Внутримозговые злокачественные опухоли представляют одну из самых сложных проблем в нейрохирургии и последующем послеоперационном лечении ввиду необратимости процесса, характеризующегося появлением рецидивов в отдалённые сроки, после оперативного вмешательства, несмотря на проведенные курсы химио- и радиотерапии, а также на привлечение всех известных на сегодняшнее время противоопухолевых мероприятий [1, с. 227, 2, с. 137, 3, с. 927].
Малоэффективное лечение злокачественных опухолей мозга, среди которых глиомы мозга встречаются почти в половине случаев, обуславливается целым рядом причин, в частности, высокой инвазивностью глиом, почти 100%-ным рецидивированием, нечувствительностью к большинству химиопрепаратов, вакцин, иммунопрепаратов и т.д. [4, с. 177].
Однако существует ещё одна причина неэффективности лечения злокачественных глиом. Она заключается в непонимании сущности злокачественного роста. Так, принято считать, что опухоль растёт из одной единственной мутированной клетки, проходя стадии прогрессии, превращаясь из доброкачественного новообразования в злокачественное. При этом мало кто принимает во внимание роль некрозов в злокачественных опухолях, которые являются активаторами опухоль-ассоциированного воспаления [5, с. 1010].
В работе была выдвинута рабочая гипотеза, которая подтверждает важность опухоль-ассоциированного воспаления в прогрессии злокачественных глиом, приводящих к смерти их хозяина, несмотря на все принятые лечебные мероприятия.
Целью работы было определение значения опухоль-ассоциированного воспаления в росте глиальной опухоли путем оценке результатов роста клеток глиальной опухоли при отсутствии опухоль-ассоциированного воспаления в тканевой культуре, и при активации опухоль-ассоциированного воспаления в организме экспериментальных животных с перевивным штаммом глиальной опухоли.
Материал и методы исследования. Моделями в экспериментах послужили: а) взаимодействие эмбриональной нервной ткани с глиальной опухолью при их совместном культивировании в условиях in vitro; б) их совместная трансплантация в головной мозг в условиях in vivo; в) инокуляция клеток глиомы 101.8 непосредственно в ткань эмбрионального мозга (15-е сутки эмбриогенеза).
В первой серии экспериментов проводили совместное культивирование опухолевой и эмбриональной нервной тканей. В работе использована перевивная глиома (штамм 101.8, полученный из Института морфологии человека РАН, Москва). Рост культур (до 14 сут.) изучали прижизненно, а также на гистологических препаратах, окрашенных гематоксилином Караччи. В контрольных и опытных культурах подсчитывали митотический индекс в клеточных монослоях, а также среднее число клеток на единицу субстрата в монослойных участках зоны роста культур. Всего исследовано 72 культуры, в каждом опыте анализировали результаты цитометрии не менее 50 клеток. Во второй серии экспериментов было использовано 150 белых крыс линии Wistar для совместной трансплантации фрагментов эмбриональной нервной ткани и глиомы 101.8 в головной мозг. Животным контрольной группы (30 крыс) имплантировали в мозг только ткань опухоли. При оценке результатов учитывали продолжительность жизни животных. В третьей серии экспериментов проводили инокуляцию клеток глиомы 101.8 непосредственно в ткани мозга 15-ти дневных плодов крыс с условием продолжения дальнейшего течения беременности крыс. За день до рождения плодов их извлекали из матки. Ткани мозга плодов изучали на гистологических препаратах.
Результаты исследований. При совместном культивировании фрагментов опухоли и эмбриональной нервной ткани на 4-5 сутки вблизи зоны роста эмбриональной нервной ткани наблюдается заметно уменьшенное количество мигрировавших из эксплантатов опухолевых клеток, дискомплексация клеточного пласта, а также различные стадии дистрофии и некробиотических изменений в опухолевых клетках. Эти изменения сопровождались снижением клеточной плотности, митотической активности и цитометрических показателей визуально сохранённых опухолевых клеток по сравнению с контрольными культурами. Гибели клеток эмбриональной нервной ткани не обнаружено. При совместном культивировании тканевых фрагментов коры зрелого и эмбрионального мозга на протяжении 48 ч не было выявлено цитолитическое действие клеток эмбриональной нервной ткани на нормальные клетки зрелого мозга.
При совместной трансплантации в головной мозг крыс эмбриональной и опухолевой тканей продолжительность жизни экспериментальных животных достоверно не отличалась от контрольных показателей. У животных на 7-е и 14-е сутки, после совместной трансплантации опухолевой и эмбриональной тканей в глиомах, определяются обширные очаги некроза, окруженные скоплениями опухолевых клеток. На периферических участках, отдалённых от области контакта опухоли с эмбриональными клетками, рост опухоли более интенсивный, с большим количеством митотически делящихся клеток (4-5 в поле зрения). Сами трансплантаты или отдельные клетки эмбриональной нервной ткани на гистологических препаратах не обнаружены, возможно, в результате их лизиса в опухолевом очаге.
Эксперименты с инокуляцией опухолевых клеток непосредственно в ткань эмбрионального мозга позволили наблюдать результат прямых контактов между опухолевыми и эмбриональными клетками в условиях in vivo. При гистологическом исследовании срезов мозга эмбрионов обнаружены небольшие диффузно-гнёздные скопления опухолевых клеток с разрушенной цитоплазмой. Ядра многих клеток были гипер- или гипохромны, с признаками пикроза и кариолиза. Вместе с тем ткань эмбрионального мозга в окружности пункционного хода и на остальном протяжении сохраняла обычную структуру и архитектонику, аналогичную контролю.
При сравнении особенностей роста клеток глиомы, трансплантированных в мозг зрелого животного и эмбриона, установлено, что в первом случае рост опухолевого трансплантата носит прогрессивный характер, в то время как во втором – опухолевый трансплантат подвергается инволюции.
Полученные результаты показали, что глиома 101.8 не проявляет свои злокачественные свойства при проведении совместного культивирования с эмбриональной нервной тканью, а также при инокуляции клеток глиомы в головной мозг плодов крыс. Более того, впервые обнаружено, что клетки злокачественной глиомы подвергались лизису при контакте с эмбриональной нервной ткани в экспериментах in vitro и in vivo. В то же время, при совместной трансплантации эмбриональной нервной ткани и глиомы 101.8 такой эффект отсутствовал, животные погибали от инвазивного роста опухоли. Одним из основных факторов, который способствует росту глиомы, является воспаление, которое, как известно, отсутствует в эмбриогенезе.
Заключение. Результаты исследований могут свидетельствовать о существенном значении воспалительного процесса в пролиферации и инвазии клеток глиом во взрослом организме. Отсутствие цитолитического воздействия клеток эмбриональной нервной ткани на ткани зрелого мозга свидетельствует об опосредованном характере лизиса клеток глиомы при контакте с эмбриональной нервной ткани. Механизм такого действия в настоящее время продолжает изучаться.
Список литературы:
- Лучник А.Н. Общее звено в механизме самоподдержания злокачественного роста: синдром незаживающей раны//Онтогенез. -2000. –т.31. -№3. –С.227-231.
- Шварцбурд П.М. Хроническое воспаление повышает риск развития эпителиальных новообразований, индуцируя предраковое микроокружение: анализ механизмов дисрегуляции// Вопросы онкологии. -2006. –т.52. -№2. –С.137-144.
- Filder I.J., et al. The role of the organ microenvironment in the biology and therapy of cancer metastasis//J.Cell Biochem.-2007.-V.101.-№4.-P.927-936.
- Lemasters J.J., Nieminen A.L., Qian T., Trost L.C. et al. The mitochondrial permeability transition in cell death: A common mechanism in necrosis, apoptosis and autophagy //Biochimica et Biophysica Acta.- 1998. — V. 1366. – N. 1-2.-P.177-196.
- Takano T., Lin J.H.C., Arcuino G. et al. Glutamate release promotes growth of malignant gliomas //Nat. Med.-2001.-V.7.-P.1010-1015.
Благодарности.
Авторы работы приносят благодарность профессору Семёновой В.М. и научному сотруднику Стайно Л.П за помощь в проведении морфологических исследований.[schema type=»book» name=»ВЛИЯНИЕ ВОСПАЛЕНИЯ НА РОСТ ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ГЛИОМ В ЭКСПЕРИМЕНТЕ» author=»Гридина Нина Яковлевна, Фролов Виктор Алексеевич, Сяткин Сергей Павлович » publisher=»БАСАРАНОВИЧ ЕКАТЕРИНА» pubdate=»2017-06-05″ edition=»ЕВРАЗИЙСКИЙ СОЮЗ УЧЕНЫХ_ 30.12.2014_12(09)» ebook=»yes» ]