Понятие опухолевого роста
Опухолевый рост — типовая форма нарушения тканевого роста, возникающая под действием канцерогена и проявляющаяся патологическими изменениями структурных элементов ткани. Для опухоли характерен атипизм роста, обмена веществ, структуры и функции. Принципиальная особенность опухолевой клетки — выход из-под гомеостатического контроля организма-хозяина: клетка перестаёт подчиняться регуляторным сигналам.
К типовым формам нарушения тканевого роста относят также гипертрофию, гипотрофию, гиперплазию, гипоплазию, дисплазию, склероз и метаплазию. Опухоли среди них занимают особое место как процесс с автономным ростом.
Доброкачественные и злокачественные опухоли
- Доброкачественные опухоли: медленное деление, высокодифференцированные клетки, сохранение нормальной морфологии, отсутствие метастазирования, экспансивный рост.
- Злокачественные опухоли: быстрое деление, низкая дифференцировка, утрата нормальной формы клеток, способность к инвазии и метастазированию.
В зависимости от ткани происхождения злокачественные опухоли классифицируют так: из эпителия — карцинома, из железистого эпителия — аденокарцинома, из соединительной ткани (кость, кровь, мышцы) — саркома.
Инвазия — прорастание опухоли в подлежащие ткани. Метастазирование — формирование вторичных опухолевых очагов на расстоянии от первичного (материнского) узла.
Причины и условия опухолевого роста
Непосредственная причина опухоли — канцероген, то есть фактор, способный вызвать злокачественную трансформацию клетки. По природе канцерогены делят на химические, биологические и физические.
Условия, способствующие реализации канцерогенного действия:
- генетическая предрасположенность (мутации генов-супрессоров, онкогенов);
- снижение активности белков, контролирующих клеточный цикл;
- ослабление антиканцерогенных механизмов организма (иммунный надзор, системы репарации ДНК, антионкогены).
Химический канцерогенез
Большинство химических веществ являются проканцерогенами: сами по себе они не вызывают опухоль, а превращаются в активные канцерогены в результате метаболизма, преимущественно в печени. Классический пример — афлатоксин, превращающийся в эпоксид.
- Органические канцерогены: афлатоксины, эпоксиды, ароматические и полициклические углеводороды, гетероциклы, 2-нафтиламин, алкилирующие агенты, свободнорадикальные соединения.
- Неорганические канцерогены: мышьяк, асбест, соединения никеля и хрома.
- Эндогенные канцерогены: некоторые желчные кислоты, эстрогены, продукты метаболизма аминокислот.
Этапы канцерогенеза
Канцерогенез независимо от природы фактора включает два основных этапа.
- Инициация — взаимодействие канцерогена с ДНК клетки, прежде всего с протоонкогеном — участком ДНК, кодирующим белки регуляции деления и роста. В результате повреждения протоонкоген превращается в активный онкоген. Различают:
- геномную инициацию — точечная мутация в протоонкогене (замена нуклеотидов);
- эпигенетическую инициацию — нарушение регуляции экспрессии без изменения последовательности ДНК.
- Промоция — экспрессия онкогена, фенотипическая трансформация клетки, активное деление и формирование опухолевого узла.
Биологические и физические канцерогены
Биологические канцерогены — это онкогенные вирусы. К РНК-содержащим относятся вирусы саркомы Рауса, ряда лейкозов; к ДНК-содержащим — аденовирусы, паповавирусы (включая вирусы папилломы человека), герпесвирусы. Инициация заключается во встраивании вирусного генома (или его копии) в ДНК клетки-хозяина с образованием онкогена; далее следует промоция и трансформация.
Физические канцерогены — ионизирующее излучение и ультрафиолет. Они непосредственно повреждают ДНК, вызывая мутации в протоонкогенах с тем же исходом: образование онкогена, иммортализация, экспрессия и опухолевая трансформация.
Антибластомная защита: антионкогены
В организме существует система противоопухолевой защиты — антионкогены, кодирующие белки-супрессоры опухолевого роста.
- Белок p53 фиксирует повреждения ДНК и действует двумя путями: останавливает клеточный цикл в фазе G1, давая возможность репарации ДНК; при грубых необратимых повреждениях запускает апоптоз.
- Белок p27 блокирует переход клетки из фазы G1 в S-фазу, предотвращая репликацию повреждённой ДНК.
Снижение активности этих белков — одно из ключевых условий реализации канцерогенного воздействия и развития опухоли.
Ключевые моменты
- Опухоль — типовая форма нарушения тканевого роста с атипизмом и выходом из-под гомеостатического контроля.
- Доброкачественные опухоли высокодифференцированы и не метастазируют; злокачественные растут быстро, инвазируют и метастазируют.
- Карцинома — из эпителия, аденокарцинома — из железистого эпителия, саркома — из соединительной ткани.
- Канцерогены делятся на химические (чаще проканцерогены), биологические (онковирусы) и физические (ионизирующее и УФ-излучение).
- Канцерогенез включает два этапа: инициацию (превращение протоонкогена в онкоген) и промоцию (экспрессия онкогена и трансформация).
- Инициация бывает геномной (мутация) и эпигенетической (нарушение регуляции экспрессии).
- Опухолевая клетка приобретает иммортальность и автономный пролиферативный потенциал.
- Антионкогены p53 и p27 обеспечивают остановку клеточного цикла, репарацию ДНК и апоптоз повреждённых клеток.