Патология тканевого роста
Онкологические заболевания занимают второе место как причина смертности населения в экономически развитых странах, уступая место лишь заболеваниям сердечно - сосудистой системы.
В разных регионах земного шара число больных опухолями колеблется от 65 до 360 на 100000 населения.
Опухоль - это типовой патологический процесс, в основе которого лежит неограниченный, неконтролируемый рост клеток с преобладанием процессов пролиферации над явлениями нормальной клеточной дифференциации.
Различают доброкачественные и злокачественные опухоли
Название опухоли часто складываются из названия ткани, из которой она растет, с добавлением суффикса «ома», указывающего на опухолевую природу процесса.
Липома — опухоль из жировой ткани,
остеома — из костной ткани,
ангиома — из сосудов,
миома — из мышечной ткани,
аденома — из железистой ткани.
Все злокачественные опухоли из эпителия в отечественной медицине называют «рак», «канцер», или «карцинома». Злокачественные опухоли из клеточных элементов соединительной ткани называют саркомами (от греч. sarcos— мясо) за их внешнее сходство с рыбьим мясом.
Отличия доброкачественных и злокачественных опухолей
Доброкачественные опухоли:
Состоят из зрелых, дифференцированных клеток, очень близки по строению к исходной ткани,
нет клеточного атипизма, есть тканевой атипизм
Растут медленно ( годами).
Характеризуются экспансивным ростом : опухолевые клетки не врастают в соседние ткани, а только отодвигают их и сдавливают
Не оказывают общего отрицательного влияния на организм (как правило), т.е. носят местный характер.
Но иногда могут озлокачествляться-малигнизироваться.
Не дают метастазов, т.е. переноса опухолевых клеток в другие органы.
Имеют чёткие границы и даже капсулу.
Мало нарушают естественные функции организма, редко приводят к летальному исходу.
Злокачественные опухоли:
Состоят из незрелых малодифференцированных, анаплазированных (греч. ana-обратный, plasis-образование) клеток и атипичной стромы. Характеризуются наличием как клеточного, так и тканевого атипизма.
Растут быстро.
Характеризуются инфильтрирующим ростом: опухолевые клетки врастают в соседние ткани и разрушают их. Вызывают истощение (кахексию), т.е. оказывают отрицательное влияние на весь организм и носят общий характер
Дают метастазы, что ведёт к образованию вторичных (дочерних) узлов.
Не имеют чётких границ.
Резко нарушают метаболизм, вызывают интоксикацию организма продуктами распада опухоли, приводя к летальному исходу.
Особенности опухолевого роста
Совокупность признаков, отличающих опухолевую ткань и составляющие ее клетки от нормальных предшественников, обозначается термином «атипизм» (нетипичность, необычность).
Виды атипизма:
роста
морфологический
метаболический
антигенный
функциональный
Атипизм роста
Пролиферации - увеличение количества делящихся клеток, что ведёт к быстрому нарастанию массы опухоли
Дифференцировки - подавление процесса созревания.
Инвазивный рост- проникновение клеток опухоли в окружающие нормальные ткани, сочетающееся с их деструкцией.
Уменьшение сил сцепления (дефицит молекул адгезии)
Увеличение отрицательного заряда на поверхности опухолевой клетки в связи с фиксацией на ней отрицательных радикалов и уменьшении катионов (Ca, Na ) Это способствует электростатическому отталкиванию их друг от друга и отделению от опухолевого узла.
Появление способности к амёбовидным движениям.
Синтез клетками опухоли большого количества рецепторов к молекулам адгезии.
Морфологический атипизм
Для злокачественных опухолей характерен как клеточный, так и тканевый атипизм, в то время как для доброкачественных — только тканевый.
Тканевой атипизм
Тканевой атипизм заключается в разнообразной форме, величине и необычном строении опухолевых клеток.
Опухолевые клетки, как правило, имеют значительно большую, чем нормальные, величину и нетипичную для клеток данной ткани форму.
Клеточный атипизм
В раковых клетках отмечается дестабилизация наружной цитоплазмагической мембраны.
Она легко перестраивается, реорганизуется, повышается ее проницаемость, нарушается транспортная функция.
Раковая клетка имеет более высокий отрицательный заряд, чем обычная клетка.
Типичным для раковых клеток является обеднение цитоплазматических мембран рецепторами, воспринимающими регуляторные нейрогуморальные сигналы («рецепторное упрощение»).
Метаболический атипизм
Обмен веществ в злокачественных клетках отличается от метаболизма нормальных клеток и ориентирован на обеспечение непрерывного роста и митотической активности.
Углеводный обмен
Опухолевые клетки захватывают глюкозу из притекающей крови, даже при ее низкой концентрации, когда нормальные клетки не способны к ее поглощению.
Раковая клетка работает как «ловушка глюкозы».
Интенсифицируются анаэробный и аэробный гликолиз, снижаются окислительное фосфорилирование и дыхание.
Накопление лактата приводит к метаболическому ацидозу в клетке и в опухоли.
В абсолютном большинстве нормальных клеток анаэробное расщепление глюкозы тормозится в присутствии кислорода.
Это явление получило название «пастеровский эффект».
Для опухолевой клетки характерно отсутствие эффекта Пастера: анаэробное расщепление глюкозы не только идет в присутствии кислорода, но и тормозит тканевое дыхание.
Это так называемый отрицательный пастеровский эффект.
Белковый обмен
Опухолевые клетки интенсивно извлекает из притекающей крови аминокислоты, становясь своеобразной «ловушкой азота».
В опухолевых клетках в 50 раз интенсивнее, чем в нормальных, идет синтез аминокислот, при этом резко снижена активность ферментов, осуществляющих дезаминирование и переаминирование.
Жировой обмен
Опухолевые клетки интенсивно поглощают из крови свободные жирные кислоты, различные липопротеиды, холестерин («ловушка жиров»), которые используются ими в качестве субстратов для построения липидов, входящих в состав цитоплазматических мембран.
Водно-солевой обмен
Накопление в клетках ионов калия и уменьшение ионов кальция приводит к ослаблению межклеточных связей, способствует инвазивному росту опухоли и метастазированию её.
Избыточное поступление воды в клетки приводит к гипергидратации клеток, причинами этого являются:
-дефекты структуры клеточных мембран;
-изменение активности ферментов транспорта ионов;
-повышение осмотического давления в опухолевых клетках.
Обмен нуклеиновых кислот
В опухолевых клетках повышена активность ДНК- и РНК-полимераз, идет интенсивный синтез нуклеиновых кислот — активируются репликация и транскрипция.
Стимулируется синтез как хромосомной, так и митохондриальной ДНК.
Антигенный атипизм
Антигены опухоли приобретают свойства антигенов эмбриональной ткани;
«Антигенное упрощения»- клетки теряют часть антигенов, ранее присутствовавших на их поверхности;
Появление новых, необычных антигенов и резкое уменьшение количества органоспецифичных антигенов, антигенов системы HLA, экспрессия которых на наружную поверхность мембраны необходима для распознавания клетки Т-лимфоцитами;
Уменьшение экспрессии HLA является одним из механизмов, благодаря которому опухолевые клетки ускользают от иммунного надзора.
Клетки злокачественной опухоли содержат на своей поверхности антиген, которого нет на плазматической мембране их нормальных клеток-предшественников.
Функциональный атипизм
Принципиальной особенностью раковых клеток является их бессмертие (иммортализация).
В генетическом аппарате нормальных дифференцированных клеток запрограммировано определенное количество клеточных делений (ограничение Хейфлика).
Исчерпав митотический потенциал, заложенный в генетической программе развития, клетка неизбежно погибает.
Неограниченная способность к размножению сочетается у опухолевых клеток с нарушением их созревания (дифференцировки).
Трансформированные клетки, как правило, теряют способность выполнять функцию, присущую исходной ткани.
Происходит утрата клетками специализированных функций, присущих аналогичным зрелым клеткам, и появление новой функции, не свойственной клеткам данного типа.
Ряд гормоноактивных опухолей желез внутренней секреции могут в избытке синтезировать гормоны. Например, феохромоцитома, альдостерома
У опухолевых клеток потеряна способность к контактному торможению.
Раковые клетки не подчиняются сигналам, ограничивающим митотическую активность при контактах с соседними клетками
Между опухолевыми клетками ослаблены силы межклеточного сцепления.
Этому способствуют высокий отрицательный заряд раковых клеток, дефицит кальция в межклеточном контакте и уменьшение числа десмосом.
Раковые клетки сравнительно легко отделяются друг от друга, что создает условия для метастазирования.
Клетки злокачественных опухолей могут отрываться от первичной опухоли, проникать в кровь или лимфу, разноситься по организму, внедряться в другие ткани и там размножаться, образуя вторичные отдаленные очаги опухолевого роста — метастазы.
Размножающиеся раковые клетки способны внедряться (прорастать) в окружающие ткани (например, стенку сосуда), благодаря активной продукции и секреции «факторов инвазивности» — лизосомальных протеаз, гиалуронидазы.
Это свойство злокачественных опухолей обозначается как «способность к инвазивному росту».
Стадии опухолевого процесса
Стадия индукции — процесс превращения нормальной клетки в опухолевую (раковую).
Трансформация является результатом взаимодействия нормальной клетки с трансформирующим агентом (канцерогеном).
Появление в организме раковой клетки не приводит с неизбежностью к развитию опухолевой болезни и гибели организма.
Стадия активации, или промоции заключается в размножении трансформированной клетки, образовании клона раковых клеток и опухоли.
Стадия прогрессии.
Растущая опухоль не является застывшим, стационарным образованием с неизменными свойствами.
В процессе роста ее свойства постоянно изменяются.
Какие-то признаки теряются, какие-то возникают; эта эволюция свойств опухоли получила название «опухолевая прогрессия».
Этиология опухолей
Предшественницей раковой клетки в организме всегда является нормальная клетка какой-либо ткани.
Факторы (агенты), способные вызвать превращение (трансформацию) нормальной клетки в опухолевую, называются канцерогенами.
В зависимости от природы канцерогены подразделяются на
физические
химические
биологические
Физические канцерогены
К физическим канцерогенам относятся различные виды ионизирующей радиации (рентгеновские, гамма-лучи, элементарные частицы - протоны, нейтроны, альфа, бета-частицы), а также ультрафиолетовое излучение.
Чаще всего под влиянием радиации возникают лейкозы, опухоли легких, кожи и костей, а также эндокринозависимые опухоли.
Химические канцерогены
Химические канцерогены представляют собой обширную группу различных но структуре соединений органической и неорганической природы.
Они широко распространены в окружающей среде.
Полагают, что 80 — 90 % всех злокачественных опухолей человека могут быть обусловлены химическими веществами. Известно более 1 000 химических соединений, вызывающих опухоли у животных и, возможно, у человека.
Принято различать следующие группы химических канцерогенов:
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — гетероциклические соединения, содержащие активные участки, способные взаимодействовать с молекулой ДНК.
Типичными представителями являются
3,4-бензпирен и метилхолантрен; находятся в смоле и дыме, в том числе табачном, в выхлопных газах автомобилей, в пережаренном масле, в копченых продуктах.
Ароматические амины и аминоазосоединения.
Классическими представителями этой группы являются бензидиновые красители, а также анилин и его производные, используемые в лакокрасочной промышленности.
Нитрозосоединения(нитрозамины)
используются в народном хозяйстве в качестве консервантов пищевых продуктов, при синтезе красителей, лекарств, полимерных материалов, пестицидов, антикоррозийных средств.
По своей опасности для здоровья человека НС в последние годы выдвигаются на первый план.
Многие нитросоединения проходят через плаценту и обладают мутагенным действием.
Канцерогенные нитрозамины могут образовываться в желудке из поступающих с пищей и питьевой водой неканцерогенных предшественников — нитратов, нитритов и аминов.
Поступлению нитросоединений в пищу и воду способствует применение в сельском хозяйстве нитроудобрений.
Наибольшее количество пищевых нитратов поступает с овощами (более 85 %).
Нитраты восстанавливаются в нитриты под влиянием микрофлоры ротовой полости и желудка.
Нитриты в присутствии соляной кислоты и аминов могут превращаться в канцерогенные нитрозамины.