Онкология
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Обшая онкология:
Онкология
Общие вопросы онкологии
Детская онкология
Генетика рака - опухолей
Химиотерапия опухолей
Частная онкология:
Опухоли кожи
Опухоли головы и шеи
Опухоли легких и средостения
Опухоли молочной железы
Опухоли органов ЖКТ
Опухоли мочеполовой системы
Онкогинекология
Саркомы костей и мягких тканей
Опухоли крови:
Острые лейкозы
Хронические лейкозы
Макроглобулинемии
Миелодиспластические синдромы (МДС)
Лимфомы
Рекомендуем:
Книги по онкологии
Видео по онкологии
Форум
 

Механизмы роста опухоли - рака

Различные здоровые ткани очень сильно отличаются друг от друга по уровню клеточных делений и числу активно пролиферирующих клеток. Примерами активно пролиферирующих тканей могут быть слизистая кишки, красный костный мозг, волосяные фолликулы и регенерирующие после повреждений ткани, например после хирургической операции или инфекционного поражения.

На рисунке изображено идеализированное представление о том, как проходит пролиферация и дифференцировка в нормальной ткани. Видно, что стволовая клетка или клетка-предшественник дает начало развитию пролиферативного пула клеток, из которого клетки затем дифференцируют, каждая по своему пути развития. Когда в конце такого пути развития клетка становится зрелой, она теряет способность к дальнейшему размножению вплоть до своей гибели.

Такая модель, хотя и с некоторыми оговорками, может быть принята для описания развития рака. В процессе развития опухоли действительно существуют и свои клетки-предшественники и зрелые клетки, но неясно, на каком этапе развития происходит инициация перерождения здоровой клетки в опухолевую. Тем не менее приведенная схема помогает объяснить некоторые аспекты опухолевого роста. Первоначально деление стволовых клеток предшественников происходит довольно интенсивно, но по мере роста клеточного пула заданное «программно» число новых делений со временем уменьшается. Стимулы к смерти клетки также заранее запрограммированы, и этот процесс находится под контролем генетического аппарата.

Запрограммированная смерть клетки получила название апоптоза. При этом в клетке наблюдаются такие морфологические изменения, как конденсация ядерного материала с последующим вскипанием цитоплазмы и разрывом клеточной мембраны. Плотность ядра при апоптозе растет, что связано с ростом активности клеточных эндонуклеаз, расщепляющих ДНК. Также происходит высвобождение в цитоплазму митохондриальных ферментов. Таким образом, можно сказать, что любая нормальная клетка может получить сигнал на прекращение делений и смерть. Размножение клеток в популяции стимулируется генами bcl-2, ras и LMP-1, в то время как ген р53 препятствует дальнейшей пролиферации.

Апоптоз при повреждении ДНК
- Повреждения ДНК и активация белка р53 инициируют высвобождение цитохрома С из митохондрий по ионоселективным каналам во внешней митохондриальной мембране.
- Цитохром С вызывает олигомеризацию фактора активации апоптоза-1 (ФАА-1), который связывается с прокаспазой-9 и активирует ее.
- Активированная прокаспаза-9 запускает механизм апоптоза.
- Белок BCL-2 блокирует ионные каналы и является, таким образом, антиапоптозным фактором. Белок ВАХ стимулирует выброс цитохрома из митохондрий, способствуя ускорению апоптоза

Применение радио- и химиотерапии приводит к уменьшению размеров опухоли. Этот эффект достигается в основном за счет поздних опухолевых клеток, неспособных к самовосстановлению. В то же время для предотвращения повторного роста опухоли очень важно убить активно делящиеся клетки-предшественники или стволовые клетки.

Активной фракцией опухоли называется доля ее интенсивно пролиферирующих клеток по отношении ко всей опухолевой массе. Так как многие раковые клетки характеризуются продолжительным клеточным циклом, возможны недооценки величины активной фракции и, как следствие, недооценки пролиферативного потенциала опухоли в целом. Эти медленно растущие клетки наименее чувствительны к химиотерапевтическому воздействию, особенно к агентам, действующим на клеточный цикл. Тем не менее циторедуктивная терапия, по-видимому, может уменьшать продолжительность клеточного цикла указанных клеток.

Нормальные ткани развиваются и растут до тех пор, пока пролиферация клеток не становится сбалансированной с их естественной убылью. При этом масса ткани остается неизменнои довольно продолжительное время, если только не изменяются внешние условия, как, например, это происходит с тканями молочной железы в течение менструального цикла или при беременности. При раке происходит нарушение регуляторных механизмов тканевого роста, и опухоль постоянно увеличивается в размерах.

Рост плосклоклеточного рака
Больной страдал периферической плоскоклеточной карциномой, которая не лечилась по причине слабоумия и гипертонии.
В течение почти 4 лет эта опухоль, почти сферическая по форме, медленно росла, демонстрируя экспоненциальный рост и удваиваясь в объеме каждый год (горизонтальная стрелка).

В нормальных соматических клетках каждое последующее деление сопровождается отщеплением фрагментов от концевой последовательности повторяющихся нуклеотидов, прикрепленных к каждой хромосоме. Эта последовательность получила название теломера. Когда хромосомы полностью утрачивают свои теломеры, деление клеток прекращается. Катализатором реакции образования теломеров является фермент теломераза, который обладает свойствами обратной транскриптазы.
Повышенная экспрессия теломеразы обнаружена в опухолевых клетках больных различными видами рака, и это может быть одним из механизмов, определяющих непрерывный рост опухоли.

Следует особо подчеркнуть, что непрерывный рост вовсе не означает быстрого роста. На рисунке представлен график удвоения в объеме плоскоклеточного рака почти сферической формы в зависимости от времени. Видно, что карцинома демонстрирует медленный экспоненциальный рост, удваивая свои размеры примерно за 1 год. В течение всего этого роста опухоль как прирастает новыми клетками, так и теряет часть старых. Гибель опухолевых клеток частично связана с нарушениями проводимости сосудов, питающих опухоль. Неадекватное снабжение клетки питательными веществами начинается уже тогда, когда клетка удалена более чем на 150 мкм от ближайшего питающего капилляра. Очень часто в центре многих раковых опухолей человека образуются зоны обширного некроза, где клетки полностью отрезаны от кровоснабжения.

Другими причинами гибели раковых клеток могут быть нарушения механизма митотического деления (возможно, связанные с хромосомными аномалиями) и гибель клеток в результате иммунных атак организма. Причем эта иммунная активность может быть как специфическая, направленная против конкретной опухоли, так и неспецифическая, вызванная общим воздействием опухоли на организм.

Модели роста опухоли
а - Две кинетические модели опухолевого роста.
Кривая А представляет собой экспоненциальный рост,
кривая Б — прогрессивное замедление роста по мере увеличения размеров опухоли, получившее название гомпертциана роста.
б - Продолжительность жизни опухоли. Опухоль клинически выявляется после 33 удвоений своего объема.
Лечение приводит к уменьшению опухолевой массы, но после 4,5 лет опухоль вновь клинически детектируется.

Исследования культур клеток различных злокачественных опухолей человека показали широкий разброс по времени удвоения клеточной массы в зависимости от вида рака. До сих пор не совсем понятно, на каком этапе своего развития с момента зарождения до явно выраженных клинических проявлений опухоль вступает в фазу бурного роста. Для ряда человеческих опухолей был экспериментально доказан экспоненциальный рост. Если взять в качестве примера случай, проиллюстрированный на рисунке, и экстраполировать кривую назад в прошлое, то мы получим, что при условии постоянного экспоненциального роста опухоль возникла за 30 удвоений (30 лет) до момента ее клинического обнаружения. У нас нет возможности узнать, проходит ли более быстрый рост спонтанно возникшей опухоли в самом начале ее развития с последующим замедлением или нет.

Для некоторых визуально детектируемых опухолей показано, что с течением времени их рост замедляется, такая кривая роста носит название гомпертцианы. В то же время совершенно ясно, что, независимо от скорости роста злокачественной опухоли, к моменту обнаружения ее первых клинических проявлений она проходит уже значительный путь своего развития. Этот факт имеет прямое отношение к успехам или неудачам мониторинговых программ по раннему обнаружению рака. Точно так же можно подсчитать, что если мы имеем опухоль с периодом удвоения в 70 дней, а проведенное лечение вызвало редукцию роста на 10 удвоений, должно пройти примерно 2 года до вторичного возникновения опухоли, при условии что темпы ее роста остались неизменными.

Кстати, здесь кроется причина частых неправомерных оценок эффективности лечения, если наблюдения за больными после его проведения не велись достаточно долгое время. Суммируя все вышесказанное, можно заключить: следует всегда помнить, что, когда мы приступаем к лечению клинически подтвержденных раковых опухолей, мы имеем дело с заболеванием, которое уже находится на поздних этапах своего развития.

- Читать далее "Степени дифференцировки опухолевых клеток - рака"


Оглавление темы "Механизмы роста и развития рака":
  1. Клеточные онкогены как причина развития рака
  2. Мутация генов супрессоров как причина развития рака
  3. Особенности деления опухолевых клеток - раковый митоз
  4. Наследственность онкологических заболеваний - рака
  5. Моноклональность и гетерогенность онкологических заболеваний - рака
  6. Механизмы роста опухоли - рака
  7. Степени дифференцировки опухолевых клеток - рака
  8. Инвазия, ангиогенез и метастазирование опухолевых клеток - рака
  9. Иммунный ответ на опухолевые клетки - рак
  10. Сферы применения моноклональных антител в онкологии
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта