Dependence of the development of spontaneous necrosis of tumors on their vascularization

Abstract

Among the factors leading to the spontaneous death of tumor cells inоiоo, a violation of tumor nutrition is extremely important, depending, in particular, on the nature of newly formed vessels, the intensity of angiogenesis, angioarchitectonics [4, 5]. To study these characteristics of the vascular bed, the authors used mainly subjective criteria, and the determining (vascular bed) and dependent (necrosis) values, as a rule, were investigated out of connection with each other, which naturally reduced the reliability of the data obtained.

Full Text

Среди факторов, приводящих к спонтанной гибели опухолевых клеток in ѵіѵо_, чрезвычайно важным является нарушение питания опухоли, зависящее, в частности, от характера вновь образованных сосудов, интенсивности ангиогенеза, ангиоархитектоники [4, 5]. Для изучения этих характеристик сосудистого русла авторы пользовались в основном субъективными критериями, причем определяющие (сосудистое русло) и зависимые (некрозы) величины, как правило, были исследованы вне связи друг с другом, что, естественно, снижало достоверность получаемых данных.

С целью прогноза опухоли, установления характера и степени ее терапевтического патоморфоза мы поставили перед собой задачу, максимально объективизировав методы исследования, изучить связь величин некрозов в опухоли не только с общим объемом микроциркуляторного русла, но также с характером сосудов и равномерностью их распределения в опухолевой ткани.

Для этого были изучены 30 раковых опухолей различной локализации (желудок, толстый кишечник, пищевод, легкие, матка и т. д.), которые забирались во время операций и на секции (не позднее 12 ч). Материал для исследования готовили с использованием макрометрической сетки со случайным отбором кусочков в разных плоскостях. Кусочки фиксировали в нейтральном забуференном формалине, заливали в парафин и окрашивали гематоксилин-эозином, по Ван Гизону, ШИК + гематоксилином и анилиновым синим.

Исследование срезов проводили с помощью стереологических методов для определения объема некрозов опухоли и сосудов в опухолевой ткани [1, 2]. Кроме выявления крупных очагов, видимых при малом увеличении микроскопа и захватывающих большие группы опухолевых клеток, а часто и строму опухоли, подсчитывали и единичные погибшие клетки опухоли [3]. Подсчет проводили на расстоянии более 200—300 мкм от зон обширных некрозов. Определяли количество некротизированных клеток на 1000 опухолевых. Погибшими считали клетки с явлениями пикноза ядер и кариорексисом, циторексисом и глубокой дистрофией. Процентное соотношение мертвых и живых опухолевых клеток позволяло высчитать общий объем мертвой ткани в опухоли. Сосуды идентифицировали при окраске гематоксилин-эозином, ШИК + гематоксилином и анилиновым синим. Принимали в расчет только сосуды микроциркуляторного русла диаметром до 200 мкм, несущие нутритивную функцию. Кроме определения общего объема сосудистого русла, проводили раздельный учет диаметров сосудов, составляющих этот объем, а также сосчитывали количество сосудов диаметром меньше 20 мкм, несущих основную нутритивную функцию, и сосудов диаметром больше 20 мкм.

Полученные данные были подвергнуты статистической обработке: определены срединные варианты для отдельных случаев и групп наблюдений, вычислены величины средних квадратичных отклонений и коэффициенты вариации для определения разброса величин.

Ввиду того, что разброс величин некрозов оказался чрезвычайно высоким (от 3 до 40% объема опухоли), для получения сопоставимых групповых показателей мы разделили весь материал на три группы: 1) некроз до 13% объема опухоли — 12 препаратов; 2) некроз от 13 до 27% объема опухоли — 9; 3) некроз от 27 до 40% объема опухоли—9.

Некрозы были неоднородны не только по своему объему, вычисленному по отношению к общему объему опухоли, но и по характеру. В 1-й группе с низким уровнем некрозов в половине случаев обширные некрозы не определялись. Основная часть их была представлена единичными мертвыми клетками среди живых опухолевых клеток. Материал 3-й группы характеризовался значительным нарастанием не только объемов больших некрозов, но и частотой гибели единичных опухолевых клеток.

Анализ результатов сопоставления размера некрозов и общего объема сосудистого- русла опухоли выявил отсутствие закономерной зависимости между этими величинами в отдельных случаях. Однако при статистическом сопоставлении групповых величин было установлено, что средняя величина объема нутритивных сосудов микроциркуляторного русла в 1-й группе составляет 5,7% всего объема опухоли, во 2-й— 3,3%, в 3-й — 4,4%, то есть более низкое количество сосудов обнаруживается в двух последних группах. В то же время коэффициент вариации (С), то есть отношение величины среднего группового квадратичного отклонения к средней величине объема сосудов, в 1-й группе был равен 0,49, во 2-й — 0,6, а в 3-й — 0,71. Кроме того, анализ соотношения диаметров сосудов в ткани опухоли показал, что в 1-й группе подавляющая масса нутритивных сосудов представлена капиллярами диаметром менее 20 мкм, то есть сосудами, по которым осуществляется наиболее эффективный обмен между кровью и питаемой тканью. На более крупные сосуды приходится всего 7,3%. Во 2-й группе сосуды диаметром более 20 мкм составляют уже 13%, а в 3-й достигают 19,0%, то есть почти 1/5 всех сосудов опухоли. Наряду с этим, при массивных некрозах обнаруживаются сосуды с явлениями пристеночного тромбоза, а также- с тромбом, полностью закрывающим просвет сосуда. Таким образом, в результате наших исследований установлено, что характер кровоснабжения опухоли является важным фактором, влияющим на гибель опухолевых клеток в организме. На степень некротизирования влияет не столько общее количество сосудов (то есть их объем), сколько уменьшение числа нутритивных сосудов диаметром менее 20 мкм. Не менее существенное воздействие на величину некроза оказывает и равномерность распределения сосудов в опухолевой ткани; по нарастанию величин вариации во 2-й и 3-й группах можно судить об их неравномерном распределении. Массивные некрозы, возможно, связаны и с блокадой магистральных сосудов тромбом, чему также способствует несовершенство ангиоархитектоники этих опухолей. Поскольку нарушение кровообращения в ткани вызывает гипоксию, следует предположить, что опухоли с массивными циркуляционными некрозами обладают низким уровнем оксигенации.