Патология тканевого роста Опухоли

ПАТОЛОГИЯ ТКАНЕВОГО РОСТА.

ОПУХОЛИ

Опухолевый процесс, как и другие типические патологические процессы, может развиваться в любом органе или ткани. Факторы, вызывающие развитие опухоли, распространены в производстве, в окружающей среде, быту. Поскольку опухоль представляет собой особый вид патологии, знание причин и механизмов развития и возникновения необходимо для формирования врачебного мышления.

Опухоль- это типовое нарушение тканевого роста, проявляющееся в бесконтрольном размножении клеток, которые характеризуются атипизмами, или анаплазией.

Под атипизмами понимают совокупность признаков, отличающих опухолевую ткань от нормальной и составляющих биологические особенности опухолевого роста.

Анаплазия- термин, подчеркивающий сходство опухолевой клетки с эмбриональной (усиленное размножение, интенсивный процесс гликолиза и др.). Но, опухолевые клетки не тождественны эмбриональным: они растут, но не созревают (не дифференцируются), способны к инвазивному росту в окружающие ткани с разрушением последних и т.д.

Основные биологические атипизмы доброкачественных и злокачественных опухолей:

1. метаболический

2. мембранный

3. физико-химический

4. функциональный

5. антигенный

6. морфологический

7. энергетического обмена

8. размножения (бесконтрольное размножение)

9. дифференцировки

10. взаимодействия с организмом хозяина

К биологическим особенностям (атипизмам), характерным только для злокачественных опухолей, относят:

1. инфильтративный (инвазивный) рост

2. метастазирование

3. кахексию

4. рецидивирование

Опухоли могут быть доброкачественными и злокачественными. Злокачественная опухоль- разрастание ткани, обусловленное пролиферацией неопластически трансформированных клеток.

Отличие доброкачественных опухолей от злокачественных

Этиология и патогенез злокачественных опухолей

Все известные экзогенные канцерогенные факторы делят на 3 основные группы:

1) химические, 2) физические (радиационные, механические), 3) биологические. В соответствии с причинами возникли 3 теории канцерогенеза- химическая, физическая и биологическая, которые взаимодополняют друг друга. Поэтому сейчас говорят о трех группах причин, и теория опухолей называется полиэтиологической (Н.Н.Петров).

Группа химических факторов

Классификация:

1) по исходной канцерогенной активности:

- пре(о)канцерогены (не обладают канцерогенными свойствами, но приобретают их по ходу метаболических превращений в тканях в процессе окисления монооксигеназной ферментной системой, локализованной в эндоплазматической сети гепатоцитов, альвеолоцитов, лейкоцитов и клетках др. органов. Основным действующим началом моноооксигеназной ферментной системы является цитохром Р-450- гемопротеид.

- конечные канцерогены (прямые генотоксические канцерогены) обладают исходными канцерогенными свойствами (эпоксиды, лактоны, хлорэтиламины).

2) по локализации канцерогенного эффекта

- местного

- отдаленного или резорбтивного

- смешанного

3) по числу поражаемых органов

- моноорганные

- полиорганные

4) по химической природе

- органические

- неорганические

5) по происхождению

- экзогенные

- эндогенные

Свойства, присущие химическим канцерогенам (проканцерогенам):

1) электрофильность- способность взаимодействовать с нуклеофильными центрами макромолекулы ДНК

2) мутагенность

3) способность вызывать репарацию ДНК

4) способность вызывать саркомы на месте введения

5) короткий (часы- минуты) период полужизни.

Среди химических канцерогенов особое место занимают вещества, которые выделяются в процессе табакокурения: бензпирен, антрацен, никель, хром, мышьяк, радиоактивные вещества ( в основном, полоний). Курение резко повышает вероятность развития опухолевого роста в дыхательных путях, мочевом пузыре, поджелудочной железе, печени, пищеводе, гортани и ротовой полости.

Физические факторы:

- избыточная солнечная радиация (электромагнитные волны с длиной 800-400 нанометров- нм)

- ультрафиолетовые лучи (длина волны в диапазоне 320-280 нм). Вызывают базальноклеточный, плоскоклеточный рак и меланому открытых участков кожи- головы, шеи, рук, ног, причем люди белой расы болеют чаще, чем темнокожие (наиболее чувствительны блондины со светлыми кожей и волосами).

- ионизирующая радиация. Известно, что врачи- рентгенологи болеют раком в 6-10 раз чаще, чем врачи остальных специальностей.

Онкологические заболевания, возникшие вследствие лечебных и диагностических мероприятий с применением источников ионизирующего излучения, получили наименование ятрогенных опухолей (ятро- врач).

К ним относятся:

- лейкозы у больных спондилоартрозом, подвергнутых рентгенотерапии,

- карцинома щитовидной железы вследствие приема радиоактивного изотопа йода или рентгенотерапии

- рак молочной железы у больных туберкулезом, подвергнутых многократному рентгеновскому исследованию

- рак, саркома, карцинома печени, желчных протоков, почек и легких, вызванных применением рентгенконтрастного вещества- торотраста, в состав которого входят радиоактивные радий, торий и мезоторий.

Огромному онкологического риску подвергаются жители "зараженных" радионуклидами территорий после аварии на ЧАЭС. заболеваемость раком щитовидной железы у детей этих регионов выросла в 100-200 раз. Число заболевших лейкозами после атомных бомбардировок в 1945 г. над Хиросимой и Нагасаки увеличилось в 15 раз, а в группе облученных жителей гемобластозы встречались в 45 раз чаще у тех, кто получил большую дозу радиации. Частота и виды злокачественных новообразований, индуцированных ионизирующими излучениями, зависят от многих факторов, в том числе от проникающей способности излучения, характера воздействия (внешнее или внутреннее), органотропности радионуклидов, распределения дозы во времени- облучение острое, хроническое, дробное и т.д.

- повторные ожоги (например, ожоговый бытовой рак "кангри" у индийцев северных областей Индии или рак пищевода у людей, использующих в пищу горячие блюда и напитки).

- повторные механические травмы (например, "протезный" рак слизистой полости рта в стоматологической практике).

Биологические факторы.

- ДНК- содержащие онкогенные вирусы: вирусы группы папова. Известно около 60 субклассов вирусов папова, вызывающих доброкачественные и злокачественные опухоли человекабородавки, доброкачественные опухоли кожи, ануса, гениталий, а также назальные и параназальные, оральные, ларингеальные, конъюнктивальные карцинома и некоторые другие доброкачественные новообразования.

Вирусы гепатита В (семейство гепадновирусов), вызывают гепатоцеллюлярную карциному

Вирусы Эпштейна- Барра (семейство герпесвирусов), вызывают лимфому Беркитта, назофарингеальный рак и В-лимфому, особенно у людей с ослабленным иммунным статусом.

- РНК- содержащие вирусы, или онкорнавирусы, или ретровирусы. наиболее распространенными в природе среди онкогенных ретровирусов являются вирусы лейкозно- саркоматозного комплекса, вызывающие саркомы и лейкозы у птиц и млекопитающих.

Наиболее часто онковирусы ставятся в связь с развитием следующих опухолей:

1. Африканская лимфома Беркитта (вызывается ДНК-содержащим вирусом Эпштейна-Барр). Опухоль распространяется в виде эндемии среди детей в странах центральной Африки.

2. Лимфолейкоз из Т-лимфоцитов, вызываемый HTLV-1 у взрослых (Human T- Leukemia Virus-1, или Т-лейкозный вирус-1 человека). Приводятся доказательства обнаружения у больных Т-клеточным лимфолейкозом антител против вируса, вызвавшего данную форму гемобластоза.

3. Саркома Капоши при СПИДе , вызываемая HTLV- 3.

4. Рак слизистой шейки матки, вызываемый вирусом простого герпеса-2, HPV.

5. Кондилома половых органов (по сути, это доброкачественная опухоль, но при известных условиях, она может превращаться в рак).

6. Папиллома гортани.

7. Контагиозный моллюск- это опухоль, которая характеризуется множественными эпителиальными разрастаниями, напоминающими оспенные поражения.

Теории, объясняющие механизмы канцерогенеза:

1. Мутационная теория (Г.Бовери), согласно которой в основе трансформации нормальной клетки в опухолевую лежит мутация.

Мутационный механизм химического и физического канцерогенеза:

Воздействие канцерогенного фактора

Деполимеризация молекул ДНК

Образование свободных групп нуклеотидов (генов)

Рекомбинация генов

"Самосборка" новой ДНК с новыми свойствами

Возникновение способности к безудержному росту клеток

2. Эпигеномная теория (К.Гейдельберг с соавт.). В соответствии с данной теорией трансформация нормальной клетки в опухолевую не связана с мутациями генов, т.е. изменениями или повреждением их структуры, а обусловлена одновременно сосуществующими репрессией генов, тормозящих деление клеток, и дерепрессией генов, стимулирущих их деление. Это ведет к безудержному делению клеток и передаче их эпигеномных изменений по наследству.

Помимо структурных генов существуют и регуляторные гены: гены- активаторы увеличивают число генокопий, гены- репрессоры уменьшают количество генокопий.

Согласно этой гипотезе, активирующий ген попадает на участок ДНК, отвечающий за экспрессию определенного гена, например, при плазмоцитоме это проявляется в усиленном синтезе иммуноглобулинов. В тоже время, активирующий ген может оказаться рядом с геном, управляющим пролиферацией и дифференцировкой нормальной клетки. Тогда оба эти процесса могут выйти из-под контроля. Результатом же будет образование опухоли. В норме такая активация происходит при необходимости восстановления утраченной клеточной популяции, но она контролируема.

В генах обнаружены и туморосупрессивные гены. они подавляют эксперсиию онкогенов. например, при ретинобластоме- опухоли сетчатки глаза- обнаружено отсутствие генов, подавляющих экспрессию онкогенов, эта наследственная опухоль обнаруживается у детей чаще всего в двухлетнем возрасте. ген ретинобластомы в 90 % случаев передается через отца.

3. Вирусно- генетическая теория (Л.А.Зильбер с соавт.), согласно которой опухолевая трансформация связана с внедрением в клеточный геном вирусной ДНК (или ДНК- копий вирусной РНК). Механизм опухолевой трансформации можно представить следующим образом: частичка вирусной ДНК становится частью генома клетки-хозяина. ДНК- ген становится онкогеном. РНК- вирусы с помощью обратной транскриптазы на матрице РНК синтезируют ДНК, которая также внедряется в геном клетки хозяина.

4. Теория эндогенных вирусов (Р.Хьюбнер, Г.Тодаро). По этой теории вирусные гены, или онкогены, пребывают в клеточном геноме человека и животных в репрессированном состоянии на протяжении всей жизни организма и передаются по наследству как обычные клеточные гены. Вирусные онкогены могут быть активированы воздействием любого канцерогена, результатом чего может быть превращение нормальной клетки в опухолевую. Полагают, что эти эндогенные вирусы представляют собой бывшие онкорнавирусы, внедрившиеся на ранних этапах эволюции в клеточный геном всех многоклеточных организмов. после инфицирования клеток вирусная РНК через собственную транскриптазу синтезировала ДНК- копии, оказавшиеся в геноме и оставшиеся здесь навсегда в латентном состоянии.

5. Теория образования опухолеродных генов- протовирусов (Н.Темин, Д.Балтимор). Согласно этой гипотезе при обычных нормальных условиях на матрицах РНК с помощью клеточной ревертазы происходит синтез копий ДНК, необходимой для усиления функций нормальных генов. Воздействие канцерогенов приводит к нарушению и изменениям структуры РНК- матриц, что ведет к синтезу ими мутационных ДНК- копий. Эти мутантные ДНК- копии в потенции могут становиться матрицей для образования эндогенного РНК- вируса, последние включаются в клеточный геном и вызывают опухолевую трансформацию клетки.

6. Теория недостаточности репарации ДНК (М.М.Виленчик). Согласно этой теории клеточная ДНК даже в нормальных условиях постоянно подвергается агрессивным воздействиям со стороны экзогенных и эндогенных мутагенов, в т.ч. опухолеродных, генов. В подавляющем большинстве случаев при этом опухолевой трансформации клеток не происходит благодаря функционированию системы репарации ДНК, устраняющей поврежденные участки нуклеотидов. Факторы, снижающие активность системы репарации ДНК, облегчают развитие индуцированных или спонтанных мутаций, в т.ч. и опухолевой, что способствует опухолевой трансформации клеток.

7. Теория недостаточности иммунологического надзора за нормальным антигенным составом внутренней среды организма (Ф.Бернет). Согласно этой теории в организме постоянно происходят спонтанные мутации, в результате чего образуются мутантные клетки, включая опухолевые, содержащие в своем составе антигены, несущие на себе признаки генетически чужеродной информации. Клетки с такими антигенами подлежат уничтожению эффекторными механизмами иммунной системы. В условиях иммунодепресси такие спонтанно возникшие опухолевые клетки не подвергаются уничтожению и продолжают размножать с образованием опухоли. Иммунодепрессия может быть вызвана самыми различными факторами, в т.ч. и канцерогенами.

8. Теория двухстадийного канцерогенеза (И.Беренблюм). Согласно этой теории выделяют две стадии:

1) индукции (инициации)- состояние, наиболее вероятно связано с мутацией одного из генов, регулирующих клеточное размножение, что приводит к образованию латентной, дремлющей опухолевой клетки. Обратное превращение опухолевых клеток в здоровые мало вероятно. Но все это не означает того, что после возникновения опухолевых клеток в организме возникает сразу и опухолевый процесс. Ему предшествует латентый период, который длится месяцами, годами, иногда десятилетиями. Т.е. на данной стадии клетка становится инициированной, т.е. потенциально способной к неограниченному делению, но требующей для проявления этой способности ряда дополнительных условий.

2) промоции- активация и размножение ранее латентной опухолевой клетки с исходом в образование опухоли. Т.е. воздействие дополнительных факторов- промоторов побуждает опухолевые клетки к делению, вследствие чего создается критическая масса инициированных клеток. Это в свою очередь, способствует:

во-первых, высвобождению инициированных клеток из-под тканевого контроля,

во- вторых, мутационному процессу

Однократное воздействие химических канцерогенов на животных в эксперименте может превратить нормальную клетку в опухолевую, но дальше требуется действие промоторов. В организме человека синтезируются промоторного действия: гормоны стероидной природы, некоторые медиаторы воспаления, факторы роста. Многие из них выделяются в ходе воспаления (хронического в особенности), обеспечивая заместительную пролиферацию клеток.

На стадии инициации играют важную роль фармокинетика канцерогена, его метаболизм, связывание с ДНК, активность процессов репликации и репарации ДНК. Дальнейшее развитие- прогрессия опухолевых клеток будет определяться модифицирующими факторами. По большей части они оказывают промоторное действие. К модифицирующим факторам относят пол, возраст, гормональный и иммунный факторы, образ жизни, питания человека.

9. Теория онкогенов вирусной и иной природы (Д.Балтимор, м.Бардацид). В семидесятые годы было установлено, что геном ретровируса (например, вирус Рауса) состоит из 4-х генов (клеточный геном человека включает в себя 50-100 тыс. генов). Каждый ген кодирует синтез определенных белков. Один из этих четырех вирусных генов оказался онкогеном, кодирующим синтез "саркомного" онкобелка, вызывающего трансформацию нормальной клетки в опухолевую (src- онкоген). Если изъять из вируса Рауса src- онкоген, то вирус теряет способность индуцировать опухолевый рост. К настоящему времени обнаружены около 30 онкогенов у 20 изученных онкорнавирусов. Все вирусные онкогены принято обозначать тремя буквами: например, V-src (V- вирус, src- саркома Рауса).

Установлено, что ДНК соматических клеток млекопитающих содержит участки, гомологичные по нуклеотидному составу онкогену вируса саркомы Рауса- src. В нормальных клетках аналог вирусного онкогена неактивен. Он был назван протоонкогеном, в отличие от опухолевой клетки, где он активен- называется клеточным онкогеном. Дополнительно в опухолях открыт ряд клеточных онкогенов, которые не найдены в вирусах.

Источниками клеточных онкогенов являются клеточные протоонкогеныпредшественники онкогенов. Считается, что клеточные онкогены и их предшественники не происходят из вирусных онкогенов, скорее, вирусные онкогены возникли из клеточных онкогенов.

Таким образом, онкогены в онкорнавируса не являются исходно присущими вирусам, а "украдены" ими из генома тех клеток, в которых они побывали. Есть основания полагать, что клеточные протоонкогеы, из которых непосредственно образуются клеточные онкогены, представляют собой нормальные гены, программирующие деление и созревание клеток в период эмбрионального развития плода человека. При изменении их структуры или активности под влиянием канцерогенов они превращаются в активные клеточные онкогены, вызывающие опухолевую трансформацию клеток.

Стадии развития

Канцерогенез- длительный процесс накопления генетических повреждений: латентный период (т.е.период от начальных изменений в клетки до первых клинических проявлений) может составлять 10-20 лет.

Выделяют четыре основные стадии канцерогенеза : трансформации (инициации), пролиферации (активации, промоции (см.теорию двухстадийного канцерогенеза), прогрессии и исхода.

Прогрессия- это нарастание различных признаков злокачественности опухоли, которые появляются по мере ее роста.

Концепцию прогрессии опухолей сформулировал в 1969 г.L.Foulds. Он постулировал принцип независимости возникновения и эволюции признаков злокачественности опухоли, Именно в этом заключается принципиальное различие между прогрессией опухоли, которую никогда нельзя считать завершенной, и нормальной дифференцировкой ткани, которая всегда жестко запрограммирована, вплоть до момента формирования конечной структуры.

Клональное происхождение опухолей

Фундаментальное значение для онкологии имеет положение о клональном происхождении опухоли, т.е. представление об опухоли как потомстве (клоне) одной первичной клетки, которая в результате многостадийного процесса приобрела способность нерегулируемого роста. Окружающие опухоль нормальные клетки в процесс озлокачествления не вовлечены. Иными словами, первичная трансформированная клетка передает свои свойства ( в том числе главное- способность неконтролируемого размножения) только своим потомкам (т.е."вертикально, но не "горизонтально", как это имеет место при инфекционных заболеваниях).

На поздних стадиях опухолевого процесса нередко происходит диссеминиция (метастазирование) опухоли- ее распространение по всему организму с возникновением вторичных очагов в отдаленных


8-09-2015, 23:50