Методы цитологических исследований кратко. Цитологическое исследование: когда его назначают и зачем оно нужно? Когда делается анализ на цитологию

Цитологическое исследование (греч. kytos вместилище, здесь – клетка + logos учение) – исследование, основанное на изучении с помощью микроскопа особенностей строения клеток, клеточного состава органов, тканей, жидкостей организма человека и животных в норме и при патологических процессах.

Цитологическое исследование широко применяется в биологии для изучения закономерностей строения и жизнедеятельности клетки и в медицине – для диагностики различных заболеваний. Методы цитологического исследования, используемые в судебной медицине, позволяют обнаруживать клеточные элементы повреждённых тканей на различных орудиях, транспортных средствах и др.

Отличие цитологического и гистологического исследований

Диагностическое цитологическое исследование сходно с гистологическим исследованием биопсийного материала по цели (прижизненное распознавание патологического процесса), методической основе (морфологический анализ), объекту исследования (компоненты патологических участков органа и ткани), методам окраски ядра, цитоплазмы и других структурных элементов клетки.

Однако при цитологическом исследовании, в отличие от гистологического, требуется значительно меньшее количество материала (отдельные клетки, их комплексы), из которого можно в течение нескольких минут приготовить цитологический препарат (мазок, отпечаток), как правило, без длительной предварительной обработки и не прибегая к помощи специальной аппаратуры.

Вместе с тем материал, подвергаемый цитологическому исследованию, позволяет оценивать изменения лишь на ограниченном участке. Кроме того, в процессе приготовления мазка нарушаются пространственные взаимоотношения компонентов ткани, сохраняющиеся в гистологическом срезе (лишь изредка в цитологическом препарате обнаруживаются небольшие фрагменты ткани). Таким образом, в тех случаях, когда требуется выявить взаимное расположение клеток и межклеточного вещества в исследуемых тканях, цитологическое исследование уступает гистологическому.

Цитологическое исследование предпочтительнее в тех случаях, когда невозможна или нежелательна биопсия, при необходимости детального изучения особенностей структуры клеток, быстрого получения результата (например, при обследовании больного в условиях поликлиники, массовых проф. осмотрах населения).

Различают цитологическое исследование:

• так называемого эксфолиативного материала (мокрота, моча, сок предстательной железы, смывы из различных органов во время эндоскопии, а также из шейки и полости матки, выделения из молочных желез, соскобы и отпечатки с поверхностей эрозий, язв, свищей, ран, жидкость из суставных и серозных полостей, цереброспинальная и амниотическая жидкость);
• пунктатов (материала, полученного при аспирационной диагностической пункции, преимущественно тонкой иглой)
• отпечатков с удаленных тканей, например поверхности свежего разреза оперативно удаленной или взятой для гистологического исследования ткани.

Область применения

С помощью цитологического исследования оценивают состояние эпителия, мезотелия и степень его пролиферации; гормональную активность у женщин; контролируют степень повреждения опухолевых клеток при лечении злокачественных опухолей, изменение гормонального статуса под влиянием гормональной терапии, следят за динамикой заживления ран и др.

Цитологическое исследование широко применяют во время операции для срочного решения диагностических задач (установления природы патологического процесса, выявления метастазов опухоли или её прорастания в окружающие ткани, наличия клеток опухоли в краях операционного разреза и др.). Значение такого исследования особенно велико при необходимости анализа рыхлых, крошащихся масс, костных и обызвествленных тканей или очень мелких очагов, не пригодных для срочного гистологического исследования.

При диагностике заболеваний различных органов применяют алгоритмы цитологических исследований. При этом цитологическое исследование рассматривают как неотъемлемую часть общего комплекса диагностических мероприятий. Задача алгоритма состоит в получении максимальной объективной цитологической информации в кратчайший срок, без вреда для больного, при минимальном числе исследований.

Алгоритм предусматривает необходимость первоочередного применения наиболее безопасных и эффективных способов получения материала, предпочтительность одномоментных комплексных исследований при обязательном учете особенностей течения патологического процесса, соблюдение принципа преемственности информации.

Ожидаемый результат цитологического исследования зависит от того, насколько правильно получен материал (непосредственно из участка поражения или вблизи него, из участка некроза, кровоизлияния и т. д.). Во многих случаях врач-цитолог лично участвует в проведении пункций и других манипуляций, направленных на получение материала для цитологического исследования.

Способ получения материала

Характер и способ получения материала для цитологического исследования определяется локализацией патологического процесса в том или ином органе (ткани).

При заболеваниях кожи с помощью цитологического исследования изучают соскобы и отпечатки с изъязвленной поверхности, пунктаты из патологических образований.

При поражениях мягких тканей и костей, заболеваниях щитовидной железы и органов кроветворения объектом цитологического исследования являются пунктаты из участков поражения. При заболеваниях нервной системы цитологическому исследованию подвергают цереброспинальную жидкость, при заболеваниях глаза – соскобы с поверхности конъюнктивы, пунктаты из стекловидного тела.

При диагностике заболеваний органов дыхания цитологическому исследованию подлежит мокрота, в том числе и мокрота, выделение которой индуцировано ингаляцией трипсина; материал, полученный путём соскоба, аспирации, смыва, пункции, в том числе лимфатических узлов средостения, во время бронхоскопии и трансторакальной пункции.

С целью цитологической диагностики заболеваний органов пищеварения исследуют смывы из пищевода, желудка, двенадцатиперстной кишки, сигмовидной и прямой кишки («слепой» способ); смывы, полученные под визуальным контролем через катетер, подведённый к участку поражения; соскобы с помощью нейлоновой щетки во время эзофагоскопии, гастроскопии, дуоденоскопии, сигмоскопии, ректоскопии; соскобы и аспирируемый материал из общего желчного и главного панкреатического протоков во время ретроградной эндоскопической панкреатохолангиографии, пунктаты из слюнных желез, печени; пунктаты, соскобы и отпечатки из различных органов брюшной полости при лапароскопии, асцитическая жидкость, полученная при лапароцентезе.

При диагностике заболеваний молочной железы изучают выделения из соска и пунктаты пальпируемых и выявленных с помощью маммографии и термографии не пальпируемых образований.

При диагностике заболеваний мужских половых органов цитологическому исследованию подвергают пунктаты из яичка и предстательной железы.

Цитологическая диагностика заболеваний органов мочевыделения основана на исследовании выделившейся мочи; остаточной мочи, полученной из мочевого пузыря катетером; смывов, соскобов, аспирируемого материала, полученных при цистоскопии и ретроградной катетеризации мочеточника и почечной лоханки, пунктата из почки.

Методы обработки материала и окраски цитологических препаратов разнообразны и зависят от цели исследования. Поскольку результат исследования часто основывается на выявлении тонких повреждений ядерных и цитоплазматических структур, необходима уверенность, что эти изменения не являются артефактами, связанными с нарушением методики обработки и окраски материала. На основании исследования адекватного и репрезентативного материала устанавливают цитологический диагноз. При этом учитывают общую картину, обнаруженную в цитологическом препарате, а не только изменения отдельных клеток, принимают во внимание анамнестические, рентгенологические, эндоскопические и другие данные.

Достоверность цитологического исследования

Как и при любом морфологическом исследовании, достоверность цитологического исследования зависит от чувствительности и специфичности метода, правильности и воспроизводимости результатов. В настоящее время повышение достоверности цитологического диагноза обеспечивается с помощью ряда объективных методов. К ним относятся цитохимические методы исследования, включая цито-спектрофотометрию и иммуноцитохимические тесты, морфометрические методы (кариометрия и цитометрия), математические методы (расчет информативности и весовых коэффициентов цитологических признаков).

Для проведения диагностического цитологического исследования часто используют поляризационную микроскопию, фазово-контрастную микроскопию, люминесцентную микроскопию. В некоторых случаях получаемые для цитологического исследования клетки с успехом культивируют в составе тканевой культуры, при этом они образуют те или иные структуры, характерные для определенной ткани, что нередко облегчает решение дифференциально-диагностических задач.

Важное значение имеет унификация и стандартизация критериев цитологического диагноза. Он может быть утвердительным с чётким определением характера заболевания, предположительным, что должно рассматриваться как указание на необходимость дополнительных диагностических исследований, и отрицательным.

Последний не исключает предполагаемого диагноза, особенно при наличии данных других диагностических методов, свидетельствующих в пользу клинического диагноза. Важным методом оценки данных цитологического исследования является также динамическое наблюдение за клиническим течением болезни после установления цитологического диагноза. Эталоном правильности цитологического диагноза в большинстве случаев являются результаты гистологического исследования. При комплексном использовании цитологического и гистологического исследований удается добиться наиболее высокого уровня достоверности морфологического диагноза.

В настоящее время цитологическое исследование все чаще является самостоятельным методом диагностики во многих областях медицины. Ниже дана краткая характеристика особенностей цитологического исследования в онкологии, акушерстве и гинекологии, хирургии.

Цитологическое исследование в онкологии

Цитологическое исследование в онкологии позволяет устанавливать принадлежность клеток к злокачественной опухоли на основании обнаружения в них большинства признаков злокачественности (полиморфизм клеток, ядер, ядрышек, атипия ядер, нарастание числа митозов и др.). Цитологическая картина обычно отражает особенности гистологического строения опухоли, степень её дифференцировки, а иногда и гистогенетические особенности. Цитологическая верификация новообразований базируется на современных гистологических классификациях опухолей с учетом возможностей цитологического метода.

Являясь эффективным методом диагностики на любом этапе прогрессии опухоли, цитологическое исследование позволяет:

1. Определить характер и степень пролиферации эпителия, мезотелия, а также наблюдать в динамике за характером клеточных изменений.
2. Диагностировать злокачественные опухоли практически любой локализации и клинической стадии (этому способствует развитие эндоскопической техники, позволяющей производить целенаправленное исследование органов, ранее недоступных морфологическому исследованию без операции).
3. Устанавливать гистологическую форму доброкачественных и злокачественных опухолей, а также степень дифференцировки злокачественной опухоли, что имеет значение для выбора рационального метода лечения и оценки прогноза заболевания.
4. Определять распространённость злокачественной опухоли, констатируя её прорастание в соседние органы, распознавая метастазы в лимфатические узлы и другие органы.
5. Оценить чувствительность опухоли к лечебным воздействиям (лучевой терапии, химиотерапии, иммунотерапии), что важно при разработке рациональных методов лечения и динамическом контроле за его результатами.

Цитологические исследования применяются при массовых проф. осмотрах населения с целью раннего выявления предопухолевых заболеваний и опухолей. Для более эффективного использования цитологического исследования в этой области разрабатываются автоматизированные статистические и проточные сканирующие системы, связанные с ЭВМ. Автоматизированный анализ цитологических препаратов способствует объективизации и стандартизации критериев цитологической диагностики.

Цитологическое исследование для установления точного диагноза опухоли осуществляется преимущественно в онкологических учреждениях. При биопсии опухолей различной локализации рационально проводить параллельно с гистологическим цитологическое исследование биопсированного кусочка, что улучшает результаты морфологических исследования опухолей.

Достоверность цитологического исследования при раке желудка, легкого, молочной и щитовидной желез, шейки матки, мочевого пузыря, прямой кишки, при злокачественных опухолях кожи, мягких тканей и костей составляет более 80%. Цитологическое исследование позволяет решать дифференциально-диагностические задачи не только при опухолях, но и при гиперпластических, метапластических, диспластических изменениях эпителия, реактивных и пролиферативных изменениях других тканей, устанавливать характер различных неопухолевых заболеваний.

Цитологическое исследование в акушерстве и гинекологии

Цитологическое исследование в акушерстве и гинекологии проводится с целью изучения клеток эпителия влагалища (кольпоцитологическое исследование), влагалищной части шейки матки, капала шейки матки и слизистой оболочки тела матки, исследования пунктата (или аспирированного материала) из опухолей женских половых органов с целью выявления особенностей гормонального статуса, предопухолевых заболеваний и рака женских половых органов.

Материалом для цитологического исследования служат влагалищные мазки, мазки-отпечатки, смывы из влагалища, поверхностные соскобы со слизистой оболочки женских половых органов, аспирированный материал из эндометрия и тканевые пунктаты (из опухолей яичников и др.). Чаще всего используют кольпоцитологическое исследование влагалищных мазков (метод Папаниколау).

Показаниями к его применению являются различные заболевания женских половых органов, при которых предполагают те или иные гормональные нарушения. Кроме того, кольпоцитологическое исследование используют для установления фаз менструального цикла, диагностики беременности, контроля за её динамикой, выявления угрозы прерывания и перенашивания беременности.

Цитологическая картина влагалищного отделяемого (мазков или смывов) зависит от суммы гормональных воздействий (эстрогенных, гестагенных, андрогенных). Влагалищный мазок состоит из клеток различных слоёв эпителия слизистой оболочки влагалища. В нем иногда встречаются также эндоцервикальные, эндометриальные клетки, эритроциты, многоядерные клетки, продукты ферментативной деятельности клеток (эстеразы, кислая фосфатаза, бета-глюкуронидаза и др.), лейкоциты, палочки Дедерлейна, клеточный детрит.

Мазки берут из заднего или задне-бокового свода влагалища с помощью деревянного шпателя, ватным или марлевым шариком, браншей пинцета или стеклянной пипеткой с резиновым баллоном. У детей и девственниц используют для этой цели желобоватый зонд, можно использовать также ушную ложечку.

За сутки до взятия мазка обследуемая не должна производить какие-либо влагалищные манипуляции и иметь половые сношения. Мазок наносят на стекло, вместе с каплей изотонического раствора хлорида натрия, и затем с помощью другого стекла размазывают её тонким слоем. Фиксацию производят подсушиванием в смеси равных частей 96% этилового спирта и эфира. Для полихромной окраски мазок лучше фиксировать смесью 97% изопропилового спирта (1/2 ч.) и ледяной уксусной кислоты (21/2 ч.).

Существуют простые и сложные методы окраски мазка. К простым методам относят окраску гематоксилин-эозином, раствором метиленового синего, фуксином и по Романовскому-Гимзе. К сложным – полихромную окраску (модифицированный метод Папаниколау-Шора), комбинированные методы окраски, окраску крезиловым фиолетовым.

Для характеристики влагалищного мазка учитывают количественное соотношение клеточных элементов с помощью специальных индексов. Наиболее часто используют кариопикнотический индекс – отношение ороговевших клеток с пикнотичным ядром к общему числу клеток; ацидофильный (эозинофильный) индекс – процент ацидофильных (эозинофильных) клеток по отношению ко всем сосчитанным; базальный индекс – процентное содержание в мазке базофильных клеток и ряд других индексов.

Кольпоцитограмма – сводные данные о характере влагалищного мазка с указанием его реакции, процентного содержания клеток разных слоёв влагалищного эпителия и наличия других элементов, например эритроцитов, гистиоцитов, лейкоцитов и др.

У новорожденных в первые 5 дней жизни под влиянием эстрогенов матери влагалищные мазки состоят преимущественно из промежуточных и базофильных клеток, с 5-го по 8-й день, когда эстрогенная стимуляция со стороны матери ослабевает, происходит десквамация клеток, и в мазке могут появиться эритроциты, с 8-го по 14-й день мазки приобретают атрофический характер, который сохраняется до 8-9-летнего возраста, когда появляются единичные поверхностные базофильные и ацидофильные клетки.

В препубертатном периоде в мазке поверхностные клетки появляются уже в большем количестве. Увеличение ацидофильного индекса – признак скорого наступления первой менструации. Цитологическая картина влагалищного мазка претерпевает изменения также в соответствии с фазами менструального цикла.

Характеризуя влияние гормонов на цитологическую картину влагалищного мазка, можно сказать, что эстрогены оказывают пролиферативное действие, проявляющееся в появлении плоских изолированных клеток поверхностного эпителия. Прогестерон способствует обратному развитию цитологической картины (десквамация, появление промежуточных клеток и их скоплений). А ндрогены вызывают «старение» мазка – пролиферацию базального и отчасти промежуточного слоя.

На цитологическую картину влагалищного мазка оказывают влияние и негормональные факторы (кератинизация влагалища, цервициты, кольпиты, спринцевания, особенно с использованием химических средств, вагинальное применение лекарственных препаратов, колец, внутриматочных противозачаточных средств). Существует зависимость между гистологической картиной слизистой оболочки влагалища и цитологической картиной влагалищного мазка. Имеется также определенная (не менее выраженная) связь цитологической картины влагалищного мазка с изменениями в эндометрии.

Однако некоторые исследователи отмечают известные расхождения между картиной влагалищного мазка и характером изменений в эндометрии, особенно при нарушениях менструального цикла. При необходимости кольпоцитограмма может быть заменена уроцитограммой, так как слизистая оболочка мочевого пузыря претерпевает сходные со слизистой оболочкой влагалища изменения (вследствие общности развития из урогенитального синуса).

Цитологическое исследование в хирургии

Цитологическое исследование в хирургии применяют чаще с целью изучения в динамике раневого экссудата. При этом удается установить характер раневого процесса, проследить эффективность обработки раны и динамику её заживления, оценить, в известной мере, иммунные свойства организма, его местные регенераторные возможности. При трофических язвах появление в препаратах-отпечатках лимфоцитов и моноцитов свидетельствует об эффективности проводимого лечения, хорошем прогнозе; наличие в экссудате большого числа плазматических клеток указывает на затяжное течение процесса.

Разработаны критерии для интерпретации цитологических данных при посттравматических и осложненных послеоперационных ранах, актиномикотических свищах, сифилитических язвах.

Большая медицинская энциклопедия 1979 г.

	Поиск по сайту «Ваш дерматолог»

Объектом цитологического исследования могут служить практически все органы и ткани. Цитологический анализ включает получение и обработку материала, его микроскопию и морфологическую оценку, определение природы процесса, формулирование заключения с установлением нозологической формы заболевания в соответствии с принятыми морфологическими классификациями. Цитологический метод позволяет проводить дифференциальную диагностику злокачественного новообразования с неопухолевыми (предопухолевыми) поражениями и доброкачественными опухолями различной локализации, уточнить стадию процесса, выявить ранние и поздние рецидивы, персистенцию опухоли после лечения.

Цитологическую диагностику используют при решении различных задач профилактики и диагностики, которые были сформулированы Кардозо.
Скрининг (профилактический осмотр).
Установление (уточнение) диагноза заболевания.
Ранняя диагностика рака:
- ориентировочный диагноз для выработки дальнейшей тактики обследования;
- помощь в определении тактики лечения или обоснование показаний к предоперационной лучевой терапии;
- метод установления диагноза, позволяющий экономить время и избежать госпитализации;
- предотвращение неприятных, сложных или даже рискованных диагностических процедур;
- установление (уточнение) диагноза во время операции;
- в некоторых ситуациях - единственно возможный метод диагностики.

Цитологическое исследование в сопоставлении с патогистологическими данными: более безопасный морфологический метод, имеющий психологическое преимущество перед патогистологическим;
- при получении материала не оставляет шрама, дает меньше осложнений.

Динамическое наблюдение (для раннего определения рецидива опухоли).
Контроль в ходе лечения и после него, в том числе после операций, лучевой и химиотерапии, а также при воспалительном процессе.
Для научных исследований.
Для определения в мазке некоторых разновидностей бактерий, грибов, простейших.

ЦИТОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОМ ОСМОТРЕ
Успехи в обеспечении здоровья населения во многом зависят от проведения массовых профилактических осмотров, в первую очередь в группе повышенного риска определенного заболевания, особенно в случае злокачественных ново-образований.

Уникальное преимущество цитологического метода - возможность динамического наблюдения за изменениями клеток (определение фоновых и предопухолевых состояний).

Ранняя диагностика опухолей организационно состоит из двух этапов:
массового обследования населения для выявления опухоли или признаков, не позволяющих ее исключить, а также неопухолевых и предраковых состояний;
уточняющей диагностики в отобранных во время скрининга группах.

На первом этапе цитологическое исследование должно быть с высокой степенью чувствительности. Исследование мазков из шейки матки - высокоэффективный скрининг-тест, который примерно в 10 раз повышает диагностику опухолей по сравнению с визуальным обследованием. При этом происходит значительное увеличение частоты обнаружения рака в ранней и доклинической стадии процесса. Цитологическое исследование мазков из шейки матки входит в перечень исследований при диспансеризации населения.

На втором этапе диагностики опухолей наряду с высокой чувствительностью к цитологическому методу предъявляют требование высокой специфичности.

ЦИТОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИ УСТАНОВЛЕНИИ (УТОЧНЕНИИ)
ДИАГНОЗА ЗАБОЛЕВАНИЯ
Задача цитологического анализа - подтверждение или опровержение наличия злокачественной опухоли (онкоцитология), а также определение ее типа. В процессе дифференциальной диагностики при отсутствии данных, указывающих на злокачественную опухоль, врач-цитолог старается определить природу патологического процесса, диагностируя воспалительные, реактивные, пролиферативные, предопухолевые поражения или доброкачественные опухоли. Диагноз, содержащий только описание цитологической картины или заключение о наличии атипических клеток, не содержит информации, необходимой для определения лечебной тактики. Отрицательный результат цитологического исследования не исключает наличие рака.

Детальная цитологическая характеристика новообразования позволяет специалисту обоснованно выбрать метод лечения (хирургическое, лучевое, химиотерапевтическое, их комбинация), поскольку опухоли различного происхождения и строения по-разному реагируют на терапию.

Цитологический анализ позволяет оценить характер и степень выраженности гиперплазии эпителия, диагностировать предраковое состояние (дисплазию эпителия) и на этой основе формировать группы повышенного риска. Нередко это исследование - единственный метод, обосновывающий начало лечения.

ЦИТОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРИ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКЕ РАКА
Цитологическое исследование имеет несравненные преимущества перед другими методами обнаружения начальных стадий развития опухоли. Свидетельство тому - цитологическая диагностика рака желудка, легкого, мочевого пузыря и других органов еще до появления клинических, рентгенологических, эндоскопических симптомов заболевания. Развитие эндоскопической техники, ультразвуковых и лучевых исследований в большой степени способствовало широкому внедрению цитологического исследования в диагностику опухолей практически всех органов и тканей организма, в том числе внутренних органов и мозга, ранее недоступных внеоперационному морфологическому анализу.

ЦИТОЛОГИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ В СОПОСТАВЛЕНИИ С ПАТОГИСТОЛОГИЧЕСКИМИ ДАННЫМИ
Эталон достоверности цитологического диагноза - патогистологическое исследование, поэтому принципиально важно проводить их сопоставление. Однако при установлении диагноза даже опытным патологоанатомом возможны ошибки, достигающие 18% наблюдений. Пространственные взаимоотношения компонентов ткани в цитологическом препарате в значительной мере нарушены (в гистологическом препарате, как правило, сохранены), что ограничивает диагностическую информативность мазка структурных характеристик патологически измененной и нормальной ткани.

Особенности цитологического метода в сравнении с патогистологическим:
значительно меньшее количество исследуемого материала;
малая травматичность и даже атравматичность его получения;
быстрое приготовление и окрашивание мазка, не требующее сложной длительной обработки и специальной аппаратуры. 

Цитологическому исследованию отдают предпочтение, когда операционная биопсия кусочка ткани нежелательна или противопоказана (например, исследование отпечатков опухоли кожи при предположительном диагнозе меланомы), для экстренного уточнения природы поражения во время инструментального исследования (эндоскопического, ультразвукового, компьютерной и магнитно- резонансной томографии), в некоторых ситуациях, возникающих во время операции. Цитологическое исследование пунктатов лимфатических узлов позволяет определить стадию распространения злокачественного процесса без биопсии. При несовпадении результатов цитологического и патогистологического исследований целесообразно выполнить повторный анализ всех данных больного, затем провести консилиум цитопатологов лаборатории совместно с ее заведующим или (при отсутствии такового) с внешним консультантом, наконец, обсудить результат исследования с патологоанатомом и лечащим врачом. Убежденность цитопатолога в диагнозе диктует необходимость обращения в консультативный центр Ассоциации клинических цитологов России (по существу, экспертную комиссию с привлечением высококвалифицированных специалистов). При неудачах патогистологической диагностики уверенный цитологический диагноз может служить основанием для проведения лечения.

Установление (уточнение) диагноза во время операции
Достижения в цитологической диагностике позволяют широко использовать метод в качестве интраоперационного исследования в целях:
установления природы патологического процесса, если ее не удалось определить до операции, а также если операционные находки противоречат установленному до операции диагнозу;
оценки степени распространения, в частности прорастания и метастазировния опухоли в соседние или отдаленные органы и ткани;
определения эффективности радикального хирургического удаления опухоли.

Цитологическое исследование - метод выбора при изучении материала, непригодного для срочного гистологического исследования (плотных и рыхлых крошащихся масс, кусочков ткани очень мелких размеров, непригодных для приготовления замороженных срезов, обызвествленных тканей, жидкости и др.).

Контроль в ходе лечения и после него
Цитологическое исследование - метод выбора динамического наблюдения за результатами лучевого, химиотерапевтического и гормонального лечения. Цитологические данные по существу незаменимы для объективной морфологической оценки ранних и поздних изменений, возникающих в опухоли в процессе лучевого и химиотерапевтического лечения больного (лечебный патоморфоз). Они позволяют судить о чувствительности клеток опухоли к этим воздействиям и об эффективности проводимого лечения.

Динамическое наблюдение, обнаружение рецидивов
Цитологическое исследование позволяет наблюдать за клеточными изменениями в динамике у представителей группы повышенного риска и больных, которым проведено лечение по поводу злокачественной опухоли, что фактически невозможно с помощью других морфологических методов.

10808 0

Цитологический метод, основанный на микроскопическом изучении и оценке клеточного материала, полученного различным способом из патологического очага, является ветвью онкоморфологии.

Цель цитологического исследования - установить правильный диагноз злокачественных опухолей любой локализации и в любой стадии процесса.

При этом удается сэкономить время, избежать хирургического вмешательства для выполнения биопсии и не задержать начала лечения.

Достоинства и преимущества цитологического метода:

Абсолютная безвредность;
быстрота (исследование может быть выполнено в течение 10 мин);
относительная простота и доступность (не требуется дорогих реактивов и оборудования), метод осуществим на амбулаторном этапе обследования;

Возможность применения многократных исследований, что особенно важно для мониторинга морфологических изменений в процессе лечения и оценки его эффекта;
небольшое количество адекватного материала для изучения;
возможность распознавания рака в самых начальных стадиях (цитологическая диагностика клинически, рентгенологически и эндоскопически «немого» рака);

Является методом выбора в случаях, когда биопсия ткани и гистологическое исследование невозможны или крайне нежелательны (подозрение на меланому);
позволяет по степени выраженности пролиферации эпителия выделить группу дисплазии, обоснованно формировать группы повышенного риска рака разных локализаций и вести динамическое наблюдение за этой категорией лиц;
позволяет отдифференцировать метастазы от первичных опухолей и в ряде случаев указать на источник метастазирования.

Вместе с тем, в процессе изготовления мазка неизбежно нарушаются пространственные взаимоотношения структурных элементов ткани, что существенно ограничивает диагностические возможности цитологии и делает гистологический метод более информативным в определении нозологии опухоли и абсолютным - в установлении ее инвазивности.

Интерпретация цитологических препаратов - сложный процесс. Как известно, патогномоничных цитоморфологических признаков, присущих только злокачественной клетке и позволяющих абсолютно отличать ее от неопухолевой клетки, нет.

В настоящее время учитывается до 180 различных цитоморфологических признаков опухоли. Основными являются: отсутствие четких клеточных границ; увеличение или уменьшение размеров и формы клеток (пойкилоцитоз); увеличение ядерно-цитоплазматического соотношения; полиморфизм и гиперхромия ядер; наличие «голых» ядер и голоядерных структур; увеличение размеров и количества ядрышек; изменение структуры и распределения хроматина; наличие увеличенного количества патологических митозов и др. Поэтому цитоморфолог использует в своей работе совокупность признаков атипии клетки, каждый из которых не имеет существенного самостоятельного значения.

Могут быть также изучены функциональные особенности опухолевых клеток цитохимическими реакциями по тем или иным продуктам их жизнедеятельности (кератин, слизь, слизеподобные вещества, меланин, липиды, гемосидерин, некоторые ферменты, свойственные исходной ткани). Их присутствие придает характерные особенности такой клетке и может быть решающим при определении тканевой природы и гистологического варианта опухоли.

Так, например, присутствие слизи в цитоплазме опухолевой клетки говорит в пользу слизеобразующего рака, наличие зерен меланина - заподозрить меланому ; светлая цитоплазма, содержащая гликоген и липиды и центрально расположенное ядер с крупным ядрышком - основание диагностировать гипернефроидный рак и т.д.

Формулирование цитологического заключения - сложный и кропотливый процесс. Заключение цитолога основывается на результатах исследования клеточного состава с обязательным учетом данных клинического обследования.

Поэтому при направлении материала на цитологическое исследование клиницист должен правильно и обстоятельно заполнить сопроводительный бланк (указать возраст, пол, номер амбулаторной карты или истории болезни, характеристику и локализацию патологического очага). Чтобы избежать ошибочной трактовки изменений клеток, свойственных терапевтическому патоморфозу, цитологу необходима исчерпывающая информация обо всех видах проведенного лечения с обязательным указанием даты его окончания.

В зависимости от метода получения материала для цитологического исследования клиническая цитология разделяется на три больших раздела: эксфолиатив-ная, или цитология спущенных материалов, пункционная и эндоскопическая.

Эксфолиативная цитология (folium - лист, ех - отпадать) - основана на физиологическом «слущивании» клеток с тканевой поверхности (мокрота, желудочный сок, моча, выделения из соска молочной железы, влагалища, прямой кишки, смывы из полых органов, мазки-отпечатки из эрозированных поверхностей, ран, свищей; жидкостей из серозных полостей и т.д.).

Из полых органов материал может быть получен с помощью смывов физиологическим раствором или растворами ферментов (трипсин, химотрипсин и др.), которые усиливают эксфолиацию опухолевых клеток. Мазки для цитологического исследования могут быть получены также путем отпечатков или соскоба с поверхности тканей при помощи шпателя, ватного тампона, специальных щеток и других приспособлений.

Неэксфолиативная (аслирационная, пункционная) цитология - исследование клеток из опухолевых образований, аспирированных при пункции иглой. Для пункционной цитологии используется материал лимфатических узлов, костного мозга, костных новообразований, щитовидной и молочной желез, периферических опухолей легкого и т.д. С помощью пункции может быть также получен материал из замкнутых полостей.

Это экссудаты и транссудаты (плевральная, асцитическая, перикардиальная, спинномозговая, синовиальная жидкости), а также содержимое кистозных образований. При эвакуации большого количества жидкости и/или при получении материала с помощью методики смывов целесообразно использовать метод концентрации клеток. Для этого весь объем эвакуированной жидкости отстаивается, нижний ее слой центрифугируется и из обогащенного клетками осадка готовятся мазки.

В отношении пункционных биопсий высказывались предположения о возможной диссеминации опухоли при этих процедурах. Сейчас общепризнанно, что имеющийся минимальный риск перекрывается огромной пользой для больных в связи с реальной возможностью точной морфологической диагностики заболевания. Проведение пункции требует специальных навыков (выбор места прокола, забор клеточного материала, его количество и качество).

Методически правильно выполненная пункция предусматривает, активную аспирацию шприцом клеточного материала при одновременных микровращательных и поступательных движениях иглой. Затем шприц отсоединяется и только после этого игла извлекается из ткани (рис. 8.9).

Рис. 8.9. Методологические этапы выполнения пункционной биопсии. А - фиксация рукой опухоли и ее пункция, Б - последовательность манипуляций шприцем.

Широкое распространение получили прицельные пункции образований под контролем УЗИ, компьютерного томографа. При поверхностно расположенной опухоли и максимально благоприятных условиях можно цитологически диагностировать опухоль, состоящую из 10 6 -10 9 клеток с массой от 1 мг до 1 г.

Эндоскопическая цитология - прицельный забор материала во время эндоскопического исследования. В методологическом плане следует придерживаться правила, что первая биопсия берется из наиболее измененного участка слизистой оболочки, так как последующие могут быть не совсем точными из-за появляющейся кровоточивости. В качестве материала для цитологии могут быть использованы и мазки-отпечатки с поверхности кусочков, полученных при биопсии.

Результаты исследования в значительной мере зависят от того, насколько прицельно взят материал, каковы его количество и сохранность. Цитологический материал переносится на специально подготовленные и обработанные предметные стекла (чистые, обезжиренные, сухие) и распределяется тонким слоем. Главное - сделать мазки максимально тонкими.

Толстые мазки и мазки с большим содержанием крови очень плохо фиксируются, что негативно отражается на качестве окраски клеточного материала и резко ограничивает возможности его микроскопической интерпретации. Мазки на предметных стеклах фиксируются (чаще всего спирт и эфир в равных частях) и окрашиваются гематоксилином и эозином или азурэозиновыми смесями.

Клиническая цитология в настоящее время утвердилась как самостоятельная клиническая дисциплина с большими диагностическими и профилактическими возможностями. Цитологические исследования очень широко применяется для диагностики, выбора тактики лечения, оценки лечебного эффекта при опухолях практически все локализации.

Рак легкого

При наличии в мазках адекватного клеточного материала цитолог может идентифицировать практически всегда все разновидности рака. Забор материала может производиться во время бронхоскопии (смывы, brush-биопсия).

Более простым, но менее результативным является многократное (до 5 раз) исследование спонтанно отделяемой мокроту (чувствительность - 20-40%). Результаты цитологической диагностики мокроты зависят от локализации опухоли, числа исследований и от соблюдения правил сбора материала.

Эффективность исследования повышается при сборе утренней мокроты ежедневно в течение 3-5 сут в один и тот же приемник со спиртовым фиксатором. Лучше себя зарекомендовал способ получения индуцированной мокроты, т.е. собранной после десятиминутной ингаляции раствором фермента (чувствительность - 60-80%)

Для верификации периферических образований легких показана трансторакальная пункция Изучение мазков пункционного материала позволяет цитологически распознать рак и определить его гистологическую форму (соответственно в 89% и 93%). Кроме того, подобная методика исследования позволяет верифицировать метастазы в легких.

Рак молочной железы

При установлении диагноза рака цитология используется на этапе устанавливающей диагностики в комплексе с клиническим осмотром и маммографией. Материалом для исследования служат выделения из соска, мазки-отпечатки и соскобы с изъязвленной поверхности ареолы, пунктаты опухолевых образований, увеличенных регионарных лимфоузлов, уплотнений в области послеоперационных рубцов.

Цитологический метод позволяет верифицировать рак железы в 89-98% случаев. При доброкачественных процессах железы клеточный состав пунктата позволяет выявить гиперпластические изменения эпителия и степень их выраженности, иногда осуществить нозологическую диагностику (киста, папиллома, фиброаденома, листовидная опухоль).

Рак шейки матки

Материал для исследования берут во время гинекологического осмотра с поверхности шейки матки, из наружного маточного зева и цервикального канала.

Простота получения материала и высокая эффективность метода (90-97% правильных ответов) позволяют применить его не только для диагностики рака, но и предраковых заболеваний при массовых профилактических осмотрах.

Ответ цитологического исследования при профосмотрах дается по модифицированной классификации Папаниколау:

I - эпителий без особенностей;
II - гиперплазия;
III - выраженная дисплазия;
IV - начало малигнизации:
V - рак.

При выявлении выраженной дисплазии или признаков малигнизации больная нуждается в углубленном обследовании в онкологическом учреждении.

Цитологический скрининг рака шейки матки широко проводится во всем мире и доказал его реальную возможность распознавать самые начальные формы опухоли (cancer in situ и I стадию). При этом в задачу цитолога входит также диагностика воспалительных процессов, вирусных инфекций и других специфических процессов.

Рак тела матки

Для цитологической диагностики материал из полости матки получают путем аспирации шприцем Брауна или смыва. Обе методики дают примерно одинаковые результаты. Цитологически рак эндометрия выявляется в 84-100% случаев.

Высокая эффективность метода в диагностике рака и предрака его простота и доступность для многократного применения в поликлинических условиях позволяют рекомендовать проведение его у пациенток, относящихся к группам риска по возникновению рака эндометрия (ожирение, диабет, миома матки, поздний климакс, эстрогенный тип кольпоцитологической реакции в постменопаузе, ановуляторные кровотечения и др.).

Новообразования яичников вследствие особенностей их анатомического расположения чрезвычайно трудно диагностируются. Ошибки в установлении диагноза на основании только клинических данных достигают 40%.

Известно, что у больных с пограничными и злокачественными опухолями яичников даже небольшое количество выпота прямокишечно-маточного пространства содержит взвесь клеток. Поэтому цитологическое исследование жидкости, полученной при пункции заднего свода влагалища, является высокодостоверным методом диагностики опухолей яичников.

При этом можно получит информацию о гистогенезе, уровне дифференцировки опухоли, что позволяет наиболее рационально составить план лечения. А повторные исследования клеточного состава выпотов в процессе химиотерапии позволяют оценить ее эффект и проводить коррекцию.

Кольпоцитология - метод изучения клеток эпителия влагалища для определения гормонального статуса женщины - широко используется для диагностики гормоноактивных опухолей яичников, контроля за гормональным лечением опухолей (рак тела матки, молочной железы) и для оценки количества эстрогенов в организме (т.н. «гормональное зеркало»).

В основе исследования лежит физиологическая реакция эпителиальных клеток слизистой оболочки влагалища на содержание половых гормонов. Чем выше уровень эстрогенов в организме женщины, тем большее количество зрелых клеток будет в слизистой оболочке.

Метод кольпоцитологии прост и заключается в заборе материала со слизистой оболочки боковой стенки влагалища на уровне наружного зева. Материал берется без усилий, чтобы в мазок попали поверхностные клетки эпителиального покрова, во избежание ошибочных трактовок. Приготовленные мазки после фиксации окрашиваются.

После их просмотра составляется кольпоцитограмма - характеристика влагалищного эпителия с указанием процентного соотношения (индекса) клеток разной степени дифференцировки (зрелости). Чаще используют кариопикногический индекс - отношение ороговевших клеток с пикнотическим ядром к общему числу клеток.

Чем выше индекс, тем выше насыщенность организма эстрогенами. Забор материала на «гормональное зеркало» может применяться и при профилактических осмотрах для выявления женщин с высоким эстрогенным уровнем в менопаузе, представляющих группу риска по раку эндометрия

Опухоли желудочно-кишечного тракта

Цитологические исследования хорошо дополняют существующие методы диагностики и дифференциальной диагностики рака данной локализации. При подозрении на рак пищевода и желудка материал для исследования получают методом «слепых» смывов физиологическим раствором, раствором ферментов или берут во время фиброэзофагогастроскопии.

При подозрении на колоректальный рак материал для цитологии может быть получен при пальцевом ректальном исследовании, ректороманоскопии, фиброколоноскопии и с помощью смывов. Цитологический метод особенно информативен при язвенных и инфильтративных формах рака.

Опухоли кожи

При подозрении на злокачественные опухоли кожи материал для цитологического исследования может быть получен путем отпечатков с изъязвленной поверхности, соскобов и пункции тонкой иглой. Особенно важно использование цитологии для диагностики меланы, так как это единственно возможный метод верификации ее в предоперационном периоде.

Применение биопсии при подозрении на меланому противопоказано из-за возможности диссеминации опухоли. Часто при локализации опухоли на лице цитология используется вместо биопсии, выполнение которой может оказаться невозможным или нежелательным по косметическим соображениям.

Другие опухоли

Цитология является ценным методом диагностики опухолей щитовидной и слюнных желез, мочеполового тракта (мочевого пузыря, почек, предстательной железы, яичек), мягких тканей и костей, лимфатической системы и других органов.

Нередко результаты цитологического исследования уточняют клинический диагноз, снимают необходимость проведения биопсии, способствуют проведению этиопатогенетически обоснованного лечения. Необходимо также отметить исключительно важную роль цитологического скрининга при массовых профилактических осмотрах.

Сегодня цитология является основным методом скрининга предрака и рака шейки матки и существенно дополняет другие методы скрининга при обследовании лиц из групп повышенного риска.

В последние годы все большее применение находят количественные иммуноморфологические и цитоморфологические методы исследования с использованием компьютерных технологий. Это дает возможность перейти от субъективных и только качественных к объективным и количественным методам анализа, что позволяет существенно повысить уровень диагностики опухолей.

Более того, в клинической онкоморфологии быстрыми темпами развиваются телеметрические технологии. С их помощью возможно проведение точной диагностики и квалифицированной консультации препаратов на расстоянии.

Таким образом, современный комплекс методов морфологической диагностики опухолей позволяет практически во всех случаях точно идентифицировать гистогенетическую принадлежность новообразования, степень его злокачественности и дать достаточно достоверную прогностическую оценку. Все это позволяет выработать адекватную конкретной ситуации тактику лечения согласно республиканским протоколам.

Угляница К.Н., Луд Н.Г., Угляница Н.К.

Клеточный уровень организации жизни

§ 16. История изучения клетки. Методы цитологических исследований.

История изучения клетки.

Мир клеток оставался полностью неизвестным до середины XVII в., пока люди не научились шлифовать линзы и использовать их для расширения возможностей зрения.

Одним из первых создателей микроскопа был Роберт Гук физик, метеоролог, биолог, инженер, архитектор. В 1665 г. он издал альбом рисунков под названием «макрография», в котором были представлены его наблюдения под микроскопом.

Одним из одаренных современников Гука был голландец Антони ван Левенгук, который создал 200 микроскопов собственной особой конструкции. Левенгук добился увеличения объектов в 270 раз и сделал выдающиеся открытия.

Роберт Броун в 1833 г. открыл в клетке ядро. После 1825 г. Ян Пуркинье разработал эффективные методики приготовления и окраски препаратов для микроскопической техники.

Клеточную теорию предложил для растений в 1837 г. немецкий ботаник Матиас Шлейден, а распространил на животный мир его друг, физиолог Теодор Шванн. Несколько позже ее дополнил Рудольф Вирхов, который в 1885 г. сформулировал положение «Каждая клетка происходит из клетки».

В середине XIX в. клеточная теория стала общепризнанной и основой для науки о клетке - цитологии. К концу XIX в. было открыто много компонентов клеток. Ученые описали их и дали им названия.

Но в 1945 г. цитологи впервые заглянули в клетки с помощью электронного микроскопа и увидели много неизвестных ранее структур. Итак, решающая роль в развитии цитологии принадлежит новым открытием в других науках, в частности в физике.

Методы цитологических исследований.

Основным методом является метод световой микроскопии. Он предусматривает применение светового микроскопа, но рассмотреть под световым микроскопом можно только специально приготовленные цитологические препараты.

Для приготовления препаратов цитологи используют предметные стекла и специально подготовленные объекты, которые можно рассматривать.

Чаще всего эти структуры бесцветные, поэтому их необходимо красить специальными красителями, каждый раз разными, в зависимости от того, какие структуры желательно увидеть.

Существуют два метода: метод приготовления давлений препаратов - исследуемый объект просто раздавливается в один слой между предметным и накрывным стеклом, и метод приготовления тонких срезов, состоящие из одного слоя клеток.

Для изучения живых клеток применяют метод фазово-контрастной микроскопии. Он базируется на том, что отдельные участки прозрачной клетки отличаются друг от друга по плотности и светопреломления.

Изучая живые клетки, применяют также метод флуоресцентной микроскопии. Смысл его заключается в том, что целый ряд веществ обладают способностью светиться при поглощении ими световой энергии. Например, если в флуоресцентный микроскоп рассматривать клетки растений, то на темно-синем теле будет видно красные зерна, ярко светятся, - это хлоропласты.

Существует метод, в котором используются меченые изотопы - метод авторадиографии - регистрации веществ, меченных изотопами. С помощью этого метода можно увидеть, к каким частям клетки попадают вещества, меченные радиоактивными изотопами.

Метод электронной микроскопии открыл цитолог те структуры клетки, которые имеют размеры, меньше длины световой волны. Благодаря этому методу появилась возможность рассмотреть вирусы и органеллы, на которых происходит синтез белка (рибосомы).

Цитологи могут также получать и изучать различные компоненты клеток с помощью фракционирования клеток. Клетку сначала разрушают, а затем выделяют клеточные структуры, используя специальное устройство - центрифугу.

Метод использования культуры клеток является методом длительного хранения и выращивания в специальных питательных средах клеток, тканей, небольших органов или их частей, выделенных из организма человека, животного или растения. Важным преимуществом этого метода является возможность наблюдения за жизнедеятельностью клеток с помощью микроскопа.

Значение цитологических методов в диагностике и лечении заболеваний человека.

1) Цитологические методы применяются в медицине для исследования физиологического состояния организма человека на основе изучения строения клеток. Они используются для выявления заболеваний крови, распознавания злокачественных и доброкачественных опухолей, многих заболеваний органов дыхания, пищеварения, мочевыделения, нервной системы и их лечение.

2) Стволовая клетка - это незрелая клетка, способная к самообновлению и развитию в специализированные клетки организма. Во взрослом организме стволовые клетки содержатся в основном в костном мозге и в очень небольшом количестве во всех органах и тканях. Их можно использовать для лечения многих заболеваний.

§ 17. Строение клеток прокариот и эукариот.

Единство строения клеток.

Содержание любой клетки отделен от внешней среды особой структурой - плазматической мембраной (плазмалемма). Эта обособленность позволяет создавать внутри клетки совсем особая среда, не похоже на то, что его окружает. Поэтому в клетке могут происходить те процессы, которые не происходят нигде, их называют процессами жизнедеятельности.

Внутренняя среда живой клетки, ограниченное плазматической мембраной, называется цитоплазмой. Она включает гиалоплазму (основную прозрачную вещество) и клеточные органеллы, а также различные непостоянные структуры - включения. К органелл, которые есть в любой клетке, относятся также рибосомы, на которых происходит синтез белка.

Строение клеток эукариот.

Эукариоты - это организмы, клетки которых имеют ядро. Ядро - это самая органеллы эукариотической клетки, в которой хранится и из которой переписывается наследственная информация, записанная в хромосомах. Хромосома - это молекула ДНК, интегрированная с белками. В ядре содержится ядрышко - место, где образуются другие важные органеллы, участвующих в синтезе белка - рибосомы. Но рибосомы только формируются в ядре, а работают они (т.е. синтезируют белок) в цитоплазме. Часть из них находится в цитоплазме свободно, а часть прикрепляется к мембран, образуют сетку, которая получила название эндоплазматической.

Рибосомы - немембранни органеллы.

Эндоплазматическая сеть - это сеть канальцев, ограниченных мембранами. Существует два типа: гладкая и гранулярная. На мембранах гранулярной эндоплазматической сети расположены рибосомы, поэтому в ней происходит синтез и транспортировки белков. А гладкая эндоплазматическая сеть - это место синтеза и транспортировки углеводов и липидов. На ней рибосом нет.

Для синтеза белков, углеводов и жиров необходима энергия, которую в эукариотической клетке производят «энергетические станции» клетки - митохондрии.

Митохондрии - двомембранни органеллы, в которых осуществляется процесс клеточного дыхания. На мембранах митохондрий окисляются органические соединения и накапливается химическая энергия в виде особых энергетических молекул (АТФ).

В клетке также есть место, где органические соединения могут накапливаться и откуда они могут транспортироваться, - это аппарат Гольджи, система плоских мембранных мешочков. Он участвует в транспортировке белков, липидов, углеводов. В аппарате Гольджи образуются также органеллы внутриклеточного пищеварения - лизосомы.

Лизосомы - одномембранни органеллы, характерные для клеток животных, содержат ферменты, которые могут расщеплять белки, углеводы, нуклеиновые кислоты, липиды.

В клетке могут быть органеллы, не имеющие мембранной строения, например рибосомы и цитоскелет.

Цитоскелет - это опорно-двигательная система клетки, включает микрофиламенты, реснички, жгутики, клеточный центр, который производит микротрубочки и центриоли.

Существуют органеллы, характерные только для клеток растений, - пластиды. Бывают: хлоропласты, хромопласты и лейкопласты. В хлоропластах происходит процесс фотосинтеза.

В клетках растений также вакуоли - продукты жизнедеятельности клетки, являющиеся резервуарами воды и растворенных в ней соединений. В эукариотических организмов относятся растения, животные и грибы.

Строение клеток прокариот.

Прокариоты - одноклеточные организмы, в клетках которых нет ядра.

Прокариотические клетки малы по размерам, сохраняют генетический материал в форме кольцевой молекулы ДНК (нуклеоидом). В прокариотических организмов относятся бактерии и цианобактерии, которые раньше называли сине-зелеными водорослями.

Если в прокариот происходит процесс аэробного дыхания, то для этого используются специальные выпячивание плазматической мембраны - мезосомы. Если бактерии фотосинтезирующие, то процесс фотосинтеза происходит на фотосинтетических мембранах - тилакоидов.

Синтез белка в прокариот происходит на рибосомах. В прокариотических клетке мало органелл.

Гипотезы происхождения органелл эукариотических клеток.

Прокариотические клетки появились на Земле раньше, чем эукариотические.

1) симбиотические гипотеза объясняет механизм возникновения некоторых органоидов эукариотической клетки - митохондрий и фотосинтезирующих пластид.

2) Инвагинацыонная гипотеза - утверждает, что происхождение эукариотической клетки исходит из того, что предковой формы был аэробный прокариот. Органеллы в нем возникли в результате впячивания и отслоение частей оболочки с последующей функциональной специализацией в ядро, митохондрии, хлоропласты других органелл.

§ 18. Клеточные мембраны. Транспортировки веществ через мембраны. Поверхностный аппарат клетки, его функции.

Клеточные мембраны.

Биологические мембраны - это тонкие смежные структуры молекулярных размеров, расположенные на поверхности клеток и субклеточных частей, а также канальцев и пузырьков, пронизывающих протоплазму. Функция биологических мембран - регулирование транспортировки ионов, сахаров, аминокислот и других продуктов обмена веществ.

В основе любой мембраны лежит двойной слой фосфолипидов.

Однако билипидный слой - это еще не готова мембрана, а лишь ее основа. С билипидного слоем должны связаться белки, называемые мембранными белками. Именно мембранные белки определяют многие свойства мембран. Входят в состав мембран и углеводы, образуют комплексы с белками или липидами. Мембрана состоит из слоя билипидив, в котором плавают (или закреплены) белковые молекулы, образуя в нем своеобразную мозаику.

Строение мембраны соответствует ее функциям: транспортной, барьерной и рецепторной.

1) Барьерная функция. Мембрана является барьером, который предотвращает поступление в клетки различных химических веществ и других агентов.

2) Рецепторные функции. Поверхность мембраны имеет большой набор рецепторов, делающих возможными специфические реакции с различными агентами.

3) Транспортная функция. Через мембрану идет транспорт ионов и веществ.

Покрывая клетку и отделяя ее от окружающей среды, биологические мембраны обеспечивают целостность клеток и органелл. Она поддерживает неравномерное распределение ионов калия, натрия, хлора и других ионов между протоплазмой и окружающей средой.

Особенно важной мембраной в клетке является плазмалемма - поверхностная мембрана. Она выполняет барьерную, транспортную, рецепторную, сигнальную функции.

Транспортировки веществ через мембраны.

Существуют два активных процесса: экзоцитоз и эндоцитоз.

Из клетки вещества выводятся с помощью экзоцитоза - слияние внутриклеточных пузырьков с плазматической мембраной. В клетку вещества могут попадать посредством эндоцитоза. В процессе эндоцитоза плазматическая мембрана образует вогнутости и вырасти, которые потом, отслаивая, превращаются в пузырьки или вакуоли.

Различают два типа эндоцитоза:

- Пиноцитоз - поглощение жидкости и растворенных веществ с помощью небольших пузырьков;

- Фагоцитоз - поглощение крупных частиц, таких как микроорганизмы или остатки клеток.

В случае фагоцитоза образуются большие пузыри, которые называются вакуолями.

Молекулы проходят через мембраны благодаря процессам: простой диффузии, облегченной диффузии, активному транспортировке.

Простая диффузия - это пример пассивного транспортировки, проходит из зоны с большей концентрацией молекул в зону с меньшей концентрацией. Путем простой диффузии в клетку проникают неполярные (гидрофобные) вещества, растворимые в липидах, и мелкие незаряженные молекулы (например, вода). Однако большинство веществ переносится через мембрану с помощью погруженных в нее транспортных белков. Различают две формы обращения: облегченная диффузия и активное транспортировки.

Облегченная диффузия обусловлена ​​градиентом концентрации, и молекулы движутся согласно этому градиента. Однако молекула заряжена, то на ее транспортировку влияет как градиент концентрации, так и мембранный потенциал.

Активное транспортировки - это перенос растворенных веществ против градиента концентрации с использованием энергии АТФ. Энергия необходима потому, что вещество должно двигаться, вопреки своему естественному стремлению двигаться по диффузией, в противоположном направлении. Примером может служить натрий-калиевый насос. По законам диффузии ионы Nа постоянно движутся внутрь клетки, а ионы К + - из клетки. Нарушение необходимой концентрации этих ионов влечет за-гибель клетки.

Поверхностный аппарат клетки.

Разновидность клеток прокариот и эукариот состоит из частей: поверхностного аппарата, цитоплазмы, ядерного аппарата.

Поверхностный аппарат клетки выполняет три функции, универсальные для всех видов клеток: барьерную, транспортную, рецепторную. Он может осуществлять и ряд специфических функций (например, механическая тургорного функция клеточной стенки в растительных клетках). Поверхностный аппарат клеток состоит из систем: плазматической мембраны, надмембранный комплекса и субмембранного (т.е. пидмембранного) опорно-сократительного аппарата.

Плазматическая мембрана, или плазмалемма, - это основная, универсальная для всех клеток система поверхностного аппарата. Под ней расположена субмембранна система, которая участвует в трансмембранному транспортировке и рецепции и является частью цитоплазмы.

Надмембранная структура поверхностного аппарата осуществляют взаимодействие клеток с внешней средой или с другими клетками. У клеток животных надмембранный комплекс, или гликокаликс, играет важную роль в рецепторной функции клеток. Гликокаликс состоит из углеводов, он сравнительно тонкий и эластичный.

К производным надмембранным структурам принадлежит клеточная стенка. Ее должны клетки растений, грибов и бактерий. Клеточная стенка растений содержит целлюлозу, грибов - хитин, бактерий - муреин. Она достаточно жесткая, не сжимается. Через клеточную стенку проходит вода, соли, молекулы многих органических веществ. Явление плазмолиза и деплазмолиза в клетках растений.

Плазмолиз - это отделение цитоплазмы от оболочки при погружении клетки в гипертонический, т.е. концентрированные извне, раствор. Если животные клетки погрузить в гипертонический раствор, то они сжимаются. Иногда плазмолизованые клетки остаются живыми. Если погрузить такие клетки в воду, в которой концентрация солей ниже, чем в клетке, происходит деплазмолиз.

Деплазмолиз - это возвращение цитоплазмы клеток растений из состояния плазмолиза в исходное состояние.

Большое значение имеет также широкое применение во время биопсий и цитологических исследований. До настоящего времени дебатируется вопрос относительно возможностей цитоло­гического и методов. Однако между ними нет принципиальной разницы. Эти методы призваны дополнять друг друга. Цитологией должен заниматься квалифицированный мор­фолог, сочетая работу в этом направлении с гистологическими исследованиями. Только таким путем можно добиться повышения квалификации морфолога в области цитологии, поскольку перво­начальные данные уточняются путем более полных гистологиче­ских данных. Следует отметить, что квалифицированный морфолог одновременно является и цитологом, особенно это касается опреде­ления ранних форм злокачественных опухолей и предопухолевых процессов. Существует неправильное представление, что цитолог ставит диагноз по отдельным клеткам. В действительности же ци­тологическое исследование является по существу своеобразной биопсией, благодаря которой могут быть исследованы отдельные клетки и их комплексы, составляющие «фон», на котором разви­вается опухоль. У такой биопсии есть определенные преимущест­ва, так как она весьма доступна, безопасна. Кроме этого, материал для исследования удается получить из большого количества мест. При исследовании цитологических мазков, так же как и при ги­стологическом исследовании, необходимо применять различные гистохимические окраски в зависимости от характера исследуемого материала (окраска по методу Романовского-Гимза при исследова­нии лимфоузлов и органов кроветворной системы, окраска по спо­собу Папаниколау при исследовании отделяемого шейки матки, легких и других органов, где имеется покровный многослойный плоский эпителий, окраска на слизь). Это дает возможность проводить гисто­химический анализ нарушений обмена веществ в клетках.

Специально следует остановиться на раке типа Бовена. Очаги прединвазивной формы рака встречаются либо в виде единично­го очага начальной малигнизации, либо в виде множественных очагов, иногда на значительном расстоянии друг от друга. Изуче­ние микропрепаратов и наблюдение за больными показали, что гииперпластические, регенераторные процессы и хроническое вос­паление должны быть предметом внимания как клиницистов, так и патологоанатомов.

Начальные формы рака представляется возможным определять в желудке, кишечнике, матке, придаточных полостях носа. Известно, что гигантоклеточные опухоли костей могут быть источ­ником развития саркомы; из смешанных опухолей околоувшой железы развиваются раковые опухоли; при лимфогранулематозе возможен переход в ретикулосаркому; тератомы могут быть источ­ником развития злокачественных опухолей различного строения и сами, имея доброкачественное гистологическое строение, могут метастазировать.

В ряде органов еще ясно не очерчена четкая морфологическая картина таких начальных форм злокачественных опухолей, хотя, конечно, прединвазивная форма имеет место при любых локализа­циях. Однако при этом необходимо как можно тщательнее иссле­довать их с целью выявления ранних форм и предупреждения за­пущенных форм опухолей.

Диагностировать и злокачественные новообразования нередко чрезвычайно трудно, а иногда устано­вить природу и характер опухоли без гистологического и цитоло­гического исследований вообще невозможно.

Врачи-патогистологи должны учитывать, что проводить гисто­логический анализ присылаемого на исследование материала нуж­но как можно быстрее (естественно, не в ущерб качеству), так как всякое промедление при уточнении характера заболевания резко ухудшает прогноз заболевания в случае наличия опухолевого про­цесса.

В последнее время широкое применение с целью ранней диаг­ностики рака нашел цитологический метод исследования. Этот метод основан на изучении групп клеточных элементов, содержа­щихся в выделениях слизистых оболочек органов, пораженных опухолями.

В настоящее время имеется уже значительное количество ис­следований, которые показывают, что в начальных стадиях рако­вое поражение длительное время остается в пределах эпителиаль­ного покрова. В процессе канцеризации клетки еще до деструктив­ного роста приобретают свойства злокачественных, по которым их можно распознать (интраэпителиальные, интраканаликулярные формы рака). Деструктивный рост проявляется уже на более позд­них стадиях развития опухоли.

Цитологический метод успешно применяется при диагностике заболеваний пищевода, легких, желудка, прямой кишки, моче­вого пузыря, шейки матки, ротовой полости. В ряде случаев, особенно тогда, когда невозможно произвести биопсию, трудно правильно поставить диагноз без цитологического метода иссле­дования.

Болезнь Бовена является классическим примером поверхност­но протекающего интраэпителиального рака, при котором лишь в дальнейшем можно наблюдать погружной рост и метастазирование в лимфатические узлы.

На почве мастопа­тии развиваются интраканаликулярные формы , начинающиеся и развивающиеся в каналах с последую­щим деструктивным ростом.

Аналогичные примеры наблюдаются и при раковых опухолях шейки матки, при так называемых интраэпителиальных формах, когда распространение опухоли происходит по плоскости, а клет­ки отличаются полиморфизмом, но не распространяются за пре­делы покровного эпителия и только в дальнейшем обнаруживают­ся признаки инфильтративного роста.

Как в норме, так и при патологии постоянно наблюдается оттор­жение отдельных клеток и их групп. Отторжение элементов опу­холи происходит на различных стадиях злокачественного роста, что помогает еще до распада опухоли при исследовании выделений распознать процесс даже в тот период, когда клиническая карти­на еще не дает возможности поставить правильный диагноз. Та­ким образом, при помощи изучения морфологических особенностей злокачественных клеток, встречающихся в выделениях, можно осу­ществлять раннюю диагностику злокачественных новообразований.

Впервые цитологический метод исследования начал применять­ся в конце прошлого столетия основоположником харьковской школы патологов В. Б. Крыловым и его учениками, которые раз­работали метод исследования нативных (неокрашенных) препа­ратов с целью диагностики злокачественных опухолей.

Исследование в нативном виде нередко бывает затруднено, особенно при ранних формах злокачественного роста. В последнее время более достоверным методом цитологического исследования считается предварительное изучение материала в нативном виде с дальнейшей фиксацией и окраской мазка различными красками, среди которых наиболее распространенными являются окраски по Романовскому - Гимза, Папаниколау. Несмотря на то, что при фиксации и окраске клеточные элементы до некоторой степени изменяют свою форму, все же имеется возможность более тонкого изучения клеточной структуры.

Выделения, собранные для цитологических исследований, на­носят на предметное стекло, после чего немедленно (чтобы избе­жать высыхания препарата) их погружают для фиксации в смесь спирта с эфиром, взятых в одинаковых количествах (смесь Никифорова), которая обеспечивает сохранение формы клеточных элементов.

Для цитологической диагностики необходимо достаточное ко­личество материала. При его отсутствии прибегают к повторным, иногда многократным исследованиям.

О злокачественном превращении клеток можно судить на осно­вании совокупности признаков, характеризующих клетки ново­образования и их взаимоотношения с другими клетками. К таким признакам, в первую очередь, относятся резко выраженная сте­пень атипии, полиморфизм величины и формы клеток, ядер и яд­рышек, увеличение ядра сравнительно с размерами клеток, обра­зование гигантских ядер и в дальнейшем клеток с изменением сети хроматина, отличающегося интенсивной окраской, базофилией протоплазмы.

Однако целый ряд перечисленных признаков встречается при воспалительных и регенераторных процессах, а поэтому всегда необходимо проводить дифференциальный диагноз.

Злокачественному превращению обычно предшествуют пред­опухолевые изменения и при цитологическом исследовании не­обходимо учитывать «патологический фон», на почве которого возникла раковая опухоль. Только на основании комплексного цитологического анализа, то есть при учете всех клеточных эле­ментов (атипического эпителия, лимфоцитов, лейкоцитов, мезотелия). характерных для предшествующих раковому превращению патологических изменений, можно поставить правильный диагноз.

Стремление провести дифференциальную диагностику доброка­чественных процессов от злокачественных привело к тому, что не­которые исследователи пытаются при диагностике, например, хронического воспалительного процесса, следить за динамикой дальнейшего течения заболевания с тем, чтобы уловить самую на­чальную стадию малигиизации. В настоящее время возникла не­обходимость не только с достоверностью устанавливать нали­чие злокачественной опухоли, но и исключать наличие малигнизации клеток.

Даже при самых на­чальных процессах регенерации путем цитологического исследова­ния отделяемого шейки матки и полости рта можно обнаружить гипохромные и гиперхромные клетки, гипертрофированные клетки, от­личающиеся некоторым полиморфизмом и вакуолизацией прото­плазмы. При дальнейшем развитии процесса появляются зернис­тые вакуолизированные глыбчатые клетки. При возникновении рака в мазках имеется большое количество «голых» ядер с измене­нием ядрышек, с появлением гигантских клеток и ядер, с обра­зованием синтициальных форм и вакуолизацией протоплазмы. Иногда наблюдаются митозы и явления цитофагии. При развитых злокачественных опухолях матки в мазке отмечаются характер­ные формы лейкоцитов - разбухшие, лизированные или же раз­мазанные в препарате, в виде тяжей и нитей ядерного вещества. Фагоцитоз при этом отсутствует. В Киевского научно- исследовательского рентгено-радиологического и онкологическо­го института А. В. Руденко предложила классификацию атипичных эпителиальных клеток при предраковых и начальных раковых поражениях шейки матки. При этом установлено, что изменения соотношений в размере протоплазмы и ядра клеток эпителия удает­ся наблюдать у больных с воспалительными изменениями шейки матки. Использование этой классификации на практике облегчает отбор больных, требующих дальнейшего наблюдения. По материа­лам нашей клиники, правильные цитологические диагнозы, под­твержденные в дальнейшем гистологическими исследованиями при , были получены почти в 100% случаев. Этим методом диагностируются также ранние стадии рака шейки матки даже у тех больных, у которых невооруженным глазом не удается обнаружить каких-либо изменений в органе и отсутствуют клини­ческие симптомы заболевания.

Методика цитологического исследования дает возможность уловить атипию эпителиального покрова шейки матки, предшествующую росту раковой опухоли, а при повтор­ных наблюдениях за такими больными - обнаружить самые ран­ние интраэпителиальные стадии рака.

О высокой эффективности цитологического метода исследова­ния свидетельствуют данные Львовского онкологического диспан­сера, где при обследовании 108 больных совпадение цитологиче­ских и гистологических диагнозов наблюдалось в 88,3%. По дан­ным Института акушерства и гинекологии, раковые элементы обнаруживаются в мазках у больных раком шейки мат­ки в 96,7% (Б. И. Желсзнов). При наблюдениях за 136 больными с подозрением на рак цервикального канала цитологический метод позволил у 65 из них установить раковое заболевание.

В клинике А. И. Савицкого цитологический метод с успехом используется для исследования выделений из легкого, молочной железы и других органов. H. Н. Шиллер-Волкова при изучении выделений из шейки матки показала, что признаком малигниза ции являются крупные эпителиальные клетки в мазках с крупным молодым ядром, с выраженным полиморфизмом и вакуолизацией протоплазмы. Клеточные группы имеют вид синтициальных образо­ваний без четких границ отдельных клеток, с большим количест­вом тесно прилегающих друг к другу полиморфных ядер. Обсле­дование 158 женщин цитологическим методом дало возможность обнаружить у 14 больных изменения, подозрительные в смысле ракового заболевания, что в дальнейшем было подтверждено гис­тологическим исследованием. При этом у 11 больных не было никаких клинических признаков, свидетельствующих о раковом процессе.

Особенно важное значение приобретает цитологический метод для диагностики новообразований легких, наличие которых до настоящего времени очень трудно распознать. Методы цитологиче­ской диагностики при раке легких достигли высокого совершенства.

В клинике онкологического института имени А. П. Герцена при исследовании 230 больных раком лег­ких положительный диагноз был поставлен в среднем в 89,6%. причем при центрально расположенных раковых новообра­зованиях - в 94,7%, а при периферически расположенных - в 83%.

Также применяется метод получения отделяемого слизистой бронхов и микроскопических кусочков опухолей при помощи вакуумпритяжения тканей, что достигается путем введения специальной резиновой трубки непо­средственно в бронх к очагу поражения (метод бронхо-аспирационной биопсии). Если при рентгенологическом исследовании опухоль диагностировалась у 77% больных, при бронхоскопии - у 84,6%, то при помощи указанного метода исследования бронхогенный рак распознается у 94,8% больных.

При исследовании больных различными заболеваниями пище­вода мы пользовались методом аспирационной биопсии, применяя подведение специального зонда к очагу поражения в пище­воде. При этом достоверные диагнозы установлены в 92%.

В клинике Киевского научно-исследовательского рентгено­радиологического и онкологического института Н. П. Булич. исследуя промывные воды желудка, получаемые разработанным ею методом сифонирования через двойной дуоденальный зонд, проводила дифференциальный диагноз между раковыми и другими заболеваниями желудка. Достоверный диагноз при раке получен автором в 69%.

Ци­тологический метод исследования нашел свое применение и при других локализациях, в частности при раке прямой кишки, носо­вой полости, гортани, при исследовании спинномозговой жидко­сти.

Накопленный опыт показывает, что этот метод исследования в комплексе с клиническими, рентгенологическими, гистологиче­скими и гистохимическими данными является весьма эффективным диагностическим приемом. Важное преимущество его заключается в быстроте исследования, доступности, безопасности, что дает возможность широко применять его в амбулаторной практике и при групповых профилактических осмотрах населения.

Статью подготовил и отредактировал: врач-хирург