Уровень смертности населения от рака занимает второе место после сердечно-сосудистых заболеваний [1]. Известно не менее 100 видов рака, но наиболее частыми органами-мишенями являются: легкие, молочная железа, толстая кишка, предстательная железа и матка. Раковые заболевания данных органов составляют более 50% от всех впервые диагностируемых случаев [3].
По способности к распространению опухоли делятся на две группы: доброкачественные (локальные) - не способные к распространению в близлежащие ткани, и злокачественные, способные пропастрать и метастазировать в другие органы.
Рак – это совокупность генных болезней, основным признаком которых является неконтролируемая клеточная пролиферация.
Общепризнанным фактом является то, что нарушения, ставшие причиной развития опухолей, происходят на уровне ДНК. Трансформация клеток в раковые вызывают структурные изменения в генах, кодирующих белки, которые отвечают за регуляцию роста, деление и гибель клеток.
Как правило, опухолевые клеткиимеют звездчатую или округлую форму, более крупные размеры. Также для раковых клеток характерна полиплоидия или анеуплоидия. В трансформированных клетках слабая способность к адгезии, поэтому клетки способны расти без прикрепления к поверхности.
Опухолевые клетки отличаются от нормальных клеток не только морфологическими особенностями, но и изменениями в метаболизме. Отличительными особенностями метаболизма опухолевых клеток является:
• повышение активности рибонуклеотидредуктазы и снижение катаболизма пиримидинов, а также увеличение синтеза ДНК и РНК;
• увеличение скорости гликолиза и значительное повышение секреции лактата (эффект Варбурга);
• изменение соотношения изоферментного спектра фосфофруктокиназы, не ингибирующейся АТР и цитратом, изофермента III гексокиназы, характеризующегося очень высоким сродством к глюкозе, и лактатдегидрогеназа, обладающая очень высокой активностью. В результате чего опухолевая клетка приобретает повышенное высокое сродство к глюкозе и может ассимилировать ее при крайне низких концентрациях в крови. Подобные сдвиги спектра изоферментов наблюдаются и в других видах обмена. Данные процессы обеспечивают раковым клеткам преимущество в борьбе за жизненно важные метаболиты с окружающими клетками;
• появление новых эмбриональных белков и антигенов, таких, как α-фетопротеин, карциноэмбриональный антиген и т.д.;
• изменение состава и структуры олигосахаридных цепей: гликопротеинов и гликосфинголипидов цитоплазматической мембраны, в результате чего изменяется ее заряд и проницаемость;
• секреция некоторых металлопротеаз, коллагеназ, обеспечивающих проникновение опухоли в близлежащие ткани и сосуды, факторы ангиогенеза, вызывающие развитие кровеносных сосудов, которые должны обеспечивать опухолевые клетки питательными веществами.
• увеличение скорости синтеза и секреции гормонов, а также некоторых факторов роста (например, секреция тканью рака легкого адренокортикотропного гормона, инсулина и глюкагона). Для опухолей становится возможным автономный рост;
• появление высокоактивного фермента теломераза, а также альтернативных путей удлинения теломер. У человека на концах линейных хромосом расположены десятки тысяч повторов гексадезоксинуклеотидов (теломеры), которые обеспечивают прикрепление хромосом к кариолемме, и предупреждают их деградацию и рекомбинации [2].
Исходя из вышесказанного можно сделать вывод о том, что особенности метаболизма, способность к автономному росту, а также существование эффективного механизма удлинения обеспечивают опухолевым клеткам преимущество в росте и размножении.
По мере своего развития в организме человека и прогрессирования, опухоль оказывает постоянное воздействие на обмен веществ и вызывает изменение гомеостаза, что может стать причиной гибели организма.
На ранних стадиях роста опухоли недостаточное обеспечение тканей кислородом. Анемизация становится причиной увеличения расхода глюкозы и активации фосфоролиза гликогена в печени, а также стимуляции глюконеогенеза, мобилизации ТАГ и синтез кетоновых тел. Повышенное содержание липидов в крови повышает вязкость крови и способствует развитию большего дефицита кислорода. Помимо дефицита кислорода в организме больного развивается и недостаток витаминов С и Е, которые являются антиоксидантами и снижают явления перекисного окисления липидов. Прогрессирование опухоли сопровождается нарастанием количества продуктов ПОЛ, что вызывает повреждение структуры мембран [2].
Помимо гипоксии и самоподкисления опухоли нарушается и функционирование эндокринной системы. Возникает резистентность к инсулину и реактивной гиперинсулинемии, гиперпродукции адренокортикотропного гормона, пролактина, тиреотропина и глюкокортикоидов.
Глюкокортикоиды, стимулирующие глюконеогенез из тканевых белков, оказывают негативное влияние на клетки иммунной системы, вызывая их разрушение по механизму апоптоза, что вызывает состояние стойкой иммуносупрессии. В период максимального роста опухоли в тимоцитах и Т-лимфоцитах селезенки ингибируется синтез ДНК на уровне синтеза предшественников – дезоксирибонуклеозидтрифосфатов. В центре неоплазмы часто возникают участки некроза, продукты которого всасываются в кровь и разносятся по организму, вызывая повышение температуры тела и другие проявления общей интоксикации.
Таким образом, изучение процессов канцерогенеза и изменений метаболизма, вызванных этими процессами является ключевым моментом не только для понимания происхождения опухолей, но и для разработки новых и эффективных методов лечения онкологических заболеваний.
Список литературы
Всемирная организация здравоохранения. – Режим доступа: https://www.who.int/ru/news-room/fact-sheets/detail/cancer
Коган, А.Х. Патофизиология опухолей: (Введ. в общую теорию канцерогенеза): Учеб. пособие/ А. Х. Коган//Моск. мед. акад. им. И. М. Сеченова. - М.: ММА, 1991. - 55 с.
Худолей В.В. Канцерогены: характеристики, закономерности, механизмы действия/ В.В. Худолей// Исследования по генетике. – 1999. - №12. – С.67-85.