Механизм и причины возникновения злокачественных опухолей

Отличительной особенностью злокачественных новообразований является безудержный рост и размножение клеток в опухолевом очаге, причем окружающие, неизмененные клетки не вовлекаются в этот процесс, однако опухолевая клетка передает свои свойства и способности к бесконтрольному росту и размножению всем последующим ее поколениям. Опухолевый рост может возникать только в тканях, способных к пролиферации (увеличение объёма ткани в результате деления клеток).

Минимальное количество опухолевых клеток, необходимое для образования опухолевого очага весом в 1 гр, доступного обнаружению современными методами клинической диагностики равно примерно 109, а злокачественная опухоль, состоящая из 1012 опухолевых клеток имеет массу, равную 1 кг, которая является максимальной величиной злокачественного новообразования, совместимого с жизнь человека. Таким образом, от момента образования опухолевой клетки до появления клинических признаков опухоли проходит довольно длительное время. Так полагают, что при раке молочной железы от появления первой раковой клетки до образования опухоли диаметром около 2 см, проходит примерно два года.

Общепринятой теории опухолевого роста к настоящему времени еще не выработано, но наиболее широкое признание получили полиэтиологическая теория и представления о механизме развития (канцерогенезе) новообразований, как стадийном процессе превращения нормальной соматической клетки в опухолевую. Наиболее интенсивно эти процессы изучаются в отношении злокачественных новообразований.

В развитии опухолей выделяют три фазы: инициация, промоция и прогрессия.

Инициация (или опухолевая трансформация клетки) – это первый шаг, сущность которого составляет изменение на генетическом уровне в виде мутации ДНК. Однако трансформированные таким образом клетки остаются неактивными без воздействия дополнительных стимулов.

Промоция – следующий шаг, заключающийся во взаимодействии между трансформированной клеткой и рядом факторов (внешних или внутренних), в результате чего образуется обширный клон измененных клеток, т.е. формируется первичный опухолевый узел. Однако сложившаяся на этом этапе опухоль обычно неспособна к инфильтрирующему росту и метастазированию. Истинно злокачественные свойства – способность к инфильтрирующему росту и образованию метастазов – обретаются на следующем этапе канцерогенеза – этапе опухолевой прогрессии. Стадия промоции более короткая по времени. Считают, что в течение этой стадии происходит около 10 удвоений трансформирующихся клеток. Предположительная продолжительность этой фазы от 15 до 30 лет.

Прогрессия заключается в возникновении дополнительных изменений в структуре генома и отборе клеточных клонов (субклонов), наиболее приспособленных к меняющимся условиям существования, наиболее агрессивных в отношении организма хозяина, а также наиболее устойчивых к терапевтическим воздействиям (лекарственному и лучевому).

Физические факторы и химические вещества, способные вызвать изменения в генотипе клетки, называются канцерогенными (канцерогенами). Считают, что около 95% канцерогенов человека экзогенного происхождения и только 5% могут быть отнесены к веществам эндогенной природы. Количество факторов и воздействий, имеющих этиологическое значение в возникновении опухолевой трансформации соматических клеток в организме человека, довольно велико и они имеют различное происхождение.

Эндогенные (внутренние) факторы

- наследственные опухоли (множественный эндокринный аденоматоз, семейный полипоз);

- заболевания, предрасположенные к злокачественным трансформациям (нейрофиброматоз, синдром Пейтца-Егерса, множественные экзостозы, пигментная ксеродермия, болезнь Дауна и др.);

- наследственные иммунологические дефекты (Х-связанная агаммаглобулинемия, комбинированная иммунодефицитность и др.);

- органы, в возникновении опухоли в которых наследственность играет предполагаемую, но не доказанную роль (рак грудной железы, толстой кишки, желудка, легких, эндометриальные карциномы и др.)

Экзогенные (внешние) факторы

- химические канцерогены:

а) медикаменты (алкилирующие препараты, прокарбозины, эстроген, тестостерон, фенацетин, иммунодепрессанты и др.);

б) продукты индустриального происхождения (органические вещества - винил-хлориды, амины, бензин, бензидин, каменно-угольные смолы, асбестозы и др., а также неорганические - мышьяк, кадмий, никель, хром и др.); вредные привычки - табакокурение, злоупотребление алкоголем, погрешности в технологии приготовления пищи и гигиене питания и др.);

- радиация как в виде высокого уровня облучения (аварийные ситуации на АЭС, ядерное оружие, лучевая терапия), так и низкого уровня лучевого воздействия (ультрафиолетовая инсоляция, рентгенодиагностика и др.);

- инфекционные агенты: вирусы (африканской лимфомы Беркитта, назофарин-геальной карциномы и др.), гепатита В, гепатоцеллюлярного рака, паразитарные воздействия (шистозоматоз), грибы (афлотоксин).

- факторы неизвестной этиологии (приобретенные иммунодефициты).

Химические вещества-канцерогены разделяются на две главных группы: генотоксические канцерогены, которые реагируют непосредственно с ДНК клетки, и эпигенетические канцерогены, которые вызывают другие биологические эффекты, составляющие базу для их канцерогенности. Все известные к настоящему времени человеческие канцерогены являются генотоксическими.

Некоторые канцерогенные факторы (все лучевые и ионизирующие воздействия) влияют преимущественно на стадию инициации и их канцерогенное влияние может проявиться лишь через несколько лет и даже десятилетий. Так, например, лишь спустя четыре десятилетия после трагедии Хиросимы и Нагасаки стало очевидным значительное повышение частоты рака молочной железы среди женщин, подвергшихся атомной бомбардировке в этих городах в детском возрасте. Другие канцерогенные факторы (иммуносупрессоры) влияют главным образом на стадию промоции и их канцерогенное воздействие может проявиться даже через несколько месяцев. Однако различия между этими видами канцерогенного воздействия становятся все более трудно уловимыми вследствие возрастания многофакторности таких влияний. Кроме того, экзогенные канцерогены модифицируют скорость перехода из одной стадии канцерогенеза в другую и количество таких веществ довольно велико и вероятно продолжает увеличиваться.