Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Rak = nowotwór, ale nowotwór ≠ rak, czyli podział nowotworów i przebieg procesu nowotworzenia w pigułce
Rak = nowotwór, ale nowotwór ≠ rak, czyli podział nowotworów i przebieg procesu nowotworzen
Czy rak to to samo co nowotwór? Czym charakteryzują się komórki nowotworowe i jak przebiega proces transformacji nowotworowej? Te pytania są jednymi z podstawowych padających na kolokwiach i egzaminach z przedmiotów związanych z biologią komórki nowotworowej. W tym artykule znajdziecie krótkie, jasne i konkretne odpowiedzi które zadowolą przeciętnego wykładowcę, a Wam pomogą lepiej zrozumieć przyswajany materiał!

Większość ludzi mówiąc o chorobach nowotworowych często zamiennie używa określenia ‘rak’ z reguły nie popełniając przy tym błędu. Z naukowego punktu widzenia bowiem rak (carcinoma) jest nowotworem pochodzenia nabłonkowego, a więc choroby nowotworowe wywodzące się z komórek skóry, płuc, piersi, trzustki, ślinianek i wielu innych narządów to faktycznie raki. I mimo, że 90% ludzi cierpiących na nowotwory ma właśnie raka to należy pamiętać, że możemy mieć do czynienia również z innymi typami nowotworów. I tak, w zależności od pochodzenia są to:

- mięsaki (sarcoma) - nowotwory pochodzenia łącznotkankowego (kości, mięśnie, tkanka   tłuszczowa, chrząstki);

- chłoniaki (lymphoma) – nowotwory układu limfatycznego;

- białaczki (leukemia) – nowotwory krwi;

- czerniaki (melanoma) – nowotwory wywodzące się z melanocytów skóry;

- glejaki (glioma) – nowotwory centralnego układu nerwowego.

 

Poza tym podziałem istnieje również klasyfikacja nowotworów na złośliwe i łagodne

 

Aby jednak doszło do wykrycia obecności zmian nowotworowych w ludzkim organizmie musi zajść szereg zmian. Wszystkie te zmiany nazywane są procesem nowotworzenia i polegają na utrwalonych dziedzicznie zmianach charakteru komórki somatycznej, w wyniku których komórka ta uwalnia się spod mechanizmów regulacyjnych procesów wzrostu i różnicowania. Transformacja nowotworowa jest zatem procesem bardzo złożonym oraz wieloetapowym. Etapy powstawania nowotworu przedstawiono poniżej.

1. Preinicjacja – etap podczas którego komórka narażona jest na działanie czynników kancerogennych, takich jak:

  • czynniki fizyczne (np. promieniowanie jonizujące, UV);
  • czynniki chemiczne oddziałujące na komórkę wskutek kontaktu ze środowiskiem zewnętrznym (np. zanieczyszczenia powietrza) lub poprzez dostanie się do organizmu z pożywieniem (np. ‘ulepszacze’ żywności, konserwanty);
  • czynniki biologiczne (np. wirusy, toksyny bakteryjne i pasożytnicze, ale również zaburzenia hormonalne takie jak np. nadmiar estrogenów czy niedobór hormonów tarczycy).

Etap ten trwa praktycznie przez całe życie, a na jego zajście mają również wpływ predyspozycje genetyczne, związane głównie ze zmianami w genach, których produkty biorą udział w metabolizmie i usuwaniu z organizmu kancerogenów oraz odpowiadają za naprawę uszkodzeń DNA.

 

2. Inicjacja – jest procesem nieodwracalnym podczas którego komórka zostaje trwale zmieniona przez czynnik kancerogenny. W następstwie tych zmian komórka dzieli się w sposób niekontrolowany przy czym ograniczona zostaje jej zdolność do różnicowania. Zmiany przekazywane są komórkom potomnym co skutkuje nadmiernym wzrostem tkanki (hiperplazja) o nieprawidłowej budowie (dysplazja). W zależności od tkanki, kondycji organizmu oraz rodzaju zmian etap ten może trwać od kilku do nawet 30 lat.        

 

3. Promocja – etap podczas którego komórki, w których doszło do zmian, zwiększają swoją aktywność mitotyczną, a więc zaczynają się dzielić. Na tym etapie pojawiają się pierwsze ‘cechy złośliwego fenotypu’:

  • zwiększa się ruchliwość komórek, które mają tendencję do naciekania na sąsiednie tkanki (inwazyjność);
  • zmienione komórki tracą funkcjonalną łączność z sąsiednimi prawidłowymi komórkami, a więc przestają reagować na wysyłane przez nie sygnały;
  • komórki tracą swoiste funkcje enzymatyczne;
  • dochodzi do zmian w materiale genetycznym komórki – zaburzeniu ulega struktura (translokacje, delecje, duplikacje, inwersje) i liczba chromosomów (aneuploidia), zmieniają się również funkcje genów i ekspresja czynników wzrostowych.

Kluczowym procesem tego etapu jest selekcja klonalna, w trakcie której powstają komórki przystosowane do zmieniających się warunków związanych z progresją nowotworu. Dochodzi do rozrostu nowotworu in situ zbudowanego z 106-107 komórek będących kilkoma subklonami komórek nowotworowych. Z reguły taki rozmiar nowotworu pozwala na jego diagnozę. Promocja trwa zwykle mniej niż kilka lat – rozprzestrzenianie się zmian zdecydowanie przyspiesza.

 

4. Progresja i tworzenie przerzutów (metastaz) – na tym etapie wzrost komórek staje się całkowicie autonomiczny – nie ulega wpływowi hormonów, czynników wzrostowych ani innych sygnałów regulacyjnych wysyłanych przez zdrowe komórki. Zmienione komórki zaczynają również wytwarzać dodatkowe czynniki:

  • angiogenne, niezbędne do tworzenia sieci naczyń krwionośnych umożliwiających zarówno wzrost guza jak i przemieszczanie się w inne rejony organizmu (tworzenie przerzutów);
  • wzrostowe, które działają autokrynnie pobudzając komórki do jeszcze intensywniejszego namnażania;
  • peptydowe, wpływające na wydzielanie przez komórki prawidłowe specyficznych peptydów przyspieszających mobilność i zwiększających inwazyjność komórek nowotworowych.

Jednocześnie w zmienionych komórkach ekspresji ulegają geny kodujące enzymy proteolityczne np. kolagenazę IV rozkładającą błonę podstawną oraz dochodzi do zmian we właściwościach białek adhezyjnych na powierzchni błony komórkowej (niektóre nowotwory tracą nawet pewne cząsteczki adhezyjne). Te zjawiska umożliwiają zmienionym komórkom przemieszczanie się do innych obszarów organizmu i tworzenia tam nowych siedlisk (przerzutów). Jednocześnie nadal zachodzi selekcja klonów najbardziej przystosowanych do autonomicznego wzrostu w nowych warunkach. Faza progresji i tworzenia przerzutów jest nieodwracalna i trwać może od kilku miesięcy do kliku lat.

Komórki nowotworowe posiadają zatem kilka charakterystycznych cech przedstawionych na powszechnie znanym schemacie umieszczonym poniżej.

 

Źródła

materiały własne

KOMENTARZE
Newsletter