Отличия опухолевого роста от других видов

Тканевого роста

Опухолевый рост отличается от других физиологических и патологических видов тканевого роста рядом особенностей:

1. Опухолевые клетки характеризуются бесконтрольностью роста (автономностью). Это качество опухолевых клеток связано с полным или частичным нарушением механизмов регуляции пролиферации. Клетки становятся “функционально глухими”, нарушается чувствительность к различным факторам роста, нередко отсутствует контактное торможение пролиферации.

2. Беспредельность роста - одно из важнейших свойств опухолевого роста. Любая клетка способна делиться не бесконечно, а ограниченное количество раз (т. н. клеточный лимит Хейфлика). Так, например, для фибробласта этот лимит составляет около 50 раз. Культура нормальных клеток быстро погибает при выращивании на питательной среде, поскольку имеется генетически обусловленный лимит делений и срока жизни клетки. Лимит делений связан с "расходованием" при каждом делении концевых участков ДНК хромосом, называемых теломерами. После определенного числа делений протективный эффект теломеров утрачивается и клетка погибает путем апоптоза. Опухолевая клетка не имеет такого лимита деления и в силу этого популяция опухолевых клеток бессмертна. Это связано с двумя основными механизмами: 1) нарушением в опухолевых клетках механизмов апоптоза, что приводит к продолжению клеточного деления, несмотря на отсутствие теломеров; 2) экспрессией в опухолевых клетках фермента теломеразы, поддерживающей длину теломеров на стабильном уровне. Опухолевый клон может жить десятилетиями (иммортализация клеток). Скорость деления опухолевых клеток не больше, чем у нормальных. Кажущийся быстрый рост опухоли связан с отсутствием торможения пролиферации. Средняя скорость роста солидных опухолей от 1-й клетки до опухоли массой 1 г составляет несколько месяцев. Однако отсутствие торможения роста приводит к тому, что происходит деление большого количества клеток, что приводит к образованию больших объемов тканей. Так, описаны доброкачественные опухоли весом до 10 кг и более.

3. Инвазивный рост. Характерен для злокачественных опухолей, которые растут, разрушая и замещая окружающие ткани. Это свойство опухолей связано с выраженной ферментативной активностью опухолевых клеток и недостаточно плотными межклеточными контактами, позволяющими опухолевым клеткам легко отрываться от соседних клеток и проникать в межклеточное пространство в здоровых тканях.

4. Атипизм. Опухоль имеет измененные, по сравнению с исходной здоровой тканью строение и функцию. Существует несколько уровней атипизма.

· Тканевой атипизм. В опухолевой ткани наблюдается уменьшение объема стромальных элементов, увеличение соотношения объем паренхимы/объем стромы, уменьшение количества крупных сосудов и появление мелких сосудов капиллярного типа, уменьшение содержания лимфатических капилляров и нервных окончаний.

· Клеточный атипизм. Клетка опухоли теряет морфологическую специфичность. Иногда происходит упрощение структуры клеток (анаплазия). Наблюдается уменьшение клеточных контактов, снижение содержания органелл в клетках, относительное увеличение размера ядра и ядрышек. Нередко в одной культуре клеток имеется клеточный полиморфизм.

· Функциональный атипизм - утрата опухолевой тканью ряда функций, присущих здоровой ткани, а также приобретение ранее не свойственных ей функций, например, продукция АКТГ клетками мелкоклеточного рака легкого.

· Метаболический (биохимический) атипизм - упрощение биохимических процессов, их унификация. Например, в опухолевых клетках печени нарушается механизм глюконеогенеза, специфичный для гепатоцитов, что связано с потерей опухолевой клеткой способности вырабатывать соответствующие ферменты. Нередко в малигнизированных клетках имеется повышенный синтез белка и нуклеиновых кислот, и соответственно, опухолевая ткань усиленно потребляет аминокислоты. Резко повышено потребление опухолью глюкозы в анаэробном гликолизе с образованием молочной кислоты. Этот процесс нередко протекает в присутствии кислорода (эффект Варбурга). При этом опухолевые клетки характеризуются различными нарушениями в системе окислительного фосфорилирования: уменьшением на 20-50% числа митохондрий, ингибированием АТФ синтазы, нарушением транспорта пирувата в митохондрии и нарушениями цикла Кребса.

· Антигенный атипизм проявляется в виде: 1) появления новых антигенов (неоантигенов), не присущих данным клеткам, иногда упрощение или исчезновение антигенов; 2) антигенная дивергенция — появление антигенов, характерных для других тканей; 3) антигенная реверсия, то есть появление эмбриональных антигенов. Так, типичными эмбриональными антигенами являются a-фетопротеин - (характерно его появление в крови при раке печени) и раково-эмбриональный антиген (часто появляется при опухолях желудочно-кишечного тракта). Обнаружение опухолевых антигенов в плазме крови и других биологических жидкостях имеет большое диагностические значение, поскольку многие из них являются высокоспецифичными биомаркерами опухолевого роста. Примеры биомаркеров определенных видов опухолей приведены в Таблице 1.

5. Метастазирование, т.е. образовывать дочерние опухоли в других органах. Этим качеством обладают только злокачественные опухоли. Механизмы метастазирования рассмотрены в соответствующем разделе.

6. Опухолевая прогрессия: по мере роста опухоль из моноклональной превращается в поликлональную, что сопровождается приобретением более злокачественных свойств. Теория опухолевой прогрессии была предложена Л. Фулдсом в 1969 г. на основе наблюдений опухолей у экспериментальных животных. Основные постулаты этой теории таковы:

· Прогрессия различных опухолей у одного животного протекает независимо;

· Различные свойства опухоли прогрессируют независимо друг от друга;

· Прогрессия может быть как внезапной, так и постепенной;

· Число альтернативных путей прогрессии бесконечно;

· Опухоль не достигает высшей точки своего развития из-за гибели ее носителя.

Таблица 1

Биомаркеры опухолевого роста

Этиология опухолей

В большинстве случаев выявить этиологический фактор опухолей у человека не удается. Однако с помощью статистических и экспериментальных исследований доказана роль наследственности, а также значение физических, химических и биологических факторов в развитии опухолей.