Pathomorphological Manifestations of Peritumorous Inflammation in Brain Tumors
Authors: Забродская Ю.М. , Жукова Т.В. , Смеянович А.Ф. , Рябцева С.Н. , Гаджиев К.В. , Скитева Е.Н. , Потемкина Е.Г. , Воробьева О.М. , Ситовская Д.А. , Дедковский А.А. , Зрелов А.А. 
Published: March 2022

Введение. Постоянный интерес к перитуморозной зоне (ПЗ) опухолей головного мозга (ГМ) обусловлен необходимостью определения объема оперативного вмешательства, оценки радикальности удаления опухоли для прогноза исходов комбинированного (хирургического и лучевого) лечения, значением в развитии послеоперационных осложнений, сложностью интерпретации данных МРТ и неврологической симптоматики.Цель. Оценить характер структурных изменений и особенности патоморфологических проявлений перитуморозного воспаления при опухолях головного мозга.Материалы и методы. У 11 умерших в возрасте от 18 до 63 лет с нейроонкологическими заболеваниями проведено комплексное исследование макропрепаратов ГМ (гематоксилин-эозин) с использованием посмертной МРТ.Результаты. Выявлено: Проявления альтерации в виде дистрофических изменений и некроза клеток, демиелинизации и повреждения нервных волокон. Гипергидратация сложного генеза – отчасти ее можно рассматривать как вакатный отек, связанный с потерей липидов при демиелинизации, отчасти как вазогенные и цитотоксические расстройства, связанные с распадом опухоли, а также возможной вирусной контаминацией и пр.Морфологически отек проявляется рарефикацией (разряжением) белого вещества с развитием спонгиоформных структур и формированием микрокист (36,7±6,0 шт/мм2, в фоновом белом веществе – 1,9±0,6 шт/мм2, p<0,05). Гиперплазия и реактивные изменения глиальных элементов. Появление дренажных форм олигодендроглии, гидропический некроз клеток. Астроциты в ПЗ увеличены в размере, часть их трансформируется в тучные за счет накопления промежуточных филаментов (глиального фибриллярного кислого белка и виментина). Реакция со стороны местной фагоцитарной системы – с увеличением числа микроглиоцитов, их превращением в зернистые шары и скоплением вокруг сосудов. Реакция со стороны сосудов с образованием так называемых конволют, своеобразных «многоствольчатых» образований. Конволюты капилляров обнаруживаются вокруг злокачественных опухолей с пролиферирующим эндотелием. Вещества могут пересекать гематоэнцефалический барьер главным образом по двум механизмам: между эндотелиальными клетками парацеллюлярным транспортом или трансклеточным через мембрану и цитоплазму эндотелиальной клетки. Таким образом, сосуды в перифокальной зоне представляют собой своеобразный фагоцитарный фильтр, через который проходят фильтрацию продукты демиелинизации, обмена и распада опухоли. Единичные блуждающие элементы мезенхимного происхождения, встречающиеся в ПЗ, говорят об известной степени автономности мозга, находящейся по другую сторону гематоэнцефалического барьера.Заключение. Вокруг опухолей головного мозга развивается демаркационное хроническое асептическое продуктивное воспаление, которое проявляется гипергидратацией, демиелинизацией нервных волокон, гиперплазией макро- и микроглии; усилением олигодендроглиальных реакций с появлением дренажных форм, появление тучных форм астроцитов микроглия трансформируется в макрофагальные формы. Одновременно происходит пролиферация капилляров в ПЗ с оттоком продуктов распада опухоли и формированием сосудистых конволют. Указанные явления свидетельствуют о резком усилении дренажной функции в перитуморозной зоне с элиминацией продуктов распада. Изучение перитуморозного энцефалита открывает возможность новых подходов в ведении и прогнозировании течения опухолей головного мозга, выбора нужной тактики медикаментозного и хирургического лечения.

Introduction. The constant interest in the peritumorous zone (PZ) of brain tumors (GM) is caused by the need to determine the volume of surgery, assess the radicalism of tumor resection to predict the outcomes of combined (surgical and radiation) treatment, the importance in the development of postoperative complications, the complexity of interpretation of MRI data and neurological symptoms.Purpose. To assess the nature of structural changes and features of the pathomorphological manifestations of peritumorous inflammation in brain tumors.Materials and methods. In 11 deceased patients aged from 18 to 63 years with neuro-oncological diseases, a comprehensive study of the GM macro-preparations (hematoxylin-eosin) using postmortem MRI was carried out.Results. There was revealed the following: Manifestations of alteration in the form of degenerative changes and cell necrosis, demyelination and damage to nerve fibers. Overhydration of complex genesis – partly it can be considered as vacate edema associated with lipid loss during demyelination, partly it is vasogenic and cytotoxic disorders associated with tumor breakdown, as well as possible viral contamination, etc. Morphologically, edema is manifested by the rarification (discharge) of the white matter with the development of spongioform structures and formation of microcysts (36.7±6.0 pieces/mm2, in the background white matter – 1.9±0.6 pieces/mm2, p<0.05). Hyperplasia and reactive changes in glial elements (table). The appearance of drainage forms of oligodendroglia, hydropic cell necrosis. The astrocytes in the PZ are increased in size; some of them are transformed into obese ones due to accumulation of intermediate filaments (glial fibrillar acidic protein and vimentin). Reaction from the local phagocytic system with the increase of the number of microgliocytes (see table), their transformation into granular balls, and accumulation around the vessels. Reaction from the side of the vessels with formation of the so-called convolutes, a kind of “multi- stem” formations. Capillary convolutions are found around malignant tumors with proliferating endothelium. The substances can cross the blood-brain barrier mainly by two mechanisms: between endothelial cells by paracellular transport or transcellular transport through the membrane and cytoplasm of the endothelial cell. Thus, the vessels in the perifocal zone are a kind of phagocytic filter, through which the products of demyelination, metabolism and tumor decay pass through filtration. Single vagus elements of mesenchymal origin, found in the PZ, indicate a certain degree of brain autonomy, located on the other side of the blood-brain barrier.Conclusion. Around brain tumors, the demarcation chronic aseptic productive inflammation develops, which is manifested by hyperhydration, demyelination of nerve fibers, hyperplasia of macro- and microglia; intensification of oligodendroglial reactions with the appearance of drainage forms, the appearance of obese forms of astrocytes, microglia are transformed into macrophage forms. At the same time, the proliferation of capillaries in the RP occurs with the outflow of tumor decay products and the formation of vascular convolutes. These phenomena indicate a sharp increase of the drainage function in the peritumorous zone with the elimination of decay products. The study of peritumorous encephalitis opens up the possibility of new approaches in the management and prognosis of the course of brain tumors, the choice of the necessary tactics of drug therapy and surgical treatment.