LARGE UTERINE LEIOMYOMAS: PATHOGENETIC MECHANISMS OF GROWTH

Cover Page

Abstract


The pathogenesis of uterine fibroids remains controversial and raises many questions. The causes and mechanism of development of large leiomyoma are unknown. In the work the pathogenic mechanisms of large leiomyomas growth were estimated for different age groups.The research was based on studying of the expression of TGF-β, CD117, PD-ECGF, Ki67, connexin and nestin in postoperative material by comparing the clinical and morphological data. The most pronounced activity of growth areas, identified by molecular markers, was found in women over 45 years with LMMB-size, which requires the vigilance of cancer.

Особенности клинического течения миомы матки больших размеров определяются мно- гими факторами: размерами и локализацией опухоли (субсерозные, интрамуральные, суб- мукозные и их сочетания), особенностями гемодинамических нарушений в малом тазу, вариантом ее гистологического строения (про- стая, клеточная, пролиферирующая, липолей- омиома и т.д.), состоянием рецепторного аппа- рата миометрия и эндометрия, а также нали- чием сопутствующей гинекологической пато- логии [1-6]. В генезе миомы матки играют роль изменения иммунологической реактивности, а также состояние гипоталамо-гипофизарной системы, функции яичников, надпочечников, щитовидной железы. До настоящего времени существует традици- онное мнение о ведущей роли эстрогенов в пато- генезе миом. Уменьшение объемов миоматоз- ных узлов и значительное снижение содержа- ния рецепторов эстрогенов в миометрии и тка- нях миомы после длительного лечения агони- стами гонадолиберина подтверждают это мне- ние [2, 4]. В последнее время появилось сообще- ние о влиянии прогестероновых рецепторов на рост и развитие миомы матки. Ryzard et all (2001 г.) в своих исследованиях показали, что экспрес- сия прогестероновых рецепторов в клетках лей- омиомы значительно выше, чем в обычном мио- метрии и ниже, чем в эндометрии, a экспрессия прогестероновых рецепторов в клетках лейоми- омы матки значительно превышает экспрессию эстрогеновых рецепторов [7]. Прогестероновые рецепторы на высоком уровне экспрессируются в небольших лейомиомах матки, в то время как уровень экспрессии прогестероновых рецепто- ров снижается в лейомиоме матки больших раз- меров до уровней наблюдаемых в группах без лейомиомы матки. Экспрессия эстрогеновых рецепторов не зависит от возраста женщины и размера лейомиомы матки [8]. Рост миомы матки происходит с накопле- нием коллагена [9-12], фибронектина [13] и гли- козаминогликанов [14], которые служат резер- вуаром для биологически активных факторов роста и цитокинов [15]. Исходя из результатов иммунногистохи- мического исследования, в ряде работ сделано предположение, что факторы роста, продуци- руемые миомой матки, через пара- и аутокрин- ные механизмы могут способствовать росту миомы за счет гипертрофии и пролиферации миометрия, усилению неоангиогенеза и непра- вильному формированию сосудов с низкорези- стентным кровотоком, более выраженым в про- лиферирующих миомах [16-18]. В настоящее время в развитии лейомиом матки большое внимание уделяется факто- рам апоптоза, пролиферации и неоангиоге- неза, которые наиболее интенсивно происхо- дят в так называемых зонах роста опухолей [16, 17]. Зонами роста ЛММ обозначаются скопле- ния клеток гладкомышечного и перицитарного происхождения вокруг сосудов, формирующих муфтообразные структуры и располагающиеся на территории опухоли [16-18]. ЛММ является истинной опухолью, что подтверждено моно- клональностью ееклеток. Рост ЛММ зависит от продукции местных факторов, таких как: TGF- beta 1antibody - белка, являющегося одним из многочисленных факторов роста и играю- щего важную роль в ангиогенезе (содержится в -гранулах в тромбоцитах и синтезируется в мегакариоцитах). В литературе обсуждается также вопрос о возможных источниках роста ЛММ и из взаимосвязи с прогениторными клет- ками и опухолевыми стволовыми клетками, экс- прессирующими определенные маркеры и фак- торы роста, среди которых важное место занимают АСА протеин , Connexin 43, CD117, Nestin, Ki-67, PD-ECGF [17]. Цель исследования Целью исследования явилась оценка клинико-морфологических особенностей и патогенентических механизмов роста ЛММ больших размеров различных возрастных груп- пах на основании изучения экспрессии TGFb, CD117, PD-ECGF, Ki67, connexin и nestin в зонах роста опухолей. Материал и методы исследования В исследование включены 54 пациентки, кото- рым проводилась операционное лечение в отде- лении общей хирургии ФГБУ «Научный центр акушерства и гинекологии, перинатологии им. В.И. Кулакова» г. Москвы за период с 2012 по 2014 год. Всем пациентам проводили ультразву- ковое исследование органов малого таза с опреде- лением размеров и расположения узлов миомы. Проведено оперативное лечение в зависимости от возраста и тяжести заболевания (экстирпация матки с и без придатков, миомэктомия, выпол- ненные различными доступами) с последующей морфологической верификацией диагноза. Сред- ний возраст больных при исследовании коле- бался от 15 до 57 лет и составил 41,86 ± 8,1г. Все пациентки были разделены на две группы; основная - с ЛММБ (лейомиома матки больших размеров), больше 6 см в диаметре и группа сравнения с ЛМММ (лейомиома матки малых размеров), менее 4 см в диаметре. Каж- дая группа была разделена на две подгруппы по возрасту: женщины моложе 45 лет и женщины старше 45 лет (I а,б, II а,б). Морфологическое исследование включало изучение макропрепарата, а также гистологи- ческое и иммуногистохимическое исследования по общепринятым методикам. Материал фикси- ровался в 10% забуференном формалине, зали- вался в парафин. Серийные парафиновые срезы толщиной 4 мкм окрашивались гематоксилином и эозином, а также использовались для имуно- гистохимических реакций. Имунногистохимически определяли экс- прессию Кi67 (MIB-1 моноклональные мыши- ные антитела RTU, в разведении 1:100 Dako), PD-ECGF (мышиные моноклональные анти- тела, клон P-GF.44C Termo Fisher Scientific Inc. в разведении 1:100, Abcam), TGFb (мыши- ные моноклональные антитела. клон TB21 в разведении 1:100, Abcam), Connexin 43 (кро- личьи поликлональные антитела, Abcam), Nestin (мышиные моноклональные антитела, A B прямой кишки) имелось у 6% больных и чаще наблюдались при межсвязочном, подбрюшин- ном, шеечном расположении узлов. Морфологическое исследование. В исследу- емом материале ЛММ локализовалась следую- щим образом: субсерозные - 67% (36 случаев); интрамуральные - 20% (11 случаев); субмукоз- Б Г ные - 11% (6 случаев) и их различное сочетание в 2% (1 случай). В нашем материале преобладали пациентки с гистологическим вариантом простой ЛММ, что составило 81% (44 случая) от общего числа исследованных пациенток, из них в основной группе - 49 % (26 случаев), в группе сравнения Рис. 1. Макропрепарат гигантской лейомиомы (а), варианты: простая (б), клеточная (в) с зонами роста (г). Окраска гематоксилином и эозином. Х400. clone Rat-401, Abcam), CD117 (кроличьи моно- клональные, клон YR145, Cell Marque). Дема- скировка антигенов проводилась в ретривере с цитратным буфером pН=6,0 при темпера- туре - 120С° в течение 20 минут. Результаты реакций были оценены полуколичественным методом в баллах по общепринятой методике для всех антител [17] за исключением Ki-67. Оценка экспрессии Ki-67 проводилась с под- счетом индекса пролиферации (ИП) процента позитивных клеток на 3000 клеток одного типа. Статистичес-кая обработка получен- ных данных проведена с помощью электрон- ных таблиц Microsoft Excel и прикладных программ «Статистика» для Windows v.7.0. Для сравнения числовых данных использо- вали метод t-критерий Стьюдента. Попарное сравнение осуществляли с помощью критерия Манна-Уитни. Результаты собственных исследований и их обсуждение Клинические особенности ЛММ больших размеров проявлялись в жалобах пациенток. Наиболее частой жалобой пациенток являлась жалоба на нарушение менструальной функ- ции - маточные кровотечения в виде мено- и метроррагий, которые составляли 89% (48 слу- чаев), приведшие к анемизации у 12% женщин (7 случаев) и нарушению трудоспособности - у 8% (5 случаев ). Заболевание сопровожда- лось болевым синдромом у 57% пациенток (30 случаев). Как правило, боли локализовались в нижних отделах живота, пояснице. Нарушения функции смежных органов (мочевого пузыря, - 51% (28 случаев) (рис. 1, 2). Простая ЛММ макроскопически имела вид узла с четкими контурами, плотной консис- тенции, серого цвета, волокнистого строения. Нередко (в 40% случаев) отмечалось мелко- дольчатое строение внутри крупных ЛММ. При микроскопическом исследовании простая ЛММ больших размеров построена из пере- плетающихся пучков крупных гладкомышеч- ных клеток, фигуры митозов не определялись. В периферических отделах опухолевых узлов отмечались единичные «зоны роста» ЛММ (рис.1б) вокруг сосудов в виде муфт из лейо- миоцитов (рис.1г). Строма представлена сое- динительнотканными прослойками и сосудами капиллярного и синусоидного типа. На гра- нице с сохранной тканью располагалась псев- докапсула из лейомиоцитов и фибробластиче- ских элементов. В некоторых ЛММ отмечались очаги некрозов и кровоизлияний. Достоверных различий в размере очагов некрозов и кровоиз- лияний по группам не выявлено. Фигуры мито- зов отсутствовали, а ИП по Ki67 составлял 0,1 %. Однако, отмечалась тенденция к увеличе- нию объема некроза и кровоизлияния у жен- щин молодого возраста, как с малыми, так и с большими ЛММ, по сравнению с женщинами старшего возраста. Клеточная ЛММ встретилась у 13.5% жен- щин (7 случаев) из общего числа пациенток, из них в основной группе - в 8.1% (5 случаев), группе сравнения - в 5.4% (3 случая). Макро- скопически клеточная ЛММ больших размеров имела вид узла с четкими контурами, плотно- эластической и иногда мягковатой консистен- ции, серого цвета, и была окружена слабовы- раженной псевдокапсулой. При микроскопии, в отличие от простой ЛММ больших разме- ров, клеточная ЛММ имела более выраженный 81 13,5 2,7 2,7 тельная частота клеточных лейомиом была отно- сительно выше в группе ЛММ больших разме- ров, где чаще встречались очаги некроза и кро- воизлияний. В ЛММ больших размеров отмеча- ется повышенная васкуляризация и гипертро- фия мышечных волокон вокруг сосудов, а также большое количество зон роста по сравнению с ЛММ малых размеров из группы сравнения. Иммуногистохимическое исследование ИГХ исследование позволило установить молекулярно биологические особенности ЛММ больших размеров, связанные с характеристи- ками их зон роста. Рис. 2. Гистологические типы ЛММ больших размеров. паренхиматозный компонент, в то время как стромальный был выражен значительно меньше (рис.1в). Пучки опухолевых гладкомышечных клеток имели нечеткие контуры, однако ядра их были одинакового размера, митозы отсут- ствовали, а ИП по Ki67 составлял 4 %. Визуа- лизировались многочисленные «зоны роста» вокруг сосудов, где в основном и были сосре- доточены пролиферирующие Ki67 позитивные клетки. В клеточной ЛММ больших размеров намного чаще (82% наблюдений) отмечались очаги некрозов и кровоизлияний, по сравнению с ЛММ группы сравнения, а также с простой ЛММ. Эпителиоидная ЛММ больших размеров, в нашем материале была у 1 женщины основной группы, подгруппы б. Гистологическое строе- ние опухоли отличается от других типов ЛММ: большое количество сосудов, вокруг которых происходит формирование опухоли из гладко- мышечных клеток или, возможно, из перицитов. Митозы единичные, ИП по Кi67составил 6%. Липолейомиома - опухоль достаточно ред- кая, в нашем материале встретилась у 1 жен- щины основной группы, подгруппы а. Макро- скопически липолейомиома представлена узлом с четкими контурами, от окружающих тканей отделена псевдокапсулой. На разрезе узел серого цвета с желтоватым оттенком. Кон- систенция мягко-эластическая, ткань не имела волокнистого строения, а была более однород- ного вида. Резюмируя данные морфологического иссле- дования, следует подчеркнуть, что среди ЛММ больших размеров преобладают простые ЛММ, также, как и в группе сравнения, однако относи- Иммуногистохимическое исследование Кi67. При ИГХ исследовании экспрессиия Кi67, ЛММ с разными гистологическими типами, выявлялась ядерная окраска преимущественно вокруг сосудов (Табл.1). Таблица 1 Экспрессия Кi67 (ИП) в исследованных группах Группа ЛММ Прилежа- щий миометрий Зона роста лейомио- циты ЛММ (1а) 1,75% 1,38% 0,38% ЛММ (1б) 2,22% 0,00% 0,00% ЛММ (2а) 1,63% 0,63% 0,25% ЛММ (2б) 1,50% 0,13% 0,00% ИП у женщин с большими ЛММ старше 45 лет, составил в среднем 2,22 балла. У женщин с большими ЛММ, но моложе 45 лет ИП был немного ниже, и в среднем составил 1,75 бал- лов. При сравнении пациенток с малыми ЛММ старше 45 лет с основной группой, пациенток старше 45 лет, ИП вокруг сосудов и зон роста был достоверно выше в основной группе по сравнению с ЛММ группы сравнения. Иммуногистохимическое исследование TGF При ИГХ исследовании экспрессия белка TGF преобладала в зонах роста у женщин старше 45 лет. Отмечалась тенденция к увели- чению экспрессии данного белка в зонах роста ЛММ больших размеров, особенно с клеточным типом строения. Различия экспрессии TGF в зонах роста между группами были статисти- чески не достоверны. (Табл. 2, 3, рис. 3, 4). Иммуногистохимическое исследование CD 117. Экспрессия биомаркеров Таблица 3 При ИГХ исследовании экспрессия CD 117 (цитоплазматическое окрашивание) обнаружи- валась, как правило, в зонах роста, и реже в самой ткани опухоли, особенно у женщин моложе 45 лет. В лейомиоцитах экспрессия белка была примерно равной во всех исследованных груп- пах. (см. Табл. 2, 3, рис. 3, 4). Поскольку в ЛММ больших размеров зон роста было досто- верно больше, чем в группе сравнения, то и в целом CD 117 позитивных клеток в них было больше. Иммуногистохимическое исследование PD-ECGF. При ИГХ исследовании экспрессия PD-ECGF выявлялась в цитоплазме опухолевых клеток. Экспрессия маркера была выше при ЛММ боль- ших размеров по сравнению с группой сравнения (р <0,05). (см. Табл. 2, 3, рис. 3, 4). Иммуногистохимическое исследование Nestin и Connexin. В основной группе у женщин с ЛММ боль- ших размеров старше 45 лет экспрессия этих белков была максимальная, составила в сред- нем 6 баллов. В лейомиоцитах - 2 и 4 балла соответственно, а в прилежащем миометрии была практически нулевая. В целом обнару- жено достоверно более высокое содержание Nestin и Connexin в клетках ЛММ больших размеров по сравнению с ЛММ малых размеров (р <0,05). Нестин и коннексин показывают высокую экспрессию в зонах роста у женщин основной группы старше 45 лет, в опухолях, происхо- дит повышение экспресии и накопления белка нестина (р <0,05). Таблица 2 Экспрессия биомаркеров Маркер/груп- па ЛММ боль- ших размеров ЛММ малых размеров 1а 1б 2а 2б TGFb 0.90 0,78 0,9 0,78 CD117 0,15 0,17 0,11 0,33 PD-ECGF 1,33 2,75 0,25 1,33 Nestin 0,67 2 0,67 0 Connexin 0,67 2 0,67 0 в лейомиоцитах лейомиом матки в зонах роста лейомиом матки Маркер/груп- па зоны роста ЛММ малых размеров 1а 1б 2а 2б TGFb 1,16 1,44 0,9 0,78 CD117 0,33 0,31 0,11 0,33 PD-ECGF 2 4,33 0,25 1,33 Nestin 2 6 0,67 0 Connexin 2 6 0,67 0 Обсуждение ЛММ матки больших размеров имеют кли- нические, морфологические и иммуногисто- химические особенности, связанные с повы- шением пролиферативной активности клеток в зоне роста. Резюмируя данные морфологи- ческого исследования следует подчеркнуть, что частота клеточных лейомиом была отно- сительно выше в группе ЛММ больших разме- ров, где чаще встречались очаги некроза и кро- воизлияний. В ЛММ больших размеров отме- чается повышенная васкуляризация и гипер- трофия мышечных волокон вокруг сосудов, а также большое количество зон роста по срав- нению с ЛММ малых размеров из группы сравнения. Патогенетические механизмы роста ЛММ больших размеров связанные с активацией и увеличением количества зон роста. В зонах роста сосредоточены пролиферирующие клетки, име- ющие признаки стволовости и способные про- дуцировать разнообразные ростовые факторы. При ИГХ исследовании в нашей работе было установлено повышение экспрессии Кi-67, PD-ECGF, TGF, CD117, Nestin и Connexin. В зонах роста у женщин с ЛММ больших разме- ров по сравнению с ЛММ малых рзмеров, осо- бенно у женщин старше 45 лет, данные факторы были выше. Данные маркеры демонстрируют влияние на рост ЛММБ и участвуют в патоге- незе их развития. Рост ЛММБ у женщин стар- шего возраста происходит за счет усилении про- лиферации клеток в зоне роста, которая осу- ществляется за счет влияния факторов роста. В зонах роста ЛММБ у женщин старшего возраста отмечается одновременное повыше- ние экспресии нестина и коннексина, связанное, по-видимому, с усилением клеточного взаимо- действия и изменением цитоскелета гладкомышечных клеток, что, возможно, характерно для нарушения стромально-мезенхимального взаи- модействия. Повреждение зон роста и наруше- ние стромально-мезенхимального взаимодей- ствия приводит к усилению экспрессии белков межклеточной адгезии (коннексин) и поврежде- нию цитоскелета гладкомышечных клеток, что проявляется в усилении экспрессии нестина. Рост ЛММ больших размеров зависит от акти- вации пролиферативной активности и приоб- ретении признаков частичной стволовости кле- ток в зонах роста. Можно предположить, что длительное повреждающее действие факто- ров агрессии в зонах роста, которые фактически являются нишами стволовых клеток и опи- саны не только в ЛММ, но и в ткани миометрия, может приводить к развитию опухоли и ее про- грессирующему росту. Заключение Патогенетические механизмы роста ЛММ больших размеров связаны с активацией глад- комышечных и перицитарных клеток зон роста и увеличением их количества в опухоли. В зонах роста сосредотачиваются пролиферирующие клетки, имеющие признаки стволовости и спо- собные продуцировать разнообразные ростовые факторы.

E A Kogan

Email: koganevg@gmail.com

S I Askolskaya

Yu V Popov

Email: yury.popoff@gmail.com

M A Solomakhina

Email: masolomahina@yandex.ru

N M Fayzullina

  1. Sozen I., Arici A. Cellular Biology of Myomas: Interaction of Sex Steroids with Cytokines and Growth Factors. In: Myomas. Obstetrics and Gynecology Clinics of North America 2006 ; 33 (1): 41-58.
  2. Wilsin E.A., Yang F., Rees E.D. Estradiol and progesterone binding in uterine leiomyomata and in normal uterine tissues. Obstet Gynecol. 1980, Vol. 55, P 347-53.
  3. В.Е. Радзинский, Г.Ф. Тотчиев. Миома матки: курс на органосохранение. Информационный бюллетень / М.: Редакция журнала StatusPraesens, 2014. 24 с.
  4. Сидорова И. С., Шешукова Н. А., Закаблукова С. В. Патология эндометрия при наличии миомы матки. Гинекология. 2000; 8(4): 6 ˗ 10.
  5. Шиляев А.Ю. Лейомиома матки (в помощь начинающему врачу). Гинекология, 2005, т.7. N 1. С. 65-70.
  6. Леваков С.А. Варианты развития миомы матки (простая и пролиферирующая). Автореф. дис.. докт. мед. наук. М., 2001.
  7. Zaslawski R1, Surowiak P, Dziegiel P, Pretnik L, Zabel M. Analysis of the expression of estrogen and progesteron receptors, and of PCNA and Ki67 proliferation antigens, in uterine myomata cells in relation to the phase of the menstrual cycle. Med Sci Monit, 2001; 7(5): p 908-13.
  8. Danuta Plewka, Jacek Marczyński, Michał Morek, Edyta Bogunia, Andrzej Plewka: Receptors of Hypothalamic-Pituitary-Ovarian-Axis Hormone in Uterine Myomas. BioMed Research International
  9. Пальцев М.А., Иванов А.А. Межклеточные взаимодействия. М., 1995.
  10. Биохимические основы патологических процессов. Под ред. Е.С. Северина. М., 2000.
  11. Kawaguchi K., Fujii J., Konishi I., Okamura H., Mori T. Ultrastructural study of cultured smooth muscle cells from uterine leiomyoma and myometrium under the influence of sex steroids. Gynecol Oncol. 1985; 21: 32-41.
  12. Stewart E.A., Friedman A.J., Peck K., Nowak R.A. Relative overexpression of collagen type 1 and collagen type 3 messenger ribonucleic acids by uterine leiomyomas during the proliferative phase of the menstrual cycle. J Clin Endocrinol Metab. 1994; 79: 900-906.
  13. Arici A., Sozen I. Transforming growth factor-β3 is expressed at high levels in leiomyoma where it stimulates fibronectin expression and cell proliferation. Fertil Steril. 2000; 73: 1006-11.
  14. Wolanska M., Sobolewski K., Drozdzewicz M., Bankowski E. Extracellular matrix components in uterine leiomyoma and their alteration during the tumour growth. Mol Cell Endocrinol. 1998; 189: 145-52.
  15. Hulboy D.L., Rudolph L.A., Matrisian L.M. Matrix metalloproteinases as mediators of reproductive function. Mol Hum Reprod. 1997; 3: 27-45
  16. Коган Е.А., Игнатова В.Е., Унанян А.Л., Сидорова И.С. Соотношение процессов пролиферации и апоптоза в различных гистологических типах лейомиомы матки. Арх патол 2005; 67:4: 32-36.
  17. Сидорова И.С., Унанян А.Л., Коган Е.А., Volume 2014 (2014), Article ID 521313
  18. Гуриев Т.Д., Миома матки у больных молодого возpаста: клинико-патогенетические особенности. Акушерство, гинекология и репродукция. 2010; №1: c.16-20.
  19. Сидорова И.С., Коган Е.А., Унанян А.Л. Клинико-морфологические параллели и молекулярные механизмы стромально-паренхиматозных взаимоотношений при миоме матки. Мол Мед. 2009;1:9-15.

Views

Abstract - 130

PDF (Russian) - 356

PlumX


Copyright (c) 2016 Kogan E.A., Askolskaya S.I., Popov Y.V., Solomakhina M.A., Fayzullina N.M.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International License.