5. Для злокачественных опухолей характерен ряд особых биологических свойств:
Автономность характеризуется независимым от регулирующих влияний ростом опухоли. В результате автономности появившаяся злокачественная опухоль безудержно растет и приводит без лечения к смертельному исходу. Рост опухоли продолжается даже в условиях голодания. Автономность не является абсолютной. Разные опухоли обладают различной чувствительностью к регулирующим влияниям. Между опухолью и организмом складываются сложные взаимоотношения. Из организма опухоль получает питательные вещества, сохраняются нервные, эндокринные, иммунологические влияния. В опухолевых клетках обнаружены сложные рецепторные системы, способные воспринимать регулирующие влияния. Поэтому, различия в течение опухолей, казалось бы растущих независимо, могут быть связаны с особенностями рецепции клеток и функционирования регуляторных систем. Во многом явления автономности можно объяснить нарушениями контактного ингибирования опухолевых клеток, образования простагландинов и кейлонов, а также изменениями рецепторного аппарата и кальция для нервных и гуморальных влияний.
Анаплазия или де-дифференцировка опухолевых клеток представляет собой утрату признаков родительской тканевой дифференцировки.морфологическая анаплазия проявляется в большей или меньшей степенир выраженными нарушениями гистолгического строения опухолевых клеток. Это:
- катаплазия, появление слабо дифференцированных или недифференцированных, похожих на эмбриональные клеток. Опухоль может утрачивать частично или полностью тканеспецифические признаки. Этот процесс протекает хаотично и нередко приводит к образованию атипичных клеток, не имеющих аналогов в нормальных тканях.
- метаплазия, стойкое изменение морфофизиологических свойств клеток или тканей, сопровождающееся превращением их в клетки или ткани другого типа.
- дисплазия, нарушение в опухолевом очаге характерной для данной ткани структуры, ее атипия (по своему строению, расположению и взаимоотношениям клеточных элементов опухоль резко отличается от исходной нормальной ткани).
Биохимическая анаплазия характеризуется изменениями биохимических процессов в опухоли. Это проявляется прежде всего в утрате или активации ряда ферментов, необходимых для синтеза или превращения продуктов жизнедеятельности клетки и изменениями обмена веществ в целом. Так, энергетический обмен в опухолевых клетках в связи с нарушениями кровообращения и развитием гипоксии идет при помощи гликолиза. учитывая малую эффективность гликолиза для получения макроэргов и интенсивную пролиферацию в опухолях, процессы гликолиза идут крайне интенсивно. Поэтому осуществление его сопровождается повышением ферментов типа гексокиназы, глюкозо-6-фосфатазы, дегидрогеназ в десятки раз. Это приводит к образованию и накоплению в опухолях молочной, янтарной, пировиноградной кислот и снижению рН. Содержание глюкозы в опухоли резко снижено, что свидетельствует о том, что опухоль обладает способностью быстро и интенсивно потреблять глюкозу. Усилению клеточного деления в опухолях способствует снижение цАМФ в клетке в условиях усиленного потребления глюкозы. Нуклеиновый и белковый обмен нарушаются таким образом. Процесс пролиферации клеток в опухоли требует большого количества аминокислот, нуклеиновых кислот, повышения активности ферментов, ответственных за синтез белков, РНК, ДНК. В опухолях интенсивно идет синтез нуклеотидов из свободных пуриновых и пиримидиновых оснований. В ткани опухоли поддерживается положительный азотистый баланс (ловушки азота). Опухоль также интенсивно захватывает глютамин, который организм мобилизует из других органов. Только на последних этапах развития опухоли начинается катаболизм белков, гибель клеточных элементов, что сопровождается распадом опухоли. В жировом обменен известно снижение активности ферментов биосинтеза жирных кислот и фосфолипидов, изменено распределение липидов в клетках и органеллах и нарушение строение лецитина в мембранах. В опухоли увеличивается количество калия и воды, уменьшается содержание кальция и магния. Отмечена возможность секреции опухолями гормонов – кортикотропина, соматотропина, липотропина и других.
Иммунологическая атипичность.опухолевые клетки способны осуществлять синтез и секрецию иммуноглобулинов Е,А,М, а также растворимых антигенов. Полагают, что продукция избытка опухолевых антигенов ведет к угнетению иммунных реакций и в то же время к активации аутоиммунных процессов в организме. Опухоли вырабатывают также вещества, обладающие лимфокиноподобным действием, вызывая угнетение синтеза ДНК в лимфоидных клетках, ингибирование миграции лимфоцитов. Некоторые опухоли синтезируют эмбриональный альфа-фетопротеин, что может быть диагностическим критерием.
Инфильтративный или инвазивный рост и деструкция. Раковые опухоли растут, инфильтрируя (прорастая) окружающие ткани и вызывая их деструкцию. Механизмы инвазивного роста точно не выяснены. Важное значение принадлежит нарушению контактного ингибирования, и поэтому в отличие от нормальных тканей опухолевые клетки в результате постоянной пролиферации не образуют упорядоченные структуры. Этому способствует повышение проницаемости опухолевых клеток и выход лизосомальных ферментов, которые расщепляя межклеточное вещество, способствуют разобщению клеток. Определенное значение принадлежит способности опухоли интенсивно транспортировать через мембрану и утилизировать питательные вещества, даже при очень низкой концентрации их в окружающей опухоль среде. Поэтому находящиеся рядом здоровые клетки погибают от голода, облегчая таким образом инфильтрацию. На определенном этапе опухоль продуцирует ангиогенный фактор, который вызывает пролиферацию сосудов. Опухолевый ангиогенный фактор состоит из белково-углеводного компонента и РНК, которая стимулирует пролиферацию клеток сосудов. Инфильтративный рост связан также с продукцией ферментов типа протеаз и гиалуронидазы, обеспечивая расщепление коллагена и белковых веществ межклеточных соединений. Низкая антигенная активность опухолей и слабый иммунологический ответ – важные причины инвазивного роста и метастазирования. Вследствие недостаточной антигенности опухоли и иммунологического ответа, а также «экранирующей» роли антител, уменьшаются или исключаются киллерные эффекты лимфоцитов. Поэтому опухоль не только увеличивается в объеме, но и интенсивно инфильтрирует окружающие ткани. Инфильтрации также способствует слабая связь опухолевых клеток, возможность отделения и активные движения их как по поверхности органа, так и по межклеточным пространствам.
Метастазирование представляет способность опухолевых клеток отделяться, распространяться по организму и вызывать новые очаги. Метастазирование – многоэтапный процесс, в ходе которого отбирается и выживает небольшая популяция клеток, которые выросли в родительской опухоли и дающие начало вторичным опухолевым очагам. Метастазы при разных опухолях имеют свою излюбленную локализацию, имеют тропность к определенным видам тканей.
- рецидивирование, при неполном удалении опухоли в процессе лечения, если остается хотя бы одна опухолевая клетка, она дает повторное образование опухоли.
- кахексия, возникает в периоде близком к терминальному. Она характеризуется потерей массы тела, в основном из-за усиленного распада белков скелетных мышц, а также истощения жировых депо. Сопровождается анорексией и изменением вкусовых ощущений.
6. онкоген – это дефектный экземпляр нормального гена (протоонкогена). Протоонкоген – нормальный ген в хромосомном аппарате, он выполняет роль регулятора нормального роста и дифференцировки клеток. В свою очередь онкоген возникает как следствие повреждения нормального тем или иным способом (химический, физический, биологический канцерогенез). Такое превращение называют активацией онкогена.
Генетическое повреждение клетки выражается нарушениями на молекулярном уровне
Чем так плохи онкогены – они кодируют синтез особых белков (онкобелков), которые не нужны организму (даже вредны), но необходимы раковой клетке для жизни. Если нормальной клетке для жизни нужно множество различных белков, которые поступают извне, то в опухолевой всю роль выполняют эти онкобелки сами, извне уже ничего не нужно. Поэтому, с помощью них опухолевая генетическая программа превращается в опухолевые признаки и их совокупности, проявляющиеся атипизмами.
Функции онкобелков:
- онкобелки соединяются с рецепторами для факторов роста и образуют постоянные сигналы к делению клеток;
- повышают чувствительность к факторам роста (их теперь для раковой клетки требуется крайне мало);
- понижают чувствительность к ингибиторам роста (клетка не чувствует сигнала «стоп делению» и росту);
- сами действуют как факторы роста (и не нужно их уже получать извне, не зависимы от среды и условий проживания, все для жизни есть).
7. опухолевый рост – нерегулируемое (не подчиняющееся сигналам) клеточное размножение, которое при достижении некоего критического числа клеток, начинает развиваться по своим особым законам, становится все более автономной и злокачественной, приводя свой организм к гибели. Весь этот процесс запускается активными онкогенами.
В норме клетки делятся под воздействием внешних стимулов.
Это может быть эндокринная регуляция (железы вырабатывают гормоны, которые заставляют клетки активироваться) и паракринная (когда одни клетки производят ростовые факторы, а другие их потребляют). Для опухолевых клеток характерна аутокринная регуляция (когда они сами и производят, и потребляют факторы роста). Результат – непрекращающееся, самоподдерживающееся митогенное возбуждение клетки, приводящее к бесконтрольному размножению. При этом клетке уже не нужны стимулы извне, она становится автономной.
Каждая клетка имеет присущий ей набор рецепторов и свой особый набор ответных реакций. Особо важны в этом отношении так называемые тирозин-киназные рецепторы. При связывании с факторами роста молекулы рецептора изменяются, приводя в итоге к каскаду реакций, достигающих ядра, дающего сигнал к активации.
Онкобелки, кодируемые онкогенами (они являются факторами роста для опухоли), взаимодействуют с этими рецепторами, расположенными на поверхности клеток, что запускает деление.
Там же имеются определенные группы белков Ras-белки (ГТФ-связывающие протеины). Ras играет роль определенного турникета, через который должен пройти почти каждый сигнал, поступающий в клетку. Если он активируется под воздействием онкогена, то индуцируется непрерывный сигнал, который вызовет запуск всех последующих каскадных механизмов непрерывно работать и делиться клетке (это происходит в цитоплазме).
Белок Ras стимулирует цепь МАР-киназ, которые играют роль переноса сигнала из цитоплазмы в ядро. Там они запускают ключевые факторы транскрипции.
К факторам транскрипции относятся белки Jun и Fos. Эти факторы транскрипции влияют (активируют) на гены, которые ответственны за вхождение клетки в фазу S (синтез ДНК). В результате синтезируются белки, необходимые для сборки ДНК и последующего митоза.
Это так называемые ядерные белки, они выполняют регуляторные функции: связываясь с участками ДНК, активируют определенные гены, другие являются по своей сути ферментами, отвечающими за синтез нуклеотидов и их сборку в цепи ДНК. К этому еще и активируется весь клеточный метаболизм, чтобы равномерно разделить весь материал клетки (удвоение всех органелл).
После этого этапа клетка вступает в клеточный цикл.