Атипизм деления (пролиферации) опухолевой клетки
В опухоли значительно увеличено количество делящихся клеток. Если в нормальном постоянно обновляющемся эпителии число пролиферирующих клеток не превышает 5%, то в раковых (эпителиальных) опухолях это значение составляет 40–60%, а в некоторых опухолях — 100%.
Увеличение числа делящихся клеток ведет к быстрому нарастанию массы опухоли или суммарного количества клеток (например, лейкозных) при гемобластозах.
Атипизм дифференцировки (созревания) клеток опухоли
Атипизм созревания аключается в частичном или полном подавлении процесса дифференцировки опухолевых клеток.
Инвазивный рост новообразований
Инвазивный рост опухолей характеризуется проникновением клеток новообразования в окружающие нормальные ткани, что сочетается с их деструкцией. Причины инвазивного роста (рис. 18-5) различны.
· Уменьшение (в 3–6 раз по сравнению с нормальной тканью) степени адгезии (сцепления)между клетками опухоли и отделением в связи с этим клеток от опухолевого узла. Это обусловлено либо дефицитом адгезивных молекул в межклеточном пространстве и на поверхности опухолевых клеток(например, кадгеринов, катенинов, ламинина, фибронектина, витронектина), либо повышенным гидролизом молекул межклеточного вещества ферментами, высвобождаемыми опухолевыми и другими клетками.
· Увеличение отрицательного зарядаповерхности опухолевых клеток в связи фиксацией на ней отрицательно заряженных радикалов и уменьшением содержания катионов (Ca2+, Na+ и др.). Это способствует электростатическому отталкиванию их друг от друга и отделению от опухолевого узла.
· Наличие у опухолевых клеток способности к амебоидному движению.Этому способствуют снижение поверхностного натяжения плазмолеммы и облегченный переход цитозоля из состояния геля в золь и наоборот.
· Синтез клетками опухоли большого количества рецепторов к лигандам молекул адгезии, в т.ч. к межклеточному фибронектину, ламинину базальных мембран и внеклеточного матрикса, коллагену, витронектину. Это способствует прикреплению клеток новообразования к неклеточным структурам и перемещению по их поверхности.
Вышеназванные процессы обеспечивают как инвазивный рост опухоли, так и ее метастазирование (см. ниже).
Ы верстка! вставить рисунок «рис-18-5» Ы
Рис. 18-5. Наиболее вероятные причины инвазивного роста опухолей.
Метаболический атипизм опухолевых клеток
Атипизм обмена веществ (метаболический, биохимический) клеток новообразования заключается в существенном изменении всех видов обмена: нуклеиновых кислот, белков, углеводов, липидов, ионов, жидкости, витаминов. В связи с этим закономерно изменяются и физико-химические параметры опухолевых клеток и новообразования в целом.
Атипизм обмена нуклеиновых кислот
В опухоли повышен синтез ДНК и РНК.
Причина этого кроется в экспрессии онкогенов, а также, по-видимому, и некоторых других генов опухолевой клетки. Экспрессии генов в клетках бластомы существенно облегчена благодаря уменьшению содержания в них гистонов и других ядерных белков-супрессоров синтеза ДНК, а также увеличению кинетической активности ДНК- и РНК-полимераз и других ферментов метаболизма нуклеиновых кислот. Повышенная экспрессия генов опухолевых клеток обеспечивает интенсификацию синтеза в них белков, как структурных, так и ферментов. Это способствует реализации других проявлений опухолевого атипизма (роста, структуры, функции).
Атипизм белкового обмена
Белковый обмен в новообразованиях характеризуется несколькими особенностями:
Ú усилением включения аминокислот в реакции протеосинтеза (феномен «опухоль — ловушка азота»);
Ú интенсификацией синтеза различных классов белков (структурных, ферментов, онкобелков и других) при одновременном уменьшении или прекращении синтеза ряда иных белков (например, гистонов);
Ú изменением антигенного профиля опухолей. Это обусловлено модификациями макромолекул белка.
Нарушения метаболизма белка в новообразованиях, с одной стороны, обеспечивают реализацию большинства других проявлений их атипизма, лежащих в основе прогрессирующего опухолевого роста, а с другой — способствуют активации механизмов антибластомной защиты организма, обусловленной появлением у клеток опухоли АГ, не свойственных нормальным аутологичным клеткам.
Атипизм обмена углеводов
Метаболизм углеводов в опухолях характеризуется рядом особенностей:
Ú активацией транспорта в клетки опухоли глюкозы и утилизации ее бластомой (феномен «опухоль – ловушка углеводов»). При этом выявляется 3 важных закономерности метаболизма глюкозы в опухолевых клетках:
Ú возрастание в несколько раз включения глюкозы в реакции гликолиза;
Ú устранение феномена торможения гликолитического окисления глюкозы в аэробных условиях (отрицательный эффект Пастера), что обусловлено снижением активности цитоплазматической глицерофосфатдегидрогеназы при одновременной существенной активации лактатдегидрогеназы. В связи с этим в опухолевых клетках интенсивно накапливается молочная кислота;
Ú отсутствие феномена активации потребления глюкозы в процессе тканевого дыхания при оксигенации опухолевых клеток, что свойственно нормальным клеткам;
Ú уменьшением относительной доли тканевого дыхания при ресинтезеАТФ. Если в норме тканевое дыхание обеспечивает этот процесс на 80–85%, то в опухолях лишь на 10–50%;
Ú интенсификацией процесса прямого окисления углеводов в пентозофосфатном цикле.
Причинами атипизма углеводного обмена в опухолях считают увеличение содержания и/или активности ферментов гликолиза в цитозоле и повышение эффективности механизмов транспорта глюкозы в них.
Атипизм углеводного обмена способствует:
Ú обеспечению энергией значительно интенсифицированных в новообразовании пластических процессов;
Ú существенному повышению устойчивости клеток новообразования к гипоксии и гипогликемии, а следовательно — увеличению их выживаемости;
Ú активации реакций пентозофосфатного цикла и синтеза пентоз, необходимых для построения нуклеиновых кислот.
Атипизм обмена липидов
Атипизм метаболизма липидов характеризуется рядом особенностей:
Ú значительным усилением утилизации ВЖК и холестерина (опухоль как «ловушка липидов»);
Ú активацией синтеза липидных структур клеток;
Ú интенсификацией процессов липопероксидации.
Причины этих отклонений кроются в повышении в опухолевых клетках активности и/или содержания ферментов метаболизма липидов и в подавлении и/или истощении содержания в опухолях факторов АОЗ.
Измененный липидный обмен в новообразованиях связан с интенсификациейэнергетического и пластического обеспечения усиленных анаболических процессов, реакций синтеза структур активно делящихся бластомных клеток. Небезынтересно, что указанные отклонения в опухолях нередко сочетаются с торможением развития атеросклеротических изменений в стенках сосудов у онкологических больных.