Канцерогенез это в обж кратко

Обновлено: 05.07.2024

Что такое канцерогены?

Согласно определению ВОЗ, канцерогены – это различного рода агенты, способные вызвать необратимые изменения (или повреждения) генетического аппарата, контролирующего жизнедеятельность соматических клеток. Другими словами – это вещества или факторы, которые нарушают программу нашей ДНК, что приводит к сбоям в работе всех клеток организма (кроме гамет) и, как следствие, может спровоцировать развитие канцерогенеза – патофизиологический процесс образования и развития раковой опухоли. Таким образом, канцерогены – это потенциально опасные для организма человека агенты, воздействие которых увеличивает вероятность развития злокачественной опухоли. Но что же представляют собой эти агенты?

Какие вещества и факторы относят к канцерогенам?

Специалисты Международного агентства по изучению рака ВОЗ постоянно проводят исследования, в ходе которых анализируют причины, которые потенциально опасны для человека и могут спровоцировать развитие онкологических патологий. Список канцерогенов постоянно изменяется и имеет непростую классификацию. На сегодняшний день в него входит пять категорий веществ и факторов.

Категория 1 – это 120 однозначно канцерогенных для организма человека агентов.
Категория 2A – это 82 вероятно канцерогенных для человека агентов.
Категория 2B – это 311 возможно канцерогенных агентов.
Категория 3 – это 499 не классифицируемых как канцерогены агентов.
Категория 4 – это 1 не канцерогенный агент – капролактам, используемый для производства волокон, полиамидных пластмасс, полиуретана и получения лизина.

Под определение вероятно канцерогенных, попадают те агенты, в пользу которых доказательной базы пока недостаточно, но они являются канцерогенными для человека и животных.

Под определение возможно канцерогенных, попадают агенты, в пользу которых доказательной базы пока недостаточно, но они с большой долей вероятности канцерогенны.

Под определение не классифицируемых, попадают агенты, в пользу которых доказательной базы пока недостаточно, как в отношении организма человека, так и в отношении животных.

Однако делением на категории, классификация канцерогенов не ограничивается. Учитывая природу их происхождения, различают химические, физические и биологические факторы, воздействие которых может спровоцировать развитие канцерогенеза. Рассмотрим наиболее распространенные и опасные из них.

Группа химических канцерогенов

Аристолохиевая кислота – содержится в растениях рода Аристолохия и Дикий имбирь.

Асбест – тонковолокнистый минерал, нашедший широкое применение при производстве кровельных, фасадных и стеновых изделий. Его можно встретить в мастике, герметиках и практически в каждом строительном растворе. При несоблюдении технологии производства, асбест легко распушается в воздухе, попадает в дыхательные пути и не выводится из организма.

Афлатоксины – токсины плесневых грибов, которые поражают зерновые культуры, плоды и семена растений.

Бензол – содержится в бензине, широко применяется в производстве пластмасс, красителей, резины и даже лекарственных средств.

Бензпирены – вещества, содержащиеся в табачном дыме, образующиеся в процессе приготовления пищи на открытом огне, при жарке и при длительной тепловой обработке мяса в духовке.

Бетель – разновидность перца, которую применяют в качестве лекарственного средства и специи в процессе приготовления блюд.

Винилхлорид – вещество, применяемое для получения ПВХ, который активно используется в производстве труб, пленки для натяжных потолков, искусственной кожи, обоев, профилей и различных аксессуаров.

Диоксины – образуются при сжигании обычного бытового мусора.

Кадмий – химический элемент, применяемый для получения антикоррозионных защитных покрытий и неорганических красителей. Повышенное содержание элемента встречается в различных продуктах питания – рыба, креветки, какао-порошок, говядина, свинина, маргарин, хлеб, почки животных. Данные продукты в обязательном порядке должны проходить экспертизу на предельно допустимую концентрацию кадмия согласно действующим СанПиН.

Контрацептивы – в том случае, если в их состав входит эстроген и прогестаген.

Красное мясо - мышечное мясо млекопитающих (говядина, телятина, свинина, ягнятина, баранина, конина, козлятина), а так же продукция из него, при производстве которой использовались любые способы консервации - засолка, вяление, ферментация, копчение и т.д.

Мышьяк – химический элемент, применяемый в производстве пиротехники и полупроводниковых материалов. В редких случаях мышьяк используется в зубоврачебной практике, для удаления нерва зуба.

Никель – химический элемент, применяемый в производстве нержавеющей стали, различных сплавов, струн музыкальных инструментов, брекет-систем, зубных протезов и бижутерии.

Нитраты и нитриты - поступающие в организм человека вместе с продуктами питания (злаки, корнеплоды, овощи и мясопродукты).

Пероксиды – присутствуют в сильно разогретых растительных маслах и в прогорклых жирах.

Пестициды – гербициды, которые используются для борьбы с сорняками, относят к возможно канцерогенным агентам.

Пищевые добавки – это запрещенные законом Е121, Е123 и др. добавки.

Полициклические ароматические углеводороды – вещества, присутствующие в выхлопных газах автомобилей, образующиеся при сгорании нефтепродуктов и обычного бытового мусора.

Табачные изделия – сигареты, папиросы, сигары, табак, кальянный табак, трубочный, жевательный, нюхательный, махорка и т.д.

Тальк – в том случае, если он содержит волокна асбеста.

Формальдегид – вещество, применяемое при производстве полимеров, кожаных изделий, кинофотопленки, антисептических растворов, пищевой добавки E240, а также в качестве фумигатора в процессе транспортировки и хранения зерна.

Электронные сигареты – для изготовления картриджей нередко используется никель, а жидкость для устройства содержит табак-специфичный нитрозамин, признанный канцерогеном.

Этанол – действующий компонент всех алкогольных напитков.

Группа физических канцерогенов

Ионизирующее излучение – обладает разрушительным эффектом для всех типов тканей и органов организма.

Ультрафиолетовые лучи – поглощаются кожей, поэтому могут вызвать только злокачественную опухоль кожных покровов.

Группа биологических канцерогенов

Вирус гепатита В – может вызвать рак печени.

Вирус Эпштейна-Барр (вирус герпеса человека 4 типа) – может провоцировать лимфому Ходжкина.

ВИЧ – вызывает развитие саркомы Капоши.

Описторхоз – заболевание, вызываемое паразитическими плоскими червями, может перейти в хроническую форму и привести к развитию гепатоцеллюлярной карциномы.

Папилломавирус – провоцирует развитие рака шейки матки и полового члена.

Т-лимфотропный вирус человека – способен вызывать злокачественную опухоль лимфоидной или кровеносной ткани.

Helicobacter pylori (Хеликобактер пилори) – может стать причиной развития рака желудка.

Естественно, вышеуказанный список веществ, соединений и факторов является далеко не полным. Но и его достаточно для того, чтобы понять – канцерогены окружают человека на каждом шагу. И даже полезные продукты могут оказаться потенциально опасными для организма. Например, некачественный пчелиный мед, в который попали пестициды или радионуклиды. Не говоря уже о том, что возникновение раковой опухоли может быть обусловлено эндогенными факторами - врожденным дефектом системы восстановления ДНК.

Но не все так плохо! По мере проведения исследований и накопления знаний, список ВОЗ не только дополняется новыми агентами, но и сокращается. Так в июне 2016 года, Международное агентство по изучению рака исключило из него всеми любимый кофе. А специалистами Tongji University Hospital (Китай) был доказан обратный эффект напитка – регулярное употребление кофе снижает риск развития рака молочной железы и простаты.

Механизм действия канцерогенов

Однако не все так страшно! Раковая опухоль возникает не сразу после контакта с канцерогеном. Для ее образования должно пройти время, в течение которого повреждения ДНК клеток будут накапливаться и в конечном итоге приведут к сбоям в программах пролиферации и дифференцировки. Это так называемый латентный период, средняя продолжительность которого 15 – 20 лет. При этом прослеживается прямая зависимость онкогенного эффекта от дозы и длительности воздействия канцерогенов. Это значит, что чем больше и дольше канцероген будет поступать в организм, тем короче будет латентный период. И наоборот – снижение дозы канцерогенов и времени их действия, замедлит (отстрочит) процесс образования опухоли и сведет к минимуму вероятность ее появления.

Вывод: ограничение действия канцерогенов снижает риск развития раковых новообразований!

Как ограничить действие канцерогенов?

Специалисты считают, что канцерогенез протекает в организме человека перманентно и им можно управлять. В силу того, что злокачественные клетки являются для нас инородными, иммунная система быстро распознает их и успешно разрушает. Таким образом, укрепляя собственный иммунитет, можно успешно противостоять не только вредному влиянию канцерогенов, но и онкологическим заболеваниям. Доказательство этому – клинические наблюдения за пациентами с признаками ослабления иммунной системы, у которых злокачественные новообразования встречаются в десятки раз чаще, чем у людей с крепким иммунитетом. При этом уже образованная опухоль обладает ярко выраженным иммуносупрессивным действием. Подавляя естественную сопротивляемость организма, она беспрепятственно разрастается и дает метастазы.

Что касается самих канцерогенов, то избежать их влияния на 100% невозможно. Ультрафиолетовые лучи, выбросы промышленных предприятий, выхлопные газы автомобилей и множество других факторов повышают концентрацию канцерогенов в окружающей среде. От них не скрыться в квартире, напичканной бытовой химией, отделочными материалами, микроволновыми печами, датчиками пожара, ионизаторами и прочей техникой. Не говоря уже о том, что профессиональная деятельность человека может быть связана с горным делом, химической промышленностью, производством кожи, асбеста, деревообработкой, строительством, ремонтом и другими сферами, предполагающими непосредственный контакт с сильнейшими канцерогенами. Что же делать?

Все очень просто! Если избежать контакта с канцерогенами невозможно, то необходимо ограничить их дозу и длительность воздействия. Для этого нужно взять на вооружение несколько простых рекомендаций.

Исключить из рациона продукты питания сомнительного происхождения и качества.
Ограничить потребление продуктов с консервантами.
Не злоупотреблять копченостями и блюдами, приготовленными на гриле или на открытом огне.
Не пережаривать мясо, рыбу и другие продукты, а так же регулярно менять масло для жарки.
Избегать продуктов питания с высоким содержанием пищевых добавок.
Отказаться от курения и электронных сигарет.
Ограничить потребление спиртных напитков до минимума, а лучше вообще отказаться от них.

Ну, и, конечно же, укреплять свой иммунитет. Увеличить физическую активность и стараться придерживаться принципов здорового образа жизни. Раз в год проходить обследование на рак, скрытые инфекции и другие патологии.

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

В настоящее время установлено, что рак, или злокачественное новообразование - это болезнь генетического аппарата клетки, которая характеризуется длительными хроническими патологическими процессами, или, проще говоря, канцерогенез, которые развиваются в организме десятки лет. Устаревшие представления о скоротечности опухолевого процесса уступили место более современным теориям.

Процесс превращения нормальной клетки в опухолевую обусловлен накоплением мутаций, вызванных повреждениями в геноме. Возникновение этих повреждений происходит как в результате эндогенных причин, таких как ошибки репликации, химическая нестабильность оснований ДНК и их модификация под действием свободных радикалов, так и под влиянием внешних причинных факторов химической и физической природы.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8], [9], [10], [11]

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.

Основные положения теории онкогенов были сформулированы в начале 1970-х гг. Р. Хюбнером и Г. Тодаро (R. Huebner и G.Todaro), 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.

Какие стадии имеет канцерогенез?

Канцерогенез, то есть развитие рака проходит в несколько стадий.

Канцерогенез первой стадии - стадия трансформации (инициации) - процесс превращения нормальной клетки в опухолевую (раковую). Трансформация является результатом взаимодействия нормальной клетки с трансформирующим агентом (канцерогеном). В течение I стадии канцерогенеза происходят необратимые нарушения генотипа нормальной клетки, вследствие чего она переходит в предрасположенное к трансформации состояние (латентная клетка). В течение стадии инициации канцероген или его активный метаболит взаимодействует с нуклеиновыми кислотами (ДНК и РНК) и белками. Повреждения в клетке могут иметь генетический или эпигенетический характер. Под генетическими изменениями понимают любые модификации в последовательностях ДНК или числе хромосом. К ним относят повреждения или перестройку первичной структуры ДНК (например, генные мутации или хромосомные аберрации), или изменения в количестве копий генов либо целостности хромосом.

Канцерогенез второй стадии - стадия активации, или промоции, суть которой заключается в размножении трансформированной клетки, образовании клона раковых клеток и опухоли. Эта фаза канцерогенеза в отличие от стадии инициации обратима, по крайней мере, на раннем этапе неопластического процесса. В течение промоции инициированная клетка приобретает фенотипические свойства трансформированной клетки в результате измененной генной экспрессии (эпигенетический механизм). Появление в организме раковой клетки не приводит с неизбежностью к развитию опухолевой болезни и гибели организма. Для индукции опухоли необходимо длительное и относительно непрерывное воздействие промотора.

Промоторы оказывают многообразное влияние на клетки. Они влияют на состояние клеточных мембран, имеющих специфические рецепторы к промоторам, в частности активируют мембранную протеинкиназу, влияют на клеточную дифференцировку и блокируют межклеточные связи.

Канцерогенез не только вызывает стойкие изменения генотипа клетки, но и оказывает многообразное влияние на тканевом, органном и организменном уровнях, создавая в ряде случаев условия, способствующие выживанию трансформированной клетки, а также последующему росту и прогрессии новообразований. По мнению некоторых ученых, эти условия возникают в результате глубоких нарушений функций нейроэндокринной и иммунной систем. Некоторые из таких сдвигов могут варьировать в зависимости от особенностей канцерогенных агентов, что может быть обусловлено, в частности, различиями в их фармакологических свойствах. Наиболее общими реакциями на канцерогенез, существенными для возникновения и развития опухоли, являются изменения в уровне и соотношении биогенных аминов в центральной нервной системе, в частности в гипоталамусе, сказывающиеся, среди прочего, на гормонально-опосредованном усилении клеточной пролиферации, а также нарушения углеводного и жирового обмена, изменения функции различных звеньев иммунной системы.

Канцерогенез (онкогенез) – процесс накопления мутаций, способствующих зарождению и развитию раковых опухолей.

Провоцирующие факторы

Все известные канцерогены можно разделить на 2 группы: внешние, или экзогенные и внутренние, или эндогенные.

Внешние факторы

Экзогенные канцерогены подразделяют на несколько видов:

Механические

В эту группу входят травмы, но их действие считается условным. Травматические повреждения способны привести к развитию опухоли только при неоднократном умеренном воздействии на рубцы.

Химические

Большинство химических канцерогенов имеют органическое происхождение. Их можно разделить на 2 группы: истинные канцерогены и промоторы.

Истинные канцерогены воздействуют на структуру клеток, вызывают необратимые изменения и причиняют канцерогенез. Самые распространенные химические канцерогены – винилхлорид, эпоксиды, лактоны, формальдегид, мышьяк, кадмий, бензол, бензопирен, пероксиды. Особенную опасность представляют диоксины, которые образуются при различных производственных процессах и обладают способностью усиливать действие токсических веществ.

Промоторы способствуют пролиферации (разрастанию) тканей, затормаживают процесс клеточной гибели и нарушают клеточное взаимодействие. Чтобы возникло злокачественное новообразование, влияние должно быть длительным. Если промотор перестанет воздействовать на клетки, то опухоль не образуется. В эту группу входят пестициды, нитраты, нитриты, асбест, циклоспорин.

Физические

К физическим канцерогенам принадлежат:

радиоактивные вещества;
ионизирующее излучение (альфа-, бета- и гамма-излучение, рентгеновские лучи) – при превышении допустимых норм способствует формированию опухолей;
ультрафиолетовые лучи – причиняют рак кожи, повышенную опасность представляют для людей со светлой кожей;
микроволновое излучение – деформирует молекулы продуктов, из-за чего они изменяют состав крови (сокращают концентрацию гемоглобина и повышают содержание лейкоцитов).

Биологические

Некоторые вирусы, проникая в организм человека, вызывают изменения в генотипе. К самым опасным принадлежат ретровирусы, папиломавирусы, вирус гепатита В, вирус Эпштейна-Барр, ВИЧ.

Помимо вирусов, канцерогенами являются бактерии Helicobacter pylori и паразитические черви рода Opisthorchis, а также афлатоксины, продуцируемые грибками Asparagilis flavus и Asparagilis parasiticus (поселяются на неправильно хранящихся продуктах).

Внутренние факторы

Существенно повышают риск формирования злокачественного новообразования:

Если родители болели раком, то у детей вероятность образования раковой опухоли увеличивается в несколько раз (для рака груди – в 10-15).

В организме постоянно происходят мутации, в результате которых могут образовываться злокачественные опухоли. Иммунная система распознает и уничтожает атипичные клетки. Но при иммунодепрессивных состояниях иммунитет не справляется со своей работой, что приводит к развитию рака.

При избытке некоторых гормонов (эстрогенов, андрогенов, гормона роста) создаются благоприятные условия для развития гормонозависимых раковых опухолей.

Хронические воспаления и пролиферативные процессы

Подобные состояния способствуют образованию злокачественных новообразований.

Современные теории

Существует 3 теории онкогенеза:

Механизм канцерогенеза

Раковая опухоль в своем развитии проходит 3 этапа:

Под воздействием канцерогенов постепенно накапливаются мутации в гене, регулирующем размножение клеток. В результате происходят стойкие изменения в клеточном геноме – исходно нормальные клетки приобретают способность к неограниченному размножению из-за нарушений процессов пролиферации и дифференцировки.

Также ученым удалось установить, что ДНК нормальных клеток содержит участок, который по нуклеотидному составу соответствует онкогену вирусов. Этот участок, получивший название протоонкогена, в здоровых клетках неактивен. Под воздействием канцерогенов он может активироваться – превращаться в клеточный онкоген, характерный для опухолей. При этом начинают синтезироваться онкобелки, и нормальная клетка трансформируется в опухолевую.

Трансформированные (инициированные) клетки могут годами оставаться неактивными, а затем под воздействием дополнительных канцерогенов происходит стимуляция клеточного деления – клетки выходят из-под контроля и начинают интенсивно размножаться.

Промотированные атипичные клетки переходят в фазу нерегулируемого роста. Они собираются в колонии, образуя опухолевый узел. Дальнейшее деление способствует росту опухоли, инвазии в соседние ткани и метастазированию в отдаленные органы.

Профилактика

Злокачественная опухоль не может образоваться сразу же после контакта с канцерогеном. Чтобы она сформировалась, необходимо, чтобы накопились повреждения в ДНК, которые спровоцируют сбои в программах дифференцировки и пролиферации.

Латентный период (время от начала генетических мутаций до клинического проявления болезни) может продолжаться от 10 до 20 лет.

Установлено, что онкогенный эффект прямо пропорционален дозе и длительности действия канцерогенов. Следовательно, чем дольше и в большей дозировке канцерогенное вещество будет поступать в организм, тем быстрее образуется опухоль. Если же снизить дозу канцерогенов и продолжительность их влияния на организм, то можно существенно продлить латентный период и свести к минимуму риск возникновения рака.

Как же предупредить онкогенное воздействие на организм? Прежде всего, необходимо укреплять иммунитет. Иммунная система здорового человека легко распознает и уничтожает мутировавшие клетки. Доказано, что у людей с ослабленным иммунитетом рак диагностируют в десятки раз чаще, чем у тех, кто обладает крепким здоровьем.

Конечно, избежать влияния канцерогенов на организм не удастся. Но вполне возможно ограничить дозировку и продолжительность их воздействие.

Чтобы достичь желаемой цели, следует:

исключить из меню продукты, содержащие пищевые добавки в высоких концентрациях, обладающие плохим качеством и сомнительным происхождением;
ограничить употребление копченостей, блюд, приготовленных на открытом огне, продуктов, содержащих консерванты;
не пережаривать пищу;
постоянно менять масло для жарки;
бросить курить, в том числе электронные сигареты;
отказаться от спиртных напитков или хотя бы свести к минимуму их употребление.

Чтобы своевременно заметить и устранить патологические изменения в организме, рекомендуется ежегодно проходить профилактические осмотры.

Примечание!

Информация, размещенная в этом материале, предоставляется в ознакомительных целях. Установление показаний к лечению и назначение противоопухолевых препаратов может делать исключительно лечащий врач. Обязательно проконсультируйтесь с врачом!

Касаясь стадий канцерогенеза, необходимо отметить ряд последовательных этапов развития неоплазии, в частности, стадию инициации, стадию размножения опухолевых клеток, или промоции, стадию опухолевой прогрессии [42].

Стадия инициации характеризуется онкогенной трансформацией клеток под влиянием экзогенных или эндогенных факторов. В то же время возможен и эпигеномный механизм воздействия канцерогенов [1, 30, 31, 32].

Как известно, многие химические канцерогены, а также воздействие физических и биологических факторов на организм могут вызывать мутации ДНК, провоцирующие экспрессию протоонкогенов или депрессию (утрату) антионкогенов [54, 108].

При эпигеномном характере действия канцерогенов экспрессия онкогенов возникает в связи с нарушением регуляции клеточного роста без повреждения самого генетического материала [71]. При эпигенетическом коканцерогенном эффекте патогенных факторов возникает инактивация белков – продуктов антионкогенов- или активация пострецепторных ростовых факторов. Такое воздействие, как правило, не вызывает развития опухоли, но усиливает ростовые эффекты других факторов, способствуя пролиферации мутантных клеток и формированию неоплазии.

Эффект канцерогенов-мутагенов называется инициирующим, а коканцерогенов – активирующим.

Прямой генотоксический эффект канцерогенов возникает в процессе алкилирования, делеции, транслокации, амплификации генов. Если мутация затрагивает гены, регулирующие клеточное размножение, клетка становится инициированной, то есть потенциально способной к неограниченному делению, но требующей для фенотипического проявления этого свойства дополнительных воздействий.

Существует множество химических соединений, так называемых промоторов, хроническое воздействие которых на инициированные клетки приводит к развитию второй стадии канцерогенеза – промоции, то есть интенсивному размножению малигнизированных клеток и формированию опухоли.

В механизмах развития промоции важная роль отводится нарушениям взаимодействия онкогенов и антионкогенов, что приводит к синтезу онкобелков в увеличенном количестве или качественно измененном составе. Активация протоонкогенов может происходить в результате точковых мутаций в самом протоонкогене, транслокации протоонкогена или его амплификации [20, 23].

В патогенезе неоплазии, в частности, стадии промоции, важная роль отводится ограничению синтеза белков-супрессоров пролиферации, в связи с подавлением активности генов р53, pRb, индукторов апоптоза, ДНК-репарирующих ферментов, а также гиперэкспрессии Myc, Ras.

Заключительной фазой канцерогенеза является стадия опухолевой прогрессии. Понятие об опухолевой прогрессии введено L.Foulds (1948). Последняя характеризуется не только количественным увеличением опухолевых клеток, но и необратимыми качественными изменениями свойств неопластических клеток.

В процессе опухолевой прогрессии происходит смена доминирующего вначале субклона онкогенно-трансформированных клеток на генетически устойчивые клоны к гуморальному, нервному влиянию, иммунным и лекарственным воздействиям.

Автономия злокачественных клеток обеспечивается за счет нескольких процессов:

1) секреции малигнизированной клеткой митогенов, вызывающих аутокринную стимуляцию пролиферации клеток, в частности, ?-фактора роста опухоли, тромбоцитарного фактора и ?-фактора роста опухоли;

2) количественных и качественных изменений рецепторов к факторам роста, что приводит к снижению или повышению чувствительности опухолевых клеток к действию физиологических регуляторов роста клеток;

3) нарушения передачи сигнала к клеточному росту на пострецепторном уровне;

4) экспрессии онкогенами транскрипционных факторов.

Многостадийность канцерогенеза предполагает возникновение последовательных мутаций в значительном количестве доминантных или рецессивных онкогенов или развитие коканцерогенного (синканцерогенного) эффекта под влиянием различных инициирующих факторов – канцерогенов физической, химической, биологической природы.

Общая характеристика атипизма опухолевых клеток

В процессе многостадийного канцерогенеза опухолевые клетки приобретают признаки морфологического, функционального и метаболического атипизма. Последний обстоятельно описан в ряде работ [17].

Тканевой атипизм опухолевых клеток проявляется в снижении их адгезивных способностей вследствие необратимого фосфорилирования белков цитоскелета; при этом нарушается фиксация клеток к межклеточному веществу. Неопластические эпителиальные клетки не образуют базальных мембран и не прикрепляются к ним, утрачивая покровную функцию. Отсоединение от тканевого матрикса опухолевых клеток не вызывает их апоптоза, в отличие от нормальных клеток. Злокачественные клетки выделяют массу цитокинов, вызывающих их аномальную васкуляризацию. В то же время малигнизированные клетки лишены и адекватной иннервации [24].

Атипизм в культуре тканей проявляется отсутствием контактного торможения роста, ослаблением адгезивности, способностью размножаться в полужидкой среде [33, 82, 104, 114].

К морфологическим особенностям опухолевых клеток необходимо отнести нарушение структуры и функции цитоплазматических, митохондриальных, лизосомальных мембран, формирование более высокого дзета-потенциала клеток, уменьшение количества мембранных рецепторов и изменения их структуры, появление новых рецепторов, в связи с чем возникает ослабление, усиление или извращение нервных и гуморальных влияний на трансформированные клетки [9, 10, 73, 78, 93, 111, 112].

Характерными признаками клеточного атипизма являются геномные и хромосомные мутации в виде полиплоидии, ануэплоидии, делеции, дупликации, транслокации, инверсии. Генные мутации при канцерогенезе столь же стереотипны и могут носить характер мягких и жестких мутаций.

Общеизвестными признаками клеточного атипизма являются возрастание ядерно-цитоплазматического соотношения, аномалии форм и размеров клеток в целом, увеличение количества свободных, не связанных с эндоплазматическим ретикулумом рибосом, изменение структур митохондрий и лизосом [109, 110].

Биохимический атипизм раковых клеток проявляется снижением антиоксидантного потенциала, наличием в митохондриях аномальной кольцевой или одноцепочечной ДНК [8].

Опухолевые клетки потенциально бессмертны (феномен иммортализации) в связи с высокой активностью теломеразы – фермента, восстанавливающего исходную длину теломер после удвоения ДНК, а также в связи с подавлением апоптоза малигнизированных клеток.

Молекулярно-клеточные механизмы биологических особенностей опухолевых клеток и формирование их атипизма будут представлены далее.

Читайте также: