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.

Цитологическое исследование: суть метода

Цитологическое исследование получило свое название от греческих слов «kytos» («клетка») и «logos» («учение»), что дословно означает «изучение клеток». Этот метод заключается в анализе клеточного состава биоматериала на наличие изменений в ядрах и цитоплазме при помощи микроскопа. Хотя чаще всего цитологией занимаются при гинекологических исследованиях, данный метод применяется также для исследования мокроты, экссудата из суставов, отпечатка удаленных тканей, сока предстательной железы и так далее.

Цитологическое исследование дает возможность выявлять различные патологии, касающиеся развития клеток. В основе данного метода лежит морфологический принцип, такой же, как и при гистологическом анализе биопсийного материала, однако здесь требуется всего лишь небольшое количество биоматериала. Цитологический препарат, т.е. мазок-отпечаток или соскоб, можно сделать в течение нескольких минут без использования специальной аппаратуры. По сравнению с биопсией анализ оказывается менее инвазивным.

Влагалищный мазок позволяет исследовать нарушения гормональной функции яичников. А исследование мазков свода влагалища и шейки матки позволяет обнаружить онкологию на ранней стадии и предраковые состояния. Также данный метод позволяет выявить рак легких, желудка, мочевого пузыря, предстательной железы и других органов. Кроме того, цитология помогает диагностировать вирусные, воспалительные и аутоиммунные патологии. С помощью цитологического исследования можно оценить скорость заживления ран.

Один из методов исследования науки в этом деле – метод клеточных культур. Данный подход заключается в выращивании клеток в специально созданных условиях, где им предоставляется питательная среда, а затем изучение их характеристик.

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 для анализа

Цитологический анализ обычно не требует вмешательства в организм пациента: практически все биологические материалы можно собрать безболезненно, включая:

• мокрота;
• моча;
• секрет предстательной железы;
• выделения из молочных желез;
• амниотическая жидкость;
• смывы и мазки с шейки и из полости матки, из цервикального канала;
• соскобы с ран, свищей, эрозированных поверхностей, язв.

Тем не менее, есть биоматериалы, сбор которых может вызвать неприятные ощущения у пациента. Однако процедура обычно быстро завершается, и во многих случаях необходимый материал можно собрать во время других исследований, что избавляет человека от дополнительных болезненных процедур.

Более инвазивные методы сбора материала включают:

• сбор смывов с органов во время эндоскопии;
• взятие крови;
• сбор цереброспинальной жидкости;
• взятие пунктатов из суставных и серозных полостей (с помощью тонкой иглы).

Также на цитологическое исследование могут отправляться отпечатки удаленных во время операции или взятых для гистологического анализа тканей.

После сбора образца он отправляется на анализ по одной из методик.

Некоторые важные правила для точности и достоверности исследования: лучше всего брать материал с двух-трех участков ткани, а также подготавливать образец в соответствии с требуемым методом. Некоторые анализы могут потребовать просто нанесения образца на стекло, в то время как для других, включая ПАП-тесты, может потребоваться окрашивание образца, и для третьих может потребоваться консервирование образца формалином.

Цитологические исследования: популярные методы

При проведении цитологического анализа в клиниках может применяться несколько методов. Рассмотрим основные из них.

1. Мазок из влагалища - это самый распространенный способ цитологического анализа. Врач берет мазок из влагалища и отправляет его на исследование в лабораторию. Такой анализ может выявить наличие раковых клеток или других аномалий.

2. Пункционная биопсия - при этом методе врач берет образец ткани из опухоли. Ткань отправляется на исследование в лабораторию, где она анализируется на предмет наличия раковых клеток.

3. Бронхоальвеолярный лаваж (БАЛ) - при этом методе исследуется состав жидкости в легких. Для проведения БАЛ врач вводит в легкие специальный раствор, а затем извлекает жидкость и отправляет ее на анализ.

4. Жидкостная цитология - при этом методе анализируется жидкость из опухоли или другого органа. Жидкость отправляется на исследование в лабораторию, где ее анализируют на наличие аномалий.

Важно отметить, что выбор метода исследования зависит от исследуемого органа и характера заболевания. Решение о том, какой метод применить, принимает врач.

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 – это прибор, который используется для установления взаимодействия объектов исследования с электронами. Конструкция электронного микроскопа довольно похожа на конструкцию обычного оптического микроскопа. Однако вместо линз здесь используются электромагниты, которые направляют и фокусируют «лучи» электронов на объект.

Электронный микроскоп способен увеличить изображение в 500 000 раз! На экране можно получить увеличение в 50 000 раз, а при фотопечати – в 10 раз больше. Однако обратите внимание, что на биологических объектах максимального разрешения получить пока невозможно. Проблема заключается в недостаточной контрастности объектов.

Существует способ улучшить контрастность образцов - их зачастую «протравливают» солями тяжелых металлов. Клеточные структуры приобретают разную степень поглощения электронов и тем самым выделяются на экране или пленке. Электронная микроскопия позволяет увидеть взаимодействие антител и антигена, что крайне важно для вирусологии. Этот метод используется для идентификации формы и размера вирусных частиц, а также для выявления новых вирусов. Применяется электронная микроскопия и в онкологии. Однако следует учитывать, что функциональная морфология и иммуноцитохимия клеток не всегда совпадает, что вызывает сомнения в надежности классификаций, основанных на морфологических признаках.

Метод центрифугирования - отличный способ для проведения более детального исследования химического состава клеточных органелл. Для осуществления этого метода, вначале необходимо поместить раздробленный образец в центрифугу и запустить ее вращение. В процессе центрифугирования органеллы начинают оседать слоями на дно центрифуги. Затем их фракции можно разделить на отдельные компоненты и тщательно изучить субклеточные структуры. Это дает возможность получить необходимый материал для последующего цитохимического анализа.

Еще одним из самых распространенных цитологических анализов, выполняемых с помощью метода центрифугирования, является так называемый тест Папаниколау (ПАП-тест). Специфичность данного исследования составляет не менее 90 процентов.

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