Открытие моноклональных антител и техники гибридизации, дальнейший прогресс иммуногистохимии и онкоцитогенетики, начавшийся в 60-е годы, привели к своеобразному ренессансу онкоморфологии — как практической, так и, особенно, теоретической. Быстро продвигается вперед учение об опухолевых маркерах. Промышленные базы высокоразвитых стран все увеличивают разнообразие и количество коммерчески доступных иммуногистохимических наборов, которые в свою очередь весьма интенсивно создаются и используются в лабораториях.
Это приводит к значительным научно-практическим результатам: усовершенствованы многие онко-морфологические классификации, решены многие неясные проблемы гистогенеза опухолей, значительно расширены представления о функциональных и формообразовательных потенциях тканей. Современная онкоморфологическая литература буквально наводнена новыми данными, требующими и подытоживания, и осмысления. Однако прежде, чем перейти к этому материалу, следует кратко остановиться на некоторых основных понятиях из биологии тканей и общей онкоморфологии.
Начнем с таких понятий, как дифференцировка, компетенция, интеграция, клон, дифферон, ткань. Далее мы часто ими пользуемся и, конечно, необходимо привести определения, кратко обозначить нашу позицию в отношении этих разноречиво трактуемых понятий. Придется ограничиться частными определениями, важными с точки зрения патоморфолога, и опустить эволюционно-биологические, биохимические аспекты.
Подробные определения и сведения на этот счет представлены А. А. Клишовым и другими. В то же время некоторых генетических аспектов не избежать, ибо речь большей частью пойдет о тех механизмах дифференцировки и опухолевой прогрессии, которые имеют генетическую природу.
Итак, вначале о той нормальной дифференцировке, которая происходит в ходе физиологического обновления тканей. Ее можно определить как процесс реализации генетически обусловленной программы формирования определенного фенотипа (совокупности морфофункциональных признаков) клеток, отражающего их способность к тем или иным специфическим (профильным) функциям.
Для реализации этой программы стволовые клетки, которые в каждой обновляющейся ткани генетически фиксированы в недифференцированном состоянии и служат изначальным источником обновления, должны воспринять сигналы к делению. В определенных ритмах эти сигналы поступают из микроокружения — от клеток-соседей и из межклеточного матрикса — и включают механизм митоза. Производные стволовых клеток, различные камбиальные элементы — коммитированные бласты, монопотентные предшественники и др. — воспринимают уже сигналы и для деления, и для дифференцировки.
Как и стволовые клетки, они должны обладать для этого компетенцией, т. е. специфической чувствительностью к индуктивным сигналам из микроокружения. Эта чувствительность реализуется с помощью рецепторных систем восприятия сигналов на плазмолемме и систем передачи информации к соответствующим генам. Таким образом, в запуске механизмов естественного обновления тканей большую роль играет межклеточная интеграция — согласованное взаимодействие — в данном случае между камбиальными клетками и микроокружением.
Что такое клон дифферон ткань
Дифференциация — это стойкое структурно-функциональное преобразование клеток в различные специализированные клетки. Дифференцировка клеток биохимически связана с синтезом специфических белков, а цитологически — с образованием специальных органелл и включений. При дифференцировке клеток происходит избирательная активация генов. Важным показателем клеточной дифференцировки является сдвиг ядерно-цитоплазменного отношения в сторону преобладания размеров цитоплазмы над размером ядра. Дифференцировка происходит на всех этапах онтогенеза. Особенно отчетливо выражены процессы дифференциации клеток на этапе развития тканей из материала эмбриональных зачатков. Специализация клеток обусловлена их детерминацией.
Детерминация — это процесс определения пути, направления, программы развития материала эмбриональных зачатков с образованием специализированных тканей. Детерминация может быть оотипической (программирующей развитие из яйцеклетки и зиготы организма в целом), зачатковой (программирующей развитие органов или систем, возникающих из эмбриональных зачатков), тканевой (программирующей развитие данной специализированной ткани) и клеточной (программирующей дифференцировку конкретных клеток). Различают детерминацию: 1) лабильную, неустойчивую, обратимую и 2) стабильную, устойчивую и необратимую. При детерминации тканевых клеток происходит стойкое закрепление их свойств, вследствие чего ткани теряют способность к взаимному превращению (метаплазии). Механизм детерминации связан со стойкими изменениями процессов репрессии (блокирования) и экспрессии (деблокирования) различных генов.
Читайте также: Полиэстер это дышащая ткань или нет
Клеточная гибель — широко распространенное явление как в эмбриогенезе, так и в эмбриональном гистогенезе. Как правило, в развитии зародыша и тканей гибель клеток протекает по типу апоптоза. Примерами программированной гибели являются гибель эпителиоцитов в межпальцевых промежутках, гибель клеток по краю срастающихся небных перегородок. Программированная гибель клеток хвоста происходит при метаморфозе личинки лягушки. Это примеры морфогенетической гибели. В эмбриональном гистогенезе также наблюдается гибель клеток, например при развитии нервной ткани, скелетной мышечной ткани и др. Это примеры гистогенетической гибели. В дефинитивном организме путем апоптоза погибают лимфоциты при их селекции в тимусе, клетки оболочек фолликулов яичников в процессе их отбора для овуляции и др.
Понятие о диффероне. По мере развития тканей из материала эмбриональных зачатков возникает клеточное сообщество, в котором выделяются клетки различной степени зрелости. Совокупность клеточных форм, составляющих линию дифференцировки, называют диффероном, или гистогенетическим рядом. Дифферон составляют несколько групп клеток: 1) стволовые клетки, 2) клетки-предшественники, 3) зрелые дифференцированные клетки, 4) стареющие и отмирающие клетки. Стволовые клетки — исходные клетки гистогенетического ряда — это самоподдерживающаяся популяция клеток, способных дифференцироваться в различных направлениях. Обладая высокими пролиферативными потенциями, сами они (тем не менее) делятся очень редко.
Клетки-предшественники (полустволовые, камбиальные) составляют следующую часть гистогенетического ряда. Эти клетки претерпевают несколько циклов деления, пополняя клеточную совокупность новыми элементами, и часть из них затем начинают специфическую дифференцировку (под влиянием факторов микроокружения). Это популяция коммитированных клеток, способная дифференцироваться в определенном направлении.
Зрелые функционирующие и стареющие клетки завершают гистогенетический ряд, или дифферон. Соотношение клеток различной степени зрелости в дифферонах зрелых тканей организма неодинаково и зависит от основных закономерных процессов физиологической регенерации, присущих конкретному виду ткани. Так, в обновляющихся тканях обнаруживаются все части клеточного дифферона — от стволовой до высокодифференцированной и гибнущей. В типе растущих тканей преобладают процессы роста. Одновременно в ткани присутствуют клетки средней и конечной частей дифферона. В гистогенезе митотическая активность клеток постепенно снижается до низкой или крайне низкой, наличие стволовых клеток подразумевается только в составе эмбриональных зачатков. Потомки стволовых клеток некоторое время существуют как пролиферативный пул ткани, но их популяция быстро расходуется в постнатальном онтогенезе. В стабильном типе тканей имеются лишь клетки высокодифференцированной и гибнущей частей дифферона, стволовые клетки обнаруживаются лишь в составе эмбриональных зачатков и полностью расходуются в эмбриогенезе.
Изучение тканей с позиций их клеточно-дифферонного состава позволяет различать монодифферонные — (например, хрящевая, плотная оформленная соединительная и др.) и полидифферонные (например, эпидермис, кровь, рыхлая волокнистая соединительная, костная) ткани. Следовательно, несмотря на то, что в эмбриональном гистогенезе ткани закладываются как монодифферонные, в дальнейшем большинство дефинитивных тканей формируются как системы взаимодействующих клеток (клеточных дифферонов), источником развития которых являются стволовые клетки разных эмбриональных зачатков.
Ткань — это фило- и онтогенетически сложившаяся система клеточных дифферонов и их неклеточных производных, функции и регенераторная способность которой определяется гистогенетическими свойствами ведущего клеточного дифферона.
Читайте также: Особенностью образовательной ткани является активное деление клеток
Ткань является структурным компонентом органа и в то же время частью одной из четырех тканевых систем — покровных, тканей внутренней среды, мышечных и невральных.
Что такое клон дифферон ткань
Популяция (линия) однопрофильных клеток, производных одной стволовой клетки, образует клон. Для последнего характерна гено-и фенотипическая гетерогенность — разнообразие. Гетерогенность генотипа (совокупности наследственных факторов) проявляется, в частности, в том, что в клетках попеременно активируются лишь те группы генов, которые кодируют белки, необходимые для какой-либо данной ступени дифференцировки.
Это влечет за собой гетерогенность фенотипа, ибо одномоментно клетки, сублинии и ряды клеток находятся внутри клона на разных ступенях дифференцировки. Степень внутриклональной фенотипической гетерогенности сильно варьирует в связи со спецификой органа. Например, различия в дифференцировке у кератоцитов эпидермиса определяются послойно очень легко, а у гепатоцитов — лишь с применением сложных иммуно- и гистохимических маркеров.
Если не брать в расчет случайные мутации, изредка происходящие в камбиальных клетках, но не имеющие существенного значения при гомеостазе из-за элиминации или подавления мутантов, то следует признать внутриклональную гетерогенность стабильной, связанной с ритмом размножения и интеграцией.
Морфофункциональная система интегрированных однопрофильных клонов составляет дифферон, а такая же система согласованно взаимодействующих разнопрофильных дифферонов, служащая целям органоспецифических функций, является тканью. Например, в эпидермисе имеется три дифферона — кератоцитарный, меланоцитарный, дифферон грануло-дендроцитов Лангерганса, а в уротелии два — уротелиальный и апудоцитарный. Каждый из них по составу поликлонален, но дифференцирован в одном направлении, а стало быть, вырабатывает продукты, специфичные для своего фенотипа.
Мы остановились только на тех дифферонах, в которых обновление происходит путем митоза и в которых чаще всего у человека возникают опухоли. Однако хорошо известно, что в кардиомиоцитарном, гепатоцитарном, нейроцитарном и других дифферонах обновление (редупликация ДНК и удвоение органелл) происходит без цитотомии. Определить фракции „роста», покоя и дифференцировки в таких дифферонах значительно сложнее — как в норме, так и при опухолевой трансформации, несмотря на то, что последняя обычно „ломает» присущий норме внутриклеточный механизм регенерации и „заставляет» клетки вступать в митоз.
Биомеханизмы прогрессии злокачественных опухолей следует рассматривать последовательно на трех этапах: неинвазивном, инвазивном и метастатическом. В ходе неинвазивного этапа эти механизмы начинают действовать с момента злокачественной опухолевой трансформации (ЗОТ) камбиальных, иногда стволовых элементов, становящихся клетками-мишенями.
ПОНЯТИЕ О ТКАНЯХ. ЭВОЛЮЦИЯ ТКАНЕЙ
МОРФОМЕТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ.
Позволяют определять с помощью специальных сеток число любых структур, их площади, диаметры, ядерно-плазменные отношения.
Различают ручную морфометрию и автоматизированную, при которой все параметры измеряются и регистрируются в приборе автоматически.
Автоматизированные системы обработки изображений позволяют эффективно применять количественные методы.
1. Гистология под ред. Ю.Н.Афанасьева, Н.А.Юрьиной. М., 1989, 2001, 2002 с.10-27.
ТЕМА: Предмет и методы гистологии.
1. Дайте определение ткани.
2. Какие классификации тканей Вам известны?
3. Что представляет собой микротом?
4. В чем различие между световой и электронной микроскопией?
5. Каковы типы световой микроскопии? В чем их различия?
6. Что устанавливают гистохимические методы?
7. Что представляет собой цитофотометрия?
8. В чем сущность метода радиоавтографии?
Основные критерии, которыми оперирует гистология – это гистологические элементы.
Гистологические элементы являются структурно-функциональными единицами, образующими ткани, органы, организм в целом.
Ткань – это филогенетически сложившаяся система гистологических элементов, объединенных общей структурой, функцией и происхождением.
Читайте также: Ткань для ресторанного текстиля
Система гистологических элементов конструируется, обновляется и функционирует лишь при условии образования контактов между ними и информационных взаимоотношений, т.е. множества процессов, объединенных термином межклеточные взаимоотношения.
Гистологические элементы подразделяются на две основные категории – клеточные (клетка, симпласт, синцитий) и неклеточные (компоненты межклеточного вещества).
Клетка – главный элемент, а симпласты и синцитий образуются из отдельных клеток.
Симпласт – многоядерная структура, образованная при слиянии однотипных клеток (остеопласт, поперечно-полосатое мышечное волокно).
Синцитий – это структура, состоящая из клеток, соединенных цитоплазматическими мостиками. Например, синцитиотрофобласт, синцитий в сперматогенном эпителии семенных канальцев.
Группы клеток образуют клеточные популяции.
Леблон (1964г.) рассматривал 2 критерия для выделения клеточной популяции:
1. наличие или отсутствие митозов внутри популяции
2. продолжительность жизни клеток – потомков по сравнению с жизнью хозяина.
Леблон выделил четыре категории клеточных популяций:
1. эмбриональная популяция;
2. статистическая популяция (нейроны);
3. растущая популяция (делятся, но митозы затухают);
4. обновляющаяся популяция (много митозов). Клетки могут находиться на разных стадиях дифференцировки, функционального состояния.
В гистологии рассматривают следующие сообщества клеток:
Клеточный тип включает понятие клеточные фенотипы, а также пластичность и границы нормы клеточного типа.
Клетки одинаковой морфофизиологической характеристики относятся к одному клеточному типу. Например, кардиомиоциты, которые делятся на рабочие, проводящие и эндокринные. Это разные типы или разные фенотипы.
Клеточный тип – это сумма фенотипов. Для них характерны пластичность и границы нормы. В организме человека насчитывают более 200 клеточных типов.
Совокупность клеточных форм, составляющих ту или иную линию дифференцировки называется дифферон (гистогенетический ряд).
В диффероне последовательно различают:
б) клетки – предшественницы
В диффероне нарастает специализация. Например, при гистогенезе эритроцитов.
В норме дифференцировка необратима.
Клон – группа клеток, происходящая от одной родоначальной клетки – предшественницы.
Представление о клоне возникло в иммунологии. При попадании в организм антигена одна иммунокомпетентная клетка усиленно размножается и образуется большое количество одинаковых клеток (клон), способных синтезировать антитела к антигену.
Также клоном является определенное количество сперматозоидов, которые образуются в процессе сперматогенеза и спермиогенеза.
Помимо клеток ткани содержат межклеточное вещество или тканевой матрикс. В разных тканях его разное количество.
Межклеточное вещество состоит из основного вещества, иногда содержит волокна (например, в соединительной ткани). Компоненты внеклеточного матрикса вырабатываются клетками, но они, в свою очередь, влияют на клетки (например, контролируют их пролиферацию и дифференцировку).
В тканях имеются жидкости: внутриклеточная и внеклеточная.
Внутриклеточная жидкость составляет 55% всей воды организма человека, содержит в низкой концентрации Na + , Cl — , HCO3 — , в высокой концентрации К + , органические фосфаты (АТФ) и белок. Низкая концентрация Na + и высокая концентрация К + обусловлены работой Na + , К + — АТФ-азы, выкачивающей Na + из клетки в обмен на К + .
Внеклеточная жидкость составляет 20% всей воды организма. Здесь выделяют:
а) интерстициальную жидкость (20% всей воды организма, находящейся в межклеточном пространстве тканей).
б) 7,5% всей воды организма составляет плазма, химический состав которой сходен с таковым интерстициальной жидкости, но концентрация белка в плазме выше.
в) Кристаллизационная вода, находящаяся в костях и хряще (15% всей воды организма).
г) трансклеточная жидкость (2,5% всей воды организма), содержащаяся в пищеварительном тракте, желчи, мочевыделительной системе, внутриглазной и цереброспинальной жидкости, в жидкостях серозных полостей как плевра, брюшина, перикард.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом