Jak powstaje i rozwija się nowotwór?

Rak zaczyna powstawać wówczas, gdy komórka wyłamuje się spod kontroli mechanizmów decydujących o jej podziałach i lokalizacji" - to zdanie Roberta A. Weinberga, dyrektora Laboratorium Badań nad Rakiem w Whitehead Institute of Technology, najtrafniej oddaje istotę procesu nowotworowego. Informacja przechowywana w zdrowych komórkach pozwala na zachowanie równowagi pomiędzy dzieleniem się, a różnicowaniem i obumieraniem. Komórki nowotworowe, dzięki odróżnicowaniu nie posiadające takiego mechanizmu przejawiając zdolności do niepohamowanego wzrostu, stają się nieśmiertelne. Po ustanowieniu własnych cech są również zdolne do migracji i inwazji obszarów zajmowanych dotąd przez inne rodzaje komórek. Właśnie przez odmienność mechanizmu regulacji podziału stanowią tak duże zagrożenie dla całego organizmu.

Przekształcenie się komórki prawidłowej w nowotworową określane jest mianem transformacji nowotworowej. Geny, których aktywacja może doprowadzić do transformacji, nazywane są protoonkogenami. Znajdują się one w materiale genetycznym każdej zdrowej komórki i kodują białka uczestniczące w regulacji podziałów. Nadmiernie aktywne protoonkogeny noszą nazwę onkogenów i występują w komórkach nowotworowych. Skutek ich działania można porównać do położenia cegły na pedale gazu w samochodzie. Istnieje również inna możliwość chorobliwego przyspieszenia podziałów. To „uszkodzenie hamulców", czyli mutacja w genach supresorowych (antyonkogenach).

Etapy transformacji nowotworowej

Pierwszy etap transformacji nowotworowej nazywany jest preinicjacją. W tym okresie komórka jest narażona na działanie czynników kancerogennych, czyli uszkadzających. Do najbardziej niebezpiecznych czynników zalicza się promieniowanie jonizujące (Roentgena, izotopów promieniotwórczych, np. radu czy uranu), wywołujące najczęściej nowotwory szpiku kostnego i układu limfatycznego. Szkodliwe jest również promieniowanie ultrafioletowe (słoneczne lub lampy kwarcowej w solarium), które powoduje nowotwory skóry. Bardzo wiele substancji rakotwórczych obecnych jest w dymie papierosowym. Wywołują one nie tylko nowotwory złośliwe płuc, ale także wargi dolnej, jamy ustnej, krtani, przełyku, pęcherza moczowego, nerki, trzustki i szyjki macicy. Szacuje się, że palenie tytoniu jest główną przyczyną około 20% wszystkich zgonów na świecie spowodowanych chorobą nowotworową. Nowotwór może rozwinąć się też w wyniku infekcji wirusowej, obecności toksyn bakteryjnych i pasożytniczych oraz zaburzeń hormonalnych, na przykład nadmiaru estrogenów.

W stadium preinicjacji bardzo ważną rolę odgrywają predyspozycje genetyczne. Są one związane ze zmianami w genach, których produkty uczestniczą w usuwaniu czynników rakotwórczych z organizmu oraz naprawianiu powstających uszkodzeń. Jednak nowotwór może rozwinąć się jako efekt szeregu mutacji także u tych osób, które prowadzą zdrowy tryb życia i nie są obciążone skłonnościami genetycznymi.

Kolejny etap transformacji nowotworowej to inicjacja. Rozpoczyna się ona wraz z pojawianiem się pierwszej mutacji. Jeżeli zaatakowana komórka ma zdolność do podziałów, to wywołana mutacja się utrwala i jest przekazywana następnym pokoleniom. Taka zmutowana komórka nazywa się inaczej zainicjowaną.

Trzeci etap transformacji to promocja. Zainicjowana komórka przechodzi wiele kolejnych mutacji, aż staje się typową komórką nowotworową. Jedną z ważniejszych cech różnicujących komórkę prawidłową od zainicjowanej jest to, że te ostatnie charakteryzują się zaburzonymi zdolnościami przylegania do otaczających komórek. Ta właściwość we wczesnym okresie rozwoju nowotworu umożliwia im przekroczenie naturalnych barier pomiędzy tkankami, a w późniejszym może ułatwiać migrację i powstawanie przerzutów. W tej fazie rozwoju zatrzymanie procesu tworzenia nowotworu przez organizm jest jeszcze możliwe. U większości osób tak właśnie się dzieje.

Ostatnim etapem transformacji jest progresja. Wtedy to następuje wzrost komórek nowotworowych, który przeważnie przebiega niepowstrzymanie i jest nieodwracalny. Dopiero w tym okresie pojawiają się pierwsze objawy choroby umożliwiające jej kliniczne rozpoznanie.

Krytycznym momentem w rozwoju nowotworu jest osiągnięcie przez niego takiej wielkości, przy której zbyt mała ilość docierającego tlenu, substancji odżywczych i czynników wzrostowych zaczyna ograniczać jego wzrost. Ustala się wtedy pewien stan równowagi, który może trwać wiele lat. Dalszy wzrost nowotworu jest możliwy dopiero po zwiększeniu dostaw pożywienia i tlenu. Jedynym sposobem na osiągnięcie tego celu jest unaczynienie guza. Sam proces powstawania naczyń krwionośnych (angiogeneza) jest stale kontrolowany przez równowagę czynników pro- i antyangiogennnych. U dorosłego człowieka proces powstawania naczyń krwionośnych zachodzi tylko podczas gojenia się ran i tylko w tym przypadku jest korzystny dla organizmu. W komórkach nowotworowych następuje niekontrolowany rozrost naczyń krwionośnych. Lepiej odżywiane komórki nowotworu zaczynają gwałtownie dzielić się, a ich wzrost dodatkowo stymuluje wydzielanie przez powstające naczynia krwionośne jeszcze większej ilości czynników stymulujących. Obserwuje się także pobudzenie funkcji tych genów, których produkty ułatwiają komórkom guza szybki wzrost i tworzenie nacieków inwazyjnych. Krytycznym momentem w przekształceniu raka przedinwazyjnego w raka naciekającego jest uszkodzenie błony podstawnej, czyli przedostanie się komórek nowotworowych do głębszych warstw tkanek. Im ognisko nowotworowe jest większe, tym większe naciekanie i częstotliwość przerzutów. Naciekanie nowotworu jest warunkowane produkcją przez patologiczną tkankę enzymów zdolnych do niszczenia substancji międzykomórkowej.

Oce artyku:

Aktualna ocena:4

Wybierz tematyk artykuw