Пухлини. Популяції пухлинних клітин

ЗМІСТ

Вступ……………………………………………………………………………….....3

1.Пухлинні клітини. Особливості пухлинної клітини…………………………….4

2.Морфологія пухлинних клітин. Будова пухлинних клітин……………………..6

3.Загальне вчення  про пухлини……………………………………………………..8

4. Класифікація  пухлин. Термінологія……………………………………………12

5.Хімічний онтогенез…….. ……………………………………………………….14

6.Фізичні канцерогени……..………………………………………………………20

6.Вірусний онтогенез……...……………………………………………………….22

7.Генетичні фактори (роль спадковості в онкогенезі)……..…………………….24

8.Теорії розвитку пухлин…………………………………………………………..26

9.Клітинні популяції.  Основне…………………………………………………….29

10.Культура клітин…………………………………………………………………30

Висновок…………………………………………………………………………….33

Список використаної літератури…………………………………………………..34

 

  

ВСТУП

Пухлина (від грец. oncos — пухлина) — це надмірне некоординоване з організмом розростання клітин, що характеризується безперервним розмноженням їх, порушенням процесів росту та диференціювання, що зумовлено змінами в їх генетичному апараті.

У процесі свого  росту клітини набувають нових, не притаманних їм у нормі властивостей, зокрема, таких як автономність, безконтрольний ріст, анаплазія, або катаплазія.

Автономність, безконтрольний ріст — це непідпорядкованість  регуляторним механізмам, які обмежують  або прискорюють розмноження нормальних клітин. Анаплазія або катаплазія — є втрата пухлинними клітинами характерної для диференційованих нормальних клітин здатності утворювати специфічні тканинні структури і виробляти специфічні речовини. Значення цього терміну переглядається, тому що доведена схильність клітин пухлини до диференціювання з появою складної ультраструктурної організації, з появою в них особливих властивостей.

Разом з тим, у переважній більшості злоякісних новоутворень постійно спостерігається  атипія пухлинних клітин, в основі якої лежать зміни структури ядра та органел цитоплазми, а також порушення каріоплазматичного індексу, поява гіпертрофованих, неправильної форми ядерець та ін. (рис.А).

 

Рис.А. Зміни структури ядер та ядерця пухлинних клітин: А. — ядро нормальної клітини; Б. —ядро пухлинної клітини; В. — гіпертрофія ядерця;  Г—анаплазія пухлинних клітин (мікрофото) (Я — ядро, Яд — ядерце).

 

 

1.Пухлинні клітини. Особливості пухлинної клітини.

Точного визначення, що таке пухлинна клітина(рис.1.1.), дати практично неможливо, так як досі ми ще не знаємо її специфічних ознак. Тим не менш охарактеризувати певну сукупність властивостей, які в тій чи іншій мірі відрізняють пухлинну клітину від нормальної, можна.

Найбільш поширеним  є уявлення, що пухлинні клітини на всіх рівнях організації володіють атнпіей (морфологічної, біохімічної, імунологічної і т. д.), що вони втрачають здатність до специфічного диференціювання і свої функції, піддаються дедиференціювання, зберігаючи тільки підвищену здатність до проліферації. Однак слід підкреслити, що ряд найбільших онкологів і патологоанатомів критично оцінювали таке розуміння пухлинних клітин.

Подальший розвиток онкології, накопичення нових фактів за допомогою більш досконалих методів  молекулярної біології, електронної  мікроскопії підтвердили правильність їх сумнівів і показали, що пухлинні клітини зберігають багато властивості, притаманні їх нормальним аналогам, і в той же час спостерігаються певні особливості, які дозволяють говорити про пухлинні клітини, що володіють сукупністю ознак, що відрізняють нх від нормальних клітин. Реальне існування пухлинної клітини підтверджується численними експериментальними прикладами отримання пухлини при пересадці однією єдиною ракової клітини до цього здоровим тваринам.

Для характеристики пухлинних клітин в найбільш загальному вигляді, крім терміна «атипія», широко використовують такі визначення, як «анаплазія», «катаплазія». Кожен з цих термінів відображає не тільки формальні особливості пухлинних клітин, але фактично передбачає і певні механізми самого процесу малігнізації. Так, терміни «анаплазія» і «дедіфференцировки» в буквальному сенсі позначають «зворотний розвиток», тобто повернення диференційованої клітини до її більш раннього або навіть ембріонального стану, що з загальнобіологічних позицій неможливо. Правильно пише І. В. Давидовський, розбираючи поняття анаплазії «в природі зворотного розвитку не існує».

Термін «дисдиференціювання» вказує на розлад механізмів диференціювання  в процесі малігнізації, що вельми спірно, особливо на клітинному рівні, так як добре відомі експерименти, в яких пухлинна клітина, будучи введена в ембріон на ранніх стадіях його розвитку, дає потомство нормальних клітин, що беруть участь в побудові органів і тканин розвивається тварини.

Н. А. Краєвський, А. В. Смольянніков і Д. С. Саркісов (1982) для визначення особливостей пухлинних клітин рекомендують використовувати термін «катаплазія», вкладаючи в нього уявлення про ступінь відхилення структури і інших властивостей пухлинних клітин від їх нормальних вихідних аналогів . Дослівно «катаплазія» означає «розвиток вниз», але в цьому сенсі стосовно до пухлинним клітинам його не слід розуміти.

Таким чином, широко використовувані зазначені вище терміни, в тому числі і «атипія», треба трактувати тільки як умовне позначення неспецифічних морфологічних та інших відмінностей між пухлинними і нормальними клітинами, причому найбільш підходящим терміном слід вважати «катаплазія» в тій трактуванні, яку дають Н . А. Краєвський, А. В. Смольянніков і Д. С. Саркісов.

Кардинальними властивостями пухлинних клітин є їх здатність до інфільтративного і безмежного росту і метастазування. Саме ці властивості пухлинних клітин, будучи виражені в силу ще неясних причин в різній мірі, визначають головну біологічну та клінічну «поведінку» новоутворення.

Рис.1.1.

2.Морфологія пухлинних клітин. Будова пухлинних клітин.

«Немає сумніву, що ракові клітини настільки ж  різноманітні, як і самі пухлини. Зважаючи на надзвичайну складність кожної окремої  клітини можна навіть вважати, що кожна ракова клітина, ймовірно, відрізняється від будь-якої іншої», – так писав У. Бернар ще в 50-і роки. Дійсно, поліморфізм пухлинних клітин – одна з їх характері рис, однак, ступінь поліморфізму в одній і тій же й у різних пухлинах коливається в дуже широких межах і стосується як форми, так і розмірів клітин. Клітинний склад пухлин може бути представлений також і одноманітними мономорфними клітинами.

Прийнято вважати, це слід підкреслити, що чим більш  різко виражений клітинний поліморфізм, тим злоякісних пухлин і гірше прогноз. Однак повної відповідності між цими ознаками немає, і нерідко якраз найбільш злоякісні новоутворення відрізняються мономорфністю.

Для новоутворень також характерно значне варіювання форми, розмірів і щільності ядер пухлинних клітин, високе ядерно-цитоплазматичне відношення. Нерідко ядра бувають великі, різко поліморфні, гіперхромні. Вони можуть містити кілька ядерець, інколи гіпертрофованих.

Зміни хроматину  в пухлинних клітинах можуть характеризуватися  наростанням процесу його гетерохроматізації, при цьому інтенсивно пофарбований гетерохроматин має дрібно-або великоглибинну будову, займає периферичні або центральні ділянки ядра або розподіляється дифузно по ньому. Відповідно варіюють світлопофарбовані ділянки, що містять еухроматин. Слід сказати, що співвідношення в ядрах гетерохроматину, що є більш інертною (конденсованої) частиною хроматину, і еухроматина, що містить основну масу активно функціонуючих генів, значно варіює від пухлини до пухлини і від однієї клітини до іншої в одному і тому ж новоутворенні, відображаючи ступінь діфференціювання ядра. На гістологічних препаратах, забарвлених гематоксиліном і еозином, ступінь гіперхромості ядер обумовлена вираженістю в них гетерохроматізації.

Спеціалізованої різновидом гетерохроматину є так  званий статевий хроматин, іноді зустрічається у вигляді окремої грудочки, часто розташованої під ядерною мембраною і утворюється за рахунок інактивації цілої Х-хромосоми або її частини. Деякі дослідники вважають, що, по-перше, чим нижче вміст статевого хроматину, зокрема при раку молочної залози, тим вище ступінь злоякісності пухлини, і, по-друге, вони бачать прямий зв’язок між вмістом статевого хроматину і гормональної чутливістю пухлини. Обидві ці точки зору про значення статевого хроматину не без підстави оспорюються. При визначенні гормональної чутливості пухлини перевагу слід віддавати високоспецифічним і високочутливим методам визначення рецепторів гормонів, розташованих на поверхні пухлинних клітин і визначають «поводження» останніх.

Кожна конкретна  пухлина зазвичай являє собою популяцію клітин з мінливим числом хромосом, тобто нерівномірним вмістом ДНК. Однак в пухлині при цьому можна зазвичай виділити одну, дві або кілька модальних ліній зі стабільно підвищеним вмістом ДНК, відповідним певної плоїдності числа хромосом. Гістограми, побудовані на підставі цитоспектрометрії, цитоспектрофлуориметрії, імпульсної цитофотометрії чи інших способів, відображають модальну лінію або лінії і всі варіанти змісту ДНК у даній пухлині. Їх аналіз може мати важливе практичне значення для диференціальної діагностики передпухлинних і пухлинних процесів, так як при останніх кількість ДНК збільшено.

Морфологічна  катаплазія пухлинних клітин значно варіює від новоутворення до новотвору, у зв’язку з чим робилися численні спроби знайти кореляцію між її вираженістю та ступенем злоякісності пухлини.

Поширення набуло дослідження ступеня злоякісності плоскоклітинного раку гортані на підставі визначення різних сторін клітинної  катаплазії (розташування клітин, ступеня  їх кератинізації, ядерного поліморфізму, мітозів та ін.)

Розбираючи  значення клітинної катаплазії у  визначенні ступеня злоякісності пухлини  з точки зору її прогнозу, слід підкреслити  дві обставини. По-перше, використання електронної мікроскопії в діагностиці  пухлин людини дозволяє, як ніколи раніше, об’єктивно оцінювати ступінь диференціювання пухлинних клітин і їх Гістогенетичний (точніше цитогенетичну) належність, про що докладніше буде викладено в наступному розділі. По-друге, важливим є визначення не одного, а суми факторів (ознак), що визначають у своїй сукупності ступінь злоякісності і прогноз для конкретного виду пухлини, у зв’язку з чим найбільші перспективи має багатофакторний аналіз з використанням електронно-обчислювальної техніки.

У визначенні ступеня  злоякісності пухлини та її прогнозу важливе значення мають не тільки ознаки клітинної катаплазні, але й інші фактори, як, наприклад, стан строми, лімфоїдна інфільтрація, глибина інвазії і багато інших клініко-анатомічних проявів пухлинного росту.

 

3.Загальне вчення  про пухлини

3.1.Етіологія пухлин. Канцерогенні агенти і їх взаємодія з клітинами.

Установлено, що пухлини можуть викликатися фізичними, хімічними й біологічними агентами, які називаються канцерогенами.

Понад 75 % ракових  захворювань у людей спричинені факторами зовнішнього середовища, передусім - хімічними сполуками. Першими експериментальними доказами канцерогенності хімічних речовин стали досліди Ямагіва та Ішікава (1915). Їм удалося індукувати рак шкіри вуха кролика шляхом нанесення кам’яновугільної смоли протягом 15 місяців.

Хімічні канцерогени  дуже розповсюджені в навколишньому  середовищі, більшість із них має  антропогенне походження. Разом з  тим ми не повинні гіперболізувати  їх роль у патології людини, бо лише близько 100 сполук і виробничих процесів визнано канцерогенними для людей.

За хімічною структурою канцерогени поділяють  на кілька груп. Найважливіші з них  такі:

а) поліциклічні ароматичні вуглеводні;

б) ароматичні аміни  й аміди;

в) нітрозаміни  й нітрозаміди.

До першої групи  належить понад 200 речовин із трьома й більше бензольними кільцями. Лише одну з них, а саме – 3,4-бензпірен зараховано до таких, що здатні викликати рак у людей. Решта викликає пухлини тільки в експериментальних тварин. Канцерогенів цієї групи найбільше в тютюновому димі, відпрацьованих газах автотранспорту, у димі доменних печей, асфальті, відходах хімічних виробництв, у в’ялених і пересмажених продуктах.

Речовини з  поліциклічною структурою проявляють переважно місцеву канцерогенну дію. Якщо в експерименті їх наносити на шкіру, виникає рак, якщо вводити під шкіру, виникає саркома. Поліциклічні ароматичні вуглеводні виділяються з організму різними органами, тому виникають пухлини цих органов: нирок, шкіри, молочних залоз.

Друга група  канцерогенів – це переважно азобарвники, для яких характерна наявність двох або більше азогруп (моноазобензол, 2-нафтиламін, бензидин). Ці речовини використовуються для забарвлення натуральних і синтетичних волокон, у поліграфічній промисловості, косметиці, кольоровій фотографії, для синтезу лікувальних речовин, інсектицидів. Канцерогенна дія амінів та амідів проявляється при введенні їх у травний канал, під шкіру або при змащуванні шкіри. Пухлини з’являються в органах, віддалених від місця введення, найчастіше – у печінці, сечовому міхурі, кишечнику, нирках.

Нітросполуки (нітрозаміни  й нітрозаміди) характеризуються тим, що мають алкільний радикал. Вони використовуються як антиоксиданти, пестициди, розчинники фарб, напівпродукти при  синтезі барвників, ліків і полімерів. Канцерогенність їх для людини не доведена, але експериментальні дані викликають онкологічну настороженість. Доведена можливість синтезу нітросполук у шлунково-кишковому тракті людини з нітритів, нітратів, окислів азоту. Нітрити широко використовуються як консерванти харчових продуктів.

Практично всі хімічні речовини самі по собі не канцерогенні. Вони набувають цих властивостей після того, як потраплять в організм і зазнають метаболічних перетворень. Звідси сформувалося уявлення про так звані кінцеві канцерогени, які здатні взаємодіяти з макромолекулами клітин – ДНК, РНК, білками. Враховуючи роль ДНК у передачі спадкової інформації, найбільше уваги приділяють зв’язуванню канцерогенів саме із цією кислотою. Була виявлена низка продуктів, які дозволили розшифрувати тонкі механізми взаємодії кінцевих канцерогенів із ДНК. Вони переважно метилюють гуанін і порушують комплементарність пуринових основ – замість нормального поєднання гуанін–цитозин утворюється параметильований гуанін-тимін. Отже, канцерогени викликають точкові мутації в певних позиціях ДНК. Якщо ці мутації стосуються трансформуючих генів, тобто онкогенів, то запускається ланцюг подій, які призводять до малігнізації.