VI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2014

Давно известно, что развитие опухолевых процессов в организме зависит от многих факторов. Важное место в этом процессе занимает экологическая обстановка. Канцерогенным действием на организм могут обладать различные химические, физические и биологические факторы. Так, например, наблюдается высокий процент болеющих раком среди лиц, проводивших долгое время под солнечными лучами. Рентгеновские лучи являются хорошим мутагеном и приводят к развитию опухолей. Обработка сельскохозяйственных угодий различными химикатами ведет к попаданию последних в пищу, а затем и в организм человека, тем самым вызывая у них различные опухолевые процессы.

Оренбургская область является одним из тех регионов РФ, где экологическая обстановка оказывает существенное влияние на состояние здоровья населения. Большое количество промышленных предприятий, развитая дорожно-транспортная сеть, открытая добыча полезных ископаемых ухудшают состояние окружающей среды. Многие заболевания развиваются именно по этой причине. В частности в нашей области в последние годы наблюдается увеличение онкологических больных. Очень большое влияние на это оказали и последствия Тоцкого ядерного взрыва, совершенного 14 октября 1954г, которые ощущаются и по сей день.

Под воздействием неблагоприятных факторов внешней среды клетки претерпевают ряд морфологических, биохимических, функциональных и прочих изменений.

В первую очередь происходит перестройка на клеточном уровне.

Отличительные черты опухолевых клеток от нормальных

Нормальные клетки	Опухолевые клетки
Форма и величина стандартные	В большинстве своем полиморфные, т.е. имеют разную величину и форму
Набор органелл связан с выполняемыми клетками функциями	Почти всегда больше митохондрий, обеспечивающих клетку энергией и увеличивающих интенсивность обменных процессов
Микротрубочки разводят клеточные ядра в процессе деления	В раковых клетках они более активны, являясь одной из мишеней противоопухолевых лекарств
Нормальное соотношение ядра и цитоплазмы	У большинства опухолевых клеток соотношение этих величин меняется в сторону увеличения ядра
Механизмы аутофагии участвуют в разрушении клетки	Нарушение этого процесса ведет к возможному развитию раковых клеток
Типичная клеточная мембрана из бислоя фосфолипидов, белков и гликолипидов	В опухолевых клетках может быть повышено число гормональных (и других специфических) рецепторов
Клеточная мембрана обладает избирательной проницаемостью	Происходит нарушение избирательности и часто повышение проницаемости в обоих направлениях

Также изменения происходят и на субклеточном уровне.

Нормальные клетки	Опухолевые клетки
Стабильный набор хромосом в клетке равен 46	В опухолевых клетках их может быть больше или меньше
ДНК разделена на зоны – отдельные гены, в том числе протоонкогены, контролирующие нормальный клеточный цикл	В опухолевых клетках протоонкогены переходят в активные онкогены или теряют антионкогены, отсутствие которых ведет к развитию опухоли.
В ядре находятся «спящие» белки	При их активировании начинаются непредсказуемые изменения

В метаболизме раковых клеток обнаруживается ряд характерных особенностей, которые сообщают на существенные преимущества по сравнению с нормальными клетками.

Особенности обмена углеводов

Нормальные клетки	Опухолевые клетки
Аэробный гликолиз – гликолитическое расщепление глюкозы до лактата в присутствии кислорода	В опухолевых клетках этот процесс ускоряется, что ведет к большему потреблению клетками кислорода
При недостатке глюкозы происходит окисление липидов	Если есть недостаток глюкозы, то происходит окисление других субстратов, в том числе белков
	Недостаточность коферментов (НАД+, HS-КоА, тиаминпирофосфат) является причиной активации аэробного гликолиза

Особенности обмена липидов

Нормальные клетки	Опухолевые клетки
Липиды – группа органических молекул, выполняющих энергетическую, строительную, трофическую, рецепторную и др. функции	Уровень холестерина повышен
	При повышенных энергетических потребностях иссякают запасы нейтральных жиров
	Упрощается полисахаридный компонент в структуре липидов, входящих в состав цитоплазматической мембраны
	Общее содержание фосфолипидов повышено

Особенности обмена белков

Нормальные клетки	Опухолевые клетки
В нормальных клетках заменимые аминокислоты синтезируются из незаменимых	Опухолевые клетки извлекают из крови необходимые аминокислоты без какой-либо регуляции
Белки синтезируются из аминокислот, среди которых незаменимые должны быть обязательно	Протеосинтез не происходит вследствие нехватки аминокислот
Синтез нуклеиновых кислот регулируется ферментами	Возрастает активность ферментов, участвующих в образовании ДНК и РНК
Фосфофруктокиназа, гексокиназа, лактатдегидрогеназа участвуют в процессе дыхания	Происходит нарушение работы дыхательных ферментов

Заключение:

Атипизм опухолевых клеток по сравнению с нормальными проявляется в морфологических, биохимических, функциональных изменениях. Также следует отметить, что и сами раковые клетки различаются между собой, что говорит о внутриопухолевой гетерогенности. Отличия «внутри себя» связаны с добро- и злокачественностью ракового процесса.

Многие авторы не пришли к единому мнению о состоянии биохимических процессов в опухолевых клетках. Но делая выводы на основании уже имеющихся данных можно сказать следующее:

1. В результате генетических изменений опухолевые клетки в некоторой степени становятся чужеродными и подвергаются воздействию иммунной системы.

2. Вследствие ускоренного размножения опухолевых клеток происходит быстрый синтез биологических мембран и наблюдается повышенное содержание фосфолипидов, входящих в их структуру.

3. Белковые изменения в опухолевых клетках приводят к недостатку аминокислот, которые используются на глюконеогенез либо выводятся из организма. Наблюдается низкое количество белков, что приводит к развитию к кахексии.

4. Нарушения в ферментативном спектре приводят к увеличенному синтезу ДНК, РНК, ведущее к повышенной скорости размножения.

5. Нарушения углеводного обмена, в том числе увеличенная скорость аэробного гликолиза способствуют большему содержанию митохондрий в клетке и повышенному потреблению кислорода, которое компенсируется большой васкуляризацией опухолевых клеток и тканей.

6. Экзогенные факторы влияют на все процессы жизнедеятельности клеток или являются пусковым механизмом для канцерогенеза иной этиологии.

7. Знания о процессах метаболизма клетки позволили выявить «мишени» для противоопухолевого воздействия – химиотерапия, лучевая терапия, биотерапия, генотерапия.

 

Код для цитирования: Скопировать