Μελέτη των μηχανικών ιδιοτήτων των γλοιωμάτων εγκεφάλου σε χειρουργικά ιστοτεμάχια
Authors: Τσιτλακίδης Αβραάμ 
Published: November 2021

Υπόβαθρο – Σκοπός: Οι μηχανικές ιδιότητες των γλοιωμάτων του εγκεφάλου αποτελούν μία καινοτόμο πηγή ανάπτυξης θεραπευτικών και διαγνωστικών προσεγγίσεων. Η παρούσα διδακτορική διατριβή διερεύνησε την ύπαρξη διαφοράς στην ελαστικότητα μεταξύ των ιστού γλοιωμάτων του εγκεφάλου και της περινεοπλασματικής λευκής ουσίας σε χειρουργικά ιστοτεμάχια. Επιπλέον, διερεύνησε την ύπαρξη διαφοράς στην ελαστικότητα μεταξύ γλοιωμάτων διαφορετικού βαθμού κακοήθειας σύμφωνα με το σύστημα ταξινόμησης του Παγκοσμίου Οργανισμού Υγείας (ΠΟΥ), καθώς και της επίδρασης των παθολογοανατομικών χαρακτηριστικών και του μηχανικού προεγκλιματισμού στην ελαστικότητα του νεοπλάσματος και της λευκής ουσίας. Μέθοδοι: Το μέτρο ελαστικότητας μετρήθηκε ex vivo σε νωπά χειρουργικά ιστοτεμάχια που συλλέχθηκαν κατά τη διάρκεια κρανιοτομίας από το νεόπλασμα και την περινεοπλασματική λευκή ουσία 17 ασθενών που έπασχαν από υπερσκηνίδιο γλοίωμα. Τα δοκίμια που προέκυψαν από τον τεμαχισμό των ιστοτεμαχίων με μικροτόμο ταλάντωσης υποβλήθηκαν σε τυπική μονοτονική και σε επαναλαμβανόμενη παραμόρφωση χρησιμοποιώντας νανοδιείσδυση με μικροσκόπιο ατομικών δυνάμεων (atomic force microscope / AFM). Πραγματοποιήθηκε σύγκριση του μέτρου ελαστικότητας μεταξύ του ιστού των γλοιωμάτων και της λευκής ουσίας και μεταξύ γλοιωμάτων διαφορετικού βαθμού κακοήθειας. Εκτιμήθηκε η επίδραση χαρακτηριστικών των διάχυτων γλοιωμάτων, όπως οι μεταλλάξεις της οικογενείας των γονιδίων της ισοκιτρικής αφυδρογονάσης (isocitrate dehydrogenase / IDH) και ο βαθμός κακοήθειας κατά ΠΟΥ, της ηλικίας και του προεγκλιματισμού στην ελαστικότητα του νεοπλάσματος και της περινεοπλασματικής λευκής ουσίας με χρήση γραμμικών μοντέλων μικτών επιδράσεων. Αποτελέσματα: Το μέτρο ελαστικότητας δε διέφερε σημαντικά μεταξύ του ιστού των γλοιωμάτων και της περινεοπλασματικής λευκής ουσίας (p = 0,5), ούτε μεταξύ γλοιωμάτων διαφορετικού βαθμού κακοήθειας (p = 0,2). Κατά τη μελέτη χαρακτηριστικών των διαχύτων γλοιωμάτων με τυπική μονοτονική καταπόνηση, οι ιστοί από ασθενείς με wild-type IDH ήταν περισσότερο εύκαμπτοι από αυτούς με μεταλλάξεις της IDH μεταξύ περιστατικών βαθμού κακοήθειας III (p = 0,0496), αλλά παρόμοιοι σε ελαστικότητα με περιπτώσεις μεταλλάξεων της IDH σε περιστατικά με βαθμό κακοήθειας II (p = 0,48). Το γλοίωμα βρέθηκε μη σημαντικά πιο εύκαμπτο από τον παρακείμενο εγκεφαλικό ιστό σε περιστατικά βαθμού κακοήθειας III (p = 0,07) και παρόμοιο σε ελαστικότητα με την περινεοπλασματική λευκή ουσία σε περιστατικά βαθμού κακοήθειας II (p = 0,49) και IV (p = 0,59). Κατά την επαναλαμβανόμενη καταπόνηση, τόσο ο ιστός του γλοιώματος (p = 0,002) όσο και ο παρακείμενος εγκέφαλος (p = 0,003) αρχικά παρουσίασαν σκλήρυνση, που ακολουθήθηκε από χαλάρωση. Η σκλήρυνση αναστράφηκε πλήρως στην περινεοπλασματική λευκή ουσία και το μέτρο ελαστικότητας επανήλθε στις αρχικές τιμές (p = 0,94), αλλά μόνο μερικώς στο νεοπλασματικό ιστό (p = 0,015). Συμπεράσματα: Η ελαστικότητα του ιστού γλοιωμάτων και παρακειμένου εγκεφάλου αποτελεί ένα φαινοτυπικό χαρακτηριστικό στενά συνδεδεμένο με τα ιστοπαθολογικά γνωρίσματα των διάχυτων γλοιωμάτων. Θα πρέπει να διερευνηθούν περαιτέρω πηγές ετερογένειας στις τοπικές μετρήσεις εξατομικευμένα, αλλά και μεταξύ ομάδων ασθενών.