Механизмы канцерогенеза. Закономерности (кинетика) опухолевого роста


80—90% всех форм рака у человека — результат действия факторов окружающей среды: химических веществ, вирусов, физических агентов (рентгеновских, радиевых и ультрафиолетовых лучей).
По определению экспертов ВОЗ (1979), «канцероген — это агент, который в силу своих физических или химических свойств может вызвать необратимые изменения и повреждения в тех частях генетического аппарата, которые осуществляют контроль над соматическими клетками».
Воздействие факторов среды может быть связано:
  • с питанием — 35%;
  • потреблением табака, курением — 30%;
  • метаболитами репродуктивных органов — 10%;

  • инсоляцией — 5%;
  • алкоголем — 2%.

На промышленные канцерогены, вирусы и другие пути и факторы воздействия приходится 18%.
До 25% случаев первичного рака печени в Азии и Африке связывают с вирусом гепатита В. Около 300 000 новых случаев рака шейки матки и значительная часть случаев рака полового члена ассоциируются с папилломавирусом (HPV-16, HPV-18, HPV-33), передаваемым половым путем. Другие агенты, причастность которых к возникновению рака доказана или предполагается, рассматриваются в разделах, посвященных частным вопросам онкологии.
Целевые установки

Структура клетки-мишени канцерогенного и антиканцерогенного
действия
Опухолеродная «трансформация», происходящая под влиянием тех или иных агентов, приводит к изменениям структуры и формы клеток.
Опухолевые клетки имеют:

— среднюю величину и форму, близкие к исходным,

но

в большинстве своем они полиморфные, т. е. имеют разные величину и форму.

— цитоплазматическую мембрану, как у нормальной клетки,

но

на поверхности опухолевых клеток может меняться набор гормональных и других специфических рецепторов.

— в цитоплазме больше или меньше органоидов и включений, чем в нормальных клетках,

но

почти всегда больше митохондрий, обеспечивающих клетку энергией и увеличивающих интенсивность обменных процессов

— микротрубочки, разводящие клеточные ядра в процессе деления,

но

в злокачественных клетках они более активны, являясь одной из мишеней противоопухолевых лекарств.

— одноклеточное ядро,

НО

значительно чаще — два и больше ядер.

— соотношение величины ядра и цитоплазмы, близкое к таковому у исходной клетки,

НО

у большинства злокачественных клеток соотношение этих величин меняется в сторону увеличения ядра.

Нормальные и опухолевые клетки различаются и на субклеточном уровне.

— У человека стабильный набор 46 хромосом,

но

в опухолевых клетках хромосом может быть больше или меньше.

— ДНК — главная составляющая генетической информации и передачи ее изменений при содействии РНК и ферментов,

но

в злокачественных клетках меняются их конфигурация, расположение и длина локусов (ферментов) (так называемый полиморфизм).

— ДНК разделена на зоны — отдельные гены, в том числе протоонкогены, контролирующие нормальный клеточный цикл,

но

в опухолевых клетках протоонкогены переходят в онкогены (активное состояние) или (при ре- тинобластоме, опухоли Вильмса) теряют антионкогены, отсутствие которых ведет к развитию опухоли.
  1. Патогенез неоплазий

Ключ к пониманию патогенеза неоплазий дают два основных вывода, сделанных на основании результатов исследований генов опухолей, меченных радиоактивными маркерами, и эпидемиологических данных:
  • большинство опухолей возникает из одной клетки, а вся последующая масса клеток является клональной по происхождению;
  • между воздействием агента и развитием опухоли имеется длительный латентный период.

Эти выводы вместе с данными других экспериментальных исследований позволяют составить простую модель эволюционного (многостадийного) развития опухоли (рис. 1).
Первым шагом (инициации) химического канцерогенеза является появление одной измененной клетки в ткани-мишени. При вирусном канцерогенезе могут быть трансформированы несколько клеток-мишеней. Общая особенность этих проявлений — усвоение новой генетической информации клональными клетками (стадия промоции).

Рис. 1. Простая модель эволюционного развития опухоли: а — нормальные эпителиальные клетки на базальной мембране; б — появление (инициация) одной клетки, способной к пролиферации; в, г, д — развитие (промоция) атипической пролиферации, наследуемой от предыдущих популяций; е — приобретение злокачественных свойств (вариант Са in situ); ж — прорыв (инвазия) базальной мембраны, способность к прогрессии и метастазированию
Генетические изменения могут быть и спонтанными. Трансформированные клетки вначале могут пролиферировать, несмотря на контроль. При дальнейшей прогрессии возрастает автономия клеток, которая может селективно перерасти предшественников и дать начало росту клональных неопластических клеток. Последующее развитие злокачественной опухоли знаменуется появлением клеточных клонов с инвазивным и метастатическим потенциалом. Вирусы и химические канцерогены повышают риск прогрессии на всех этапах канцерогенеза. 

Источник: Черенков Вячеслав Григорьевич., «Клиническая онкология : учеб, пособие для системы последиплом. образования врачей» 2010

А так же в разделе «Механизмы канцерогенеза. Закономерности (кинетика) опухолевого роста »