Метаплазия

Метаплазия (от гръцки: промяна във формата) е обратимата трансформация на един диференциран клетъчен тип към друг диференциран клетъчен тип. Промяната от един тип клетка в друга може да бъде част от нормален процес на съзряване или причинена от някакъв необичаен стимул. По-опростено, оригиналните клетки не са достатъчно здрави, за да издържат на околната среда, така че те се трансформират в друг тип клетки, по-подходящ за тяхната среда. Ако стимула, причиняващ метаплазия, се отстрани или прекрати, тъканите се връщат към нормалния си модел на диференциация. Метаплазията не е синоним на дисплазия и не се счита за раково състояние. Също така се контрастира с хетероплазма, който е спонтанният анормален растеж на цитологични и хистологични елементи.

Днес метапластичните промени обикновено се считат за ранна фаза на канцерогенеза, особено за тези с анамнеза за рак или за които е известно, че са чувствителни към канцерогенни промени. Метапластичната промяна често се възприема като премалигнено състояние, което изисква незабавна намеса, хирургична или медицинска, защото метаплазията се свързва с рак.

Различават се два типа метаплазия:

• непряка - възниква в резултат на пролиферация на камбиалните, незрели клетки от регенераторните зони на органа и диференцирането им впоследствие в нова посока. Този тип метаплазия е особено характерен за епителната тъкан.
• пряка - възниква при директна трансформация на съществуващите клетки. Предполага се, че е възможна в съединителната тъкан.

Етиология

Когато клетките са изправени пред физиологични или патологични натоварвания, те реагират, като се адаптират по няколко начина, един от които е метаплазия. Това е доброкачествена (неракова) промяна, която се проявява като отговор на промяна на средата (физиологична метаплазия) или хронично физическо или химическо дразнене. Един пример за патологично дразнене е цигареният дим, който причинява отделянето на псевдостратифицирани колонови респираторни епителни клетки, които покриват дихателните пътища, за да бъдат заменени от стратифициран плоскоклетъчен епител или камък в жлъчния канал, който причинява замяната на секреторния колонен епител със стратифициран плоскоклетъчен епител (плоска метаплазия). Метаплазия е адаптация, която замества един тип епител с друг, който е по-вероятно да издържи на напреженията, с които е изправен. Освен това е придружен от загуба на ендотелна функция, а в някои случаи се счита за нежелан. Това нежелание се подчертава от склонността метапластичните региони в крайна сметка да станат ракови, ако дразнителят не бъде елиминиран.

Клетката на произход за много видове метаплазии е спорна или неизвестна. Например, има доказателства в подкрепа на няколко различни хипотези за произход на Баретовия хранопровод. Те включват директна трансдиференциация на плоскоклетъчни клетки към колонни клетки, промяна на стволовата клетка от езофагеален тип към чревен тип, миграция на стомашни клетки и популация от резидентни ембрионални клетки, които присъстват през зряла възраст.

Патогенеза

Метаплазията не е резултат от промяна във фенотипа на диференциран клетъчен тип. Вместо това е резултат от препрограмиране на стволови клетки, за които е известно, че съществуват в нормалните тъкани или от недиференцирани мезенхимни клетки, присъстващи в съединителната тъкан. При метапластична промяна тези прекурсорни клетки се диференцират по нов път.

Диференциацията на стволовите клетки към определена линия е предизвикана от сигнали, генерирани от цитокини, растежни фактори и компоненти на извънклетъчния матрикс в околната среда на клетката. При метаплазия участват гени, специфични за тъканите и диференциация, и нарастващ брой от тях се идентифицират. Например, костните морфогенетични протеини, членове на TGF-β супер фамилията, индуцират хондрогенна или остеогенна експресия в стволовите клетки, докато потискат диференциацията в мускули или мазнини. Тези фактори на растежа, които действат като външни тригери, след това индуцират специфични транскрипционни фактори, които водят до каскада на специфични за фенотипа гени към напълно диференцирана клетка.

Как тези нормални пътеки се променят, за да причинят метаплазия, не са ясни в повечето случаи. В случай на дефицит или излишък на витамин А, е известно, че ретиновата киселина регулира клетъчния растеж, диференциацията и тъканното моделиране и по този начин може да повлияе на пътя на диференциация на стволовите клетки. Някои цитостатични лекарства причиняват разрушаване на моделите на ДНК-метилиране и могат да трансформират мезенхимни клетки от един тип (фибробласти) в друг (мускул, хрущял).

Патологични характеристики

Метаплазията има тенденция да се появява в тъкани, постоянно изложени на околната среда, които често са вредни по своя характер. Например белодробната система (белите дробове и трахеята) и стомашно-чревния тракт са често срещани места на метаплазия поради контактите им съответно с въздух и храна. В резултат на това тъканната епителна структура се адаптира чрез метаплазия, с окончателни морфологични промени. Видът на метаплазията зависи от резидентната тъкан. Метаплазията може да бъде категоризирана като плоскоклетъчна метаплазия, чревна метаплазия или ацино-дуктална метаплазия.

Плоскоклетъчната метаплазия е доброкачествена неракова промяна (метаплазия) на повърхностните покриващи клетки на лигавицата (епител) до плоскоклетъчна морфология. Честите места за плоскоклетъчна метаплазия включват пикочния мехур и шийката на матката. Пушачите често проявяват плоска метаплазия на дихателните си пътища. Тези промени не означават конкретно заболяване, а обикновено представляват реакцията на организма на стрес или дразнене.

Плоскоклетъчната метаплазия е една от най-честите метапластични промени, включващи ендометриума. Може да се наблюдава във връзка с различни хистологични промени, вариращи от доброкачествени реактивни процеси (хроничен ендометрит, вътрематочни апарати и травми) до аденокарцином. Най-често срещаният модел на плоско диференциране е некератинизиране, образувайки малки огнища (наречени морули), които имат еднородни клетки с еозинофилна цитоплазма и кръгли централно разположени ядра (Фигура 1). Морулите обикновено са разположени в лумените на жлезата и могат да покажат централна некроза. Плоскоклетъчните морули могат да бъдат изолирана находка в иначе нормален появяващ се ендометриум. Те обаче са по-често свързани с някаква степен на жлезиста струпване и сложност, варираща от неопределен до карцином.

Чревната метаплазия се характеризира с наличието на добре оформени чашковидни клетки, които може би присъстват в повърхностния епител или във фовеоларната област (фигура 2). Чашковидните клетки са големи кръгли вакуоли, пълни с кисел муцин. Диагнозата на чревна метаплазия зависи от идентифицирането на поне една добре дефинирана чашковидна клетка в рутинен оцветен с хематоксилин и еозин разрез.

Чревна метаплазия на хранопровода се определя от наличието на чашковидни клетки в кардиалната лигавица. Чревната метаплазия на хранопровода никога не съдържа париетални клетки, рядко съдържа клетки на Панет и клетки на панкреаса. Метаплазията на хранопровода е еквивалентна на съвременната дефиниция на Баретов хранопровод и е резултат от ефекта на гастроезофагеалния рефлукс.

Чревна метаплазия на стомаха се определя от появата на чашковидни клетки в стомашната лигавица, както на стомашната лигавица на тялото и фундуса, така и на пилорната антрална лигавица. Механизмът на стомашно-чревната метаплазия се осъществява главно чрез атрофичен гастрит, причинен от инфекция с H. pylori и автоимунен гастрит, и в лечебна реактивна фаза на ерозивни лезии. При инфекция с H. pylori патологията е максимална в пилорния антрум, но често включва тялото, за да предизвика пан-гастрит. При автоимунен гастрит, който представлява имунна деструкция на париетални клетки, атрофията и чревната метаплазия е преобладаваща тялото и щади антрума, където париеталните клетки не са открити. Смята се, че стомашната чревна метаплазия е свързана с леко повишен риск от злокачествено заболяване с потенциал за карцином да е твърде нисък, за да оправдае наблюдението. Следователно той е различен от чревната метаплазия на хранопровода, която носи достатъчно висок злокачествен потенциал, за да оправдае наблюдението.