Механизмы развития рака при генетическом повреждении клеток — генетический канцерогенез

Различные этиологические факторы, способные вызвать развитие опухолей, называются кан­церогенными факторами, или канцерогенами.

Мутации, которые вызывают рак

Развитие рака происходит, потому что здоровая клетка в теле претерпевает изменения в своей ДНК. Как это происходит? Нормальные клетки в человеческом организме живут по отдельности, не затрагивая друг друга. Каждая из них использует строго отведённое ей количество ресурсов, выполняет свои биологические функции и в конце жизненного цикла умирает, освобождая место следующим поколениям клеток.

Чтобы на смену старым единицам приходили новые, они постоянно делятся. Перед размножением клетка запасается “копией” наследственной генетической информации, которая находится в её ядре. Нити ДНК, заложенные в хромосомы внутри ядра, удваиваются. И уже после этого клетка делится, передавая каждой из дочерних своих копий по идентичному набору хромосом. Из одной клетки получается две абсолютно таких же, и вместе со своим генетическим багажом каждая из них получает “знания” о том, какой путь ей необходимо пройти, какую функцию выполнять и сколько раз в жизни делиться.

Иногда в процессе деления происходят сбои — мутации. В течение жизни человека ежедневно в организме случаются сотни мутаций, но только “критическая масса” таких сбоев может привести к развитию злокачественной опухоли. Она возникает, когда клетки с мутациями передают ошибочную информацию своим последователям и начинают бесконтрольно размножаться.

Теории канцерогенеза

Изучение механизмов опухолевой трансформации клетки имеет давнюю историю. До настоящего времени было предложено множество концепций, пытающихся объяснить канцерогенез и механизмы превращения нормальной клетки в раковую. Большая часть этих теорий имеют лишь исторический интерес или входят как составная часть в принятую в настоящее время большинством патологов универсальную теорию канцерогенеза — теорию онкогенов. Онкогенная теория канцерогенеза позволила приблизиться к пониманию того, почему различные этиологические факторы вызывают одно по своей сути заболевание. Она явилась первой единой теорией возникновения опухолей, включившей в себя достижения в области химического, радиационного и вирусного канцерогенеза.

Читайте также:  Ангиография сосудов головного мозга сущность метода

Основные положения теории онкогенов были сформулированы в начале 1970-х гг. Р. Хюбнером и Г. Тодаро (R. Huebner и ), которые высказали предположение, что в генетическом аппарате каждой нормальной клетки присутствуют гены, при несвоевременной активации или нарушении функции которых нормальная клетка может превратиться в раковую.

В течение десяти последних лет онкогенная теория канцерогенеза и рака обрела современный вид и может быть сведена к нескольким принципиальным постулатам:

  • онкогены — гены, которые активируются в опухолях, вызывая усиление пролиферации и размножения и подавление гибели клеток; онкогены проявляют трансформирующие свойства в экспериментах по трансфекции;
  • немутированные онкогены действуют на ключевых этапах реализации процессов пролиферации, дифференцировки и программированной гибели клеток, находясь под контролем сигнальных систем организма;
  • генетические повреждения (мутации) в онкогенах приводят к высвобождению клетки от внешних регулирующих влияний, что лежит в основе ее неконтролируемого деления;
  • мутация в одном онкогене практически всегда компенсируется, поэтому процесс злокачественной трансформации требует сочетанных нарушений в нескольких онкогенах.

Канцерогенез имеет и другую сторону проблемы, которая касается механизмов сдерживания злокачественной трансформации и связана с функцией так называемых антионкогенов (супрессорных генов), оказывающих в норме инактивирующее действие на пролиферацию и благоприятствующих индукции апоптоза. Антионкогены способны вызывать реверсию злокачественного фенотипа в опытах по трансфекции. Практически каждая опухоль содержит мутации в антионкогенах как в форме делеций, так и микромутаций, причем инактивирующие повреждения супрессорных генов встречаются гораздо чаще, чем активирующие мутации в онкогенах.

Канцерогенез имеет молекулярно-генетических изменения, которые составляют следующие три основных компонента: активирующие мутации в онкогенах, инактивирующие мутации в антионкогенах, а также генетическая нестабильность.

В общем плане канцерогенез рассматривают на современном уровне как следствие нарушения нормального клеточного гомеостаза, выражающегося в потере контроля над размножением и в усилении механизмов защиты клеток от действия сигналов апоптоза, то есть запрограммированной смерти клетки. В результате активации онкогенов и выключения функции генов-супрессоров раковая клетка приобретает необычные свойства, проявляющиеся в иммортализации (бессмертности) и способности преодолевать так называемое репликативное старение. Мутационные нарушения в раковой клетке касаются групп генов, ответственных за контроль над пролиферацией, апоптозом, ангиогенезом, адгезией, трансмембранными сигналами, репарацией ДНК и стабильностью генома.

Читайте также:  Саркома кости – актуальные особенности патологии

Инфекционная теория

— вирусный и микробный канцерогенез. Ряд опухолей может развиться под дейст­вием особых вирусов, которые называются онкогенными вирусами.

Полиэтиологическая теория объединяет все другие теории.

Молекулярные основы канцерогенеза.

Генетические перестройки могут происходить под действием канцерогенных агентов как в соматической, так и в половой клетке.

При этом четыре класса генов являются мишенями канцерогенных агентов: протоонкогены — регуляторы пролиферации и дифференцировки клеток; гены — супрессоры опухолей (антионкогенов), ингибирующие пролиферацию клеток; гены, участвующие в гибе­ли клеток путем апоптоза; гены, отвечающие за процессы репара­ции ДНК.

Клеточные онкогены — промоторы опухолевого роста.  Участки ДНК, гомологичные вирусным онкогенам в активном состоянии называются – клеточные онкогены. В неактивном – протоонкогены.

Протоонкогены — это нормальные гены клеток.

Активация протоонкогенов и превра­щение их в клеточные онкогены происходит при опухолевом росте. Клеточные онкогены кодируют синтез белков, которые называ­ются онкобелками.

Гены — супрессоры рака. В геноме клеток обнаруживаются гены, которые, напротив, тормозят пролиферацию клеток и обладают антионкогенным действием. Потеря клеткой таких генов может приводить к развитию рака.

Гены —регуляторы апоптоза. Апоптоз — генетически запрограм­мированная смерть клеток в живом организме происходит и при опухолевом росте.

Гены репарации ДНК. Гены, отвечающие за репарацию повреж­денной ДНК, являются основными факторами антибластомной защиты, работающими на уровне генома клетки.

Онкология: механизм возникновения и ключевые предпосылки к развитию –

21 февраля 2018

Ежедневно, внутри организма отмирают сотни, если не тысячи, устаревших тканевых клеток. Этот процесс считается нормой, потому как вместо одной отмершей клетки, возникает две новые, полные сил и возможностей. Да, на тот случай, если эта норма под воздействием какой-либо агрессии вдруг даёт сбой, срабатывает предупреждающий механизм, и ошибка исправляется «на автомате».

Но в тех случаях, когда агрессии слишком много, такой механизм также выходит из строя, и тогда клетки начинают делиться бесконтрольно. Проще говоря, из одной отмершей может получиться не две здоровых, а, к примеру, четыре, но все они будут недоразвитыми. Таким образом, получается нагромождение патологических клеток, что внешне напоминает опухоль.

Читайте также:  15 симптомов рака, которые нельзя игнорировать женщинам

Именно этот процесс и называется онкологией или раком.

Беспечность по отношению к собственному здоровью не редко оказывается именно тем тумблером, который провоцирует развитие раковых клеток. А ведь заблаговременная консультация онколога — это зачастую всё, что необходимо для предупреждения рака.

Онкология: механизм возникновения и ключевые предпосылки к развитию –

Обратите внимание

Зная некоторые особенности или предрасположенности своего организма, человек на подсознательном уровне, начинает себя ограничивать от внешней агрессии, блокируя тем самым пути подступа коварной болезни.

Но всё-таки, потенциально, рак угрожает всем и каждому, вне зависимости от возраста, профессии или среды обитания.

А значит, и самые распространённые причины для старта этой лукавой патологии, следует знать всем.

  • Питание. Очень многие граждане, в силу своей несдержанности, попросту забывают о том, что еда человеку требуется лишь для того, что своевременно и регулярно пополнять затраченные энергетические запасы, а вовсе не для того, чтобы удовлетворять малейший голодный позыв. Еда, которую человек привык употреблять, обычно содержит трансжиры, канцерогены и привычные простые углеводы. Когда организм не может справиться с их расщеплением, все перечисленные вещества откладываются в других органах. Излишек всегда препятствует нормальному делению клеток, и, в конце концов, наступает тот момент, когда не помогает даже защитный механизм и деление клеток даёт сбой аккурат в том органе, где канцерогенов и прочих накопилось более всего.
  • Генетика. Когда в роду были онкобольные, то хоть одна мутировавшая клетка передастся по наследству. Да, риск того, что она станет развиваться составляет всего 10 процентов, но также примечательно то, что чем чаще в роду встречалась онкология, тем больше видоизменённых клеток могло перейти по наследству. Как следствие, вероятность наследственного заболевания с каждым последующим онкобольным, растёт.
  • Экология. Вместе с кислородом, через лёгкие проходит немереное количество примесей. Сначала они накапливаются в лёгких, а затем — въедаются в кровь и на ряду с полезными веществами проникают в остальные системы органов. Постепенно накапливаясь, они всё также мешают тканевым клеткам нормально делиться, что, как известно, приводит к опухолям.

Само собой, зная всё это, следует обходить стороной вредную пищу, или, как минимум, употреблять её умеренно, а также стараться избегать вредных производств, всё чаще стараясь оказываться на свежем воздухе.