Таблица 6
Содержание мелатонина и серотонина в клетках предстательной железы в норме, при доброкачественной гиперплазии и аденокарциноме
Группа мужчин
|
В пределах нормы
|
Повышено
|
мелатонин
|
серотонин
|
мелатонин
|
серотонин
|
абс.
|
%
|
абс.
|
%
|
абс.
|
%
|
абс.
|
%
|
Интактная предстательная железа (n=22)
|
20
|
90,9
|
21
|
95,5
|
2
|
9,1
|
1
|
4,5
|
ДГПЖ (n=48)
|
42
|
87,5
|
45
|
93,7
|
6
|
12,5
|
3
|
6,3
|
Аденокарцинома (n=32)
|
13
|
40,6
|
11
|
34,3
|
19
|
59,4
|
21
|
65,7
|
Из данных, представленных в табл. 6, следует, что в интактной предстательной железе накопление МТ было в пределах нормы чаще, чем в ткани аденокарциномы. При этом не наблюдались различия в накоплении МТ в аденокарциноме и в интактной железе в 33% образцов, а в 59% образцов накопление МТ в аденокарциноме была выше, чем в интактной железе. Разница в содержании МТ в аденокарциноме по сравнению с интактной железой (табл. 6) была статистически достоверна.
Данные показывают, что у примерно 60% лиц, страдающих аденокарциномой предстательной железы, содержание МТ и серотонина в клетках железы повышено, что может быть использовано для диагностики названного заболевания.
Мелатонин-содержащие клетки в неэндокринных злокачественных опухолях у пациентов пожилого и старческого возраста
Мелатонин-содержащие клетки в опухолях гортани
При окраске гематоксилином-эозином опухоли гортани во всех случаях имели строение плоскоклеточного рака. Из 32 исследованных новообразований 13 опухолей представляли собой плоскоклеточный неороговевающий рак, 19 – плоскоклеточный ороговевающий рак. В 9 из 32 исследованных опухолей были обнаружены апудоциты: в 4 плоскоклеточных ороговевающих раках и в 5 плоскоклеточных неороговевающих раках.
Обработка препаратов по Гримелиусу показала, что во всех 9 случаях апудоциты в ткани опухоли давали положительную аргирофильную реакцию, в то время как при окраске опухолей по методу Массона только в 3 случаях их
9 выявлялись клетки, окрашивающиеся в коричневый цвет. И аргирофильные,
и аргентаффинные клетки располагались, как правило, группами по 3-5 клеток.
В некоторых наблюдениях встречался рассыпной тип расположения: по одной клетке в различных участках опухоли, преимущественно вокруг крупного сосуда. Среднее количество аргирофильных клеток составляло 30,41 ±0.04 на 1 мм2 .
При окрашивании по методу Севки в 4 опухолях из 9 были обнаружены клетки, окрашивающиеся в оранжевый цвет. Локализация, форма и размеры этих и аргентаффинных клеток в ряде наблюдений совпадали.
Следует отметить, что общее количество этих клеток было значительно больше, чем клеток, вступающих в положительную иммуногистохимическую реакцию с антителами против серотонина и МТ.
При обработке препаратов антителами к серотонину, N-ацетилсеротонину, 5-метокситриптамину (мексамину) и МТ были зарегистрированы следующие результаты: в 3 наблюдениях аргентаффинные клетки вступали в положительную иммуногистохимическую реакцию с антисывороткой к серотонину; клетки, дающие положительную реакцию с антисывороткой к МТ, были выявлены в 2 наблюдениях, они также вступали в положительную реакцию с антисыворотками против N-ацетилсеротонина или мексамина.
При сопоставлении гистологического типа и гистохимического профиля опухолей было отмечено, что все 3 опухоли, в которых были обнаружены аргентаффинные клетки, представляли собой плоскоклеточный ороговевающий рак.
Мелатонин-содержащие клетки в опухолях легких
Светооптическое исследование препаратов опухолей легких, окрашенных гематоксилином-эозином, показало, что все 23 исследуемые опухоли относились к раковым новообразованиям и распределялись следующим образом: 11 – плоскоклеточные раки без ороговения, 8 – плоскоклеточные раки с ороговением, 4 – аденокарциномы.
Плоскоклеточные раки были построены из комплексов эпителиальных клеток, содержащих округлое или полиморфное ядро, в котором часто наблюдались атипичные фигуры митозов. В центре комплексов встречались роговые массы, иногда формирующие концентрические слоистые образования – так называемые «раковые жемчужины».
Аденокарциномы имели характерное для данного типа опухолей строение. В плоскоклеточных неороговевающих раках довольно часто обнаруживались опухолевые клетки в лимфатических щелях, что свидетельствовало о возможности более быстрого метастазирования этого типа опухолей по сравнению с плоскоклеточными раками с ороговением.
В 9 из 23 исследованных новообразований были обнаружены апудоциты. Положительная аргирофильная реакция была зарегистрирована во всех
9 наблюдениях, в то время как аргентаффинная только в 5 из 9 случаев. Среднее количество аргирофильных клеток в раковых опухолях легких составляло 40,32±0,36 на 1 мм2 .
При окраске по методу Севки в 2 аденокарциномах и в
1 плоскоклеточном раке с ороговением встречались клетки, окрашивающиеся в оранжевый цвет. В плоскоклеточных раках без ороговения этих клеток не отмечалось.
Для идентификации типа продуцируемых веществ был использован иммуногистохимический метод, в результате чего в 7 из 9 раковых опухолей, содержащих апудоциты, были обнаружены клетки, в которых присутствовал серотонин. В то время как МТ был идентифицирован только в более дифференцированных опухолях – 2 аденокарциномах и 1 плоскоклеточном раке с ороговением.
Таким образом, было установлено, что в ткани аденокарциномы легкого есть апудоциты, содержащие серотонин и МТ. В плоскоклеточном раке
с ороговением встречаются также серотонин- и МТ-содержащие клетки, в то время как в плоскоклеточной раковой опухоли без ороговения они отсутствуют. Следует обратить внимание, что клетки, иммунореактивные к серотонину и МТ, дают также положительную реакцию с антисыворотками против предшественников этих веществ – мексамина и N-ацетилсеротонина, что свидетельствует о продукции серотонина и МТ в апудоцитах, присутствующих в составе неэндокринных злокачественных опухолей.
Мелатонин-содержащие клетки в опухолях желудка
При гистологическом исследовании 44 раковых опухолей желудка, из которых 23 составляли аденокарциномы, 9 – скирр и 12 – солидные раки; апудоциты встречались в 12 опухолях. Все они давали положительную аргирофильную реакцию. Среднее количество этих клеток составляло 51,7±0,24 на 1 мм2. Опухоли имели гистологическое строение, типичное для каждой вышеуказанной формы.
В аденокарциномах иногда встречались очаги ослизнения, в некоторых участках довольно массивные. В скиррозных опухолях в той или иной степени были выражены соединительнотканные прослойки, в солидных раках встречались тяжи, построенные из опухолевых клеток с многочисленными митозами.
В 9 из 13 опухолей желудка, содержащих эндокринные клетки, были обнаружены серотонинпродуцирующие апудоциты; они встречались в аденокарциномах (6 наблюдений), солидных раках (2 наблюдения), скиррозном раке (1 наблюдение). При окраске гематоксилином-эозином они были крупнее обычных клеток, располагались в базальной части атипичных желез или инфильтрировали подлежащие ткани. Цитоплазма их эозинофильна, ядро смещено в апикальный полюс. При окраске по методу Масона во всех 9 случаях эти клетки вступали в положительную реакцию, окрашиваясь в различные оттенки коричневого цвета.
При использовании антител к серотонину в 9 наблюдениях эндокринные клетки вступали с ними в положительную реакцию, причем количество иммунореактивных клеток было больше в высокодифференцированных опухолях (аденокарциномах). В менее дифференцированном раке (скирр,
1 наблюдение) встречались единичные серотонин-продуцирующие клетки, которые располагались, в основном, вблизи сосудов.
При иммуногистохимическом исследовании раковых опухолей желудка
с использованием антител к МТ, N-ацетилсеротонину и мексамину было обнаружено, что в 4 наблюдениях (3 аденокарциномы и 1 солидный рак) часть клеток, в которых была зарегистрирована положительная реакция с антителами к серотонину, вступала в положительную реакцию с антителами против МТ и N-ацетилсеротонина.
Мелатонин-содержащие клетки в опухолях толстой и прямой кишки
Из 30 изученных опухолей толстой кишки 17 располагались в поперечно-ободочной кишке, 6 – в восходящем отделе и 7 – в нисходящем отделе толстой кишки. При гистологическом исследовании 24 опухоли представляли собой аденокарциномы, 6 – солидные раки. Из 24 аденокарцином 19 опухолей были высокодифференцированными и содержали железы различных величин и форм. В некоторых клетках встречались атипичные фигуры митозов. Гистологическая картина солидного рака была обычной для этого вида опухолей. Из 30 случаев в 10 (в 9 аденокарциномах и
1 солидном раке) были обнаружены опухолевые эндокринные клетки. Среднее количество аргирофильных клеток составило 4,23±0,61 на 1 мм2 .
При иммуногистохимическом исследовании аденокарцином толстой кишки в 5 наблюдениях были обнаружены серотонин-продуцирующие клетки. Во всех 6 опухолях, содержащих вышеописанные иммунореактивные клетки, были обнаружены аргирофильные клетки, количество и локализация которых совпадали с числом и расположением клеток, вступающих в положительные реакции с антителами к серотонину и МТ.
Из 53 изученных раковых опухолей прямой кишки 41 составляли аденокарциномы и 12 – солидный рак. 34 аденокарциномы были построены из желез, выстланных базофильными, не содержащими слизи клетками, расположенными в один или несколько слоев, либо, наоборот, слизеобразующим эпителием. В 7 наблюдениях обнаружился низкодифференцированный железистый (слизистый или коллоидный) рак. В этих опухолях железы редки, в основном клетки располагаются поодиночке или группами в слизистых массах, расслаивающих строму, а иногда формирующих неправильной формы полости. Встречаются также солидно-криброзные структуры и тяжи, в которых железистый просвет выявляется нечасто. В 12 случаях наблюдались солидные раки, клетки которых формировали тесно прилегающие друг к другу тяжи, разделенные тонкими прослойками соединительной ткани. В 19 из 53 изученных злокачественных новообразований были обнаружены апудоциты, дающие положительную аргирофильную реакцию. Они встретились в 13 аденокарциномах и в 6 солидных раках. Среднее количество аргирофильных клеток составляло 5,46±0,18 на 1 мм2. В 16 наблюдениях были идентифицированы аргентаффинные клетки (в 12 аденокарциномах и 4 солидных раках).
В 8 наблюдениях аденокарцином из 13 при окраске по методу Севки были обнаружены клетки, окрашивающиеся в оранжевый цвет, характерный для серотонина. Они в подавляющем большинстве наблюдений локализуются в тех же зонах, что и аргентаффинные клетки. Положительный результат обеих реакций дал основание предположить, что эти клетки, содержащие серотонин, могут быть ответственны за выработку индолилалкиламинов. Для выяснения этого вопроса было предпринято иммуногистохимическое исследование с применением антител к серотонину, МТ и их аналогам. При этом было верифицировано присутствие серотонина в 13 наблюдениях аденокарциномы, в 9 случаях описанные клетки, кроме серотонина, содержали также МТ.
Иммуногистохимическое исследование солидных раков показало, что эти аргентаффинные клетки только в 1 случае вступали в реакцию с антителами к серотонину, в то время как с другими антителами реакции были отрицательны. В 2 из 4 наблюдений, в которых были обнаружены аргентаффинные клетки, они окрашивались по методу Севки в оранжевый цвет, что подтверждало наличие в них серотонина.
Ультраструктурная верификация гормональной функции
неэндокринных опухолей у пациентов пожилого и старческого возраста
Электронно-микроскопическому исследованию было подвергнуто
12 опухолей (по 1-2 наблюдению каждой локализации), в которых гистохимическими и иммуногистохимическими методами было обнаружено наибольшее количество эндокринных клеток. Это обстоятельство позволяло рассчитывать на более высокую степень вероятности обнаружения секреторных гранул в апудоцитах при прицельной заточке блока.
В ткани плоскоклеточного неороговевающего рака гортани среди опухолевых эпителиальных клеток, содержащих большое количество беспорядочно располагающихся тонофибрилл и кератогиалина, встречались клетки, богатые митохондриями, рибосомами с хорошо развитым пластинчатым комплексом и элементами ШЭР и ГЭР. В этих клетках обнаруживались полиморфные секреторные гранулы различной величины, некоторые гомогенные, некоторые же с электронноплотной сердцевиной и узким светлым ореолом вокруг нее.
В ткани плоскоклеточного ороговевающего рака легкого среди опухолевых эпителиальных клеток были обнаружены клетки с округлыми или неправильной формы ядрами, в цитоплазме которых, кроме различных органелл, идентифицировались секреторные гранулы различной формы и размеров (округлые, вытянутые, гантелеобразные) с осмиофильной электронноплотной сердцевиной и узким светлым ореолом вокруг нее или гомогенноплотные.
В ткани аденокарциномы легкого, состоящей из различных опухолевых клеток с электронно-микроскопическими признаками пневмоцитов II порядка, недифференцированных клеток, клеток типа слизистых, встречались эндокринные клетки с множеством разнообразных секреторных гранул, выраженными профилями ШЭР, ГЭР, большим количеством митохондрий и рибосом.
В ткани аденокарцином желудка при электронно-микроскопическом исследовании обнаруживались как недифференцированные опухолевые клетки, так и раковые клетки с признаками дифференцировки, среди которых были выявлены клетки с эндокринной дифференцировкой, содержащие сравнительно большое количество секреторных гранул, часть из которых имела стертую сероватую облаковидную сердцевину, а часть – эксцентрично расположенную электронно-плотную сердцевину.
В ткани аденокарцином толстой и прямой кишки среди опухолевых клеток различной степени дифференцировки встречались эндокринные клетки
с полиморфными секреторными гранулами различной электронной плотности. Наряду с ними, цитоплазма этих клеток была богата митохондриями, рибосомами, лизосомами, элементами ШЭР. Проведенное электронно-микроскопическое исследование позволило обнаружить в эндокринных клетках, встречающихся в эпителиальных злокачественных опухолях различной локализации, основной ультраструктурный признак эндокринной дифференцировки – секреторные гранулы. Наличие этих гранул свидетельствует о возможности продукции, а не о накоплении гормонально активных веществ в опухоли.
Таким образом, проведенные исследования позволили установить характер изменения количества МТ-содержащих клеток и степень их плотности в процессе старения.
МТ – один из гормонов APUD-системы, в течение многих лет рассматривался только как гормон пинеальной железы. Как только стало доступным использование высокочувствительных антител к индолилалкиламинам, оказалось возможным идентифицировать МТ не только в пинеальной железе, но также и в экстрапинеальных тканях – сетчатке, Гардериановой железе, мозжечке, слизистой оболочке желудочно-кишечного тракта и дыхательных путей, в печени, почках, надпочечниках, тимусе, щитовидной железе, поджелудочной железе, яичниках, каротидном теле, плаценте, эндометрии, а также и в неэндокринных клетках, таких как тучные клетки, естественные киллеры, эозинофильные лейкоциты, тромбоциты и клетки эндотелия. Функционально МТ-позитивные клетки являются неотъемлемой частью APUD-серии и звеном диффузной нейроэндокринной системы как универсальной системы адаптации, контроля и защиты организма. Принимая во внимание большое количество МТ-позитивных апудоцитов во многих органах, широкий спектр биологической активности МТ и особенно его геропротекторные свойства, о чем свидетельствуют данные диссертационного исследования, представляется возможным рассматривать экстрапинеальный МТ в качестве сигнальной молекулы для локальной координации клеточных функций в норме, при различной патологии и старении организма.
ВЫВОДЫ
При старении происходит замещение атрофированной паренхимы пинеальной железы соединительной тканью, отмечается относительная стабильность массы железы у людей в возрасте до 75-80 лет и уменьшение ее после 80 лет. Прогрессивно снижается общее количество пинеалоцитов, иммунопозитивных к мелатонину, и их оптическая плотность, но сохраняется часть гормонально активной паренхимы данного органа.
-
При возрастном прогрессирующем снижении количества мелатонина в пинеалоцитах, количество мелатонин-иммунопозитивных ЕС-клеток в слизистой оболочке желудка сохраняется стабильным до 60 лет и снижается у людей в возрасте 61-85 лет, но оптическая плотность мелатонин-иммунопозитивных энтерохромаффинных клеток остается при этом стабильной, что свидетельствует о снижении содержания мелатонина в общем пуле клеток слизистой оболочки желудка у людей старше 60 лет за счет численного уменьшения популяции энтерохромаффинных клеток, а не за счет снижения его содержания в самих энтерохромаффинных клетках.
-
Снижение количества мелатонин-содержащих клеток и мелатонина в них в бронхиальном эпителии происходит у лиц старше 70 лет. Площадь мелатонин-содержащих клеток ацинусов и протоков поджелудочной железы в возрасте 50 лет снижается вдвое. В надпочечниках изменения количества мелатонин-иммунопозитивных клеток с возрастом не выявлено.
-
В ткани предстательной железы обнаружено большое количество мелатонин-иммунопозитивных клеток, площадь и оптическая плотность которых снижаются с увеличением возраста, что ассоциируется с развитием в данном органе гиперпластических процессов, характерных для старения.
-
При иммуногистохимическом исследовании плацент родильниц разного возраста мелатонин-содержащие клетки выявлены во всех структурных элементах ворсинчатого хориона: синцитиотрофобласте, синцитиокапиллярных мембранах, синцитиальных почках и узлах, единичных клетках стромы и эндотелии сосудов. Содержание мелатонина в этих клетках снижается с увеличением возраста родильниц (начиная с 28 лет).
-
В иммунокомпетентных клетках (тучных клетках и естественных киллерах) зарегистрировано высокое содержание мелатонина, количество которого при старении снижается.
-
При радиационном моделировании старения наблюдается выраженная гипоплазия мелатонин-иммунореактивных клеток в слизистой оболочке двенадцатиперстной кишки, примерно в 10 раз снижается количество тучных клеток. При пинеалэктомии и у нокаутных долгоживущих мышей количество мелатонин-иммунопозитивных энтерохромаффинных клеток возрастает.
-
В слизистой оболочке желудка больных хроническим гастритом обнаружено увеличение количества мелатонин-содержащих энтерохромаффинных клеток. При обострении язвенной болезни двенадцатиперстной кишки отмечена выраженная гиперплазия мелатонин-содержащих клеток слизистой оболочки и активизация их цитоплазматических органелл.
-
В слизистой оболочке толстой кишки при неопухолевых заболеваниях (хронические колиты, болезнь Крона) у людей обнаружена гиперплазия мелатониниммунореактивных клеток, тогда как при раке их количество резко снижается.
-
При аденокарциноме предстательной железы обширные и множественные скопления мелатонин-содержащих клеток обнаружены в высокодифференцированных опухолях. При доброкачественной гиперплазии эти клетки располагаются в виде небольших незрелых гиперпластических узелков. Снижение содержания мелатонина в клетках предстательной железы сочетается с развитием в ней гиперпластических процессов, ассоциированных со старением.
-
В злокачественных эпителиальных (раковых) опухолях гортани, легких, желудка и толстой кишки обнаружены апудоциты, содержащие мелатонин. Количество мелатонин-содержащих клеток в пргрессирующих опухолях снижается, достигая минимальных значений при распространенных метастазах, что имеет важное прогностическое значение.
-
Комплекс проведенных исследований демонстрирует ассоциацию изменений количества эктрапинеальных мелатонин-содержащих клеток и уровня содержания в них мелатонина с интенсивностью прогрессии опухолей и хронических воспалительных заболеваний у людей пожилого и старческого возраста, что позволяет сформулировать концепцию, согласно которой: динамика развития морфо-функциональных изменений эктрапинеальных мелатонин-содержащих клеток отражает степень интенсивности процесса старения и развития заболеваний, ассоциированных с возрастом, и является важным звеном патогенеза соматических заболеваний у пожилых и старых людей.
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ
-
Нарушение количества мелатонин-иммунопозитивных клеток и содержания в них мелатонина в предстательной железе следует рассматривать как признак интенсивного развития в ней гиперпластических процессов, ассоциированных со старением.
-
При выработке прогноза и выборе терапии, оптимизирующей нарушенные процессы нейроиммуноэндокринного взаимодействия при старении, рекомендуется определять в биоптатах количество мелатонин-содержащих клеток.
-
В слизистой оболочке толстой кишки гиперплазию мелатонин-иммунореактивных клеток следует рассматривать как признак развития неопухолевых заболеваний (хронические колиты, болезнь Крона), тогда как резкое снижение этого показателя указывает на наличие злокачественных опухолей.
-
Снижение количества мелатонина в неэндокринной злокачественной опухоли является признаком ее прогрессии, а минимальные значения этого параметра могут рассматриваться как маркер наличия распространенных метастазов.
-
Обнаружение выраженных геропротекторных свойств мелатонина позволяет рекомендовать разработку лекарственных препаратов на его основе для профилактики и лечения нарушений нейроиммуноэндокринной регуляции функций у людей пожилого и старческого возраста.
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ
Статьи в журналах по перечню ВАК Минобрнауки РФ
-
Аничков Н.М. Хронический простатит: 1) этиология, патогенез, моделирование, классификации /Н.М. Аничков, И.В. Князькин // Успехи геронтологии.- 2003. – Вып. 11. - С. 84–92.
-
Биогеронтологические аспекты исследования нейроэндокринных клеток в культуре ткани / Н.И. Чалисова, В.О. Полякова, И.В. Князькин, С.С. Коновалов, И.М. Кветной // Успехи геронтологии. – 2005. – Вып. 17. – С. 42–49.
-
Значение мелатонина в диагностике некоторых заболеваний внутренних органов и перспективы его применения в практической медицине / К.И. Прощаев, А.Н. Ильницкий, Т.В. Кветная, И.В. Князькин, Е.С. Голубицкая, А.В. Антропов, О.Е. Антропова // Мед. акад. ж. – 2007. – Т. 7, № 2. – С. 95–105.
-
Князькин И.В. Мелатонин, старение и опухоли предстательной железы / И.В. Князькин // Успехи геронтологии. – 2008. – Вып. 21. – С. 87-91.
-
Князькин И.В. Пинеальная железа и экстрапинеальные источники мелатонина в висцеральных органах при естественном старении человека / И.В. Князькин // Успехи геронтологии. – 2008. – Вып. 21. – С. 94-95.
-
Князькин И.В. Хронический простатит: 2) клиническое течение, диагностика, современные методы лечения / И.В. Князькин, Н.М. Аничков // Успехи геронтологии. – 2003. – Вып. 11. – С. 93–103.
-
Князькин И.В. Экстрапинеальный мелатонин в процессах ускоренного и преждевременного старения у крыс / И.В. Князькин // Успехи геронтологии. – 2008. – Вып. 21. – С. 92-93.
-
Эффекты действия мелатонина на старение клеток тимуса и периферические Т-лимфоциты in vitro / В.О. Полякова, И.В. Князькин, С.С. Коновалов, И.М. Кветной, А.В. Трофимов, Е.Н. Чернышова, А.Ю. Чебракова // Успехи геронтологии. – 2005. – Вып. 17.-С.10–14.
Поделитесь с Вашими друзьями: |