Оценка структуры клеточных элементов, или цитологическое исследование, является важным показателем здоровья человека. Клетки являются основным строительным материалом организма и их состояние влияет на способность человека противостоять различным болезням. Посредством исследования состояния клеток специалисты способны выявить начало развития различных патологических процессов, а также осуществлять контроль над ходом лечения и результатами терапии. Больше информации о цитологическом исследовании представлено в данной статье.

Цитология является методом изучения клеток и получила свое название от греческих слов kytos («клетка») и logos («учение»), что означает «изучение клеток». Суть этого метода заключается в анализе строения клеточного состава биоматериала с помощью микроскопа, включая изменения в ядрах и цитоплазме. Цитологический метод применяется не только при гинекологических цитологических исследованиях, но и при исследовании мокроты, экссудата из суставов, отпечатков удаленных тканей, сока предстательной железы и т.д.

Цитология позволяет обнаруживать различные патологии в развитии клеток. Она основана на морфологическом принципе, который аналогичен гистологическому анализу биопсийного материала, однако требуется гораздо меньше биоматериала. Цитологический препарат, такой как мазок-отпечаток или соскоб, можно легко подготовить в течение нескольких минут, без использования специальных инструментов. Кроме того, анализ менее инвазивный, чем биопсия.

Исследование влагалищного мазка позволяет изучить нарушения гормональной функции яичников, а также выявить онкологию на ранней стадии и предраковые состояния путем исследования мазков свода влагалища и шейки матки. Кроме того, цитологические исследования могут помочь обнаружить рак легких, желудка, мочевого пузыря, предстательной железы и других органов, определить гистологическую форму опухоли, распространенность злокачественного новообразования и метастазы. Цель цитологии не только обнаружение рака, но также и вирусных, воспалительных и аутоиммунных патологий. С помощью цитологических исследований возможно оценить скорость заживления ран.

Один из методов изучения клеток - это метод клеточных культур. Этот метод заключается в выращивании клеток в специальных условиях питательной среды. Клетки получают все необходимые вещества для своего развития, что позволяет изучать их функции и свойства. После выращивания клеток производится их детальный анализ.

Микрохирургический метод — это специальная сфера медицины, связанная с имплантацией или удалением органелл из клетки. Этот метод также включает введение сторонних молекул в клетку и искусственный обмен органеллами между клетками. Как правило, этот метод применяют для устранения определенных заболеваний, а также для модификации клеток в пользу исследования.

Согласно результатам исследования, цитологический анализ является одним из самых точных методов, которые предлагает современная медицина. В частности, чувствительность такого анализа составляет около 88% для всех типов цитологических методов, а его специфичность, то есть способность не давать ложноположительных результатов при отсутствии заболевания, изменяется в зависимости от используемого метода исследования и находится на уровне около 92%.

Время проведения исследования зависит от нескольких факторов, включая методику, вместительность лаборатории и её удаленность от медицинского центра, где пациент проходит обследование. Обычно результаты становятся доступны за два или три рабочих дня, хотя в срочных случаях исследования могут быть проведены буквально за час.

После проведения исследования, пациент получает бумажный бланк с результатами, на котором указаны стандартные данные, включая Ф.И.О., дату рождения, дату проведения исследования, а также тип сданного биологического материала, его адекватность, метод анализа и описание результатов исследования. Если в биоматериале обнаруживаются измененные клетки, лаборант обязательно это отмечает, а также указывает наличие воспалительных процессов и других аномальных явлений, таких как наличие микробов. При этом, злокачественные клетки классифицируются по степеням, от первой, когда клетки не изменены, до пятой – когда обнаруживаются раковые клетки.

Например, запись на бумажном бланке может выглядеть следующим образом: «Соскоб из эндоцервикса. Материал адекватный. В материале обнаружены клетки плоского эпителия промежуточных слоев, флора смешанная, эпителий без патологии», что означает, что результат анализа в норме. Однако, если бланк будет содержать запись о «группах клеток с реактивными изменениями», пациенту следует обратиться к врачу, поскольку это указывало бы на наличие воспалительных процессов. В любом случае, диагностирование и расшифровка результатов находятся в компетенции врачей, которые могут объяснить все нюансы результатов и на основании них назначить адекватное лечение.

С помощью цитологического исследования можно обнаружить не только рак и его предраковые состояния, но и другие болезни или отклонения в работе органов. Например, цитологический анализ может помочь выявить воспалительные процессы, наличие антигенов вирусов и инфекций в биологическом материале, незлокачественные заболевания (такие как пневмония, туберкулез, застойная сердечная недостаточность и другие), зрелость плода, воспалительные заболевания ЦНС и инфаркты. Цитологическое исследование является одним из наиболее оперативных и информативных методов получения важной информации о состоянии организма, и правильный выбор диагностического центра для проведения исследования и правильность применяемых методов имеют огромное значение для достижения максимальной точности результатов их дальнейшей интерпретации.

Когда назначается цитологическое исследование

Цитологическое исследование назначается врачом, таким как терапевт, хирург, онколог, гинеколог и др. Есть несколько показаний для проведения цитологического анализа:

- подозрение на различные заболевания, такие как воспаление, рак и вирусная инфекция, для подтверждения диагноза;

- подтверждение онкологического диагноза после операции для удаления тканей;

- отслеживание динамики лечения различных заболеваний;

- контроль результатов терапии;

- скрининг в профилактических мерах;

- контроль за состоянием при вероятности рецидивов (обязательно после излечения от онкологии).

Для проведения анализа может использоваться разный биологический материал, в зависимости от изучаемого органа.

Материалы биологической природы представляют собой необходимую базу для проведения цитологических анализов. Благодаря такому огромному спектру сбора биоматериалов, такие процедуры проходят безболезненно и не требуют вмешательства в организм пациента. Следуя правилам сбора биологического материала, возможно достичь максимальной точности и достоверности результата исследования.

Существует много биологических материалов, которые можно собрать практически безболезненно. К ним относят: мочу, мокроту, секрет предстательной железы, выделения из молочных желез, амниотическую жидкость, мазки и смывы с шейки матки и цервикального канала. Несмотря на это, есть биоматериалы, сбор которых может доставить неприятные ощущения пациенту. Но благодаря быстроте процедуры, такие материалы можно собрать и во время проведения других исследований, что защищает пациента от новых болезненных процедур.

Более инвазивные методы сбора биообразцов включают смывы с органов во время эндоскопии, кровь, цереброспинальную жидкость, пунктаты из суставных и серозных полостей и возможно отправяют на цитологическое исследование отпечатки удаленных тканей. Такие методы сбора могут доставить неприятные ощущения, однако такие процедуры проходят быстро.

После получения биообразца его отправляют на процедуру анализа по одной из методик. Но для точности и достоверности исследований необходимо соблюдать несколько правил. Во-первых, для большей точности анализов нужно собирать биоматериал с двух-трех участков тканей. Во-вторых, важно, чтобы образец был подготовлен правильным образом. Для некоторых анализов достаточно нанести материал на стекло, для других же необходимо окрасить образец, а для третьих необходимо законсервировать материал формалином. Соблюдение этих правил помогает проводить цитологические анализы точно и надежно.

Цитологические исследования: основные методы

В зависимости от клиники, могут быть использованы различные методы цитологического анализа. В данном материале описаны основные способы, применяемые в медицинской практике.

1. Отпечатки клеток. Данный метод заключается в нанесении образца на стеклянный слайд, после чего выполняется окрашивание и наблюдение под микроскопом. Благодаря этому исследованию можно выявить наличие опухолевых клеток, а также оценить их степень злокачественности.

2. Биопсия иглой тонкой иглой. При этом методе через кожу происходит забор клеток, которые в свою очередь помещаются на стеклянный слайд для дальнейшего исследования. Биопсия помогает выявлять различные заболевания, в том числе меланому и гистиоцитому.

3. Анализ мочи. Цитологический анализ мочи позволяет диагностировать опухолевые заболевания мочевыводящих путей, воспалительные процессы и другие заболевания.

4. Скребки. С помощью специального инструмента происходит сбор клеток из полости рта, влагалища или шейки матки. Этот метод широко используется для скрининга рака шейки матки и различных инфекций.

Каждый из этих методов имеет свои преимущества и недостатки, поэтому врачи выбирают метод диагностики, который будет наиболее эффективен в каждом конкретном случае.

Метод световой микроскопии основывается на оптическом (световом) анализе, что указано в самом названии метода. Идея заключается в том, что для этого метода образец исследования должен быть прозрачным или полупрозрачным, чтобы световой луч мог свободно пройти сквозь него. Современные оптические микроскопы могут давать увеличение до 3000 раз, и это позволяет исследовать образцы размером от 200 нанометров. Но есть и минус этого метода: он не подходит для исследования клеток меньшего размера.

Световая микроскопия позволяет не только рассмотреть общее строение клетки, но также процессы ее жизненного цикла: деление, перемещение цитоплазмы, движение клетки и многое другое. Существуют различные виды оптической микроскопии, такие как UV, люминесцентная, темного и светлого поля, и другие. Этот метод очень хорошо подходит для исследования разных штаммов заболеваний, опухолевых или измененных клеток.

Электронный микроскоп и его возможности

Электронный микроскоп имеет конструкцию, сходную с оптическим микроскопом. Однако, здесь функции линз выполняются электромагнитами, которые направляют и фокусируют "лучи" электронов на объект исследования. Далее, информация о взаимодействии образца и электронов выводится на экран или запечатливается на специальной фотопленке.

Этот метод позволяет достичь увеличения в 500 000 раз, а использование специальных технологий дает возможность увеличить изображение уже имеющегося увеличения в 10 раз. Стоит заметить, что разрешение электронного микроскопа достигает 10 6 раз большей разрешающей способности глаза человека! Однако, недостаточная контрастность биологических объектов не позволяет достичь максимального разрешения на данный момент.

Чтобы повысить контрастность образцов, зачастую используют "протравливание" солями тяжелых металлов. После этого, клеточные структуры приобретают разные степени поглощения электронов и становятся заметны на экране или пленке. Таким образом, возможно изучение вирусов, строение клеточных мембран и других микрообъектов, например рибосом. Метод также позволяет увидеть взаимодействие антител и антигена, что является важным элементом вирусологии. Благодаря электронной микроскопии были опознаны вирус гепатита А и вирус гепатита Е. Сейчас метод применяется для исследования морфологически отличных от вируса антигенов, а также для некоторых случаев онкологии. Но не все классификации, основанные на морфологических признаках, являются надежными, так как могут быть расхождения между функциональной морфологией и иммуноцитохимией клеток.

Метод центрифугирования используется для тщательного анализа химического состава клеточных органелл. Для этого, образец, заранее раздробленный в гомогенизаторе, помещают в центрифугу и запускают вращение. В процессе вращения, органеллы постепенно оседают на дно центрифуги, образуя слои. Далее, фракции разделяют на отдельные компоненты и изучают субклеточные структуры. Таким образом, получается материал для проведения цитохимического анализа.

С помощью метода центрифугирования проводится один из самых известных и часто используемых цитологических анализов — тест Папаниколау (ПАП-тест). Специфичность исследования составляет более 90%.

Метод меченых атомов: как он работает и как применяется в науке

Сегодня авторадиография является неотъемлемой частью биохимических исследований, позволяя ученым наблюдать за процессами, происходящими внутри клеток. Одним из основных методов авторадиографии является метод меченых атомов.

Суть его заключается в замене элементов, присутствующих в клетках, на их радиоактивные изотопы, такие как углерод и кислород, а затем фиксируется локализация и переход этих изотопов с помощью специальных приборов. Таким образом, исследователи могут получить информацию о передвижении и поведении изотопов, а значит, определить, как именно происходят биохимические процессы внутри клеток.

Метод меченых атомов активно применяется в биохимических исследованиях, в том числе изучении механизмов заболеваний и поиске новых методов лечения. Он также используется для изучения физиологии растений и животных, что позволяет ученым лучше понимать жизненные процессы на уровне клетки.

Рентгеноструктурный анализ – метод для изучения свойств и пространственного расположения молекул ДНК, РНК и белковых цепочек в составе клеточной структуры.

Данный метод использует рентгеновские лучи, которые проходят через образец материала и создают на пленке или детекторе изображение его внутренней структуры. Используя эти изображения, ученые могут определить пространственное расположение атомов и молекул в материале и выявить их свойства, например, форму или размер.

Рентгеноструктурный анализ широко применяется в биологических и медицинских исследованиях, в частности, для изучения структуры генов и белков, а также для исследования состава различных тканей. Метод также используется в материаловедении и физико-химии, где он позволяет определить структуру кристаллов и молекул, а также проводить исследования свойств материалов на молекулярном уровне.

Фото: freepik.com