Основные биологические особенности опухолей

Выделяют следующие основные биологические особенности опухолей, отличающих их от гомологичной нормальной ткани:

1. Универсальным, коренным признаком любой опухоли (и злокачественной и доброкачественной) является относительная автономность и нерегулируемость роста . Независимость скорости роста опухоли от интегративных влияний целостного организма, «функциональная глухота» (А.С.Салямон) – вот главная отличительная черта опухолевого роста.

К числу важнейших из известных причин и механизмов бесконтрольной и беспредельной пролиферации клеток опухоли относят следующие:

· значительное понижение у опухолевых клеток контактного торможения. Клетки нормальной ткани в культуральной среде растут монослоем - по достижении определенной плотности популяции, при контакте с соседними клетками деление прекращается. Опухолевые клетки, размножаясь, образуют, как правило, многослойные культуры;

· отсутствие лимита клеточного деления Хейфлика, характерного для клеток нормальных тканей;

· снижение интенсивности синтеза в ткани опухолей кейлонов (веществ, вырабатываемых зрелыми клетками; специфически подавляющих митотическую активность пролиферирующих клеток) и понижение чувствительности к их действию клеток опухоли;

· различие в микрорельефах нормальной и опухолевой клеток. Множественность микроворсинок клетки злокачественной опухоли существенно увеличивает ее поверхность, позволяя захватывать большие количества необходимых для жизнедеятельности метаболитов и ионов, ослабляет межклеточные контакты.

2. Упрощение структурно-химической организации (атипизм, анаплазия), снижение уровня дифференцировки опухолевой ткани, сближающее ее по ряду признаков и свойств с эмбриональной. Различают несколько видов атипизма: морфологический, биохимический, биофизический, энергетический, функциональный, иммунологический (антигенный).

Морфологический атипизм, в свою очередь, подразделяется на тканевой и клеточный. Тканевой атипизм выражается в ненормальном, нарушенном соотношении в ткани опухоли стромы и паренхимы. Клеточный - касается отклонений в структуре клетки и ее компонентов: изменение величины и формы опухолевых клеток. Преобладают крупные (нередко гигантские многоядерные) клетки, изменяется ядерно-цитоплазматическое соотношение в сторону увеличения. Характерно увеличение количества делящихся клеток, уродливых форм клеточного деления. Меняются количество и структура органоидов (особенно митохондрий).

Одно из наиболее характерных проявлений биохимического атипизма - унификация изоферментного спектра некоторых ферментов злокачественной опухоли вне зависимости от ее гистогенеза. При этом изоэнзимная перестройка в различных опухолях человека и животных идет в направлении спектра изоферментов, характерного для гомологичных тканей эмбрионального развития. В клетках опухоли резко преобладают процессы синтеза белка и нуклеиновых кислот над их катаболизмом. Нарушены процессы переаминирования и дезаминирования аминокислот и т.д.

Энергетический атипизм характеризуется переходом на филогенетически более древний неэкономный, расточительный путь получения энергии за счет гликолитического расщепления углеводов, в результате чего опухоль становится «ловушкой глюкозы», инициирующей каскад явлений, конечным следствием которых является развитие кахексии и нарастающей иммунодепрессии. В опухолях выражен не только анаэробный, но и аэробный гликолиз. Интенсивный гликолиз приводит к накоплению в ткани опухоли промежуточных продуктов обмена углеводов, прежде всего молочной кислоты, рН ткани снижается, развивается ацидоз, в результате нарушается проницаемость лизосомальных мембран, что способствует выходу гидродаз в клетку.

Функциональный атипизм проявляется в утрате, извращении или, чаще всего, в несоответствии, неподчиняемости выполняемой опухолевой тканью функции регуляторным влияниям организма. Иногда выпадают отдельные функции: в гепатоме, например, перестают синтезироваться желчные пигменты. В ряде случаев клетки опухоли начинают выполнять не присущую им в обычных условиях функцию. Например, клетки опухоли легких, бронхов могут синтезировать гормоноподобные вещества.

Под иммунологическим (антигенным) атипизмом обычно понимают изменение антигенных свойств опухолевой ткани:

· антигенное упрощение - уменьшение выработки опухолевой клеткой органоспецифических антигенов;

· антигенная дивергенция - синтез опухолевыми клетками не присущих гомологичным клеткам здоровой ткани антигенов, но вырабатываемых другими
тканями (например, синтез в гепатоме органоспецифических антигенов селезенки, почки или других органов);

· антигенная реверсия - синтез опухолевыми клетками эмбриональных антигенов. Например синтез в гепатоме фетального белка α-фетопротеина. Таким образом, одной из постоянных и характерных особенностей атипизма является своеобразный неполный, частичный, «урезанный» «возврат» опухолевых клеток по ряду биологических свойств к той или иной стадии эмбриогенеза нормальных гомологичных клеток.

3. Наследуемость изменений. Клетка, подвергшаяся опухолевой трансформации, при размножении передает приобретенные ею в ходе трансформации свойства своим производным, т.е. образует клон клеток, который и дает начало опухолевому узлу.

4. Инвазивный (инфильтративный) и деструктивный рост – основной критерий злокачественности. Физиологическим прототипом инвазивного и деструктивного роста является внедрение ворсинок хориона в ткань матки во время беременности. Однако механизмы, лежащие в основе такого рода явления в здоровом организме, действуют в ответ на соответствующие стимулы регуляторных (прежде всего гормональных) систем организма и лишь в течение определенного периода времени. У раковых клеток способность к инвазивному и деструктивному росту становится постоянной и идет в разрез с интересами целостного организма. Причины инвазивного роста связаны прежде всего с особенностями самих инвазирующих опухолевых клеток, определяющими их агрессивность. Опухоль выделяет протеолитические ферменты, разрушающие экстрацеллюлярный матрикс и клетки нормальной ткани. Избыток гидролитических ферментов в опухоли может быть итогом как усиленного синтеза лизосомальных ферментов, так и их утечки через измененные мембраны, а также освобождения при гибели опухолевых и нормальных клеток. Разрушение последних может, по-видимому, быть и результатом их голодания в связи с успешной конкуренцией клеток злокачественной опухоли с соседствующими нормальными клетками за жизненно важные метаболиты.

5. Метастазирование или появление новых очагов опухолевого роста в различных органах и тканях, отдаленных от первичного опухолевого узла. Процесс гематогенного, лимфогенного и гематолимфогенного ме-тастазирования проходит следующие стадии: 1) отрыв одной или группы опухолевых клеток от первичной опухоли и проникновение их в кровеносный или лимфатический сосуды; 2) транспортировка опухолевых клеток по сосудам и 3) имплантация опухолевых клеток в том или ином органе, которая складывается из трех этапов: а) фиксация опухолевой клетки к стенке сосуда; б) пенетрация клеток опухоли за пределы сосудистой стенки; в) их пролиферация.

6. Склонность к рецидивированию - повторному появлению опухоли на прежнем месте после ее удаления, что может быть обусловлено неполным удалением опухолевых клеток, далеко инфильтрирующих здоровую ткань, или заносом их в здоровую ткань во время травматично проведенного оперативного вмешательства; характерна, как правило, для злокачественных новообразований.

7. Системное действие опухоли на организм.