Раковый атипизм

Совокупность характерных  признаков, отличающих опухолевые клетки и ткани от нормальных и составляющих особенности опухолевого роста, носит название атипизм.

Различают несколько видов  атипизма:морфологический и метаболический.

1.МОРФОЛОГИЧЕСКИЙ АТИПИЗМ включает в себя тканевой и клеточный атипизм.

Тканевой - нарушение тканевых взаимоотношений, свойственных данному органу - нарушение формы и величины эпителиальных структур, соотношения паренхимы и стромы, различная толщина волокнистых структур, хаотичное их расположение. Например, в липосаркомах отмечается абсолютно бессистемное чередование жировой и соединительной ткани, в опухолях желез секреторная ткань может быть разбросана в виде островков, вне связи с другими аналогичными элементами.

Тканевый  атипизм характерен для зрелых, доброкачественных опухолей и является. важным диагностическим критерием.

Клеточный атипизм заключается в необычной величине, форме и строении опухолевых клеток. При их разрастании отмечаются омоложение клеток, возврат их структуры к наиболее эмбриональной организации. Как правило, опухолевые клетки имеют значительно большую, нежели нормальные, величину и нетипичную для клеток данной ткани форму. Если, например, клетки кубического эпителия в норме выглядят на срезе квадратными, то клетки опухоли, развившейся из кубического эпителия, могут иметь круглую, овальную или неправильную форму. Ядра этих клеток огромные, уродливой формы, с изрезанными границами и неравномерно распределенными по нуклеоплазме хроматином;в них гораздо чаще происходят митозы,в отличии от нормальных клеток, т.е. данные клетки не подчиняются так называемому «лимиту хейфлика»,это объясняется присутствием в них фермента теломеразы, способной компенсировать укорочение хромосом, достраивая в них нуклеотиды (теломеры).Нередко встречаются многоядерные клетки. Количество хромосом в опухолевых клетках увеличено(описаны случаи, когда их число превышало 500).

а)Также исследования показали ,что в клетках злокачественных опухолей наблюдаются эмбриональные особенности строения мембран, выражающиеся в слиянии между собой мембран внутриклеточных органелл и плазмолеммы .Мембранная поверхность клетки таким образом, резко увеличивается, что, в конечном итоге, приводит к существенным изменениям транспортных процессов, питания клетки, восприятия мембранами информации и т.д.

б) В одной мембране нормальных клеток может существовать более  сотни неодинаковых по структуре  липидных веществ, причем соотношения  для них специфичны  для определенного  типа мембран . Каждая мембрана имеет присущий только ей липидный состав .Во многих опухолевых клетках эти различия в липидном компоненте нивелируются или вовсе отсутствуют. Наблюдается монотонность липидной структуры мембран, причем она выражена тем сильнее, чем быстрее растет опухоль и чем она злокачественнее.

В)Также американским исследователем Коуменом установлен факт ослабления сцепления между опухолевыми клетками: оно оказалось в 10 раз меньшим ,чем для нормальных клеток той же ткани.

Г) Процесс сцепления нормальных клеток между собой приводит еще к одному феномену- контактному торможению. Две нормальные клетки, будучи помещенными в каплю жидкости и передвигаясь в ней, при контакте и сцеплении между собой перестают двигаться; кроме того в них начинает тормозиться синтез ДНК, в результате чего  они перестают делиться и расти. Чем больше клеток сцеплено друг с другом, тем сильнее  тормозятся их рост и деление. У опухолевых клеток эти явления не наблюдаются. Американский исследователь Стоукер показал, что при смешивании нормальных фибробластов в культуре тканей с трансформированными в последних наблюдалось торможение деления и роста. Таким образом, дело, по-видимому, заключается в потере опухолевыми клетками способности к генерации   соответствующего сигнала. Отсюда следует, что малое количество опухолевых клеток еще может быть нормализовано обычным клеточным окружением, а большое - нет. Т.е. для развития опухоли, количество опухолевых клеток должно достигнуть определенной критической величины.

Клеточный атипизм характерен для незрелых, злокачественных опухолей.

Если морфологический  атипизм опухоли выражен слабо, то опухоль по своему строению напоминает ту ткань, из которой развивается- такие опухоли называются гомотипические или гомологические. Если же атипизм выражен сильно и нельзя точно сказать из какой ткани развилась данная опухоль, то эту опухоль характеризуют как гетерологическую или гетеротипическую.

2. МЕТАБОЛИЧЕСКИЙ  АТИПИЗМ.

Атипизм обмена веществ опухолевых клеток (метаболический, биохимический) заключается в существенном изменении всех видов обмена: нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов, ионов, жидкости, витаминов.

Метаболический  атипизм включает в себя интенсивный синтез онкобелков («опухолеродных» или «опухолевых» белков), снижение синтеза и содержания гистонов (белков-супрессоров синтеза ДНК), образование не свойственных зрелым клеткам эмбриональных белков (в том числе а-фетопротеина), изменение способа ресинтеза АТФ, появление субстратных «ловушек», которые проявляются усиленным захватом и потреблением глюкозы для энергообразования («ловушка глюкозы»), аминокислот для построения цитоплазмы («ловушка азота»), холестерина, для построения мембран клетки («ловушка холестерина»), а также для защиты от свободных радикалов и стабилизации мембран (например, антиоксидан-та — а-токоферола), снижение в клетке концентрации внтутриклеточного мессенджера цАМФ.

Углеводный обмен. Опухолевые клетки захватывают глюкозу из притекающей крови, даже при ее низкой концентрации, когда нормальные клетки не способны к ее поглощению. Белковый обмен. Для раковых клеток характерна анаболическая направленность метаболизма. Опухолевые клетки интенсивно извлекают из притекающей крови аминокислоты, становясь своеобразной «ловушкой азота». В то же время в опухолевых клетках в 50 раз интенсивнее, чем в нормальных, идет синтез аминокислот.

Жировой обмен. Опухолевые клетки интенсивно поглощают из крови свободные жирные кислоты, различные липопротеиды, холестерин («ловушка жиров»), которые используются ими в качестве субстратов для построения липидов, входящих в состав цитоплазматических мембран.

Обмен нуклеиновых  кислот. В опухолевых клетках повышена активность ДНК-и РНК-полимераз, идет интенсивный синтез нуклеиновых кислот – активизируется репликация и транскрипция. Стимулируется синтез как хромосомной, так и митохондриальной ДНК. В раковых клетках низка активность нуклеаз.

Наиболее ярким нарушением тканевого метаболизма в опухолях является то, что в них процессы анаэробного расщепления углеводов  преобладают над процессами их аэробного  превращения. Для нормальной ткани  характерен эффект Пастера: кислород тормозит процессы анаэробного расщепления  углеводов, что обусловлено тем, что аэробное окисление углеводов  в 19 раз в энергетическом отношении  выгоднее, чем анаэробное. Поэтому, если ткань имеет возможность  окислять углеводы аэробным путем, то анаэробный путь блокируется. В опухолевой же ткани эффект Пастера отсутствует: анаэробное расщепление углеводов  не только идет в присутствии кислорода, но и превалирует над аэробным. Этот тип обмена веществ характерен для эмбриональных клеток: в них также преобладает анаэробное расщепление углеводов, которое идет очень интенсивно, и высвобождающаяся энергия, как и в опухолях, расходуется на обеспечение пластических процессов. В связи с резким усилением анаэробного превращения углеводов в опухолевой ткани накапливается значительное количество молочной кислоты. что приводит к локальному ацидозу.

Поскольку в опухолях интенсивно идут пластические процессы, синтез белка  в них преобладает над его  распадом, в то время как в организме  в целом отмечаются обратные соотношения: распад белка превалирует над  его синтезом, и азотистый баланс организма в целом является отрицательным.

В организме, пораженном опухолевой болезнью, резко извращен и липидный обмен. Значительно повышается утилизация тканями свободных жирных кислот, а вследствие этого усиливается  липолиз и больной худеет. Кроме того, интенсифицируется перекислое окисление липидов. Образующиеся при этом свободные радикалы повреждают мембраны, в том числе и мембраны эритроцитов, что приводит к их гемолизу, а следовательно, и к малокровию.

В опухолях нарушается и  электролитный обмен: в частности, происходит обеднение опухолей кальцием и накопление в них калия.

Особое значение для опухоли  имеет то, что в перерожденных  клетках происходят глубокие нарушения  в обмене некоторых биологически активных веществ, оказывающих прямое влияние на процессы клеточного деления. Речь идет о кейлонах- химическое вещество естественного происхождения, которое останавливало рост клеток, влияя на цикл клеточного деления.

Кейлоны влияют на две фазы этого цикла: на фазу подготовки клетки к синтезу ДНК и на фазу подготовки к митозу. Прерывая клеточный цикл в этих фазах, кейлоны приводят клетку в состояние «митотического покоя»: такая клетка перестает делиться. Другими словами, кейлоны обладают антимитотическим действием.

Установлено, что при введении в организм, пораженный опухолью, экзогенных кейлонов рост опухоли тормозится. Поэтому было вполне естественным предположить, что, может быть, опухолевые клетки не продуцируют кейлоны. Однако оказалось, что в бластомных клетках кейлоны вырабатываются так же, как и в нормальных, но их содержание в опухолевых тканях значительно ниже, чем в нормальных, а в крови, оттекающей от опухоли, концентрация кейлонов очень высока. По-видимому, кейлоны слабее фиксируются в опухолевой клетке и более свободно выходят через измененные мембраны.

Поскольку действие кейлонов определяется целым рядом гормонов (например, эпителиальный кейлон проявляет свое действие только в комплексе с адреналином), ослабление их фиксации в опухолевой клетке можно связать и с изменением реакции опухолевых клеток на биологические регуляторы, которыми являются продукты желез внутренней секреции.

Кейлоны имеют высокую тканевую и не имеют видовой специфичности.

Проблема лечения опухолей введением экзогенных кейлонов наталкивается на то, что клетки продуцируют их в крайне малых концентрациях. Даже видовая неспецифичность кейлонов не дает возможности получения их в промышленных масштабах, а искусственный синтез кейлонов в тех же масштабах пока не налажен.

Кейлоны являются одними из самых мощных, но не единственных, регуляторов клеточной пролиферации. Согласно А. П. Балажу таких регуляторов пролиферации («проторов») в организме достаточно много