XVIII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2026

Актуальность. Опухолевый процесс не имеет тканевой или органной избирательности — он способен зарождаться в любом участке организма. Канцерогенные агенты, будь то производственные вредности, факторы окружающей среды или бытовые условия, присутствуют в жизни современного человека повсеместно. Эпидемиологические данные развитых стран подтверждают тревожную тенденцию: онкологические заболевания вышли на второе место в списке причин летальности. Глубокое понимание механизмов канцерогенеза формирует фундамент клинического мышления врача, необходимый для своевременной диагностики, рациональной терапии и эффективной профилактики онкологических заболеваний.

Цель исследования: на основе анализа современных научных данных изучить патофизиологические механизмы канцерогенеза и системные эффекты взаимодействия злокачественной опухоли с организмом для понимания общих закономерностей развития онкологических заболеваний.

Задачи:

1.Рассмотреть молекулярно-генетические основы канцерогенеза, включая понятие о протоонкогенах, онкогенах и антионкогенах (генах-супрессорах).

2.Проанализировать теорию онкогенов как универсальную концепцию, объясняющую механизмы опухолевой трансформации под действием различных канцерогенных факторов.

3.Изучить основные стадии канцерогенеза — инициацию, промоцию и прогрессию — и охарактеризовать изменения, происходящие на каждом этапе.

4.Выявить ключевые свойства злокачественных клеток, обеспечивающие их автономность и агрессивность: нечувствительность к сигналам торможения, ускользание от апоптоза, способность к неоангиогенезу, инвазии и метастазированию.

5.Охарактеризовать местные и системные эффекты воздействия опухоли на организм (сдавление, деструкция тканей, нарушение местной регуляции).

1. Молекулярно-генетические основы канцерогенеза

   1. Понятие об онкогенах и антионкогенах

Протоонкоген — ген нормального генома человека; участвует в регуляции пролиферации клеток.

Онкоген — один из генов, в обычных условиях (т.е. в качестве протоонкогена) кодирующий белок, обеспечивающий пролиферацию и дифференцировку клеточных популяций (протеинкиназы, ядерные белки, факторы роста).

Антионкоген (ген-супрессор опухолей, опухолевый супрессор) — ген, продукт которого обеспечивает профилактику опухолевой трансформации клеток.

1. 2. Теория онкогенов как универсальная концепция

Теория онкогенов (молекулярно-генетическая теория канцерогенеза) — концепция, согласно которой источник злокачественного роста заключён в геноме нормальной клетки, а импульс, инициирующий процессы канцерогенеза, приходит извне. Сформулирована И. Ф. Сейцем в 1990 году.

Суть теории онкогенов заключается в том, что любые канцерогенные факторы (химические, физические, биологические) в конечном итоге приводят к активации специфических генов — онкогенов. В норме их предшественники (протоонкогены) регулируют деление клеток, но при мутации они начинают работать бесконтрольно. Результат этого процесса — клетка утрачивает механизмы торможения и приобретает способность к неограниченному, автономному делению.

1. 3. Основные стадии канцерогенеза: инициация, промоция, прогрессия.

I этап — Инициация

На этом этапе нормальная клетка приобретает способность к неограниченному делению. Это происходит в результате мутации.

В ДНК любой нормальной клетки присутствуют протоонкогены — участки, по структуре сходные с онкогенами вирусов, но в норме неактивные. Под действием канцерогенов (факторов, повреждающих ДНК) протоонкогены превращаются в активные клеточные онкогены. Это превращение может происходить несколькими путями:

• Вставка промотора — рядом с протоонкогеном оказывается участок ДНК (промотор), запускающий его активность.

• Амплификация — увеличение числа копий протоонкогена, из-за чего общая активность гена резко возрастает.

• Транслокация — перемещение гена в другую область хромосомы, где он попадает под контроль активных регуляторных элементов.

• Точечная мутация — изменение структуры самого гена.

Когда протоонкоген превращается в активный онкоген, клетка начинает производить онкобелки. Эти белки запускают процесс трансформации: они могут имитировать факторы роста, постоянно передавать сигналы к делению или делать клетку нечувствительной к сигналам, останавливающим рост.

II этап — Промоция

На стадии промоции уже измененные (инициированные) клетки получают дополнительный стимул к размножению. Под действием промоторных факторов происходит следующее:

• усиливается пролиферация клеток;

• активируются новые протоонкогены;

• накапливается критическая масса опухолевых клеток.

В результате из одной мутировавшей клетки формируется клон — группа генетически идентичных опухолевых клеток, способных к бессмертному существованию.

III этап — Прогрессия

Прогрессия — это этап качественных изменений свойств опухоли в сторону нарастания злокачественности. Первоначальный моноклон (потомство одной клетки) дает начало нескольким субклонам. Это происходит из-за продолжающихся мутаций и отбора наиболее агрессивных вариантов.

В ходе прогрессии опухоль приобретает новые свойства:

• инвазивность — способность прорастать в окружающие ткани;

• способность к метастазированию — отрыву клеток и переносу их в другие органы;

• адаптацию к меняющимся условиям существования;

• системное влияние на организм.

2. Ключевые свойства злокачественной клетки

   1. Автономный рост и нечувствительность к сигналам торможения

Основополагающим признаком злокачественной клетки является ее способность к нерегулируемому делению, которое выходит из-под контроля гомеостатических механизмов организма.

В физиологических условиях пролиферация клеток жестко регулируется балансом внешних сигналов: факторы роста активируют деление, а ингибиторы роста ограничивают его, когда потребность в новых клетках удовлетворена. Опухолевые клетки утрачивают эту зависимость благодаря нескольким механизмам:

1.Они приобретают способность самостоятельно синтезировать факторы роста и отвечать на них (аутокринная стимуляция).

2.На их мембране может экспрессироваться избыточное количество рецепторов к факторам роста, либо эти рецепторы подвергаются мутациям, в результате чего они генерируют сигнал к делению постоянно, без внешнего воздействия.

3.Клетки становятся нечувствительными к ингибирующим сигналам, например, утрачивают реакцию на трансформирующий фактор роста бета (TGF-β).

2.2. Ускользание от апоптоза

В здоровом организме существует жесткий баланс между делением клеток и их запрограммированной гибелью — апоптозом. Апоптоз служит механизмом естественного отбора: клетки с поврежденной ДНК, «ненужные» или потенциально опасные должны самоуничтожаться. Этот процесс регулируется сложными сигнальными путями, ключевую роль в которых играют уже упомянутый белок р53.

Злокачественные клетки вырабатывают множество способов избежать апоптоза:

1.Мутации гена p53. Без функционального p53 клетка не получает команду на самоубийство даже при серьезных поломках ДНК.

2.Повышенная экспрессия антиапоптотических белков. Например, белок Bcl-2 в норме защищает клетку от гибели. В некоторых опухолях (фолликулярная лимфома) его становится так много, что механизмы апоптоза блокируются.

3.Инактивация каспаз. Мутации или нарушения в генах, кодирующих эффекторные каспазы —делают невозможным финальное разрушение клеточных структур.

4.Активация альтернативных путей выживания. Опухолевые клетки могут использовать механизмы репарации внутриклеточных повреждений (например, через комплексы ESCRT) или даже восстанавливаться после воздействия апоптотических сигналов (явление анастазиса).

2.3. Неоангиогенез

Когда растущая опухоль достигает размера 2–4 мм в диаметре, диффузия кислорода и питательных веществ из окружающих тканей становится недостаточной. Возникает гипоксия (кислородное голодание). Чтобы выжить, опухоль должна обеспечить себя собственной кровеносной сетью. Этот процесс называется неоангиогенезом — образованием новых капилляров из уже существующих.

Ключевую роль в запуске ангиогенеза играет сдвиг баланса между факторами, стимулирующими и тормозящими рост сосудов. Опухолевые клетки начинают активно вырабатывать фактор роста эндотелия сосудов (VEGF) — главный стимулятор ангиогенеза. VEGF заставляет эндотелиальные клетки соседних сосудов размножаться и мигрировать в сторону опухоли, формируя новые капилляры.

2.4. Инвазия и метастазирование

Наиболее опасными проявлениями злокачественного роста являются инвазия — проникновение опухолевых клеток в окружающие ткани, и метастазирование — формирование вторичных очагов в отдаленных органах. Именно эти процессы переводят локальное новообразование в разряд системных, жизнеугрожающих заболеваний.

Инвазивный рост представляет собой сложный многоступенчатый процесс, в котором можно выделить три ключевых этапа:

1.Адгезия. Опухолевые клетки фиксируются к структурам внеклеточного матрикса (таким как ламинин и фибронектин) с помощью специализированных мембранных рецепторов — интегринов.

2.Протеолиз. Клетки секретируют ферменты, разрушающие межклеточное вещество, — матриксные металлопротеиназы (ММР). Эти ферменты расщепляют базальные мембраны и волокна соединительной ткани, прокладывая путь для миграции.

3.Локомоция. Клетки активно перемещаются в зону разрушенного матрикса. Движение обеспечивается реорганизацией актинового цитоскелета и формированием специализированных структур — ламеллиподий и инвадоподий.

Характерной особенностью злокачественных клеток является их миграционная пластичность — способность переключаться между различными типами движения (например, мезенхимальным и амебоидным) в ответ на изменения микроокружения.

Важнейшим событием, запускающим инвазивный рост, нередко становится эпителиально-мезенхимальный переход (ЭМП). В ходе ЭМП клетки эпителиального происхождения утрачивают межклеточные контакты, приобретают веретеновидную форму и фенотип, характерный для подвижных мезенхимальных клеток.

Процесс метастазирования (метастатический каскад) последовательно включает:

• Интравазацию — проникновение опухолевых клеток в просвет кровеносных или лимфатических сосудов.

• Циркуляцию — транспортировку клеток по сосудистому руслу (на этом этапе подавляющее большинство клеток элиминируется иммунной системой или погибает из-за механических повреждений).

• Экстравазацию — оседание в капиллярах отдаленного органа и выход за пределы сосуда.

• Колонообразование — формирование вторичного опухолевого узла (метастаза).

Существенно, что способность к метастазированию присуща не всем клеткам первичной опухоли, а лишь отдельным субклонам, прошедшим дополнительную селекцию в процессе опухолевой прогрессии.

3.Взаимодействие опухоли с организмом

Опухоль не существует изолированно — она постоянно взаимодействует с организмом хозяина, оказывая на него разнообразные патогенные воздействия.

3.1. Местное влияние

Местные эффекты новообразования обусловлены прежде всего его физическим присутствием и инвазивным ростом.

1.Сдавление окружающих тканей. Растущая опухоль занимает объем и механически сдавливает анатомические структуры, расположенные по соседству. Это приводит к нарушению микроциркуляции, лимфооттока и иннервации. Особенно драматично этот процесс протекает в замкнутых пространствах, например в полости черепа.

2.Деструкция тканей. Прорастая в окружающие ткани, опухолевые клетки разрушают их. Механизмы деструкции включают:

• выделение протеолитических ферментов (матриксных металлопротеиназ), разрушающих внеклеточный матрикс;

• сдавление сосудов с развитием ишемии и некроза здоровой ткани;

• непосредственное замещение функциональной паренхимы органа опухолевой тканью.

Результатом становится нарушение функции пораженного органа вплоть до развития его недостаточности.

Нарушение местной регуляции. Опухолевые клетки выделяют в межклеточную жидкость различные биологически активные вещества (метаболиты, факторы роста, ферменты), которые нарушают функцию окружающих нормальных клеток и подавляют активность местных факторов противоопухолевой защиты.

3.2. Общее влияние: паранеопластические синдромы

Паранеопластический синдром (ПНС) — клинико-лабораторное проявление злокачественной опухоли, обусловленное не её локальным или метастатическим ростом, а неспецифическими реакциями со стороны различных органов и систем или эктопической продукцией опухолью биологически активных веществ.

Механизмы развития паранеопластических синдромов

В основе возникновения ПНС лежат два главных патогенетических механизма .

Первый механизм — гуморальный, при котором опухолевые клетки продуцируют и выбрасывают в кровоток вещества, несвойственные их тканевому происхождению: гормоны, факторы роста и другие биоактивные соединения. Разносясь с током крови, эти агенты воздействуют на органы-мишени, нарушая их нормальную функцию.

Второй механизм — иммунологический. Иммунная система, реагируя на опухоль, производит антитела против ее антигенов. Однако некоторые опухолевые антигены похожи на антигены нормальных клеток (особенно нервных), поэтому антитела по ошибке атакуют и повреждают собственные ткани. К этому процессу могут подключаться и аутореактивные Т-лимфоциты.

Основные виды паранеопластических синдромов

1. При эндокринных паранеопластических синдромах опухоль вырабатывает «чужие» для нее гормоны. Например, рак легкого может продуцировать АКТГ, вызывая синдром Кушинга, или паратгормоноподобный белок, ведущий к гиперкальциемии. Опухоли печени и саркомы иногда синтезируют инсулиноподобные факторы, провоцируя гипогликемию, а рак поджелудочной железы — антидиуретический гормон, нарушающий электролитный баланс.

2. Неврологические паранеопластические синдромы имеют аутоиммунную природу: иммунитет, атакуя опухоль, по ошибке повреждает нервную ткань. Примеры: синдром Ламберта-Итона (мышечная слабость из-за нарушения передачи сигнала нервам), подострая мозжечковая дегенерация (потеря координации, дрожание, нарушение речи), а также нейропатии и лимбический энцефалит (расстройства памяти и поведения).

3. Кожные паранеопластические синдромы разнообразны и часто заметны внешне:

• черный акантоз (темные бархатистые складки) → рак ЖКТ;

• симптом Лезера-Трела (внезапное множество бородавок) → аденокарциномы;

• некролитическая мигрирующая эритема (ожогоподобная сыпь) → рак поджелудочной железы;

• дерматомиозит (воспаление кожи и мышц) у взрослых → возможная опухоль.

4. Гематологические паранеопластические синдромы проявляются изменениями крови. Опухоли могут вызывать эритроцитоз (рак почки, гепатома), лейкоцитоз, тромбоцитоз или опасный ДВС-синдром, при котором одновременно возникают тромбозы и кровотечения.

5. Ревматологические паранеопластические синдромы маскируются под аутоиммунные болезни: у пациентов могут появляться боли в суставах (как при артрите) или поражение кожи и почек (как при волчанке). Причина — отложение в тканях иммунных комплексов, циркулирующих в крови.

3.3. Раковая кахексия

Раковая кахексия - это состояние, при котором истощение достигает крайней степени, возникающее при онкологических заболеваниях.

Основной механизм развития кахексии — негативное влияние раковой опухоли на работу иммунной системы и обмен веществ.

Причина истощения — усиленный распад белков и жиров в организме.

Проявляется резким снижением массы тела, мышечной слабостью, нарушением трудоспособности, расстройствами сна, бледностью и дряблостью кожи, трофическими изменениями волос и ногтей, гипотонией, снижением иммунитета, отеками, психическими расстройствами, аменореей у женщин и утратой либидо у мужчин. Раковая кахексия сопровождается нарушениями всех видов обмена.

Заключение

В результате проведенного анализа можно сделать следующие выводы:

1.Молекулярно-генетической основой канцерогенеза является нарушение баланса между онкогенами и антионкогенами. Активация протоонкогенов и инактивация антионкогенов (особенно р53) под действием канцерогенных факторов запускает процесс опухолевой трансформации.

2.Канцерогенез проходит три стадии: инициацию (мутация), промоцию (стимуляция деления) и прогрессию (нарастание злокачественности с приобретением новых свойств).

3.Опухоль оказывает на организм местное и системное влияние. Местное действие проявляется сдавлением и деструкцией тканей. Системное действие реализуется через паранеопластические синдромы (эндокринные, неврологические, кожные, гематологические, ревматологические), в основе которых лежат гуморальные и иммунологические механизмы. Наиболее тяжелым системным проявлением является раковая кахексия — истощение, связанное с нарушением всех видов обмена.

Список литературы

1. И. А. АТАМАНЕНКО, И. В. МИХАЙЛОВ. ПАТОФИЗИОЛОГИЯ

ОПУХОЛЕВОГО РОСТА 2008, - 6-20 с.

2.В. В. МЕЛЕХИН, О. Г. МАКЕЕВ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ КЛЕТКИ ЗЛОКАЧЕСТВЕННОГО НОВООБРАЗОВАНИЯ // Учебное пособие. – 2023,- 24-27 с.

3. Кривчик А.А., Висмонт Ф.И. ПАТОГЕНЕНЕЗ ОПУХОЛЕЙ. ПРИНЦИПЫ ИХ ПРОФИЛАКТИКИ И ЛЕЧЕНИЯ 2017, 3-7 с.

4. М.А. РОМАНОВА Л.Т. СУШКОВА. ОСНОВЫ ПАТОФИЗИОЛОГИИ ЧЕЛОВЕКА // Учебное пособие. – 2010,- 43 с.

5. Т.М. Ушакова, Т.Н. Дерезина, О.Н. Полозюк. ПАТОЛОГИЧЕСКАЯ ФИЗИОЛОГИЯ 2017, - 75-81 с.

6. Ф.И. Висмонт, А.В. Чантурия, С.А. Жадан, А.Ф. Висмонт. ОБЩАЯ ПАТОФИЗИОЛОГИЯ, 2022, - 353-364 с.

Код для цитирования: Скопировать