Quantitative characteristics of the microvasculature of cancer tumors
- Authors: Petrov S.B.
- Issue: Vol 66, No 2 (1985)
- Pages: 98-100
- Section: Theoretical and clinical medicine
- URL: https://kazanmedjournal.ru/kazanmedj/article/view/60732
- DOI: https://doi.org/10.17816/kazmj60732
- ID: 60732
Cite item
Full Text
Abstract
Vascularization of malignant tumors is one of the leading factors that determine the anatomical and functional features, growth and development of the tumor [3].
Keywords
Full Text
Васкуляризация злокачественных 'опухолей является одним из ведущих факторов, определяющих анатомофункциональные особенности, ро'ст и развитие опухоли L3J. Однако, несмотря на многочисленные исследования, посвященные изучению ангиогенеза в опухолях, в литературе не имеется сколько-нибудь точных количечественных данных, характеризующих микроциркуляторные сюсуды в опухолях человека, не определена связь ангиогенеза со стромообразованием и спонтанного патоморфоза новообразований с состоянием (особенностями) микроциркуляторного русла. Поэтому мы решили с помощью системного стереологического анализа ткани опухоли изучить такие характеристики микроциркуляторного ложа, как плотность распределения капилляров на единице площади новообразования, соотношения их диаметров, общий относительный объем сосудистой системы новообразования, « длину и площадь стенок микроциркуляторных 'сосудов в единице объема ткани. Эти показатели важно знать не только для назначения лучевой и цитостатической терапии, но и для разработки принципов блокирования /опухолевого ангиогенеза.
Было исследовано 70 раковых опухолей различной локализации (желудок, легкие, пищевод, толстый кишечник, матка и др.), полученных во время операции и частично на секции (не позднее 12 ч после наступления смерти). Препаровку и отбор материала для исследования производили с использованием макрометрической сетки со случайным отбором 'объектов в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. 4—5 кусочков опухоли фиксировали в забуференном нейтральном формалине и затем после парафиновой проводки окрашивали гематоксилин-эозином, по ван Тизону, ШИК+гематоксилином и анилиновым синим. С помощью системного стереометрического анализа опухоли были «определены относительный (процентный) объем паренхимы, стромы, некротических локусов, сосудистого русла опухолевой ткани, а также перечисленные характеристики микроциркуляторного русла новообразований [I]. Для расчета длины и площади стенок кровеносных сосудов в 1 мм3 ткани использовали в качестве основы предложенного нами метода теоретические разработки [6], позволяющие вычислить эти показатели при известном общем относительном объеме сосудистого русла и соотношении диаметров сосудов, составляющих данный объем. В расчет принимали только нутритивные сосуды диаметром до 200 мкм. Для измерения диаметров была использована дифференцирующая окраска ШИК+гематоксилином и анилиновым 'синим. Сосуды измеряли при помощи окуляр-микрометра и распределяли по 6 классам диаметров в интервалах, наиболее точно учитывающих функциональные особенности микроциркуляторного русла: 0<10 ю<20 ’ 20<30 ’ 30<50 ’ 50<100’ 100<200 "
Для получения достоверных результатов в каждом случае производили измерение диаметров 200 сосудов.
По уровню стромогенеза были выделены 3 группы опухолей: медуллярные раки со стромой менее 30% объема, опухоли (23 наблюдения), фиброзные раки со стромой более 70% (18) и промежуточные формы (29).
Статистическую обработку полученных данных проводили с определением средних величин единичных и групповых показателей с вычислением средних квадратичных отклонений и коэффициентов вариации. Для выявления связей отдельных математических показателей был использован корреляционно-регриссионный анализ с расчетом значимости каждого показателя на ЭВМ.
Проведенное исследование показало, что опухолевые сосуды в подавляющем большинстве представлены тонкостенными трубками диаметром менее 10 мкм. Стенка этих сосудов, как правило, состоит из базальной мембраны, не всегда четко контурируемой, и ряда неравномерно расположенных эндотелиальных клеток. В опухолях-мозговиках, у которых диаметр сосудов больше, эндотелиальные клетки распределяются относительно плотнее, их ядра образуют выпячивания в просвет сосуда, что может быть результатом компрессии капилляров разрастающейся соединительной тканью. Другой важной особенностью сосудистого русла раковых опухолей является то, что, наряду с капиллярами малого диаметра, встречаются синусоидные сосуды диаметром 50 мкм и более со стенкой, морфологически тождественной стенке капилляра (рис. 1, 2). Синусоиды возникают, вероятно, вследствие перекалибровки, возникающей в процессе формирования кровеносной системы бластомы. (Часть сосудов изученных опухолей имеет незрелый, эмбриональный характер: они представлены капиллярными почками, не имеют просвета, лишены сплошной базальной мембраны. В стенке даже крупных вновь образованных сосудов раковых опухолей отсутствуют мышечные элементы и эластические волокна.
Рис. 1. Сосуды скиррозного рака (окраска гематоксилин-эозином; Х413).
Рис. 2. Синусоидальный сосуд мозговидного рака (окраска гематоксилин-эозином; Х413).
Распределение сосудов в опухолевой ткани крайне неравномерно [4 б], однако здесь обнаруживаются определенные общие закономерности, исходя из которых полученные данные можно сопоставить и отождествить [2]. В частности, средняя плотность распределения капилляров на 1 мм2 площади опухоли в мозговиках и промежуточных формах была примерно одинаковой (1054± 147 и 955±83 соответственно) и лишь у фиброзных раков значительно превышала эти показатели (1362±148 капилляров на 1 мм2 опухоли), то есть во всех случаях превосходила минимально необходимый уровень (150—200 капилляров на 1 мм2 площади опухоли [7].
Исследование относительного объема сосудистого русла опухолей обнаруживает также, примерно равные показатели в мозговиках и средних формах (4,6±0,7% и 4,3+0,4 % соответственно), в то время как фиброзные раки имеют значительно больший показатель (5,7+0,7 % всей опухоли).
При измерении диаметров опухолевых сосудов и изучении распределения их по классам было установлено, что у подавляющего числа опухолевых капилляров диаметр менее 10 мкм, причем в скиррах, в отличие от медуллярных и промежуточных типов раков, относительное . количество этих сосудов заметно больше. Иными словами, в скиррах преобладают наиболее эффективные нутритивные сосуды, а в мозговиках больше синусоидов с худшими метаболическими возможностями.
Расчет длины и площади стенок нутритивных сосудов в 1 мм3 опухолевой ткани показал, что эти величины подвержены значительным колебаниям. Однако при группировании материала по уровню стромогенеза обнаружилось, что длина сосудов микроциркуляторного русла и площадь их стенок составляют у мозговиков в среднем соответственно 323,3 + 67,5 мм и 12,5+2,2 мм2 в 1 мм3 опухоли, в промежуточных формах раков — 344,2+47,9 мм и 12,0+1,3 -мм2, в скиррах — 732,4+89,1 мм и 19,5+3,5 мм в 1 мм3 бластомы. Математический анализ связи найденных величин выявил значимую положительную* корреляцию показателей, характеризующих длину микроциркуляторного русла и выраженность стромогенеза (коэффициент корреляции +0,43) и значительную отрицательную корреляцию между опухолевыми некрозами и длиной и площадью стенок сосудов в единице объема ткани опухоли (—0,58 и —0,57 соответственно). Это подтверждают наши предварительные данные о связи опухолевых некрозов с особенностями кровообращения в бластомах [4а, б]. Машинный анализ значимости различных параметров микроциркуляторного русла опухоли для развития спонтанного патоморфоза новообразования, произведенный на ЭВМ, выявил наибольшее значение длины сосудов в 1 мм3 бластомы.
Таким образом, можно констатировать, что сосуды опухоли в подавляющем большинстве вновь образованные и представляют собой лишь нутритивный отдел микроциркуляторного русла, лишенного регуляторных (вазоконстрикторных) механизмов. При всей хаотичности расположения сосудов в бластомах они выступают одновременно зависимой и определяющей величиной патоморфоза раковой опухоли, причем наибольшее значение имеет длина сосудов в 1 мм3 -опухоли. Рост опухоли сопровождается неравномерной тканевой пролиферацией во взаимоотношениях паренхима — строма с неравномерным ангиогенезом, который является не только .эквивалентным следствием действия опухолевого фактора ангиогенеза [5], но и, как показывают наши исследования, результатом сочетанного роста сосуды — строма, что в целом и определяет уровень кровообращения. Опухоли обладают достаточным уровнем кровоснабжения, однако несовершенство ангиоархитектоники, неравномерность расположения сосудов, гидродинамические сдвиги, а также частое тромбообразование приводят к развитию некрозов, которые, вероятно, вызывают сбои в системе микроциркуляции новообразования. В опухолях, богатых соединительной тканью, как правило, -обнаруживается высокий уровень кровоснабжения при минимальном некротизировании, что, по-видимому, должно учитываться при назначении химиои лучевой терапии новообразования.
About the authors
S. B. Petrov
Author for correspondence.
Email: info@eco-vector.com
Russian Federation
References
Supplementary files
There are no supplementary files to display.
