NSG (NOUD SCID GAMMA) Иммунные дефицитные мыши (NOD.CG- PRKDC

8 SCID
IL2RG / SZJ, лаборатория Джексона, акций No: 005557) путем инъекляции человеческих аденокарцинома которые отличаются своими метастатическими свойствами: в то время как исходные клетки PC14 редко образуют метастазы, клетки PC14HM, полученные из этих редких метастазов в легкие, сильно метастазируют в различные органы, включая легкие 16 .Для оценки степени васкуляризации опухоли срезы опухолевой ткани окрашивали меченым пероксидазой антителом к ​​маркеру эндотелиальных клеток CD34 (Santa Cruz Biotechnology, Санта-Крус, Калифорния) и подсчитывали количество кровеносных сосудов опухоли. Изображения обрабатывали с использованием программного обеспечения ImageJ (Национальные институты здравоохранения, Bethesda, MD). Насчитывалось десять полей на двух несмежных участках.

Клетки PC14 и PC14HM были любезно предоставлены доктором Симидзу К., Отделение торакальной и висцеральной хирургии Высшей школы медицины Университета Гунма, и поддерживались, как описано ранее 16 .Мыши NSG были получены из лаборатории Джексона. Восемь животных были подкожно. инъецировали 5 × 10 6 клеток (клетки PC14 или PC14HM) в бок мышей NSG для инициации опухолей. Опухоли легких устанавливали ретроорбитальной инъекцией 10 6 клеток. Мышей умерщвляли на 18-й день. Узлы опухоли легких визуализировали путем окрашивания гематоксилин-эозином целых срезов легких; узелки подсчитывали в трех несмежных срезах с использованием микроскопа Eclipse E600 (Nikon).

Объем опухоли определяли внешними измерениями с использованием уравнения V = [L × W 2 ] × 0.5, где V — объем, L — длина, W — ширина 46 .

In Vivo Исследования ЭПР L-диапазона

Мышей наркотизировали ингаляцией смеси воздуха и изофлурана с помощью наркозного аппарата Ohmeda Fluotec 3, а затем помещали в просвет спектрометра ЭПР L-диапазона (1,2 ГГц) (Magnettech, Германия) . Резонатор с поверхностной катушкой помещали на нормальную молочную железу или ксенотрансплантат опухоли/опухоли молочной железы и настраивали спектрометр. Растворы зонда pTAM (0,5–2 мМ, 10–30 мкл) в физиологическом растворе, рН 7.2 вводили внутритканевым путем. Сразу после введения в течение 5-10 мин снимали спектры ЭПР.

Локальные аноксические условия в месте введения внутритканевого зонда инициировали и поддерживали добавлением глюкозы (10 мМ) и глюкозооксидазы (100 Ед/мл) в раствор для инъекций. Эта комбинация глюкоза/глюкозооксидаза способна потреблять кислород до уровня менее 1 мм рт.ст. за несколько секунд и локально поддерживать это низкое значение в течение как минимум 10 мин.

Статистический анализ

Обработку данных и статистический анализ проводили с помощью программного комплекса OriginPro.Корреляционный анализ экспериментальных данных проводился с использованием критерия r-корреляции Пирсона (для нормально распределенных наборов данных) и ранговой корреляции Спирмена (для наборов данных с отклоненной нормальностью распределения данных). Все наборы данных проходят тест на нормальность (данные распределены нормально), за исключением общего набора данных значений pO 2 для мышей PyMT (см. рис. 3, черные   +   красные символы).

Эпителиальная ткань | Анатомия и физиология I

Цели обучения

  • Объясните структуру и функцию эпителиальной ткани
  • Различают плотные соединения, анкерные соединения и щелевые соединения
  • Различают простой эпителий и многослойный эпителий, а также плоский, кубический и цилиндрический эпителий
  • Опишите структуру и функцию эндокринных и экзокринных желез и их соответствующих секретов

Большинство эпителиальных тканей представляют собой большие пласты клеток, покрывающие все поверхности тела, открытые для внешнего мира, и выстилающие снаружи органы.Эпителий также образует большую часть железистой ткани тела. Кожа — не единственная часть тела, подвергающаяся воздействию внешней среды. Другие области включают дыхательные пути, пищеварительный тракт, а также мочевыделительную и репродуктивную системы, все из которых выстланы эпителием. Полые органы и полости тела, которые не сообщаются с внешней частью тела, включая кровеносные сосуды и серозные оболочки, выстланы эндотелием (множественное число = эндотелий), который представляет собой разновидность эпителия.

Эпителиальные клетки происходят из всех трех основных слоев зародыша.Эпителий, выстилающий кожу, части рта и носа, а также задний проход, развивается из эктодермы. Клетки, выстилающие дыхательные пути и большую часть пищеварительной системы, происходят из энтодермы. Эпителий, выстилающий сосуды лимфатической и сердечно-сосудистой систем, происходит из мезодермы и называется эндотелием.

Все эпителии имеют некоторые общие структурные и функциональные особенности. Эта ткань очень клеточная, между клетками присутствует мало или совсем нет внеклеточного материала. Соседние клетки образуют специализированное межклеточное соединение между их клеточными мембранами, называемое клеточным соединением .Эпителиальные клетки проявляют полярность с различиями в структуре и функции между открытой или апикальной  обращенной поверхностью клетки и базальной поверхностью, близкой к нижележащим структурам тела. Базальная пластинка , представляющая собой смесь гликопротеинов и коллагена, обеспечивает место прикрепления эпителия, отделяя его от подлежащей соединительной ткани. Базальная пластинка прикрепляется к ретикулярной пластинке , которая секретируется подлежащей соединительной тканью, образуя базальную мембрану , которая помогает удерживать все вместе.

Эпителиальные ткани почти полностью лишены сосудов. Например, никакие кровеносные сосуды не пересекают базальную мембрану, чтобы попасть в ткань, а питательные вещества должны поступать путем диффузии или абсорбции из подлежащих тканей или с поверхности. Многие эпителиальные ткани способны быстро замещать поврежденные и мертвые клетки. Отшелушивание поврежденных или мертвых клеток является характеристикой поверхностного эпителия и позволяет нашим дыхательным путям и пищеварительному тракту быстро заменять поврежденные клетки новыми клетками.

Общие функции эпителиальной ткани

Эпителиальные ткани обеспечивают первую линию защиты организма от физического, химического и биологического износа.Клетки эпителия действуют как привратники тела, контролирующие проницаемость и обеспечивающие избирательный перенос материалов через физический барьер. Все вещества, попадающие в организм, должны пройти через эпителий. Некоторые эпителии часто имеют структурные особенности, которые обеспечивают избирательный транспорт молекул и ионов через их клеточные мембраны.

Многие эпителиальные клетки способны секретировать и выделять слизь и специфические химические соединения на свои апикальные поверхности. Например, эпителий тонкой кишки выделяет пищеварительные ферменты.Клетки, выстилающие дыхательные пути, выделяют слизь, которая задерживает поступающие микроорганизмы и частицы. Железистый эпителий содержит много секреторных клеток.

Эпителиальная клетка

Эпителиальные клетки обычно характеризуются поляризованным распределением органелл и связанных с мембраной белков между их базальной и апикальной поверхностями. Определенные структуры, обнаруженные в некоторых эпителиальных клетках, являются адаптацией к определенным функциям. Некоторые органеллы сегрегированы на базальные стороны, тогда как другие органеллы и отростки, такие как реснички, если они присутствуют, находятся на апикальной поверхности.

Реснички представляют собой микроскопические расширения апикальной клеточной мембраны, поддерживаемые микротрубочками. Они бьются в унисон и перемещают жидкости, а также захваченные частицы. Ресничный эпителий выстилает желудочки головного мозга, где он способствует циркуляции спинномозговой жидкости. Мерцательный эпителий ваших дыхательных путей образует мукоцилиарный эскалатор, который уносит частицы пыли и патогенов, попавших в секретируемую слизь, к горлу. Эскалатором его называют потому, что он непрерывно выталкивает слизь с захваченными частицами вверх.Напротив, носовые реснички стягивают слизистую оболочку вниз к горлу. В обоих случаях транспортируемые материалы обычно проглатываются и попадают в кислую среду желудка.

Соединения между ячейками

Клетки эпителия тесно связаны между собой и не разделены внутриклеточным материалом. Три основных типа соединений обеспечивают различную степень взаимодействия между клетками: плотные соединения, якорные соединения и щелевые соединения (рис. 1).

Рис. 1.Типы клеточных соединений.  Три основных типа межклеточных соединений: плотные соединения, щелевые соединения и якорные соединения.

На одном конце спектра находится плотное соединение , которое разделяет клетки на апикальные и базальные компартменты. Якорное соединение включает несколько типов клеточных соединений, которые помогают стабилизировать эпителиальные ткани. Анкерные соединения распространены на боковой и базальной поверхностях клеток, где они обеспечивают прочные и гибкие связи.Существует три типа якорных соединений: десмосомы, гемидесмосомы и адгезии. Десмосомы встречаются в виде пятен на мембранах клеток. Патчи представляют собой структурные белки на внутренней поверхности клеточной мембраны. Молекула адгезии, кадгерин, встроена в эти пятна и выступает через клеточную мембрану, чтобы соединиться с молекулами кадгерина соседних клеток. Эти связи особенно важны для удержания клеток вместе. Полудесмосомы, похожие на половину десмосомы, связывают клетки с внеклеточным матриксом, например с базальной пластинкой.Хотя внешне они похожи на десмосомы, они включают белки адгезии, называемые интегринами, а не кадгеринами. Слипчивые соединения используют либо кадгерины, либо интегрины, в зависимости от того, связаны ли они с другими клетками или матриксом. Соединения характеризуются наличием сократительного белка актина, расположенного на цитоплазматической поверхности клеточной мембраны. Актин может соединять изолированные участки или образовывать ремнеобразную структуру внутри клетки. Эти соединения влияют на форму и складчатость эпителиальной ткани.

В отличие от плотных и якорных контактов, щелевое соединение образует межклеточный проход между мембранами соседних клеток для облегчения движения малых молекул и ионов между цитоплазмой соседних клеток. Эти соединения обеспечивают электрическую и метаболическую связь соседних клеток, что координирует функции в больших группах клеток.

Классификация эпителиальных тканей

Эпителиальные ткани классифицируют по форме клеток и количеству сформированных клеточных слоев (рис. 2).Форма клеток может быть плоскоклеточной (уплощенной и тонкой), кубовидной (квадратная, ширина такой же, как и высота) или столбчатой ​​(прямоугольная, высота больше ширины). Точно так же количество клеточных слоев в ткани может быть одним, когда каждая клетка опирается на базальную мембрану, которая представляет собой простой эпителий, или более одного, который представляет собой многослойный эпителий, и только базальный слой клеток лежит на базальном слое. пластинка. Псевдостратифицированный (псевдо- = «ложный») описывает ткань с одним слоем клеток неправильной формы, которые создают впечатление более чем одного слоя.Переходный описывает форму специализированного многослойного эпителия, в которой форма клеток может варьировать.

Рисунок 2. Клетки эпителиальной ткани. Простая эпителиальная ткань организована в виде одного слоя клеток, а многослойная эпителиальная ткань образована несколькими слоями клеток.

Простой эпителий

Форма клеток одноклеточного слоя простого эпителия отражает функционирование этих клеток. Клетки простого плоского эпителия имеют вид тонких чешуек.Ядра плоскоклеточных клеток, как правило, плоские, горизонтальные и эллиптические, отражающие форму клетки. Эндотелий  – это эпителиальная ткань, выстилающая сосуды лимфатической и сердечно-сосудистой систем, состоящая из одного слоя плоскоклеточных клеток. Простой плоский эпителий из-за тонкости клеток присутствует там, где наблюдается быстрое прохождение химических соединений. Альвеолы ​​легких, где диффундируют газы, сегменты почечных канальцев и выстилка капилляров также состоят из простой плоскоклеточной эпителиальной ткани.Мезотелий представляет собой простой плоский эпителий, образующий поверхностный слой серозной оболочки, выстилающей полости тела и внутренние органы. Его основная функция заключается в обеспечении гладкой и защитной поверхности. Мезотелиальные клетки представляют собой клетки плоского эпителия, которые выделяют жидкость, смазывающую мезотелий.

В простом кубическом эпителии ядро ​​коробчатых клеток кажется круглым и обычно расположено недалеко от центра клетки. Эти эпителии активны в секреции и абсорбции молекул.В слизистой оболочке почечных канальцев и протоках желез наблюдаются простые кубические эпителии.

В простом столбчатом эпителии ядра высоких столбчатых клеток имеют тенденцию быть удлиненными и располагаться в базальном конце клеток. Подобно кубическому эпителию, этот эпителий активен в абсорбции и секреции молекул. Простой цилиндрический эпителий образует выстилку некоторых отделов пищеварительной системы и отделов половых путей самки. Ресничный столбчатый эпителий состоит из простых цилиндрических эпителиальных клеток с ресничками на их апикальной поверхности.Эти эпителиальные клетки находятся в слизистой оболочке фаллопиевых труб и в частях дыхательной системы, где биение ресничек помогает удалить твердые частицы.

Псевдостратифицированный столбчатый эпителий  представляет собой тип эпителия, который кажется многослойным, но вместо этого состоит из одного слоя столбчатых клеток неправильной формы и разного размера. В псевдомногослойном эпителии ядра соседних клеток появляются на разных уровнях, а не сгруппированы в базальном конце.Расположение создает впечатление расслоения; но на самом деле все клетки соприкасаются с базальной пластинкой, хотя некоторые не достигают апикальной поверхности. Псевдостратифицированный цилиндрический эпителий обнаруживается в дыхательных путях, где некоторые из этих клеток имеют реснички.

Как простой, так и псевдомногослойный цилиндрический эпителий являются гетерогенными эпителиями, поскольку они включают дополнительные типы клеток, вкрапленные среди эпителиальных клеток. Например, бокаловидная клетка представляет собой секретирующую слизь одноклеточную «железу», вкрапленную между столбчатыми эпителиальными клетками слизистых оболочек (рис. 3).

Рис. 3. Бокаловидная ячейка. (а) В слизистой оболочке тонкой кишки клетки цилиндрического эпителия перемежаются с бокаловидными клетками. (b) Стрелки на этой микрофотографии указывают на бокаловидные клетки, секретирующие слизь. LM × 1600. (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012)

Просмотрите WebScope Мичиганского университета, чтобы более подробно изучить образец ткани.

Многослойный эпителий

Многослойный эпителий состоит из нескольких уложенных друг на друга слоев клеток.Этот эпителий защищает от физического и химического износа. Многослойный эпителий назван по форме самого верхушечного слоя клеток, ближайшего к свободному пространству. Многослойный плоский эпителий  является наиболее распространенным типом многослойного эпителия в организме человека. Апикальные клетки плоскоклеточные, тогда как базальный слой содержит либо столбчатые, либо кубовидные клетки. Верхний слой может быть покрыт отмершими клетками, заполненными кератином. Кожа млекопитающих является примером такого сухого, ороговевшего, многослойного плоского эпителия.Выстилка ротовой полости представляет собой пример неороговевающего, многослойного плоского эпителия. Многослойный кубический эпителий и многослойный цилиндрический эпителий также могут быть обнаружены в некоторых железах и протоках, но редко встречаются в организме человека.

Другим видом многослойного эпителия является переходный эпителий , названный так из-за постепенных изменений формы апикальных клеток по мере наполнения мочевого пузыря мочой. Встречается только в мочевыделительной системе, особенно в мочеточниках и мочевом пузыре.Когда мочевой пузырь пуст, этот эпителий извит и имеет кубовидные апикальные клетки с выпуклыми зонтиковидными апикальными поверхностями. По мере наполнения мочевого пузыря мочой этот эпителий теряет свои извилины, а апикальные клетки переходят из кубовидных в плоскоклеточные. Она кажется более толстой и многослойной, когда мочевой пузырь пуст, и более растянутой и менее слоистой, когда мочевой пузырь наполнен и растянут. В таблице 1 обобщены различные категории клеток эпителиальных клеток ткани.

Таблица 1.Клетки эпителиальной ткани
Ячейки местоположений Функция
Простой плоский эпителий

Воздушные мешки легких и выстилка сердца, кровеносные и лимфатические сосуды Пропускает материалы путем диффузии и фильтрации и выделяет смазочные вещества
Простой кубический эпителий

В протоках и секреторных отделах мелких желез и в канальцах почек Секретирует и поглощает
Простой цилиндрический эпителий

Ресничные ткани, включая бронхи, маточные трубы и матку; гладкие (нереснитчатые ткани) находятся в мочевом пузыре пищеварительного тракта Впитывает; он также выделяет слизь и ферменты.
Псевдостратифицированный цилиндрический эпителий

Ресничная ткань выстилает трахею и большую часть верхних дыхательных путей Секрет слизистый; мерцательная ткань перемещает слизистую
Многослойный плоский эпителий

Выстилает пищевод, рот и влагалище Защищает от истирания
Многослойный кубический эпителий

Потовые железы, слюнные железы и молочные железы Защитная ткань
Многослойный цилиндрический эпителий

Мужской мочеиспускательный канал и протоки некоторых желез. Секретирует и защищает
Переходный эпителий

Выстилает мочевой пузырь, уретру и мочеточники Позволяет мочевым органам расширяться и растягиваться

Посмотрите это видео, чтобы узнать больше об анатомии эпителиальных тканей. Где в организме можно найти неороговевающий многослойный плоский эпителий?

Железистый эпителий

Железа представляет собой структуру, состоящую из одной или нескольких клеток, модифицированных для синтеза и выделения химических веществ.Большинство желез состоят из групп эпителиальных клеток. Железу можно классифицировать как  эндокринную железу , железу внутренней секреции, которая выделяет секрет непосредственно в окружающие ткани и жидкости (эндо- = «внутрь»), или  экзокринную железу  , секреты которой выходят через проток, который открывается непосредственно, или косвенно, во внешнюю среду (exo- = «снаружи»).

Эндокринные железы

Выделения желез внутренней секреции называются гормонами. Гормоны выделяются в интерстициальную жидкость, диффундируют в кровоток и доставляются к мишеням, другими словами, к клеткам, имеющим рецепторы для связывания гормонов.Эндокринная система является частью основной регуляторной системы, координирующей регуляцию и интеграцию реакций организма. Несколько примеров эндокринных желез включают переднюю долю гипофиза, вилочковую железу, кору надпочечников и гонады.

Экзокринные железы

Экзокринные железы выделяют свое содержимое через проток, ведущий на поверхность эпителия. Слизь, пот, слюна и грудное молоко — все это примеры выделений экзокринных желез. Все они выводятся через трубчатые протоки. Выделения в просвет желудочно-кишечного тракта, технически вне организма, относятся к экзокринной категории.

Железистая структура

Экзокринные железы классифицируются как одноклеточные или многоклеточные. Одноклеточные железы представляют собой рассеянные одиночные клетки, например бокаловидные клетки, обнаруженные в слизистых оболочках тонкой и толстой кишки.

Многоклеточные экзокринные железы, известные как серозные железы, развиваются из простого эпителия и образуют секреторную поверхность, которая выделяет секрет непосредственно во внутреннюю полость. Эти железы выстилают внутренние полости живота и груди и выделяют свой секрет прямо в полости.Другие многоклеточные экзокринные железы выделяют свое содержимое через трубчатый проток. В простой железе проток одиночный, а в сложных железах делится на одну или несколько ветвей (рис. 4). В трубчатых железах протоки могут быть прямыми или извилистыми, тогда как трубки, образующие карманы, являются альвеолярными (ацинарными), такими как экзокринная часть поджелудочной железы. Комбинации трубочек и карманов известны как тубулоальвеолярные (тубулоацинарные) сложные железы. В разветвленной железе проток соединяется более чем с одной секреторной группой клеток.

Рисунок 4. Типы экзокринных желез. Экзокринные железы классифицируются по их строению.

Методы и виды секреции

Экзокринные железы можно классифицировать по способу секреции и характеру выделяемых веществ, а также по строению желез и форме протоков (рис. 5). Мерокринная секреция  является наиболее распространенным типом экзокринной секреции. Секрет заключен в везикулы, которые перемещаются к апикальной поверхности клетки, где содержимое высвобождается путем экзоцитоза.Например, водянистая слизь, содержащая гликопротеин муцин, смазку, обеспечивающую некоторую защиту от патогенов, представляет собой секрецию мерокрина. Другим примером являются экзокринные железы, которые производят и выделяют пот.

Рисунок 5. Режимы секреции желез. (а) При секреции мерокрина клетка остается интактной. (б) При апокринной секреции также высвобождается апикальная часть клетки. (в) При голокриновой секреции клетка разрушается по мере того, как она высвобождает свой продукт, и сама клетка становится частью секреции.

Апокриновый секрет  накапливается вблизи апикальной части клетки. Эта часть клетки и ее секреторное содержимое отщепляются от клетки и высвобождаются. Потовые железы подмышечной впадины относятся к апокриновым железам. Как мерокриновые, так и апокринные железы продолжают продуцировать и секретировать свое содержимое с небольшим повреждением клетки, поскольку после секреции ядро ​​и область Гольджи остаются неповрежденными.

Напротив, процесс голокриновой секреции  вовлекает разрыв и разрушение всей клетки железы.Клетка накапливает свои секреторные продукты и выделяет их только тогда, когда разрывается. Новые клетки железы дифференцируются из клеток в окружающей ткани, чтобы заменить клетки, утраченные секрецией. Сальные железы, которые производят масла на коже и волосах, представляют собой голокриновые железы/клетки (рис. 6).

Рисунок 6. Сальные железы. Эти железы выделяют масла, которые смазывают и защищают кожу. Это голокриновые железы, и они разрушаются после высвобождения своего содержимого. Новые железистые клетки формируются для замены потерянных клеток.LM × 400. (Микрофотография предоставлена ​​Регентами Медицинской школы Мичиганского университета © 2012)

Железы также названы в честь продуктов, которые они производят.

Написать ответ

Ваш адрес email не будет опубликован.