Análise digital de imagem e estereologia da angiogênese em adenomas e no adenocarcinoma colorretal invasivo de submucosa

Abstract

A angiogênese é essencial no desenvolvimento neoplásico, associando-se às metástases à distância e recorrência em diversas neoplasias malignas. Em carcinomas colorretais, os parâmetros da análise digital de imagem e estereologia da angiogênese foram pouco estudados. Objetivo: avaliar parâmetros tridimensionais e a quantificação microvascular bidimensional nas diferentes apresentações morfológicas dos adenomas colorretais e no adenocarcinoma colorretal restrito à submucosa, a fim de determinar o papel da angiogênese nas diferentes etapas da seqüência adenoma-carcinoma e sua relação com as diferentes apresentações das lesões precursoras do carcinoma colorretal. Material e métodos: foi realizado estudo histórico de delineamento transversal, incluindo 115 lesões neoplásicas colorretais, ressecadas endoscópica ou cirurgicamente no período de 1997 a 2001, obtidas de pacientes do Hospital de Clínicas de Porto Alegre e da Fundação Universitária de Gastroenterologia (FUGAST). Para análise da angiogênese foram utilizadas as técnicas de imuno-histoquímica, análise digital de imagem, quantificação microvascular e estereologia. Os resultados foram apresentados como mediana e intervalos interquartis. Resultados: a quantificação microvascular foi progressivamente mais elevada nas lesões polipóides com displasia de alto grau comparadas às de baixo grau. Quanto maior o grau de atipia observado, maior foi o número de microvasos (regressão linear, P < 0,05). O volume e extensão microvascular foram diferentes entre as fases evolutivas da neoplasia colorretal, resultando em aumento no volume 728 (416 - 1408) versus 178 (93 - 601) e extensão microvascular 242,4 (131,1 - 936,8) vs 24,0 (6,5 - 142,2) (P < 0,001) nas lesões polipóides com displasia de alto grau comparadas às de baixo grau, respectivamente. A quantificação microvascular foi progressivamente mais elevada, acompanhando a progressão neoplásica polipóide: displasia de baixo grau 41,8 (15,8 - 71,9), displasia de alto grau 60,0 (23,0 - 95,6) e carcinoma de submucosa 76,0 (37,5 - 132,6) (P < 0,001). Concomitante, o volume 956 (436 - 2188) vs 178 (93 - 601) e a extensão microvascular 534,6 (146,7 - 1262) vs 24,0 (6,5 - 142,2) foram mais elevados nos adenocarcinomas colorretais restritos à submucosa em relação às lesões polipóides com displasia de baixo grau, respectivamente (P < 0,001). Não foi encontrada diferença estatisticamente significativa na angiogênese entre os adenomas polipóides e não-polipóides através da quantificação 41,8 (15,8 - 71,9) vs 22 (16 - 40) e estimativa da extensão microvascular 24 (6,5-142,2) vs 17,5 (4,4-54,7), respectivamente. Conclusão: a utilização da análise digital de imagem e estereologia acrescentou maior objetividade e eficácia na metodologia de avaliação angiogênica, pois permitiu a precisa segmentação das áreas hipervasculares, a representação da morfologia tridimensional característica do suprimento vascular e a identificação de diferenças na microvascularização nas etapas evolutivas do câncer colorretal.

Angiogenesis is essential in the tumoral development, associating with metastasis at distance and recurrence in several malignant neoplasias. In colorectal carcinomas, the parameters of the digital image analysis and stereology of angiogenesis have been little studied. Objective: evaluate three-dimensional parameters and the bidimensional microvascular quantification in the different morphologic presentations of the adenomas and in the submucosal colorectal carcinoma, in order to determine the role of angiogenesis in the different stages of the sequence adenoma-carcinoma and its relationship with the different presentations of the precursory neoplastic lesions of the colorectal carcinoma. Material and methods: transversal historical study was carried out, including 115 colorectal neoplastic lesions, obtained by endoscopyc or surgical resection between 1997 and 2001, from the patients of the Hospital de Clínicas de Porto Alegre and of the Fundação Universitária de Gastroenterologia (FUGAST). For the analysis of angiogenesis, immunohistochemistry, digital image analysis, microvascular quantification and stereology were used. The results were presented as medium and interquartile range. Results: the microvascular quantification has gradually raised in the polypoid lesions with high degree dysplasia comparing to the ones of low degree. The bigger the degree of atipia, the higher was the number of microvessels (linear regression, P < 0,05). The volume and microvascular extension were different among stages of the colorectal neoplasia, resulting in an increase of the volume 728 (416 - 1408) vs 178 (93 - 601) and microvascular extension 242,4 (131.1 - 936,8) vs 24,0 (6,5 - 142,2) (P < 0.001) in the polypoid lesions with comparative high degree dysplasia to the ones of low degree, respectively. The microvascular quantification was gradually raised, following the polypoid tumoral progression: low degree dysplasia 41,8 (15,8 - 71,9), high degree dysplasia 60,0 (23,0 - 95,6) and submucosal carcinoma 76,0 (37,5 - 132,6) (P < 0.001). Concomitantly, the volume 956 (436 - 2188) vs 178 (93 - 601) and microvascular extension 534,6 (146,7 - 1262) vs 24,0 (6,5 - 142,2) were more elevated in the submucosal carcinoma in relation to the polypoid lesions with low degree displasia, respectively (P < 0.001). There was no significantly difference in angiogenesis between the poypoid and nonpolypoid colorectal adenomas through the quantification 41,8 (15,8 - 71,9) vs 22 (16 - 40) and estimate of microvascular extension 24 (6,5 - 142,2) vs 17,5 (4,4 - 54,7), respectively. Conclusion: the use of the digital image analysis and stereology added greater objectivity and effectiveness in the methodology of angiogenic evaluation, because it allowed the accurate segmentation of hypervascular areas, the representation of characteristic three-dimensional morphology of vascular supply and identification of differences in the microvascularization in the evolutive stages of the colorectal cancer.