Patologia (patomorfologia) jest nauką o przyczynach, mechanizmach, objawach i skutkach choroby ocenianych na poziomie morfologicznym, biochemicznym i mo-lekularnym. Podstawowym narzędziem patologa jest mikroskop świetlny, za pomo-cą którego ustala on rozpoznanie histopatologiczne lub cytologiczne. W diagnostyce patomorfologicznej wykorzystywane są też inne narzędzia badawcze, takie jak mi-kroskopy fluorescencyjny i elektronowy czy cytometr przepływowy, oraz metody morfometryczne, biochemiczne i (ostatnio) molekularne. Patologia, stojąc na pogra-niczu między teoretycznymi naukami medyczno-biologicznymi a kliniką, stanowi fundament niezbędny dla zrozumienia choroby i jej objawów. Jest swego rodzaju zwornikiem i fundamentem dyscyplin klinicznych. Diagnostyka mikroskopowa (cy-tologia i histologia) stanowi obecnie, szczególnie w chorobach nowotworowych, niezbędny element w procesie podejmowania decyzji terapeutycznych. Umożliwia również określenie rokowania. Patolog jest więc odpowiedzialny za ustalenie rozpo-znania oraz za ocenę czynników, które determinują rokowanie (czynniki progno-styczne) lub odpowiedź na leczenie (czynniki predykcyjne).

Termin patologia ma swój źródłosłów w greckich wyrazach patos (choroba) i lo-gos (słowo, nauka). Choroba jest to zespół reakcji organizmu na działanie czynni-ków chorobotwórczych. Choroba nie istnieje bez reakcji na uszkodzenie (Forbus, 1943) wywołanej przez różne czynniki, które zapoczątkowują reakcję organizmu i determinują jej kierunek, ale nie muszą cały czas brać w niej udziału (np. pacior-kowce w chorobie reumatycznej). Na szczęście dla lekarzy, chorych i studentów re-akcje komórek i tkanek na uszkodzenie występują w ograniczonej liczbie kombi-nacji.

Współczesna diagnostyka patomorfologiczna to głównie diagnostyka mikrosko-powa. Pewną rolę nadal odgrywa też jednak sekcja zwłok, zwana autopsją. Jej cele stanowią: poznanie prawdy o chorobie/chorobach pacjenta i przyczynie zgonu, od-powiedź na pytanie – jak do niego doszło (wyjaśnienie logicznego ciągu zdarzeń prowadzących do śmierci), a także powiązanie objawów klinicznych z obrazem pa-tomorfologicznym. Sekcja spełnia więc ważną rolę dydaktyczną, jest elementem ciągłego procesu kształcenia się studentów i lekarzy oraz stanowi rodzaj kontroli postępowania lekarzy (procesu diagnostycznego i terapeutycznego), a tym samym pomaga im poznać oraz zrozumieć ewentualne błędy i uniknąć ich w przyszłości.

Wenancjusz Domagała1Diagnostyka patomorfologiczna – zasady i cele

Domagala-Patologia-01-18.indd 1 2010-11-15 13:24:41

2 Diagnostyka patomorfologiczna – zasady i cele

Dawna maksyma łacińska głosi: „Optimi consultatores mortui”, czyli „Zmarli są najlepszymi konsultantami”. W 2009 r. wprowadzono po raz pierwszy w skali świa-towej tzw. wirtualne sekcje zwłok oparte na fotografii cyfrowej i tomografii kompu-terowej. Umożliwiają one komputerową rekonstrukcję całego organizmu osoby zmarłej, bez konieczności naruszania ciągłości powłok skórnych i wyjmowania na-rządów. Za pomocą specjalnej zautomatyzowanej aparatury można pobierać biopsje z podejrzanych miejsc do badania histopatologicznego lub cytologicznego. Główną zaletą tego rodzaju autopsji jest fakt, że zrekonstruowany organizm pozostaje „na zawsze” w postaci elektronicznej, można więc powtarzać analizę z udziałem dodat-kowych ekspertów w dowolnym czasie, co może mieć szczególnie istotne znaczenie w medycynie sądowej. Prawdopodobnie więc, w niedalekiej przyszłości, sekcja zwłok zmieni całkowicie swój charakter i nie będzie już przypominała tego, do cze-go jesteśmy przyzwyczajeni od kilku stuleci.

Diagnostyka mikroskopowa

Wyróżniamy dwa podstawowe rodzaje diagnostyki mikroskopowej: histopatolo-giczną i cytologiczną. W diagnostyce histopatologicznej analizuje się morfologiczne

Ryc. 1.1. Obraz mikroskopowy przerzutu gruczolakoraka do wątroby. W środku widoczne są beleczki komórek wątrobowych, a po bokach komórki rakowe tworzące nieregularne gruczoły.

Domagala-Patologia-01-18.indd 2 2010-11-15 13:24:41

Diagnostyka mikroskopowa 3

cechy zmienionych chorobowo komórek i tkanek w wycinkach tkankowych, a za-tem w odniesieniu do ich budowy architektonicznej (histologicznej, ryc. 1.1). Dia-gnostyka cytologiczna (cytodiagnostyka) polega na ocenie izolowanych, rozproszo-nych komórek lub grup komórek bez kontekstu tkankowego. W diagnostyce mikroskopowej wykorzystywane są różne rodzaje materiału do badania.

Histopatologia

Biopsją nazywamy chirurgiczne pobranie wycinka tkankowego (czyli bioptatu) do badania mikroskopowego. W czasie oligobiopsji, czyli minibiopsji, pobiera się materiał tkankowy (ok. 2 × 2 mm) specjalnymi szczypczykami w trakcie bron-cho-, gastro- lub kolonoskopii. W diagnostyce niektórych chorób nerek i wątroby, a także raka prostaty i guzów piersi (ryc. 1.2) wykorzystuje się biopsję gruboigło-wą. W tak pobranym materiale nie tylko można ustalić rozpoznanie, ale także np. w przypadku raka piersi wykonać odczyny immunohistochemiczne na obecność receptora estrogenów (ryc. 1.3), receptora progesteronowego lub HER-2, co ma znaczenie w planowaniu terapii. Specjalny rodzaj biopsji gruboigłowej, zwany

Ryc. 1.2. Biopsja gruboigłowa raka sutka. A. Obraz mikroskopowy całego bioptatu o wymiarach 10 × 1 mm. Prostokątem zaznaczono obszar uwidoczniony na ryc. B w większym powiększeniu. B. Gniazda komórek rakowych (strzałki) naciekają podścielisko.

Domagala-Patologia-01-18.indd 3 2010-11-15 13:24:42

4 Diagnostyka patomorfologiczna – zasady i cele

biopsją mammotomiczną, dostarcza materiału do badania mikroskopowego i jednocześnie pozwala usunąć cały guzek (niezbyt dużych rozmiarów) z pozosta-wieniem tylko kilkumilimetrowej blizny w skórze. Przezodbytnicza biopsja gru-boigłowa prostaty wykorzystywana jest w diagnostyce raka tego gruczołu. Jednym z najczęściej nadsyłanych do pracowni patomorfologicznej materiałów do badania są wyskrobiny z jamy macicy pobierane w przypadkach patologicznych krwa-wień z narządu rodnego. Tak zwane badanie mrożone (badanie śródoperacyjne) to przeprowadzana w czasie operacji ocena histopatologiczna wycinka tkankowe-go, który w pracowni zostaje zamrożony, aby umożliwić szybkie skrojenie cien-kich skrawków, co pozwala na rozpoznanie zmian w ciągu ok. 0,5 godz. Badanie śródoperacyjne wykonuje się głównie w celu:luzyskania rozpoznania – wtedy, gdy przed zabiegiem nie udało się jednoznacznie

ustalić, czy zmiana jest złośliwa, czy łagodna (a od tego zależy rozległość opera-cji),

loceny marginesu operacyjnego – aby ustalić, czy zmianę usunięto z odpowiednią granicą tkanek zdrowych,

lpotwierdzenia lub wykluczenia obecności przerzutów nowotworowych w wę-złach chłonnych lub innych tkankach.

Ryc. 1.3. Komórki raka piersi wykazujące ekspresję receptora estrogenów w jądrach (kolor czerwony).

Domagala-Patologia-01-18.indd 4 2010-11-15 13:24:42

Diagnostyka mikroskopowa 5

Cytodiagnostyka

Diagnostyka cytologiczna służy głównie do rozpoznawania nowotworów. Jest meto-dą nieinwazyjną lub mało inwazyjną. Wyróżnia się cytodiagnostykę złuszczeniową (eksfoliatywną) i aspiracyjną. W cytologicznej diagnostyce złuszczeniowej ocenia się albo materiał, do którego komórki złuszczają się samoistnie (np. płyn z jamy otrzewnej, opłucnowej lub osierdzia, mocz, plwocina, płyn mózgowo-rdzeniowy, popłuczyny oskrzelowo-pęcherzykowe), albo uzyskany (złuszczony) za pomocą od-powiednich szczoteczek (np. z szyjki macicy, oskrzeli, żołądka, jelita grubego). W cytodiagnostyce aspiracyjnej materiał do badania z guza nowotworowego (nieza-leżnie od jego umiejscowienia) pobiera się za pomocą biopsji aspiracyjnej cienko-igłowej (ryc. 1.4), nakłuwając guz igłą o zewnętrznej średnicy < 1 mm i wykorzy-stując podciśnienie uzyskiwane za pomocą strzykawki. Do odpowiedniego naprowadzenia igły wykorzystuje się ultrasonografię bądź tomografię komputerową (tzw. biopsja cienkoigłowa celowana). Cytodiagnostyka nowotworów została szczegółowo omówiona w rozdziale 7.

Ryc. 1.4. Obraz mikroskopowy komórek raka brodawkowatego tarczycy w rozmazie z biopsji aspiracyjnej cienkoigłowej guzka tego narządu. Jądra komórek rakowych wykazują polimorfizm oraz obecność tzw. wodniczek śródjądrowych.

Domagala-Patologia-01-18.indd 5 2010-11-15 13:24:42

6 Diagnostyka patomorfologiczna – zasady i cele

Immuno(cyto)histochemia

W diagnostyce mikroskopowej wykorzystuje się obecnie metody immunohistoche-miczne, polegające na wykazaniu obecności różnorodnych białek jądra, cytoplazmy i powierzchni komórki, a także białek macierzy pozakomórkowej za pomocą mono-klonalnych i poliklonalnych przeciwciał przeciwko tym białkom oraz odpowiednich metod ich uwidaczniania w mikroskopie świetlnym (ryc. 1.3) lub fluorescencyjnym. Więcej informacji na ten temat znaleźć można w rozdziale 7.

Histochemia

Metody histochemiczne umożliwiają uwidocznienie w komórkach różnych produk-tów o znaczeniu diagnostycznym, np. śluz w komórkach gruczolakoraka żołądka, tłuszcze w komórkach nowotworów różnicujących się w kierunku tkanki tłuszczo-wej, melanina w komórkach czerniaka złośliwego.

Mikroskopia elektronowa

Mikroskopia elektronowa, zarówno transmisyjna (obrazy komórek i tkanek na prze-kroju), jak i skaningowa (obrazy powierzchni komórek i tkanek), odegrała w ostat-nich dziesięcioleciach dużą rolę w procesie poznania budowy ultramikroskopowej komórek i tkanek oraz związanych z nią funkcji. Obecnie w praktycznej diagnostyce patomorfologicznej ma jednak bardzo ograniczone znaczenie (niektóre choroby ne-rek, guzy przysadki mózgowej).

Diagnostyka molekularna

Metody cytogenetyczne i molekularne (m.in. wykrywanie mutacji, delecji czy am-plifikacji genów) znajdują coraz szersze zastosowanie w diagnostyce patomorfolo-gicznej. Na przykład ocena amplifikacji MYCN lub HER-2 ma znaczenie w ocenie rokowania u chorych odpowiednio z neuroblastoma i rakiem piersi. Techniki mole-kularne służą też do wykrywania dziedzicznych predyspozycji do nowotworów oraz obecności tzw. choroby resztkowej, czyli nielicznych komórek nowotworowych, które pozostały w organizmie pacjenta po leczeniu białaczki lub chłoniaka.

Domagala-Patologia-01-18.indd 6 2010-11-15 13:24:42

Cytometria przepływowa 7

Cytometria przepływowa

Jest to metoda, za pomocą której z wykorzystaniem lasera i analizy komputerowej można ocenić obecność określonych białek na powierzchni i we wnętrzu tysięcy komórek, wcześniej poddanych reakcji immunofluorescencyjnej, przepływających przez specjalną kapilarę. Technika ta znalazła szczególne zastosowanie w immuno-fenotypowaniu białaczek i chłoniaków złośliwych (umożliwiając ich rozpoznanie i klasyfikację), w diagnostyce różnicowej między chłoniakami/naciekami białaczko-wymi a nienowotworowymi procesami rozrostowymi (przede wszystkim węzłów chłonnych) oraz w określeniu rokowania u pacjentów z niektórymi nowotworami złośliwymi (poprzez ocenę ploidii DNA – gorsze rokowanie związane jest zwykle z aneuploidią).

Domagala-Patologia-01-18.indd 7 2010-11-15 13:24:42