Tumor pathogenesis (mga mekanismo ng carcinogenesis). Scientific electronic library Lecture sa pathological physiology

Tanong

tumor - Ito ay isang tipikal na paglabag sa paglago ng tissue, na ipinakita sa hindi makontrol na pagpaparami ng mga selula, na kung saan ay nailalarawan sa pamamagitan ng atypism, o anaplasia.

Sa ilalim mga atypism nauunawaan ang kabuuan ng mga tampok na nakikilala ang tumor tissue mula sa normal at mga nasasakupan biyolohikal na katangian paglaki ng tumor.

Anaplasia - isang termino na nagbibigay-diin sa pagkakatulad ng isang tumor cell na may isang embryonic (nadagdagang pagpaparami, intensive glycolysis, atbp.). Ngunit, ang mga selula ng tumor ay hindi magkapareho sa mga embryonic: lumalaki sila, ngunit hindi nag-mature (hindi nag-iiba), may kakayahang magsasalakay na paglaki sa mga nakapaligid na tisyu na may pagkasira ng huli, atbp.

Ang mga dahilan para sa pag-unlad ng mga tumor ay iba't ibang salik, na may kakayahang magdulot ng pagbabago ng isang normal na selula sa isang tumor. Ang mga ito ay tinatawag na carcinogenic o blastomogenic. Ang mga ito ay mga ahente ng kemikal, pisikal at biyolohikal na kalikasan, at ang pangunahing kondisyon na nagtataguyod ng pagpapatupad ng kanilang pagkilos (risk factor) ay isang pagbawas sa pagiging epektibo ng mga mekanismo ng antitumor defense ng katawan. Ito ay higit na tinutukoy ng genetic predisposition. Ang mga katangian ng mga carcinogenic na kadahilanan na nagbibigay ng pagbabagong-anyo ng tumor ng mga cell ay mutagenicity (ang kakayahang direkta o hindi direktang nakakaapekto sa genome ng cell, na sa huli ay humahantong sa mga mutasyon), ang kakayahang tumagos sa pamamagitan ng panlabas at panloob na mga hadlang at ang dosis ng pagkilos, na nagbibigay ng menor de edad. pinsala sa cell, na nagpapahintulot na ito ay mabuhay.

Kasama ng mga carcinogenic na kadahilanan, mayroong isang bilang ng mga sangkap na, nang hindi nagiging sanhi ng mga mutasyon mismo, ay obligadong kalahok sa carcinogenesis - cocarcinogens at syncarcinogens... Ang mga cocarcinogens ay mga non-mutagenic na salik (promoter) na nagpapahusay sa epekto ng mga carcinogenic agent. Ang cocanceogenesis ay isang pagpapahusay ng mutagenic effect ng isang carcinogen sa pamamagitan ng mga compound na nagpapasigla sa paglaganap ng cell sa pamamagitan ng pag-inactivate ng mga anti-oncogen na protina ng produkto o pagpapahusay sa paghahatid ng mga signal na nagpapasigla sa paglaki. Ang mga syncarcinogens ay mga carcinogenic na kadahilanan na nagdudulot ng pagtaas ng pagbuo ng tumor sa ilalim ng pinagsamang pagkilos ng ilang kilalang carcinogens.



MGA CHEMICAL CARCINOGENS

Ayon sa WHO, higit sa 75% ng mga kaso malignant na mga bukol tao na sanhi ng pagkakalantad sa mga kemikal na kadahilanan ng panlabas na kapaligiran. Ang mga potensyal na carcinogenic substance sa kanilang sarili ay hindi naghihikayat sa paglaki ng tumor. Samakatuwid, ang mga ito ay tinatawag na pro-carcinogens, o pre-carcinogens. Sa katawan, sumasailalim sila sa pisikal at kemikal na mga pagbabagong-anyo, bilang isang resulta kung saan sila ay naging totoo, huling mga carcinogens. Ang panghuling carcinogens ay mga alkylating compound, epoxide, diolepoxide, mga libreng radikal na anyo ng isang bilang ng mga sangkap.

Ang mga tumor ay pangunahing sanhi ng mga salik ng pagkasunog ng tabako (humigit-kumulang 40%); mga ahente ng kemikal na bumubuo sa pagkain (25-30%) at mga compound na ginagamit sa iba't ibang lugar produksyon (mga 10%). Mahigit sa 1,500 mga compound ng kemikal ang kilala na nagtataglay carcinogenic effect... Sa mga ito, hindi bababa sa 20 ang tiyak na sanhi ng mga tumor sa mga tao. Ang pinaka-mapanganib na carcinogens ay nabibilang sa ilang mga klase mga kemikal na sangkap(fig. 1).

kanin. 1 Ang mga pangunahing klase ng mga kemikal na carcinogens.

Mga organikong kemikal na carcinogens

Polycyclic aromatic hydrocarbons.

Ang pinakamataas na aktibidad ng carcinogenic sa kanila ay nagtataglay ng 3,4-benzpyrene, 20-methylcholanthrene, dimethylbenzanthracene. Daan-daang tonelada ng mga ito at katulad na mga sangkap ang ibinubuga sa kapaligiran ng mga pang-industriyang lungsod bawat taon.

Heterocyclic aromatic hydrocarbons.

Kasama sa grupong ito ang dibenzacridine, dibenzcarbazole at iba pang mga compound.

Mabangong amines at amides.

Kabilang dito ang 2-naphthylamine, 2-aminofluorene, benzidine, atbp.

Mga compound ng Nitroso. Ang pinaka-mapanganib sa kanila ay diethylnitrosamine, dimethylnitrosamine, nitrosomethylurea.

Aminoazocompounds.

Kabilang sa mga ito, ang 4-dimethylaminoazobenzene at orthoaminoazotoluene ay itinuturing na lubos na epektibong mga carcinogens.

Ang mga aflatoxin ay mga produktong metabolic (mga coumarin derivatives) ng mga amag, pangunahin ang Aspergillus flavus (kaya ang pangalan ng mga sangkap na ginagawa nila).

Iba pang mga organikong sangkap na may aktibidad na carcinogenic: epoxies, plastic, urethane, carbon tetrachloride, chloroethylamines at iba pa.

Mga inorganic na carcinogens

Exogenous: chromates, arsenic at mga compound nito, cobalt, beryllium oxide, asbestos at marami pang iba.

Endogenous. Ang mga compound na ito ay nabuo sa katawan bilang isang resulta ng physicochemical modification ng mga produkto. normal na palitan mga sangkap. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga potensyal na carcinogenic na sangkap ay mga acid ng apdo, estrogen, ilang mga amino acid (tyrosine, tryptophan), lipoperoxide compound.

Tanong

PISIKAL NA CARCINOGENIC FACTORS

Mga pangunahing ahente ng carcinogenic pisikal na kalikasan ay:

  1. Ionizing radiation

a). α-, β- at γ-radiation, ang pinagmulan nito ay radioactive isotopes(P 32, I 131, Sr 90, atbp.),

b). X-ray radiation,

v). neutron flux,

  1. ultraviolet radiation.

Ang mga indibidwal na matagal na, paulit-ulit o minsang nalantad sa mga ahente na ito ay kadalasang nagkakaroon ng iba't ibang malignant na neoplasms. Sa mga pasyente na ginagamot sa mga gamot na naglalaman ng mga radioactive substance, ang mga neoplasma ay bubuo sa mas mataas na dalas kaysa sa pangkalahatang populasyon (halimbawa, mga tumor sa atay sa mga pasyente na paulit-ulit na na-injected ng radioactive radiopaque substance na Torotrast). dalas ng kanser thyroid gland tumaas nang malaki sa mga nakalantad na indibidwal radioactive iodine sa panahon ng aksidente sa Chernobyl nuclear power plant.

Tanong

Mga uri ng mga oncogenic na virus

Sa uri ng viral nucleic acid, ang mga oncogenic na virus ay nahahati sa DNA-containing at RNA-containing.

Mga virus ng DNA

Ang mga gene ng DNA oncovirus ay may kakayahang direktang ipasok sa genome ng target na cell. Ang isang seksyon ng oncovirus DNA (oncogene mismo) na isinama sa cellular genome ay maaaring magsagawa ng pagbabagong-anyo ng tumor ng cell. Hindi rin ibinubukod na ang isa sa mga gene ng oncovirus ay maaaring gumanap ng papel ng isang promoter ng isang cellular protooncogene.

Viral oncogenes at kontrol siklo ng cell at paglaganap, ang mga cellular genes ay may parehong pagkakatulad at mahahalagang pagkakaiba. Sa bagay na ito, nagsasalita sila ng protooncogenes at oncogenes.

Protooncogene- gene ng normal na genome ng tao; nakikilahok sa regulasyon ng paglaganap ng cell. Ang mga produkto ng expression ng protooncogenes ay sa maraming mga kaso na mahalaga para sa normal na pagkakaiba-iba ng cell at intercellular na pakikipag-ugnayan. Ang resulta somatic mutations ang isang proto-oncogene ay maaaring maging oncogenic. Sa kasong ito, ang prefix c- (mula sa cellular - cellular) ay maaaring idagdag sa pangalan ng protooncogene, ang mga viral homologue ay may label na may prefix na v- (mula sa viral - viral).

Oncogene- isa sa mga gene, sa ilalim ng normal na mga kondisyon (i.e., bilang isang protooncogene) na nag-encode ng isang protina na nagsisiguro sa paglaganap at pagkakaiba-iba ng mga populasyon ng cell (protein kinases, nuclear protein, growth factor). Sa mga virus ng DNA ng tumor, ang mga oncogene ay nag-encode ng mga normal na protina ng viral; oncogenes, gayunpaman, ay maaaring pukawin - kung mutated o aktibo sa pamamagitan ng retroviruses - malignant paglago. Maraming oncogenes ang natukoy (eg ras [bladder tumors]); p53, isang mutant gene sa chromosome 17 (karaniwang kasangkot sa pag-aayos ng mga depekto ng gene na dulot ng UV). Ang mga mutasyon ng P53 ay responsable para sa pagbuo ng mga kanser sa suso, servikal, ovarian, at baga; ang mga malignant na epekto ng oncogenes ay maaaring mapahusay ng mga retrovirus, tinatawag na jumping genes, mutations. Ang mga oncogene ay matatagpuan sa ilang mga DNA tumor virus. Kinakailangan ang mga ito para sa viral replication (pagbabagong gene). Kasama rin sa mga oncogene ang mga gene ng isang virus o retrovirus na nagdudulot ng malignant na pagbabago ng host cell, ngunit hindi kinakailangan para sa viral replication.

Mga oncosuppressant

Ang mga nabagong (tumor) na selula ay nahahati nang hindi makontrol at walang katiyakan. Ang mga oncosuppressant, o anti-oncogenes (halimbawa, p53) ay pumipigil sa kanilang paglaganap. Na-encode ng genome na ito protina ng p53- isa sa pinakamahalagang regulator ng cell cycle. Ang protina na ito ay partikular na nagbubuklod sa DNA at pinipigilan ang paglaki ng cell sa yugto ng G1.

Ang p53 na protina ay nagrerehistro ng iba't ibang mga signal kapag kumikilos sa cell ( impeksyon sa viral, hypoxia) at ang estado ng genome nito (pag-activate ng oncogenes, pinsala sa DNA). Sa kaso ng hindi kanais-nais na impormasyon tungkol sa estado ng cell, hinaharangan ng p53 ang cell cycle hanggang sa maalis ang mga kaguluhan. Sa mga nasirang cell, tumataas ang nilalaman ng p53. Nagbibigay ito ng pagkakataon sa cell na ayusin ang DNA sa pamamagitan ng pagharang sa cell cycle. Sa kaso ng matinding pinsala, ang p53 ay nagpasimula ng cell suicide - apoptosis. Ang mga tumor (halos 50%) ay sinamahan ng mga mutasyon sa p53 gene. Kasabay nito, sa kabila posibleng mga paglabag genome (kabilang ang mga pagbabago sa bilang ng mga chromosome), ang mga cell ay hindi pumapasok sa apoptosis, ngunit pumapasok sa isang tuluy-tuloy na siklo ng cell. Ang p53 gene mutation repertoire ay malawak. Ang mga ito ay humahantong sa hindi makontrol na paglaganap ng cell sa kanser ng colon, atay, baga, esophagus, suso, glial brain tumor, at mga tumor ng lymphoid system. Sa Lee-Fromeny syndrome depekto ng kapanganakan Ang p53 ay responsable para sa mataas na saklaw ng mga carcinoma.

Gumaganap din ng mahalagang papel sa regulasyon p27 protina nagbubuklod sa cyclin at mga protina ng cyclin-dependent protein kinase at hinaharangan ang pagpasok ng cell sa S-phase ng cycle. Ang pagbaba sa antas ng p27 ay isang prognostically unfavorable sign. Ang kahulugan ng p27 ay ginagamit sa pagsusuri ng kanser sa suso.

Mga yugto ng kemikal na carcinogenesis. Sa kanilang sarili, ang mga potensyal na carcinogenic substance ay hindi nag-udyok sa paglaki ng tumor. Samakatuwid, ang mga ito ay tinatawag na pro-carcinogens o pre-carcinogens. Sa katawan, sumasailalim sila sa pisikal at kemikal na mga pagbabagong-anyo, bilang isang resulta kung saan sila ay naging totoo, huling mga carcinogens.
Ang mga huling carcinogens ay pinaniniwalaan na:
♦ mga alkylating compound;
♦ epoxies;
♦ diolepoxides;
♦ mga libreng radikal na anyo ng ilang mga sangkap.
Tila, nagdudulot sila ng mga pagbabago sa genome ng isang normal na cell na humahantong sa pagbabago nito sa isang tumor cell.
Mayroong 2 magkakaugnay na yugto ng kemikal na carcinogenesis:
1) pagsisimula;
2) promosyon.
Yugto ng pagsisimula. Sa yugtong ito ang panghuling carcinogen ay nakikipag-ugnayan sa DNA loci na naglalaman ng mga gene na kumokontrol sa paghahati at pagkahinog ng cell (ang nasabing loci ay tinatawag ding protooncogenes).
Mayroong 2 opsyon para sa pakikipag-ugnayan:
1) ang genomic na mekanismo ay binubuo sa isang point mutation ng protooncogene;
2) ang mekanismo ng epigenomic ay nailalarawan sa pamamagitan ng derepression ng isang hindi aktibong protooncogene. Sa ilalim ng impluwensya ng mga kemikal na carcinogens, ang protooncogene ay na-convert sa isang oncogene, na kasunod na nagbibigay ng proseso ng pagbabagong-anyo ng tumor ng cell. At kahit na ang naturang cell ay wala pang tumor phenotype (ito ay tinatawag na latent tumor cell), ang proseso ng pagsisimula ay hindi na maibabalik.
Ang pinasimulang cell ay nagiging immortalized (immortal, mula sa English immortality - eternity, immortality). Nawawala nito ang tinatawag na limitasyon ng Hayflick: isang mahigpit na limitadong bilang ng mga dibisyon (karaniwan ay mga 50 sa mammalian cell culture).
Yugto ng promosyon. Ang proseso ng pag-promote ay hinihimok ng iba't ibang mga carcinogenic agent, pati na rin ang mga cellular growth factor. Sa yugto ng promosyon:
1) ang pagpapahayag ng oncogene ay isinasagawa;
2) mayroong walang limitasyong paglaganap ng isang cell na naging genotypically at phenotypically tumor;
3) nabuo ang isang neoplasma.
Biological carcinogens. Kabilang dito ang mga oncogenic (tumor-native) na mga virus. Ang papel na ginagampanan ng mga virus sa carcinogenesis ay umaakit ng pansin, sa isang banda, bilang isang independiyenteng problema, at sa kabilang banda, sa pamamagitan ng katotohanan na ang isang malaking bilang ng mga cellular protooncogenes ay katulad ng retroviral oncogenes.

Mga yugto ng pisikal na carcinogenesis

Ang DNA ay target din ng mga carcinogenic agent na may pisikal na kalikasan. Alinman sa kanila direktang aksyon sa DNA, o sa pamamagitan ng mga tagapamagitan - isang uri ng mga tagapamagitan ng carcinogenesis. Kasama sa huli ang mga libreng radical ng oxygen, lipid at iba pang mga organic at inorganic na sangkap.

Ang unang yugto ng pisikal na carcinogenesis ay ang pagsisimula ng paglaki ng tumor. Binubuo ito sa direkta o hindi direktang epekto ng mga ahente ng pisikal na kalikasan sa DNA. Nagdudulot ito ng pinsala sa istraktura nito ( mutation ng gene, chromosomal aberrations), o epigenomic na pagbabago. Parehong ang una at ang pangalawa ay maaaring humantong sa pag-activate ng protooncogenes at ang kasunod na pagbabagong-anyo ng tumor ng cell.

Ang ikalawang yugto ay promosyon. Sa yugtong ito ng carcinogenesis, ang oncogene ay ipinahayag at ang isang normal na selula ay binago sa isang kanser. Ang resulta magkakasunod na cycle paglaganap, nabuo ang isang tumor.

Ang unang yugto ng paglaki ng tumor ay tinatawag na (1)

Mga yugto ng carcinogenesis (3)

Kabilang sa mga pisikal na carcinogens ang (4)

Ang lumikha ng viral-genetic theory ng pagsisimula ng mga tumor ay (1)

Sa mga tao, mayroon silang viral na pinagmulan (2)

Siya ang unang nagpatunay sa isang eksperimento ang papel ng mga virus sa etiology ng mga tumor (1)

Ang mga endogenous carcinogens ay nailalarawan sa pamamagitan ng (3)

Ang mga endogenous na kemikal na carcinogens ay kinabibilangan ng (3)

Ang posibilidad ng pagbuo ng endogenous carcinogens ay unang pinatunayan ng (1)

Nitrosamines (2)

Kasama sa Nitrosamines ang (2)

Aminoazocompounds (4)

a) magkaroon ng lokal na epekto

b) ay organotropic +

c) maging sanhi ng kanser Pantog, atay +

d) ay bahagi ng aniline dyes +

e) ay bahagi ng ilang kulay ng pagkain +

a) diethylnitrosamine +

b) methylnitrosourea +

c) 3,4-benzpyrene

d) methylcholanthrene

e) aniline dyes

a) ay organotropic +

b) ay maaaring synthesize sa tiyan mula sa nitrates at amines sa pagkakaroon ng ng hydrochloric acid+

c) magkaroon ng lokal na epekto

d) ay bahagi ng aniline dyes

b) Yamagiva

c) Ishikawa

d) L.M. Shabad +

e) L.A. Zilber

a) polycyclic aromatic hydrocarbons

b) mga metabolite ng tryptophan at tyrosine +

c) mga derivative ng kolesterol +

d) nitrosamines

e) mga simpleng compound ng kemikal

f) mga libreng radical at nitric oxide +

a) ay nabuo sa katawan +

b) may mahinang carcinogenic effect +

c) may mahabang panahon ng latency +

d) magkaroon ng isang malakas na carcinogenic effect

e) may maikling panahon ng latency

b) Yamagiva

c) Ishikawa

d) L.M. Shabad

e) L.A. Zilber

37. Maghanap ng katugma:

a) mga virus ng Bitner's milk, chicken leukemia, mice 1

b) mga virus ng Papov group 2

c) Epstein Barr virus 2

d) Mga virus ng Rous sarcoma1

e) HTLV-1 virus 1

f) papilloma virus 2

g) hepatitis B virus 2

a) Burkitt's lymphoma +

b) myeloid leukemia

c) retinoblastoma

d) T-cell leukemia +

e) pigmented xeroderma

a) L.M. Shabad

b) L.A. Zilber +

c) Yamagiva

d) Ishikawa

a) alpha, beta radiation +

b) gamma radiation +

c) mga sinag ng ultraviolet +

d) X-ray +

e) mga infrared ray

a) pagsisimula +

b) pag-unlad +

c) promosyon +

d) pagbabalik

e) metastasis

a) sa pamamagitan ng promosyon

b) cocarcinogenesis

c) pag-unlad

d) pagsisimula +

e) procarcinogenesis



a) sa pamamagitan ng promosyon +

b) cocarcinogenesis

c) pag-unlad

d) pagsisimula

e) procarcinogenesis

44. Maghanap ng katugma:

1. Pagsisimula

2. Promosyon

3. Pag-unlad

a) pagbabago ng isang normal na cell sa isang tumor cell1

b) pagpaparami ng mga nabagong selulang tumor2

c) isang pagtaas sa mga malignant na katangian ng tumor3

Mga teorya ng carcinogenesis

Ang pag-aaral ng mga mekanismo ng pagbabagong-anyo ng tumor cell ay may mahabang kasaysayan. Hanggang ngayon, maraming mga konsepto ang iminungkahi na sumusubok na ipaliwanag ang carcinogenesis at ang mga mekanismo ng pagbabago ng isang normal na selula sa isang kanser. Karamihan sa mga teoryang ito ay may interes lamang sa kasaysayan o kasama bilang sangkap sa unibersal na teorya ng carcinogenesis na kasalukuyang tinatanggap ng karamihan sa mga pathologist - ang teorya ng oncogenes. Ang oncogenic theory ng carcinogenesis ay naging posible upang mapalapit sa pag-unawa kung bakit iba-iba etiological na mga kadahilanan maging sanhi ng isang sakit na likas. Ito ang unang pinag-isang teorya ng paglitaw ng mga tumor, na kinabibilangan ng mga pagsulong sa larangan ng kemikal, radiation at viral carcinogenesis.

Ang mga pangunahing probisyon ng teorya ng oncogenes ay nabuo noong unang bahagi ng 1970s. R. Huebner at G. Todaro (R. Huebner at G. Todaro), na nagmungkahi na sa genetic apparatus ng bawat normal na cell ay may mga gene, sa kaso ng hindi napapanahong pag-activate o dysfunction kung saan ang isang normal na cell ay maaaring maging cancerous. .

Sa loob ng sampu mga nakaraang taon ang oncogenic theory ng carcinogenesis at cancer ay nakuha modernong hitsura at maaaring bawasan sa ilang mga pangunahing postulate:

  • oncogenes - mga gene na isinaaktibo sa mga tumor, na nagiging sanhi ng pagtaas ng paglaganap at pagpaparami at pagsugpo sa pagkamatay ng cell; ang mga oncogenes ay nagpapakita ng pagbabago ng mga katangian sa mga eksperimento sa paglipat;
  • ang mga unmutated oncogenes ay kumikilos sa mga pangunahing yugto sa pagpapatupad ng mga proseso ng paglaganap, pagkita ng kaibhan at programmed cell death, sa ilalim ng kontrol ng mga sistema ng pagbibigay ng senyas ng katawan;
  • Ang genetic na pinsala (mutations) sa oncogenes ay humantong sa pagpapalabas ng cell mula sa mga panlabas na impluwensya ng regulasyon, na sumasailalim sa hindi nakokontrol na paghahati nito;
  • Ang mutation sa isang oncogene ay halos palaging binabayaran, samakatuwid, ang proseso ng malignant na pagbabago ay nangangailangan ng pinagsamang mga karamdaman sa ilang mga oncogenes.

Ang carcinogenesis ay may isa pang bahagi ng problema, na may kinalaman sa mga mekanismo ng pagpigil sa malignant na pagbabagong-anyo at nauugnay sa pag-andar ng tinatawag na anti-oncogenes (suppressor genes), na karaniwang may hindi aktibo na epekto sa paglaganap at pinapaboran ang induction ng apoptosis. Ang mga antigoncogenes ay may kakayahang baligtarin ang malignant na phenotype sa mga eksperimento sa paglipat. Halos bawat tumor ay naglalaman ng mga mutasyon sa mga anti-oncogene, parehong sa anyo ng mga pagtanggal at micromutations, at ang hindi aktibo na mga pinsala ng mga suppressor gene ay mas karaniwan kaysa sa pag-activate ng mga mutasyon sa mga oncogenes.

Ang carcinogenesis ay may mga molecular genetic na pagbabago na bumubuo sa sumusunod na tatlong pangunahing bahagi: pag-activate ng mga mutasyon sa oncogenes, pag-inactivate ng mga mutasyon sa anti-oncogenes, at kawalang-tatag ng genetic.

V pangkalahatang plano Ang carcinogenesis ay isinasaalang-alang sa modernong antas bilang isang resulta ng isang paglabag sa normal na cellular homeostasis, na ipinahayag sa pagkawala ng kontrol sa pagpaparami at sa pagpapalakas ng mga mekanismo ng cell defense laban sa pagkilos ng mga signal ng apoptosis, iyon ay, programmed cell. kamatayan. Bilang isang resulta ng pag-activate ng mga oncogenes at ang pag-deactivate ng pag-andar ng mga suppressor genes, ang selula ng kanser ay nakakakuha ng hindi pangkaraniwang katangian, na ipinakita sa immortalization (immortality) at ang kakayahang pagtagumpayan ang tinatawag na replicative aging. Ang mga mutational abnormalities sa isang cancer cell ay nauugnay sa mga grupo ng mga gene na responsable para sa kontrol ng proliferation, apoptosis, angiogenesis, adhesion, transmembrane signal, pag-aayos ng DNA, at genome stability.

Ano ang mga yugto ng carcinogenesis?

Carcinogenesis, iyon ay, ang pag-unlad ng kanser ay nagaganap sa ilang yugto.

Carcinogenesis ng unang yugto - ang yugto ng pagbabagong-anyo (pagsisimula) - ang proseso ng pagbabagong-anyo ng isang normal na selula sa isang tumor (kanser) isa. Ang pagbabagong-anyo ay resulta ng pakikipag-ugnayan ng isang normal na selula sa isang ahente ng pagbabago (carcinogen). Sa yugto I ng carcinogenesis, ang hindi maibabalik na mga paglabag sa genotype ng isang normal na cell ay nangyayari, bilang isang resulta kung saan ito napupunta sa isang estado na predisposed sa pagbabagong-anyo (latent cell). Sa yugto ng pagsisimula, isang carcinogen o nito aktibong metabolite nakikipag-ugnayan sa mga nucleic acid (DNA at RNA) at mga protina. Ang pinsala sa cell ay maaaring genetic o epigenetic. Ang mga pagbabago sa genetiko ay nauunawaan na anumang mga pagbabago sa mga pagkakasunud-sunod ng DNA o ang bilang ng mga chromosome. Kabilang dito ang pinsala o muling pagsasaayos ng pangunahing istruktura ng DNA (halimbawa, mga mutation ng gene o chromosomal aberrations), o mga pagbabago sa bilang ng mga kopya ng mga gene o ang integridad ng mga chromosome.

Carcinogenesis ng pangalawang yugto - ang yugto ng pag-activate, o promosyon, ang kakanyahan nito ay ang pagpaparami ng isang nabagong selula, ang pagbuo ng isang clone mga selula ng kanser at mga tumor. Ang yugtong ito ng carcinogenesis, sa kaibahan sa yugto ng pagsisimula, ay nababaligtad; kahit na, sa isang maagang yugto ng proseso ng neoplastic. Sa panahon ng pag-promote, ang pinasimulang cell ay nakakakuha ng mga phenotypic na katangian ng nabagong cell bilang isang resulta ng binagong gene expression (epigenetic mechanism). Ang paglitaw ng isang selula ng kanser sa katawan ay hindi maiiwasang humahantong sa pag-unlad ng isang sakit na tumor at pagkamatay ng katawan. Ang pangmatagalan at medyo tuluy-tuloy na pagkilos ng promoter ay kinakailangan para sa induction ng tumor.

Ang mga promoter ay may iba't ibang epekto sa mga cell. Naaapektuhan nila ang estado ng mga lamad ng cell na may mga tiyak na receptor para sa mga tagapagtaguyod, sa partikular, ina-activate nila ang membrane protein kinase, nakakaapekto sa pagkakaiba-iba ng cell at hinaharangan ang mga intercellular na komunikasyon.

Ang lumalaking tumor ay hindi isang nagyelo, nakatigil na pagbuo na may hindi nagbabagong mga katangian. Sa proseso ng paglago, ang mga katangian nito ay patuloy na nagbabago: ang ilang mga palatandaan ay nawala, ang ilan ay lumilitaw. Ang ebolusyon na ito ng mga katangian ng tumor ay tinatawag na "pag-unlad ng tumor". Ang pag-unlad ay ang ikatlong yugto ng paglaki ng tumor. Sa wakas, ang ikaapat na yugto ay ang kinalabasan ng proseso ng tumor.

Ang carcinogenesis ay hindi lamang sanhi patuloy na pagbabago genotype ng cell, ngunit mayroon ding isang sari-sari na epekto sa mga antas ng tissue, organ at organismo, na lumilikha sa ilang mga kaso ng mga kondisyon na nakakatulong sa kaligtasan ng nabagong cell, pati na rin ang kasunod na paglaki at pag-unlad ng mga neoplasma. Ayon sa ilang mga siyentipiko, ang mga kondisyong ito ay lumitaw bilang isang resulta ng malalalim na paglabag mga function ng neuroendocrine at immune system. Ang ilan sa mga pagbabagong ito ay maaaring mag-iba depende sa mga katangian ng mga ahente ng carcinogenic, na maaaring sanhi, sa partikular, sa mga pagkakaiba sa kanilang mga katangian ng pharmacological... Ang pinakakaraniwang reaksyon sa carcinogenesis, na mahalaga para sa simula at pag-unlad ng isang tumor, ay ang mga pagbabago sa antas at ratio ng biogenic amines sa central nervous system, lalo na sa hypothalamus, na nakakaapekto, inter alia, hormone-mediated enhancement ng cell. paglaganap, pati na rin ang mga karamdaman ng karbohidrat at pagpapalitan ng taba, ay nagbabago sa pag-andar ng iba't ibang mga link immune system.

Hindi alintana tiyak na dahilan pagbabagong-anyo ng tumor ng isang cell, histological na istraktura at lokalisasyon ng isang neoplasm, sa proseso ng carcinogenesis, ilang pangkalahatang hakbang:

1) Sa unang yugto, mayroong pakikipag-ugnayan ng mga carcinogens ng isang kemikal, pisikal o biological na kalikasan sa mga protooncogene at anti-oncogenes (oncosuppressors) ng normal na genome ng cell.

Protooncogenes- mga partikular na gene ng mga normal na selula na positibong kumokontrol sa paglaganap at transportasyon ng lamad.

Sa ilalim ng impluwensya ng mga mutasyon, ang mga protooncogenes ay sumasailalim sa tinatawag na activation, na nag-aambag sa kanilang pagbabago sa mga oncogenes, ang pagpapahayag na nagiging sanhi ng paglitaw at pag-unlad ng mga tumor. Ang isang protooncogene ay maaaring maging isang oncogene kapag kahit isa sa 5000 nucleotides ay pinalitan dito. Sa kasalukuyan, halos isang daang protooncogenes ang kilala. Ang disfunction ng protooncogenes ay nagiging sanhi ng kanilang pagbabago sa oncogenes at nagtataguyod ng pagbabagong-anyo ng tumor ng cell.

2) Sa ikalawang yugto ng carcinogenesis (bilang resulta ng epekto ng isang carcinogen sa genome), ang aktibidad ng mga anti-oncogenes ay pinigilan at ang pagbabago ng protooncogenes sa oncogenes ay nangyayari. Ang kasunod na pagpapahayag ng oncogene ay isang kinakailangan at sapat na kondisyon para sa pagbabagong-anyo ng tumor.

Mga anti-oncogenes- suppressor genes ng cell division. Mga dalawang dosenang mga ito ay kilala; kumikilos sila bilang mga inhibitor ng pagpapadaloy ng mga signal na nagre-regulate ng paglago sa cell at sa gayon ay pinipigilan ang posibilidad ng hindi maayos na paglaganap. Samakatuwid, pinaniniwalaan na ang mga anti-oncogenes ay negatibong kumokontrol sa paglaganap.

Ang hindi aktibo ng mga anti-oncogene na dulot ng kanilang mga mutasyon (point mutations at deletion) ay humahantong sa hindi makontrol na paglaki ng cell. Upang i-off ang isang anti-oncogene, dalawang mutasyon ang kinakailangan sa parehong mga alleles nito (dahil ang mga anti-oncogene ay recessive), habang isang (dominant) na mutation lang ang sapat para sa pagbabago ng isang protooncogene sa isang aktibong oncogene.

Ang pagkakaroon ng unang mutation sa isa sa mga alleles ng anti-oncogenes ay predisposes sa paglitaw ng isang tumor, at kung ang naturang mutant allele ay minana, kung gayon ang pangalawang mutation ay sapat na para mangyari ang pagbabagong-anyo ng tumor.

3) Sa ikatlong yugto ng carcinogenesis, na may kaugnayan sa pagpapahayag ng mga oncogenes, ang mga oncoprotein ay na-synthesize at napagtanto ang kanilang mga epekto (direkta o kasama ang pakikilahok ng mga kadahilanan ng paglago ng cellular at mga receptor para sa kanila). Mula sa sandaling ito, ang genotypically altered cell ay nakakakuha ng tumor phenotype.

4) Ang ika-apat na yugto ng carcinogenesis ay nailalarawan sa pamamagitan ng paglaganap at pagtaas ng bilang ng mga selula ng tumor, na humahantong sa pagbuo ng isang neoplasma (tumor node).

Sa kanilang sarili, ang mga potensyal na carcinogenic substance ay hindi nag-udyok sa paglaki ng tumor. Sa bagay na ito, ang mga ito ay tinatawag na pro-carcinogens, o pre-carcinogens. Sa katawan, sumasailalim sila sa pisikal at kemikal na mga pagbabagong-anyo, bilang isang resulta kung saan sila ay naging totoo, huling mga carcinogens.

Mayroong dalawang magkakaugnay na yugto ng kemikal na carcinogenesis: pagsisimula at promosyon.

Sa yugto ng pagsisimula ang panghuling carcinogen ay nakikipag-ugnayan sa mga gene na kumokontrol sa paghahati at pagkahinog ng selula (protooncogenes). Sa kasong ito, maaaring mangyari ang isang mutation ng protooncogene (genomic na mekanismo ng pagbabago ng genetic program) o ang regulatory derepression nito (epigenomic mechanism). Ang proto-oncogene ay na-convert sa isang oncogene. Tinitiyak nito ang pagbabagong-anyo ng tumor ng cell. At bagaman ang naturang cell ay wala pang tumor phenotype (ito ay tinatawag na "latent" na tumor cell), ang proseso ng pagsisimula ay hindi na maibabalik. Ang pinasimulang cell ay nagiging imortalized (immortal). Nawawala nito ang tinatawag na limitasyon ng Hayflick: isang mahigpit na limitadong bilang ng mga dibisyon (karaniwan ay mga 50 sa mammalian cell culture).

Ang DNA ay target din ng mga carcinogenic agent na may pisikal na kalikasan. Alinman sa kanilang direktang aksyon sa DNA ay pinapayagan, o sa pamamagitan ng mga tagapamagitan - isang uri ng mga tagapamagitan ng carcinogenesis.
Kasama sa huli ang mga libreng radical ng oxygen, lipid at iba pang mga organic at inorganic na sangkap.
Ang unang yugto ng pisikal na carcinogenesis ay ang pagsisimula ng paglaki ng tumor. Binubuo ito sa direkta o hindi direktang epekto ng mga ahente ng pisikal na kalikasan sa DNA. Nagdudulot ito ng alinman sa pinsala sa istraktura nito (gene mutations, chromosomal aberrations), o epigenomic na pagbabago. Parehong ang una at ang pangalawa ay maaaring humantong sa pag-activate ng protooncogenes at ang kasunod na pagbabagong-anyo ng tumor ng cell.
Ang ikalawang yugto ay promosyon. Sa yugtong ito, ang oncogene ay ipinahayag at ang isang normal na selula ay binago sa isang kanser. Bilang resulta ng sunud-sunod na mga siklo ng paglaganap, nabuo ang isang tumor.

Pagbabago

Sa kabila ng malaking bilang ng mga carcinogens at pagkakaiba-iba mga klinikal na anyo ng paglago ng tumor, ito ay malinaw na sa antas ng cell mayroong isang pangkalahatang regular na pagbabago - ang pagbabago ng normal na genetic program sa programa para sa pagbuo ng tumor atypism.
Ang pagbabagong-anyo ng tumor ay batay sa patuloy na pagbabago ng DNA.
Sa kasong ito, ang programa sa paglaki ng tumor ay nagiging isang fragment ng pangkalahatang programa na ipinatupad ng cell, na naka-encode sa genome nito.
Ang isang solong resulta ng pagkilos ng mga carcinogens ng iba't ibang kalikasan (kemikal, biological, pisikal) sa mga cell at, bilang isang resulta, ang kanilang pagbabagong-anyo ng tumor, na nagbibigay ng isang paglabag sa pakikipag-ugnayan sa cellular genome ng oncogenes at anti-oncogenes. Pagpapasigla ng pagpapahayag ng mga oncogenes sa pamamagitan ng mga carcinogens at / o depresyon ng mga anti-oncogenes at nagbibigay ng pagbabagong-anyo ng tumor ng mga selula.

Oncogenes at protooncogenes

Ang mga viral oncogenes at cell genes na kumokontrol sa cell cycle at proliferation ay may parehong pagkakapareho at mahahalagang pagkakaiba. Sa bagay na ito, nagsasalita sila ng protooncogenes at oncogenes.
Ang proto-oncogene ay isang gene ng normal na genome na kasangkot sa paglaganap ng cell. Ang mga produkto ng expression ng protooncogenes ay sa maraming mga kaso na mahalaga para sa normal na pagkakaiba-iba ng cell at intercellular na pakikipag-ugnayan. Bilang resulta ng somatic mutations, ang protooncogene ay maaaring maging oncogenic. Sa kasong ito, ang prefix c (mula sa cellular - cellular) ay maaaring idagdag sa pangalan ng protooncogene, ang mga viral homologue ay may label na may prefix na v (mula sa viral - viral).
Ang oncogene ay isa sa mga gene na sa ilalim ng mga normal na kondisyon (i.e., bilang isang protooncogene) ay nag-encode ng isang protina na nagsisiguro sa paglaganap at pagkakaiba-iba ng mga populasyon ng cell (protein kinases, GTPases, nuclear protein, growth factor). Kaya, ang c-erbB gene ay nag-encode sa epidermal growth factor receptor, at ang erbA gene ay nag-encode sa steroid hormone receptor. Sa mga virus ng DNA ng tumor, ang mga oncogene ay nag-encode ng mga normal na protina ng viral; oncogenes, gayunpaman, ay maaaring pukawin - kung mutated o aktibo sa pamamagitan ng retroviruses - malignant paglago.
Maraming oncogenes ang natukoy (eg ras jge (bladder tumors); p53, isang mutant gene para sa chromosome 17 (karaniwang kasangkot sa pag-aayos ng UV-induced gene defects) .P53 mutations ay responsable para sa pagbuo ng suso, cervical, ovarian, kanser sa baga; Mahalaga ang RET para sa mga morphogenetic na proseso sa embryogenesis, ito ay ipinahayag sa mga malignant na C-cells (gumagawa ng calcitonin) ng thyroid gland, pheochromocytoma cells.
Ang mga malignant na epekto ng oncogenes ay maaaring mapahusay ng mga retrovirus, ang tinatawag na "jumping" genes, mutations.
Ang mga oncogene ay matatagpuan sa ilang mga DNA tumor virus. Kinakailangan ang mga ito para sa pagtitiklop ng virus (nagbabagong gene).
Kasama rin sa mga oncogene ang mga gene ng isang virus o retrovirus na nagdudulot ng malignant na pagbabago ng host cell, ngunit hindi kinakailangan para sa viral replication.

Mga oncosuppressant

Ang mga nabagong (tumor) na selula ay nahahati nang hindi makontrol at walang katiyakan. Ang mga oncosuppressant, o anti-oncogenes (halimbawa, p53 protein) ay pumipigil sa kanilang paglaganap.
Ang p53 na protina ay isa sa pinakamahalagang regulator ng cell cycle. Ang protina na ito ay partikular na nagbubuklod sa DNA at pinipigilan ang paglaki ng cell sa yugto ng G1. Nagre-record ito ng iba't ibang signal kapag ang cell ay apektado (viral infection, hypoxia) at ang estado ng genome nito (activation ng oncogenes, DNA damage). Sa kaso ng hindi kanais-nais na impormasyon tungkol sa estado ng cell, hinaharangan ng p53 ang cell cycle hanggang sa maalis ang mga kaguluhan. Sa mga nasirang cell, tumataas ang nilalaman ng p53. Nagbibigay ito ng pagkakataon sa cell na ayusin ang DNA sa pamamagitan ng pagharang sa cell cycle. Sa kaso ng matinding pinsala, ang p53 ay nagpasimula ng cell suicide - apoptosis. Ang mga tumor (halos 50%) ay sinamahan ng mga mutasyon sa p53 gene. Kasabay nito, sa kabila ng posibleng mga paglabag sa genome (kabilang ang mga pagbabago sa bilang ng mga chromosome), ang mga cell ay hindi pumapasok sa apoptosis, ngunit pumapasok sa isang tuluy-tuloy na siklo ng cell. Ang p53 gene mutation repertoire ay malawak. Ang mga ito ay humahantong sa hindi makontrol na pagpaparami ng cell sa kanser ng colon, atay, baga, esophagus, suso, glial brain tumor, at mga tumor ng lymphoid system.
Sa Li-Fromeny syndrome, isang congenital defect sa p53 ang sanhi ng mataas na saklaw ng mga carcinoma.
Ang p26 na protina ay nagbubuklod sa mga protina ng cyclin at Cdk (mula sa English cyclin dependent protein kinase - cyclin-dependent protein kinase) at hinaharangan ang pagpasok ng cell sa S-phase ng cycle. Ang kahulugan ng p27 ay ginagamit sa pagsusuri ng kanser sa suso. Ang pagbaba sa antas nito ay isang prognostically unfavorable sign.

Mga yugto ng carcinogenesis

Anuman ang tiyak na dahilan para sa pagbabagong-anyo ng tumor ng cell, ang histological na istraktura at lokalisasyon ng neoplasm sa proseso ng oncogenesis, maraming mga pangkalahatang yugto ang karaniwang nakikilala:

1. Sa unang yugto, mayroong pakikipag-ugnayan ng mga carcinogens ng kemikal, pisikal at biological na kalikasan sa mga protooncogene at anti-oncogenes (oncosuppressors) ng normal na genome ng cell.
2. Sa ikalawang yugto, bilang resulta ng pakikipag-ugnayan na ito, ang aktibidad ng mga oncosuppressor ay pinigilan at ang pagbabago ng protooncogenes sa mga oncogenes ay nangyayari. Ang pagpapahayag ng isang oncogene ay isang kinakailangan at sapat na kondisyon para sa pagbabago ng isang normal na selula sa isang tumor.
3. Sa ikatlong yugto, bilang isang resulta ng pagsugpo sa aktibidad ng mga oncosuppressor at pagpapahayag ng mga oncogenes, ang mga oncoprotein ay na-synthesize at napagtanto ang kanilang mga epekto (direkta o kasama ang pakikilahok ng cellular growth enzymes at mga receptor para sa kanila). Mula sa sandaling ito, ang genotypically altered cell ay nakakakuha ng tumor phenotype.
4. Sa ika-apat na yugto, ang tumor cell ay nagsisimulang dumami nang hindi mapigilan, na humahantong sa pagbuo ng isang neoplasma (tumor node).

Atypism ng mga nabagong selula

Ang isang karaniwang katangian ng mga nabagong selula ay tumor atypism. Ang tumor atypism ay nagpapakita mismo isang malaking bilang mga palatandaan na nagpapakilala sa paglaki, istraktura, metabolismo at paggana ng mga selula. Ang atipism ng paglago ng cell ay nailalarawan sa pamamagitan ng:

♦ atypical proliferation - isang makabuluhang pagtaas sa bilang ng mga cell na naghahati. Sa mga normal na selula, ito ay hindi hihigit sa 5%, at sa mga tumor, ang bilang ng mga naghahati na selula ay 40-60% (sa ilang mga tumor hanggang 100). Ang pagtaas sa bilang ng mga naghahati na selula ay humahantong sa isang mabilis na pagtaas sa masa ng isang solidong tumor o ang kabuuang bilang ng mga selula (halimbawa, leukemic) sa hemoblastosis. Ang mga pagpapakita ng atypism ng paglaki ng cell ay kinabibilangan ng:
1. Atypism ng cell division.
2. Atypism ng pagkahinog ng cell.
3. Nagsasalakay na paglaki.
4. Metastasis.
5. Pag-ulit.

♦ atypism ng pagkita ng kaibhan, na binubuo ng bahagyang o kumpletong pagsugpo sa proseso ng pagkahinog (differentiation) ng mga selulang tumor;

♦ invasive growth, na nailalarawan sa pamamagitan ng pagtagos ng mga selula ng tumor sa nakapalibot na normal na mga tisyu. Pinagsasama sa kanilang pagkasira. Ang mga sanhi ng invasive na paglaki ay kinabibilangan ng:
1. Nabawasan ang intercellular adhesion.
2. Paghina ng mga katangian ng pagsugpo ng contact ng mga cell. Bawasan (3-6 beses kumpara sa normal na tissue) ng mga puwersa ng pagdirikit (adhesion) sa pagitan ng mga selula ng tumor at ang paghihiwalay ng mga selula mula sa tumor node sa bagay na ito. Ito ay dahil sa:
kakulangan sa intercellular space at sa ibabaw ng tumor cells ng adhesion molecules (halimbawa, cadherins, catenins, laminin, fibronectin, vitronectin);
nadagdagan ang hydrolysis ng mga organikong molekula ng intercellular substance ng mga enzyme na inilabas ng tumor at iba pang mga cell.
1. Produksyon ng mga selula ng mga salik na nagpapasigla sa kanilang paggalaw.
2. Ang pagkakaroon ng chemotoxins sa mga nakapaligid na tisyu.
3. Pagtaas ng electrostatic repulsion ng mga cell. Ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang pagtaas sa negatibong singil ng panlabas na ibabaw ng mga selula ng tumor dahil sa pag-aayos ng mga negatibong sisingilin na mga radikal dito at isang pagbawas sa nilalaman ng mga cation (Ca2 +, Na +, atbp.). Nag-aambag ito sa kanilang electrostatic repulsion mula sa isa't isa at repulsion mula sa tumor node.
4. Ang kakayahan ng mga cell na ilipat ang amoeboid. Ito ay pinadali ng isang pagbabago sa mga katangian ng physicochemical ng cytolemma (halimbawa, isang pagbawas sa pag-igting sa ibabaw) at cytosol (pinadali ang paglipat mula sa estado ng isang gel sa isang sol at vice versa).
5. Sintesis isang malaking bilang receptors sa ligands ng adhesion molecules, kabilang ang - sa intercellular fibronectin, laminin ng basement membranes at extracellular matrix, collagen, vitronectin. Pinapadali nito ang pagkakabit ng mga selula ng neoplasma sa mga di-cellular na istruktura at paggalaw sa ibabaw ng mga ito.

♦ metabolic atypism (biochemical), na binubuo ng makabuluhang pagbabago sa lahat ng uri ng metabolismo:
atypism sa pagpapalitan ng mga nucleic acid (ang synthesis ng DNA at RNA sa tumor ay tumaas) bilang resulta ng pagpapahayag ng mga oncogenes at iba pang mga gene ng tumor cell. Ito ay pinadali ng:
isang pagbawas sa nilalaman ng mga histones at iba pang mga nuclear protein sa kanila, na gumaganap ng papel ng mga suppressor ng DNA synthesis;
isang pagtaas sa kinetic na aktibidad ng DNA at RNA polymerases at iba pang mga enzyme ng nucleic acid metabolism.
atypism ng metabolismo ng protina, na nagpapakita mismo:
tungkol sa tumaas na pagsasama ng mga amino acid sa mga reaksyon ng proteosynthesis (ang phenomenon ng "nitrogen trap tumor");
sa pagpapatindi ng synthesis ng iba't ibang klase ng mga protina (structural, enzymes, oncoproteins at iba pa) habang binabawasan o itinitigil ang synthesis ng isang bilang ng iba pang mga protina (halimbawa, histones);
tungkol sa pagbabago sa antigenic profile ng mga tumor. Ito ay dahil sa mga pagbabago ng mga macromolecule ng protina. Ang mga metabolic disorder sa neoplasms, sa isang banda, ay tinitiyak ang pagsasakatuparan ng karamihan sa iba pang mga pagpapakita ng kanilang atypism, na sumasailalim sa progresibong paglaki ng tumor, at sa kabilang banda, nag-aambag ito sa pag-activate ng mga mekanismo ng pagtatanggol ng antiblastoma ng katawan, ang paglitaw ng mga antigen sa mga selula ng tumor na hindi katangian ng mga normal na autologous na mga selula.
atypism ng metabolismo ng karbohidrat. Ang metabolismo ng carbohydrates sa mga tumor ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang bilang ng mga tampok:
pag-activate ng mga reaksyon ng transportasyon at paggamit ng glucose ng mga selula ng blastoma (ang kababalaghan ng "tumor-trap ng carbohydrates"). Kasabay nito, 3 mahalagang regularidad ng metabolismo ng glucose sa mga selula ng tumor ang ipinahayag: o isang pagtaas sa ilang beses na pagsasama ng glucose sa reaksyon ng glycolysis; pag-aalis ng kababalaghan ng pagsugpo ng glycolytic oksihenasyon ng glucose sa ilalim ng mga kondisyon ng aerobic (negatibong epekto ng Pasteur). Ito ay dahil sa isang pagbawas sa aktibidad ng cytoplasmic glycero-phosphate dehydrogenase na may sabay-sabay na makabuluhang pag-activate ng lactate dehydrogenase. Sa pagsasaalang-alang na ito, ang lactic acid ay masinsinang naipon sa mga selula ng tumor; Tungkol sa kawalan ng hindi pangkaraniwang bagay ng pag-activate ng pagkonsumo ng glucose sa panahon ng paghinga ng tissue sa panahon ng oxygenation ng mga selula ng tumor, na katangian ng mga normal na selula, tungkol sa isang pagbawas sa kamag-anak na bahagi ng paghinga ng tissue sa panahon ng ATP resynthesis. Kung karaniwang tissue respiration ay nagbibigay ng prosesong ito sa pamamagitan ng 80-85%, pagkatapos ay sa mga tumor - lamang sa pamamagitan ng 10-15%; sa intensification ng proseso ng direktang oksihenasyon ng carbohydrates sa pentose-phosphate cycle.

Mga sanhi:
1) isang pagtaas sa nilalaman at / o aktibidad ng glycolysis enzymes sa cytosol;
2) pagtaas ng kahusayan ng mga mekanismo ng transportasyon ng glucose sa kanila.

Mga kahihinatnan:
1) pagbibigay ng enerhiya para sa makabuluhang pinatindi na mga proseso ng plastik;
2) isang makabuluhang pagtaas sa paglaban ng mga selula ng neoplasm sa hypoxia at hypoglycemia, at samakatuwid - isang pagtaas sa kanilang kaligtasan;
3) ang pag-activate ng mga reaksyon ng siklo ng pentose phosphate ay nagtataguyod ng synthesis ng mga pentose na kinakailangan para sa synthesis ng mga nucleic acid.
♦ Ang atypism ng metabolismo ng lipid ay ipinakita:
isang makabuluhang pagtaas sa paggamit ng IVH at kolesterol (tumor bilang isang "lipid trap");
pag-activate ng synthesis ng mga istruktura ng lipid ng mga cell;
pagtindi ng mga proseso ng lipid peroxidation.

Mga sanhi:
1) isang pagtaas sa aktibidad at / o nilalaman ng mga enzyme ng metabolismo ng lipid sa mga selula ng tumor;
2) pagsugpo at / o pag-ubos ng antioxidant defense factors sa mga tumor.
Ang pagbabago sa metabolismo ng lipid sa mga neoplasma ay naglalayong sa pagbibigay ng enerhiya at plastik ng pinahusay na mga proseso ng anabolic, mga reaksyon ng synthesis ng mga istruktura ng masinsinang paghahati ng mga selula ng blastoma. Ang ganitong mga paglihis sa mga tumor ay madalas na sinamahan ng pagsugpo sa pagbuo ng mga pagbabago sa atherosclerotic sa mga dingding ng mga daluyan ng dugo sa mga pasyente ng kanser.

♦ atypism ng pagpapalitan ng mga ion at tubig. Sa mga neoplasma, ang isang labis (kung ihahambing sa mga normal na autologous na tisyu) na akumulasyon ng isang bilang ng mga ions at tubig ay sinusunod, pati na rin ang isang pagbabago sa ratio ng mga indibidwal na ions kapwa sa cytosol ng mga selula ng blastoma at sa intercellular fluid. Halimbawa, ang [K +] at [Cu2 +] ay tumaas sa tissue ng isang bilang ng mga tumor. Kasama nito, mayroong pagbaba sa antas ng kaltsyum, at sa ilang mga blastoma - magnesiyo, sink at iba pa.

Mga sanhi:
1) mga depekto sa istraktura ng mga lamad ng cell;
2) mga pagbabago sa aktibidad at nilalaman ng ion transport enzymes (halimbawa, isang pagbawas sa aktibidad ng Na +, K + -ATPase, atbp.);
3) nadagdagan ang osmotic pressure sa mga selula ng tumor;
4) pagkasira ng mga selula.
Ang mga paglihis sa likas na katangian ng pagpapalitan ng mga ions at tubig sa mga neoplasma ay nakakatulong sa pagpapatupad ng iba pang mga uri ng atypism: paglago, pag-andar at istraktura. Ito, sa turn, ay nagdaragdag sa kakayahang umangkop ng tumor.
♦ atypism sa pagpapalitan ng mga bitamina. Ang mga kakaibang katangian ng pagpapalitan ng mga bitamina sa tissue ng tumor ay hindi sapat na pinag-aralan.

Mga pagpapakita:
1) maraming bitamina ang masinsinang nakukuha ng mga selula ng blastoma. Ito ay pinaniniwalaan na ang mga bitamina sa mga tumor ay ginagamit bilang mga pasimula ng iba't ibang mga coenzymes (tulad ng sa mga normal na selula), pati na rin ang mga substrate para sa metabolismo at mga proseso ng plastik na nagbibigay ng masinsinang paglago at paghahati ng mga selula ng blastoma;

2) ang iba't ibang mga tumor ay isang "bitag" bitamina na natutunaw sa taba E. Mayroon itong aktibidad na antioxidant dahil sa kakayahan nitong i-neutralize ang mga free radical agent at tumulong sa pagpapatatag ng mga lamad ng cell. Tila, ito ay isa sa mga mekanismo para sa pagtaas ng paglaban ng mga selula ng tumor sa mga cytotoxic effect.

Pangkalahatang mga palatandaan ng metabolic atypism. Bilang karagdagan sa mga tampok sa itaas ng mga indibidwal na direksyon ng metabolismo, ang mga neoplasma sa kabuuan ay nailalarawan sa pamamagitan ng ilang mga pangkalahatang pagpapakita ng metabolic atypism. Ang pinakamahalaga sa kanila ay kinabibilangan ng mga sumusunod:

♦ Aktibong pagsasama ng mga amino acid, lipid, carbohydrates, ions at iba pang mga sangkap sa metabolismo ng mga tumor (isang tumor bilang isang "metabolic trap"). Nagbibigay ito ng isang makabuluhang pagtaas (dahil sa masinsinang paglaganap ng mga selula ng blastoma) mga proseso ng plastik na may mga kinakailangang sangkap at enerhiya.

♦ Paglaganap ng mga anabolic reaction kaysa sa mga catabolic sa neoplasm.

♦ Pagkawala ng pagdadalubhasa ng mga selula ng neoplasm kumpara sa normal - naiiba. Ito ay dahil sa pagtigil (o pagkagambala) ng synthesis sa mga selula ng tumor ng isang bilang ng mga enzyme na mahalaga para sa normal na metabolismo (halimbawa, glycerophosphate dehydrogenase, na humahantong sa pangingibabaw ng glycolytic ATP resynthesis).

♦ Pagbaba sa kahusayan ng lokal na regulasyon ng metabolismo batay sa mekanismo ng feedback.

♦ "Pagtakas" ng metabolismo ng mga neoplasma mula sa systemic - neurogenic at hormonal - regulatory influences. Ang huli ay sanhi, sa partikular, ng makabuluhang pagbabago receptor at post-receptor apparatus para sa regulasyon ng metabolismo sa mga blastoma cells.

♦ Ang paglipat ng mga selula ng tumor sa mas archaic na variant ng mga mekanismo ng regulasyon: autocrine (intracellular control ng metabolic reactions sa tulong ng mga substance na nabuo ng cell mismo) at paracrine (control sa tulong ng mga cytokine substance na ginawa ng mga kalapit na cell).
Sa pangkalahatan, ang mga ito at iba pang mga pagpapakita ng metabolic atypism sa isang tumor ay lumikha ng mga kondisyon para sa isang makabuluhang pagtaas sa kanyang "competitiveness" at kaligtasan ng buhay sa katawan.

Atypism ng mga pag-andar. Karaniwan, ang mga pag-andar ng mga cell ng neoplasm ay nabawasan at / o binago ng husay, mas madalas na sila ay nadagdagan.
Ang mga palatandaan ng hyperfunction ng parehong indibidwal na mga selula ng kanser at ang tumor sa kabuuan ay madalas na sinusunod. Kadalasan ay pinag-uusapan natin ang paggawa ng anumang mga sangkap na hindi sapat sa mga pangangailangan ng katawan. Kaya, isang bilang ng mga hormonally active neoplasms ng mga glandula panloob na pagtatago ang mga hormone ay na-synthesize nang labis. Kabilang sa mga tumor na ito ang pheochromocytomas, corticosteromas at aldosteromas (mga tumor ng adrenal cortex), insulinoma (tumor mula sa pancreatic β-cells), mga kanser sa thyroid, parathyroid at iba pang mga endocrine gland.
Ang ilang mga tumor ay nagpapakita ng mga palatandaan na hindi katangian ng mga normal na autologous tissue. Kaya, ang mahinang pagkakaiba-iba ng mga selula ng gastric carcinoma kung minsan ay nagsisimulang gumawa ng collagen, kanser sa baga- mga hormone ng adenohypophysis o biogenic amines. Ito ay dahil sa pagpapahayag sa mga selula ng tumor ng mga gene na nagprograma ng synthesis ng mga protina na partikular para sa mga selula ng mga uri maliban sa mga selula ng tumor.
Kaya, ang atypism ng pag-andar ng mga tumor ay nagdudulot ng pagkagambala sa aktibidad ng mga tisyu at organo na kanilang naaapektuhan, pati na rin ang isang karamdaman ng mahahalagang aktibidad ng organismo na nagdadala ng tumor. Sa pag-iisip na ito, ang ideya ng isang sakit sa tumor ay nabuo sa oncology.

Metastasis

Ang metastasis ay isa sa mga nakamamatay na pagpapakita ng atypism ng paglaki ng tumor - ang paglipat ng mga selula ng blastoma sa layo mula sa pangunahing (maternal) node at ang pagbuo ng isang tumor ng parehong histological na istraktura sa ibang tissue o organ.

Ang mga sumusunod na landas ng metastasis ay nakikilala:
♦ Lymphogenous (may daloy ng lymph kasama mga lymphatic vessel). Ito ang pinakakaraniwang ruta ng metastasis sa mga tumor, lalo na ang mga carcinoma. Kahit na may maliit na sukat ng neoplasma, posible na ilipat ang mga selula nito sa pamamagitan ng mga lymphatic vessel at ayusin ang mga ito sa rehiyonal at malayong mga lymph node.

♦ Hematogenous (na may daloy ng dugo sa mga daluyan ng dugo). Sa ganitong paraan, ang mga selula ng sarcoma ay mas madalas na na-metastasize.

♦ Tissue o implantation. Ang metastasis sa ganitong paraan ay isinasagawa kapag ang tumor cell ay nakipag-ugnayan sa ibabaw ng normal na tisyu o organ (halimbawa, kapag ang kanser sa tiyan ay nakipag-ugnayan sa ibabaw ng peritoneum o kanser sa baga na may pleura); kapag nagtatanim ng mga selula ng blastoma sa mga likido ng katawan, halimbawa, ang tiyan, pleural na lukab, sa cerebrospinal fluid, atbp., sa ibabaw ng mga organo, ayon sa pagkakabanggit, ang tiyan at lukab ng dibdib, spinal cord at utak.

♦ Mixed pathway - metastasis sa ilang pathway nang sabay-sabay o sunud-sunod.

Mga yugto ng metastases

Ang mga yugto ng lymph at hematogenous metastasis ay ang mga sumusunod:
♦ Ang paghihiwalay ng isang malignant na selula mula sa isang tumor at ang pagsalakay nito sa dingding ng isang lymphatic o daluyan ng dugo (intravagination).
♦ Embolism - sirkulasyon sa lymphatic at mga daluyan ng dugo ng isang tumor cell na may kasunod na pagtatanim nito sa loobang bahagi endothelium ng pader ng daluyan. Ang yugtong ito ng metastasis ay isinasagawa dahil sa pagkilos ng ilang mga kadahilanan:
Pagbabawas ng bisa ng mga anticellular na mekanismo ng antitumor defense ng katawan.
Pagsusuri ng mga antigen ng mga selula ng tumor sa pamamagitan ng isang fibrin film na nabubuo sa ibabaw ng mga ito.
♦ Pagsalakay ng mga selulang tumor sa pader ng daluyan at pagkatapos ay sa nakapaligid na tisyu (extravasation).
Kasunod nito, ang mga selula ng tumor ay dumami at bumubuo ng isa pang tumor node - metastasis.
Ang metastases ay nailalarawan sa pamamagitan ng organ selectivity ng metastasis. Kaya, ang mga selula ng kanser sa baga ay madalas na nag-metastasis sa mga buto, atay, at utak; kanser sa tiyan - sa mga ovary, pelvic floor tissue; kanser sa suso - sa buto, baga, atay. Ang ganitong tropismo ng metastasis ay tinutukoy ng mga sumusunod na kadahilanan:
♦ pagtitiyak ng metabolismo sa organ;
♦ mga katangian ng lymph at suplay ng dugo;
♦ mababang kahusayan ng mga mekanismo ng paglaban sa antiblastoma;
♦ positibong chemotaxis.

Ang pag-ulit ng isang neoplasm ay ang paulit-ulit na pag-unlad ng parehong histological na istraktura sa parehong lugar pagkatapos ng pag-alis o pagkawasak nito. Ang dahilan para sa prosesong ito ay ang mga selula ng tumor na natitira sa tissue kapag ang neoplasm ay hindi ganap na naalis, o may kaugnayan sa nakaraang pagpapakilala ng mga indibidwal na mga selula ng blastoma sa nakapalibot na normal na tisyu.

Posible rin na ipasok sa genome ng isang normal na cell sa growth zone ng isang neoplasma na naglalaman ng mga oncogenes ng isang seksyon ng DNA mula sa pag-aalis ng kirurhiko o chemo- at radiation therapy mga selula ng blastoma. Muling pag-unlad Ang isang tumor ay kadalasang nailalarawan sa pamamagitan ng pinabilis na paglaki nito. Ito ang resulta, sa isang banda, ng pinsala sa mga lokal na tisyu sa panahon ng operasyon o iba pang interbensyon, at sa kabilang banda, ng pagbaba sa bisa ng mga salik ng immunobiological surveillance system.

Pag-unlad ng tumor

Ang mga pagbabago sa genome na humahantong sa pagbabago ng isang normal na cell sa isang tumor ay isa lamang sa unang yugto sa landas ng karagdagang pagbabago ng genome. Sa genetic program, na naging isang tumor, ang mga pagbabago ay patuloy na nangyayari, na batay sa mga sumusunod na mutasyon. Ito ay ipinahayag:

♦ phenotypically pagbabago sa biochemical, morphological, electro-physiological at functional na mga palatandaan ng tumor;
♦ pagbabago iba't ibang katangian mga selula ng blastoma, na nangyayari nang nakapag-iisa sa isa't isa, dahil ang mga mutasyon ng bawat indibidwal na gene ay nagsasarili;
♦ ang timing ng mga pagbabago sa mga katangian ng iba't ibang blastoma cell, na malaki ang pagkakaiba-iba. Samakatuwid, ang kanilang mga palatandaan ay lumilitaw at nagbabago nang walang anumang regular na kronolohiya;
♦ sa pamamagitan ng katotohanan na sa panahon ng pag-unlad ng tumor, ang mga clone ng mga cell na may ibang kumbinasyon ng mga palatandaan ay nalikha (ang phenomenon ng clonal selection ng blastoma). Sa pagsasaalang-alang na ito, ang iba't ibang mga subclone ng mga cell ng isang neoplasm ay maaaring magkakaiba nang malaki sa bawat isa;
♦ mga pagbabago sa tumor cell genome na minana, i.e. ipinasa sa mga cell ng anak na babae.
Kaya, ang pag-unlad ng tumor ay genetically fixed, minana ng tumor cell at hindi maibabalik na pagbabago sa isa o ilang mga katangian ng cell.
Ang proseso ng pag-unlad ng tumor ay nag-aambag sa mataas na kakayahang umangkop ng mga neoplasma at lumilikha ng mga kondisyon para sa isang pagtaas sa antas ng kanilang atypism at, dahil dito, ang kanilang malignancy.
Ang pakikipag-ugnayan ng tumor at ng katawan ay isinasagawa kasama ang pakikilahok ng lahat mga sistemang pisyolohikal- nerbiyos, endocrine, immuno-biological surveillance, sirkulasyon ng dugo at iba pa.

Ang resulta ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng tumor at ng katawan ay maaaring magpakita mismo:
♦ pagkamatay ng mga selulang blastoma. Ito ang pinakakaraniwang pangyayari. Sa katawan, ang mga selulang ito, bilang panuntunan, ay agad na nakita at nawasak sa pakikilahok ng mga kadahilanan ng immunobiological control system;
♦ nakatagong "dormant" na estado ng mga tumor cells, na naghahati at bumubuo ng medyo maliit na clone na walang stroma. Ang kanilang trophism ay ibinibigay ng pagsasabog ng mga sangkap mula sa intercellular fluid at, bilang panuntunan, hindi nila sinasalakay ang nakapalibot na normal na tisyu. Samakatuwid, ang form na ito ng paglaki ng tumor ay itinalaga bilang non-invasive ("cancer in situ" - cancer in situ). Ang isang katulad na kondisyon ay maaaring maobserbahan sa loob ng ilang taon. Maaari itong magtapos alinman sa pagkamatay ng mga selula ng blastoma (sa pag-activate ng immunobiological control system), o sa pagtindi ng paglaki nito - ang pagkuha ng kakayahang salakayin ang mga nakapaligid na tisyu, metastasis;
♦ progresibong pagbuo ng isang neoplasma na may pagtaas sa antas ng atypism nito.

Sa kasong ito, mayroong:
Mga lokal na epekto ng neoplasma:
1) invasive na paglaki, pagpiga at pagsira sa nakapaligid na normal na mga tisyu, nakakagambala sa microhemo- at lymphomicrocirculation, na humahantong sa pag-unlad ng tissue o organ failure;
2) ang pagbuo at pagpapalabas ng mga metabolite sa intercellular fluid, biologically mga aktibong sangkap(mga hormone, growth factor, enzymes, immunosuppressants, atbp.) na maaaring magdulot ng organ dysfunction;
3) pagsugpo sa aktibidad ng mga lokal na kadahilanan ng immuno-biological control system (phagocytic cells, lymphocytes, lysozyme, interferrons, atbp., na nag-aambag sa pag-unlad ng paglaki ng tumor at pag-unlad ng pamamaga).
Ang sistematikong impluwensya ng isang neoplasma ay ipinahayag sa pamamagitan ng pag-unlad ng isang bilang ng pangkalahatan nonspecific syndromes(paraneoplastic):
1) cachexia;
2) mga kondisyon ng immunopathological.
Ang cachexia sa mga pasyente ng kanser ay nailalarawan sa pamamagitan ng pangkalahatang kahinaan at makabuluhang pagbaba ng timbang. Ang kanyang mga dahilan:
♦ pagsipsip ng mga metabolic substrate ng mga selula ng tumor, na makabuluhang nakakapinsala sa metabolismo sa katawan;
♦ pagkalasing ng katawan sa mga nabubulok na produkto ng tumor at mga nakapaligid na tisyu;
♦ Labis na pagbuo ng mga tumor necrosis factor ng mga macrophage at monocytes, na nagpapataas ng lipid catabolism sa katawan, kaya tinatawag din itong cachectin;
♦ nabawasan ang gana sa pagkain dahil sa pagkalasing sa tumor at mental depression ng mga pasyente;
sakit na sindrom(na may pagkawatak-watak ng tumor, compression ng mga nakapaligid na tisyu o pagtubo sa kanila);
♦ pagdurugo mula sa disintegrating tissue ng neoplasm o arrosed vascular wall sa panahon ng infiltration ng tumor;
♦ mga karamdaman sa nutrisyon, panunaw at pagsipsip ng mga sangkap sa tiyan at / o mga bituka sa panahon ng pag-unlad ng mga tumor o ang kanilang mga metastases sa kanila.
Mga kondisyon ng immunopathological. Ang mga pasyente ng kanser ay madalas na nagkakaroon ng iba't ibang mga impeksiyon dahil sa kanilang kakaibang nakuha na immunodeficiency syndrome.

Mga sanhi:
♦ Antigenic overload ng immune system na may iba't ibang protina na nabuo sa panahon ng pagkasira ng mga tumor.
♦ Immunosuppressive effect ng labis na glucocorticoids na natagpuan sa panahon ng paglaki ng tumor (na nauugnay sa pag-unlad ng isang nakababahalang estado).
♦ Tumaas na aktibidad ng mga T-suppressor sa panahon ng paglaki ng ilang partikular na tumor (hal., hepatomas).
♦ Kakulangan ng mga substrate na kinakailangan para sa paglaganap at pagkakaiba-iba ng mga immunocytes.
Ang iba pang mga kondisyon ng immunopathological ay matatagpuan din sa mga pasyente ng kanser: mga reaksiyong alerdyi, mga sakit ng immune autoaggression, pathological tolerance.

Iba pang mga paraneoplastic syndromes:

♦ Psychoneurological syndromes (psychoses, dementia, neuropathies, neuro-trophic disorder).
♦ Endocrinopathies, na resulta ng kapansanan sa produksyon, incretion at mga epekto ng mga hormone na itinago ng parehong mga tumor na aktibong hormone at mga glandula ng endocrine na hindi apektado ng blastoma.
♦ Mga thrombohemorrhagic syndrome.
♦ Anemia.