Зависимость рассеивающих свойств нервных тканей и накопления ими 5-АЛК-индуцированного протопорфирина IX от степени их малигнизации

Декабрь 8, 2015 / Комментарии 0

С морфологической точки зрения, основными отличиями опухолевой ткани являются размер и концентрация клеточных ядер. Этот критерий общепринят при определении степени малигнизации ткани в морфологических лабораториях. Авторами было рассмотрено влияние на сигнал диффузного отражения, регистрируемый устройством ЛЭСА-01-БИОСПЕК с волоконно-оптическим зондом, основных рассеивателей, содержащихся в нормальных глиальных тканях и глиальных опухолях.

Были рассмотрены сплошные сферические рассеиватели двух сортов — 0,5 и 5 мкм в диаметре, и сплошные бесконечные цилиндрические рассеиватели диаметром 1 мкм, соответствующие митохондриям, ядрам и миелинизированным нервным волокнам. Были исследованы локальные изменения светорассеивающих свойств и накопления опухолевого маркера (5-АЛК-индуцированного протопорфирина IX) в тканях пациента во время удаления опухоли. Для этого проводилось сопоставление данных спектроскопического исследований in vivo в различных участках опухоли с последующим забором гистологического материала из этих же участков с их морфологическими характеристиками. При этом в рамках одного исследования производилось взятие около 20 биоптатов.

В процессе клинических исследований было замечено, что при продвижении вглубь опухоли нарастание сигнала флуоресценции, как правило, сопровождается спадом сигнала рассеяния. Этот эффект обусловлен тем, что соответствующие структурные и метаболические изменения имеют общую причину — быстрый рост опухоли, приводящий к дефициту феррохелатазы и нарушению структурной целостности белого вещества.

Сопоставление результатов численного моделирования распространения лазерного излучения в комплексной среде, содержащей рассеиватели, параметры которых соответствуют основным структурным элементам нервных тканей, и в качестве основного хромофора — гемоглобин, и данных спектроскопического исследования, проведенного in vivo, показало хорошее соответствие разработанной математической модели и клинических данных (табл.).

716

Как видно из приведенных выше результатов, как в численном эксперименте, так и при спектроскопических исследованиях in vivo, наблюдались различия в светорассеивающих свойствах для центра и края опухоли различной степени злокачественности. Светорассеяние центральной части опухоли доброкачественных новообразований ниже, чем у глиобластомы, однако в обоих случаях эта величина значительно ниже, чем светорассеивающие свойства нормального белого вещества. Это можно объяснить конкурирующими эффектами, имеющими место на тканевом уровне при развитии опухоли, сказывающимися на сигнале рассеяния. Постепенная демиелинизация нервных волокон, их смещение и деструктуризация, а также падение содержания митохондрий вследствие перехода опухолевых клеток с окислительного фосфорилирования на гликолиз, приводят к снижению сигнала рассеяния, в то время как увеличение размеров и плотности ядер ведет к его увеличению. Для различных участков опухоли одного пациента этот эффект можно проследить, сравнивая центральную часть опухоли и ее край, где указанные изменения менее выражены, чем в центре. Здесь мы видим обратную картину. Край опухоли доброкачественных новообразований проявляет более высокие рассеивающие свойства по сравнению с краем глиобластомы, поскольку в этой области в первом случае еще не наблюдается значительной деструктуризации миелинизированных волокон и спад сигнала рассеяния обусловлен в наибольшей степени метаболическими изменениями, приводящими к оскудению внутриклеточного состава, в то время как во втором случае уже проявляются все компоненты, приводящие к спаду сигнала рассеяния, но плотноклеточность не так выражена, как в центре опухоли.

Подпишитесь на свежую email рассылку сайта!

Читайте также