Атипичность злокачественных опухолей

Характерные особенности или отличия опухолевых тканей называ­ют атипичностью. Морфологическая атипия. Изменения заключаются в понижении дифференцировки клеток и тканей. По своей структуре и активно­сти роста они приближаются к эмбриональным тканям. Клетки паренхимы по величине обычно неоднородны. Возникают из­менения субклеточных структур. Происходит набухание митохонд­рий, иногда резко снижается их количество. Изменяется расположе­ние рибосом, и они утрачивают связь с цитоплазматической сетью. Бывают случаи исчезновения пластинчатого комплекса (комплекс Гольджи) или же его гипертрофии.

Доброкачественные опухоли характеризуются экспансивным ростом, а злокачественные — инфильтрирующим ростом с образо­ванием метастазов. Химическая атипия. В опухолевых тканях (по сравнению с нор­мальными) содержится значительное количество белка. В них про­исходит увеличение (до 30%) синтеза белков, относящихся к про­теинам митотического аппарата. Наблюдается снижение процессов дезаминирования и переаминирования ак. Иногда ме­няется количественный состав фермента, участвующих в обмене ами­нокислот. Особенность опухолевых клеток заключается в том, что в них активируется синтез нуклеиновых кислот. В этих клетках по срав­нению с нормальными меняется набор ДНК-полимераз. Содержание ДНК и РНК повышается. В опухолях увеличивается также коли­чество ферментов гликолиза (гексокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы), протеолитических ферментов, гликогена, молочной и пировиноградной кислот, а снижаются количество и активность дыхательных ферментов.

Физико-химическая атипия. Биохимические процессы в опухо­лях оказывают влияние на динамику физико-химических свойств опухолевых клеток. В пораженных тканях по сравнению с нормаль­ными повышается количество воды. Из электролитов иногда отме­чается увеличение уровня калия Содержание кальция и магния снижено.

В опухолях повышается дисперсность коллоидов клеток из-за усиления в них процессов распада. При этом понижается и поверх­ностное натяжение. В связи с интенсивным гликолизом, накоплением органических кислот, недоокисленных продуктов обмена из­меняется кислотно-щелочное равновесие и рН в ткани опухоли мо­жет уменьшаться. Осмотическое давление их увеличивается в ре­зультате накопления электролитов, а электропроводность — за счет гидратации, повышенного содержания ионов водорода и эле­ктролитов.

Клеточные мембраны в опухолях обладают более высокой про­ницаемостью. Причиной является увеличение в наружной мембране клеток количества электроотрицательных радикалов нейраминовой кислоты. Кроме того, наблюдается изменение антигенных свойств опухолей, отражающих перестройку обмена белков. Происходит преобразование состава их антигенов: возникает синтез эмбриоспе-цифических антигенов. В результате в опухолях появляются ан­тигены, встречающиеся обычно в нормальных клетках во время эм­брионального развития

Обмен в-в опухоли+см.пред-щий

Углеводный обмен. Весьма важным является изучение обмена углеводов и производства энергии в опухо­лях. В отличие от нормальной ткани в опухолевой ткани идет ин­тенсивный гликолиз, а также увеличивается количество ферментов, выполняющих важную роль в процессах гликолиза (гексокиназы, фосфофруктокиназы, пируваткиназы). Установлено, что опухоль активно поглощает глюкозу из крови. Этот процесс в значительной степени связан с изменением трансфорилаз гексоз. Обнаружено, что значительно повышается активность гексокиназы, катализирую­щей фосфорилирование глюкозы, в то время как активность регу­лируемой глюкокиназы снижается.

В опухолевых клетках происходит аэробный гликолиз. В при­сутствии кислорода отмечают распад углеводов до пировиноград-ной кислоты. Последняя подвергается обратимой редукции восста­новленным НАД до молочной кислоты (ослабление эффекта Пасте-ра). Экспериментальные исследования показали (по данным Буша), что при внутривенном введении пирувата — С¹⁴ более 50% изо­топа в опухолях приходится на молочную кислоту. В нормальных же тканях в присутствии кислорода восстановление пировиноград-ной кислоты и превращение ее в молочную кислоту тормо­зятся.

Для опухолевых тканей глюкоза является важным энергетиче­ским материал ом. Образующиеся при анаэробном расщеплении глю­козы метаболиты (пировиноградная кислота и др.) обеспечивают био­синтез некоторых заменимых аминокислот, синтез нуклеиновых кислот и деление клеток. Значительное накопление в опухолевой ткани продуктов гликолиза (молочной кислоты) может вызвать сдвиг рН в ткани в сторону ацидоза.

Белковый обмен в опухолевых тканях значительно изме­нен. Наблюдается нарушение соотношения между процессами био­синтеза и распада белка. Важным условием сохранения высокого уровня деления клеток, свойственного злокачественным опухолям, является быстрое и непрерывное образование значительных коли­честв белка. При этом биосишез обеспечивается энергией, образую­щейся при интенсивном аэробном и анаэробном гликолизе. Плас­тическим материалом для образования опухолевых белков могут служить аминокислоты окружающей среды, активно поглощаемые опухолью. Кроме того, в опухолях на процессы биосинтеза высоко­молекулярных соединений могут влиять вещества неполного гид­ролиза нуклеиновых кислот белков. Установлено, что в опухолях процессы биосинтеза совершаются даже при малых количествах пластических материалов, кофакторов и кислорода. При этом резко снижаются активность ряда ферментных систем (например, аденазы, дезоксирибонуклеазы), распад белков, нуклеиновых кислот и их предшественников

Обмен аминокислот. В опухолевой ткани активность ферментных систем, обусловливающих распад аминокислот, значительно сни­жается. В динамике этого процесса между активностью катаболи-ческих ферментов обмена аминокислот и интенсивностью роста про­является обратная зависимость. Наблюдается также снижение про­цессов дезаминирования и переаминирования аминокислот В не­которых случаях меняется количество ферментов, участвующих в обмене аминокислот (например, отсутствие в гепатоме триптофанок-сидазы) В результате этого может нарушиться и синтез некоторых незаменимых аминокислот. Обнаружено, что в большинстве случа­ев опухолевые ткани способны усиленно поглощать аминокислоты, необходимые для синтеза белков опухоли.

Нуклеиновый обмен. В ядре опухолевой клетки, освобожден­ном от липидов, 57—64% сухого вещества составляет дезоксинукле-опротеидный комплекс. В него входят нуклеиновые кислоты (около 40% сухой массы), основные белки ядра — гистоны (около 40%), кислые и нерастворимые в кислоте белки (в составе ядра около 26% сухой массы), прочие белки — 4% Синтеч нуклеотидов (исполь­зование энергии АТФ) могут катализировать высокоактивные ки-назы из свободных пуриновых или пиримидиновых оснований, рибозы (дезоксирибозы). В известной мере канцерогенез зависит от взаимоотношения гистонов и кислых белков ядер. В гистонах опу­холей интенсивный синтез кислых белков активирует также био­синтез ДНК. Активность анаболических ферментов (нуклеотид фос-форилазы, нуклеотид пирофосфорилазы, полимеразы и др.), нуклеи­нового обмена в опухолях значительно увеличена. В то же время активность катаболических ферментов (дезоксирибонуклеазы, аде­назы, гуаназы) снижена. В опухолях измененные гистоны теряют свою блокирующую функцию в отношении ДНК В результате ак­тивируется биосинтез ДНК в клетках.

Обмен жиров и липидов в опухолях повышен. В опухолевой тка­ни увеличивается количество холестерина. В зависимости от ха­рактера опухоли содержание в них жира значительно варьирует. В составе жира преобладают ненасыщенные жирные кислоты.

Этиология опухоли

Причинами возникновения опухолей являются химические, физические и биологические факторы. Вещества, спо­собсвующие превращению нормальной клетки в опухолевую, на­зываются канцерогенными. Канцерогенными свойствами обладают различные химические соединения. Полициклические ароматические углеводороды в основном об­ладают местным канцерогенным действием. Ряд химических соединений обладает органотропным действи­ем. Они способны индуцировать опухоли не в очагах их первичного введения, а в определенных органах и тканях. Некоторые химические сое­динения обладают множественным действием. У одного и того же животного можно вызвать в органах и тканях различные опухоли. Установлено, что бластомогенное действие зависит от химиче­ской структуры веществ. В самом организме могут возникать вещества с канцерогенными свойствами — эндогенные канцерогены. Нередко ими являются продукты обмена стероидов, аминокислот, белков собственного ор­ганизма. Значительную бластоматозную активность проявляют вещества, образующиеся из холестерина. Канцерогенным действием обладают и производные желчных кислот: дезоксихолевая и апохолевая кислоты.

У животных бластоматозный рост тканей возможен от эстро­генов. По химической структуре они сходны с канцерогенными уг­леводородами. При длительном и систематическом воздействии эстрогенными веществами у крыс образуются различные опухоли. Производные триптофана и ти­розина также обладают бластогенными действиями.

Физические канцерогенные факторы. Канцерогенными свойства­ми обладают рентгеновские лучи. От местного рентгеновского облучения у животных могут возникать рак кожи и саркома костей, от общего облучения — лейкоз, а так­же опухоли внутренних органов (молочных желез, яичников, ко-сгей, ретикулярной ткани и др.). У животных опухоли развиваются и вследствие действия радиоактивных изотопов. В значительной степени зависит это от их путей введения и депонирования. Различ­ные изотопы могут избирательно поражать разные органы. Поэтому различают гепатотропные, остеотропные, лимфотропные изотопы. Радиоактивные изотопы, поступающие с кормом, индуцируют опу­холи желудочно-кишечного тракта. При введении их под кожу об­разуются рак и саркома кожи, в трахею — опухоли легких.

Усиление бластомогенного эффекта при опухолях кожи, подкож­ной клетчатки и молочных желез отмечают при сочетанном действии ионизирующей радиации и химических канцерогенных веществ.

Образование у животных опухолей наблюдают и при длитель­ном воздействии на них ультрафиолетовыми и солнечными лу­чами.

Биологические канцерогенные факторы. В настоящее время известна этиологическая роль вирусов в воз­никновении папилломы кроликов, собак, крупного рогатого скота, саркомы кур, лейкозов крыс и мышей, рака почек у лягушек.

У животных ряд спонтанно образующихся опухолей вызывают­ся вирусами, которые содержат РНК или ДНК. К РНК-содсржащим вирусам относят вирус куриной саркомы Рауса и вирус рака молочной железы мышей.

Патогенез. Опухолевая ткань образуется из нормальных клеток в результате своеобразных пролиферативпых процессов. При этом различают три этапа. Первый этап — превращение нор­мальной клетки в предопухолевую. Под влиянием канцерогенных факторов возникает неравномерная диффузная гиперплазия клеточ­ных элементов ткани. Процесс совершается в относительно незрелых элементах тканей. При этом изменяется реактивность предопухолевых клеток. В морфологическом отношении они не отлича­ются от нормальных клеток. В этой фазе нарушается функциони­рование системы генов, осуществляющих регуляцию клеточного деления в результате мутаций или эпигеномных влияний. Суще­ственное значение имеют и такие факторы, как наследственность, возраст, пол, состояние нервной и эндокринной систем, иммуноло­гической защиты, обмена веществ и др.

Второй этап — превращение предопухолевой клетки в опухо­левую. Вследствие гиперплазии разрастаются множественные очаги малодифференцированных, незрелых однородных клеток. В даль­нейшем очаговые пролифераты постепенно увеличиваются и обра­зуют обособленный от окружающей ткани опухолевый узел. Неред­ко одновременно появляется несколько опухолевых очагов. Каж­дый из них является результатом размножения одной клетки, при­чем иногда разного гистогенеза.

Третий этап — неограниченный рост опухолевой ткани, обус­ловленный выходом ее из-под контроля регулирующих систем ор­ганизма, и приобретение ею злокачественных свойств. В процессе роста опухоли эти качества беспредельно увеличиваются, то есть наблюдается опухолевая прогрессия. Этот процесс непосредственно связан с выходом малигнизированных клеток из-под регулирую­щего влияния нервной системы. В ходе малигнизации существенные изменения претерпевают и физиологические механизмы, обуслов­ливающие непрерывное взаимодействие клетки со средой. Проис­ходит это при утрате малигнизированной клеткой контактных свя­зей с соседними клетками тканевой структуры и специализирован­ных контактов с нервной системой. В опухолевой ткани по сравне­нию с нормальной значительно слабо (только на ее периферии) пред­ставлены нервные элементы и нервные волокна. На опухолевые клет­ки не оказывают соответствующего блокирующего влияния и го-меостатические факторы, в частности гормональные, которые обычно тормозят рост нормальных клеток. О, не забудь отблагодарить Жоржа.

Таким образом, опухолевая прогрессия связана с беспредель­ным ростом опухолевых клеток. Они утрачивают дифференциа­цию — проявляется морфологическая анаплазия. Клетки приобре­тают значительную автономность, способность к инфильтрирующе­му росту, к метастазированию.