Detecção de células micronucleadas através do processamento de imagens

Abstract

O potencial genotóxico de substâncias pode causar alterações genéticas nos tecidos celulares, seu efeito é evidenciado apenas após exposições sucessivas, quando as lesões encontram-se em estágio de malignidade. Os micronúcleos são estruturas com tamanho menor do que o núcleo principal e que se formam após o processo de divisão celular. A alta frequência de aparecimento dos micronúcleos em uma amostra de células pode indicar a ocorrência de patologias ainda em seu estágio inicial, possibilitando uma atuação preventiva. O método de contagem de micronúcleos é feito manualmente, a partir da análise visual das células, o que demanda bastante tempo dos profissionais da área. O trabalho propõe uma ferramenta de software para realizar a contagem de células normais ou micronucleadas de forma computadorizada. O projeto foi realizado com imagens obtidas a partir de amostras de células do tecido esfoliativo da mucosa bucal de agricultores, o tratamento das imagens foi realizado utilizando funções de processamento morfológico, para eliminar aspectos indesejados e auxiliar na segmentação das características de interesse, em especial as bordas das células e de seus respectivos núcleos. A análise foi realizada em toda a extensão das imagens capturadas, buscando por objetos que se assemelham a células e identificando informações ao seu respeito. Os resultados mostraram que o software foi capaz de localizar as células e identificar os casos micronucleados. Para fins de avaliação, foi realizada a comparação dos resultados obtidos de uma mesma amostra, analisada de forma digital e manual, o que demonstrou uma eficiência de aproximadamente 95% na tarefa de identificação das células e de 66% para identificação de micronúcleos.

Substances with genotoxic potential may cause genetic alterations in cell tissues, its affect is only visible after successive exposures, when the clinical condition is already in stage of malignancy. Micronuclei are structures smaller than the nuclei and are formed after the cell division process. The high frequency of micronuclei appearance in a cell sample may indicate the occurrence of pathologies still in early stage, allowing preventive actuation. The micronuclei counting method is performed manually, based on the cells visual analysis, which demands a lot of time from professionals from the area. This essay proposes a software tool to perform counting of normal cells and cells containing micronuclei using computing. The project was designed with images obtained from samples of exfoliative tissue of the buccal mucous of farmers, the image treatment was performed using functions of image morphological processing, in order to eliminate undesired aspects and help with segmentation of characteristics of interest, especially cell's edges and their nuclei. The analysis was performed along the entire captured image, searching for objects that are similar to cells and identifying information about them. The results show that software was able to locate cells and identify micronuclei cases. For evaluation reasons, it was performed a comparison between results obtained to the same sample, using digital and manual method, which shows a efficiency rate of 95% identifing cells and 66% of efficiency identifying micronuclei.