Металлы к раковым клеткам

Иридий редко встречается на Земле, но изобилует в метеороитах. В земной коре было обнаружено большое количество иридия возрастом 66 миллионов лет, что привело к теории, что он появился на планете вместе с астероидом, который привел к исчезновению динозавров.

Ученые создали соединение иридия и органического материала, которое они нацеливают прямо на раковые клетки. Соединение передает энергию в клетки, превращая кислород внутри них в синглетный кислород, который ядовит и убивает клетку, оставляя невредимыми здоровые ткани.

Освещение лазером кожи на раковой области запускает процесс — он достигает светоактивного покрытия на соединении и активирует металл, который начинает заполнять раковые клетки синглетным кислородом.

Фотохимиотерапия — использование лазерного света для лечения рака — стремительно развивается как жизнеспособное, эффективное и неинвазивное лечение. Пациенты становятся все более устойчивыми к традиционным методам лечения, поэтому очень важно установить новые пути вроде этого для борьбы с болезнью.

Ученые обнаружили, что после атаки красным лазерным светом (который может проникать глубоко под кожу) на смоделированную опухоль легких, которую вырастили в лаборатории, активированный органико-иридиевый компонент проникал во все слои опухоли, убивая ее. Это продемонстрировало, насколько эффективным и далеко идущим было лечение.

Ученые также доказали, что этот метод безопасен для здоровых клеток, проведя лечение нераковой ткани и обнаружив, что она осталась невредимой.

Ученые использовали методы передовой масс-спектрометрии, чтобы получить беспрецедентный вид отдельных белков внутри раковых клеток — и это позволило им точно определить, какие белки были атакованы органико-иридиевым соединением.

Проанализировав большие объемы данных — тысячи белков из моделируемых раковых клеток — они пришли к выводу, что иридиевое соединение повредило ключевые молекулы рака в белках.

На сегодняшний день антидепрессанты для многих являются единственным способом борьбы с волнениями и стрессом. Несмотря на то, что разработка этих препаратов началась еще в 50-х годах прошлого века, ученые до сих пор точно не знают, как работают некоторые антидепрессанты. Но тот факт, что для многих людей они являются эффективными, не вызывает сомнений, иначе данные препараты […]

В 1869 году Дмитрий Менделеев представил коллегам из Русского химического общества совершенно новую версию периодической таблицы элементов. С того самого момента прошло 150 лет. Но Дмитрий Иванович не единственный, кто сумел организовать элементы таким образом, чтобы они показали всю сложность устройства мироздания и материи. Большое количество исследователей со всего мира пробовали свои силы в классификации […]

В советское время многие дети коллекционировали почтовые марки, а в начале 2000-х годов собирали вкладыши от жвачек. Эти времена прошли, поэтому увлечения людей стали серьезнее — в это трудно проверить, но на данный момент в мире насчитывается более 40 тысяч собирателей метеоритов. Высокий интерес к метеоритам связан с их внеземным происхождением, ведь кому бы не […]

• Чем раковые клетки отличаются от нормальных?
• Каковы причины появления раковых клеток?
• Какие бывают типы генов рака?
• Основные характеристики и строение раковых клеток
• Как выглядят раковые клетки под микроскопом?
• Как развиваются раковые клетки, какие этапы проходят в своем развитии?
• Ликвидация раковых клеток: что помогает их уничтожить?

Чем раковые клетки отличаются от нормальных?

Для того чтобы организм человека правильно работал как единое целое, каждая клетка в нем должна подчиняться общим правилам и обладать некоторыми основополагающими свойствами:

Не перестает размножаться. Сколько бы своих копий ни создала опухолевая клетка, она не останавится. Злокачественная опухоль постоянно растет и распространяется в организме.

Не специализируются. Раковая клетка не становится специализированной и не выполняет полезные для организма функции. Процесс клеточной специализации называется дифференцировкой. Чем ниже степень дифференцировки, тем агрессивнее ведет себя рак.

Каковы причины появления раковых клеток?

Почему в теле конкретного человека возникли раковые клетки — вопрос во многом риторический.

Каждая живая клетка функционирует и размножается в соответствии с заложенной в ней генетической информацией. При возникновении определенных мутаций эти тонкие механизмы регуляции сбиваются, и может произойти злокачественное перерождение.

Сложно сказать, что именно привело к таким мутациям в каждом конкретном случае. Современным врачам и ученым известны лишь факторы риска, которые повышают вероятность злокачественного перерождения и развития заболевания. Вот основные из них:

• Неблагоприятная экологическая ситуация.
• Курение.
• Чрезмерное употребление алкоголя.
• Профессиональные вредности, контакт с канцерогенными веществами и различными излучениями на производстве.
• Ожирение, избыточная масса тела.
• Ультрафиолетовое излучение солнца и соляриев.
• Малоподвижный образ жизни.
• Возраст: со временем мутации накапливаются, поэтому вероятность возникновения в организме раковых клеток повышена у пожилых людей.
• Нездоровое питание: преобладание в рационе животных жиров, красного и обработанного мяса.

Ни один из этих факторов не приводит со стопроцентной вероятностью к развитию злокачественной опухоли.

Какие бывают типы генов рака?

Не все мутации одинаково опасны. К раку приводят те, которые возникают в определенных генах:

Онкогены активируют размножение клеток. Злокачественное перерождение происходит, когда они становятся слишком активны. В качестве примера можно привести ген, который кодирует белок HER2. Этот белок-рецептор находится на поверхности клетки и заставляет ее размножаться.

Мутации, которые приводят к раку, могут быть наследственными (возникают в половых клетках) и соматическими (возникают в клетках тела в течение жизни).

Основные характеристики и строение раковых клеток

Раковые клетки обладают тремя основополагающими характеристиками, за счет которых так опасны онкологические заболевания:

• Способность к бесконтрольному размножению.
• Способность к инвазии — прорастанию в окружающие ткани.
• Способность к метастазированию — распространению в организме и образованию новых очагов в различных органах.

Не всякая опухолевая клетка — раковая. Раком или карциномой называют злокачественные опухоли из эпителиальной ткани, которая выстилает кожу, слизистые оболочки внутренних органов, образует железы. Из соединительной ткани (костной, жировой, мышечной, хрящевой, кровеносных сосудов) развиваются саркомы. Злокачественные заболевания органов кроветворения называют лейкозами. Опухоли из клеток иммунной системы — лимфомы и миеломы.

Как выглядят раковые клетки под микроскопом?

Если коротко, то они сильно отличаются от нормальных, тех, что ожидает увидеть патологоанатом, когда рассматривает под микроскопом фрагмент ткани. Раковые клетки имеют более крупные или мелкие размеры, неправильную форму, аномальное ядро. Если нормальные клетки в одной ткани все примерно одинаковых размеров, то раковые зачастую разные. Ядро содержит очень много ДНК, поэтому оно крупнее (его размеры тоже вариабельны), а при окрашивании специальными веществами выглядит более темным.

Из нормальных клеток образуются определенные структуры, например, железы. Раковые клетки располагаются более хаотично. Например, они образуют железы искаженной, неправильной формы или непонятные массы, которые на железы совсем не похожи.

Как развиваются раковые клетки, какие этапы проходят в своем развитии?

Раковые опухоли растут за счет деления клеток, которые входят в их состав. Во время деления злокачественная клетка образует две своих копии, таким образом, рост происходит в геометрической прогрессии. Например, для того чтобы образовалась опухоль размером 1 см, нужно около 30 удвоений. Через 40 удвоений новообразование достигает веса 1 кг, и этот размер считается критическим, смертельным для пациента.

Согласно современным представлениям, за рост злокачественной опухоли отвечают так называемые стволовые опухолевые клетки. Они активно делятся, в то время как другие опухолевые клетки просто существуют. Современные ученые заняты поиском методов лечения, направленных против этих стволовых клеток.

Время удвоения опухолевых клеток бывает разным. Например, при лейкозе это происходит за 4 дня, а при раковых новообразованиях толстой кишки — за 2 года. Проходит много времени, прежде чем опухоль достигнет настолько больших размеров, что станет проявляться какими-либо симптомами. Например, если у онкологического больного появились некоторые жалобы, и после этого он прожил год, вероятно, опухоль в его организме на момент появления жалоб существовала уже около трех лет, просто он об этом не знал.

Пока раковая опухоль небольшая, ей вполне хватает кислорода. Но по мере роста она все сильнее испытывает кислородное голодание — гипоксию. Чтобы обеспечить свои потребности, опухолевые клетки вырабатывают вещества, которые стимулируют образование кровеносных сосудов — ангиогенез.

По мере роста опухоли происходит инвазия — распространение раковых клеток в окружающие ткани. Они вырабатывают ферменты, которые разрушают нормальные клетки.

Некоторые из них отрываются от материнской опухоли, проникают в кровеносные и лимфатические сосуды, образуют в них вторичные очаги — метастазы. В этом самая главная опасность злокачественных опухолей. Именно метастатические очаги становятся причиной гибели многих онкологических пациентов.

Ликвидация раковых клеток: что помогает их уничтожить?

С раковыми клетками можно бороться разными способами. Например, удалить их из организма хирургическим путем. Но это возможно лишь в случаях, если опухоль не успела сильно распространиться в организме. Даже если можно выполнить радикальную операцию, никогда нет стопроцентной гарантии того, что в организме не остались микроскопические опухолевые очаги, которые в будущем станут причиной рецидива. Поэтому зачастую хирургические вмешательства дополняют адъювантной и неоадьювантной терапией.

Другие методы лечения:

В Европейской клинике применяются наиболее современные оригинальные препараты для борьбы с раком. У нас есть возможность провести молекулярно-генетический анализ опухолевой ткани, разобраться, из-за каких мутаций клетки стали злокачественными, и назначить наиболее эффективную персонализированную терапию. Свяжитесь с нами, мы знаем, как помочь.

• Раковым клеткам присущи несколько определенных свойств

• В отличие от здоровых клеток, при росте на чашках Петри, при контакте с окружающими клетками раковые не прекращают деление

• Для поддержания роста и пролиферации для раковых клеток характерна пониженная потребность в ростовых факторах

• В отличие от здоровых, раковые клетки, растущие в культуре не нуждаются в прикреплении к физическим субстратам — эта независимость роста от фиксации с поверхностью является их характерной чертой

• В отличие от культуры здоровых клеток, у которые деление останавливается через определенное количество циклов, раковые клетки бессмертны и поэтому после образования определенного числа поколений клеток не прекращают деления

• Для раковых клеток часто характерны хромосомные аберрации, в том числе, изменение числа хромосом и их структуры

Годами исследователи описывали специфические особенности раковых клеток. Они суммированы в таблице ниже. Многие эти особенности лучше изучать, выращивая клетки в культуре (in vitro), чем исследовать ткани организма (in vivo). Большинство раковых клеток удобно выращивать в чашках Петри. В то же время многие типы здоровых клеток гораздо труднее растить in vitro.

Здоровые клетки, помещенные в чашку Петри с питательной средой, оседают на дно и делятся до тех пор, пока не заполнят все дно, после чего их рост прекращается. Этот феномен носит название контактное торможение и означает, что при контакте клеток друг с другом механизм пролиферации выключается. Поэтому нормальные клетки образуют слой, толщина которого соответствует одной клетке, т. е. монослой. Когда слой клеток полностью покрывает дно чашки Петри, он называется конфлуентным монослоем.

Раковые клетки ведут себя совершенно другим образом. На рисунке ниже показано, что, когда они растут на чашках Петри, их рост продолжается в течение долгого времени после того, как они образовали межклеточные контакты. Невозможность прекратить деление приводит к тому, что клетки начинают образовывать слои на поверхности друг у друга.

Если раковые клетки растут среди большого количества нормальных клеток на чашках Петри, то в конце концов их потомки образуют плотные скопления клеток, окруженные монослоем здоровых клеток, которые называются фокусы. Количество таких фокусов легко подсчитать даже невооруженным глазом. Таким образом, биологи легко подсчитывают число клонов трансформированных клеток, находящихся в популяции здоровых.

Потеря контактного торможения является не единственным отличительным свойством раковых клеток. Когда суспензия этих клеток смешивается с агаровом гелем и помещается в чашку Петри, они образуют сферические колонии. Напротив, здоровые клетки не способны расти в суспензии, и для того, чтобы они начали размножаться, они должны прочно прикрепиться к поверхности дна чашки Петри. Поэтому для здоровых клеток характерен прикрепленный рост, в отличие от раковых клеток, рост которых не зависит от прикрепления.

К числу клеток, легко культивируемых in vitro, относятся клетки соединительной ткани, называемые фибробластами. Когда культуру фибробластов, растущую в чашках Петри, по мере достижения конфлуентности пересаживают в другие чашки, клетки продолжают расти и делиться, но по прошествии определенного времени прекращают пролиферировать. Прекращение роста означает, что клетки каким-то образом способны ограничивать количество циклов деления и что, когда линия клеток исчерпывает отпущенное число циклов деления, рост ее останавливается.

Это происходит даже несмотря на то, что окружающие условия остаются оптимальными для пролиферации. Об этом свидетельствуют наблюдения, согласно которым, в зависимости от типа клеток и их источника (организма), пролиферация останавливается после образования 30, 40 или 50 поколений клеток.

Рисунок ниже иллюстрирует это положение. По сравнению со здоровыми клетками, раковые представляют собой полный контраст. Адаптировавшись к условиям культивации, они способны к бесконечной пролиферации и, таким образом, являются иммортализованными.

Культуры раковых клеток также обладают другими особенностями, которые отличают их от здоровых клеток. При выращивании культуры здоровых клеток они нуждаются в питательных добавках, представляющих собой больше чем просто питательные компоненты (аминокислоты, глюкоза, витамины). Питательная среда должна также содержать сыворотку, полученную из телячьей крови. Эта сыворотка содержит ростовые факторы (GF), представляющие собой белки, которые выделяются одними клетками для поддержания роста других.

Один из распространенных ростовых факторов сыворотки, тромбоцитарный фактор роста (PDGF), выходит из тромбоцитов в процессе свертывания крови, наступающего после повреждения тканей. Обычно при высвобождении PDGF на участке раневой поверхности он оказывает стимулирующее действие на рост соседних фибробластов, которые затем участвуют в регенерации ткани. Аналогичным образом, присутствие фактора в ростовой среде необходимо для стимуляции роста фибробластов на чашках Петри; без добавления PDGF клетки в течение недель остаются жизнеспособными не не делятся и не растут.

В сканирующем электронном микроскопе видно,
что здоровые клетки распластываются и образуют длинные выросты,
в то время как опухолевые клетки округляются и образуют плотные компактные массы.

Для роста различных типов эпителиальных клеток в культуре необходимы другие ростовые факторы, например такие, как эпидермальный ростовой фактор (EGF). На рисунке ниже представлены механизмы действия ростовых факторов.

Фактически все типы здоровых клеток для стимуляции своего размножения требуют присутствия в среде одного или нескольких ростовых факторов. Это наблюдение привело к важному заключению, касающемуся биологических характеристик большинства клеток: они не пролиферируют, если отсутствует индуцирующий внешний стимул, особенно относящийся к сигалам, передаваемым с помощью GF, присутствующего в окружающей среде. Этот вывод совершенно неприложим к раковым клеткам, и для них необходимы существенно меньшие концентрации GF, чем для здоровых клеток.

Раковые клетки способны сами стимулировать свою пролиферацию, рост и деление, и поэтому в основном не зависят от экзогенных ростовых сигналов.

Важно, что раковые клетки редко становятся совершенно независимыми от внешних ростовых факторов. Гораздо чаще они сохраняют зависимость от определенных клеточных факторов, которые необходимы для пролиферации соответствующего типа здоровых клеток. Так, для роста большинства типов опухолей молочной железы необходимы эстрогены, а для роста опухолей предстательной железы, андрогены. (Хотя обычно считают, что оба агента относятся к гормонам, они регулируют пролиферацию раковых клеток, функционируя как ростовые факторы.) Также для поддержания выживаемости многих типов раковых клеток человека необходим инсулиноподобный фактор роста 1(IGF-1).

В отличие от PDGF и EGF, которые стимулируют рост, некоторые внеклеточные факторы ингибируют пролиферацию клеток. К числу наиболее изученных факторов такого рода относится TGF-b, проявляющий мощное ингибирующее действие на пролиферацию различных типов эпителиальных клеток. По своему действию он напоминает GF с отрицательным эффектом (из-за способности индуцировать неприкрепленный рост некоторых клеток, он получил свое первоначальное название фактора роста опухоли). Опять-таки, в отличие от здоровых, раковые клетки по-разному реагируют на присутствие этого фактора.

Многие из них выработали способность противостоять ингибирующему эффекту TGF-b и продолжают делиться в присутствии довольно значительных концентраций этого GF с отрицательным эффектом.

Таким образом, раковые клетки проявляют неодинаковое отношение к сигнальным молекулам, присутствующим во внешнем окружении. Они относительно независимы от экзогенных сигналов, стимулирующих рост, и в то же время вырабатывают устойчивость к сигналам, его подавляющим. Такое отношение к сигнальным молекулам позволяет сделать общий вывод, касающийся биологии раковой клетки: эти клетки теряют связь с сигнальными молекулами, присутствующими в их окружении (а именно с положительно и отрицательно действующими GF).

Еще одна важная особенность раковых клеток заключается в том, что они часто характеризуются аберрантным хромосомным набором: некоторые хромосомы отсутствуют, другие присутствуют в избыточном количестве, а при объединении сегментов нормальных хромосом образуются необычные хромосомы. Такая аномалия хромосом, называемая анеуплоидией, контрастирует с нормальной картиной хромосомного набора, характерной для здоровых клеток — эуплоидией. На рисунке ниже показана микрофотография анеуплоидной опухолевой клетки, полученная после флуоресцентной гибридизации in situ.

Суммируя все вышесказанное, можно прийти к выводу, что раковым клеткам свойственно значительное количество различных аномалий. Однако перечисленными их особенностями список не исчерпывается. Необходимо учитывать, что раковые и здоровые клетки разделяют также ряд общих черт, что часто делает очень трудной задачу их избирательного уничтожения, не затрагивая при этом здоровые.

Рост популяции здоровых клеток прекращается через 30-40 удвоений.
После этого популяция вступает в т.н. фазу покоя.
Типичная схема внутриклеточных событий при пе редаче сигнала.
Лиганд (в данном случае PDGF) связывается рецептором и активирует каскад внутриклеточных событий,
при водящий к изменению состояния клетки.
Основными сигнальны ми процессами в клетке является фосфорилирование белков, также гидролиз липидов и ГТФ.
На этой микрофотографии показан препарат хромосом клетки одного из колоректальных раков.
Хромосомы окрашены с помощью специфических гибридизационных зондов, меченных различными флуорохромами,
которые позволяют визуализировать дефекты их структуры и количества.

Вот некоторые важные факты о раковых клеток, которые необходимо знать.

• В каждом человеческом организме присутствуют раковые клетки, которые «просыпаются«по крайней мере 6 раз в течение жизни. Тем не менее, они не могут быть выявлены стандартным тестом, пока не размножатся до нескольких миллиардов. В случае сильной иммунной системы, эти раковые клетки борются, и их размножение предотвращается.
• Раковые клетки могут развиваться и размножаться в случае дефицита в организме некоторых важных питательных веществ. Кроме того, наиболее распространенные факторы риска это: вредные привычки образа жизни, неправильное питание, окружающая среда и генетика.
• Вы можете укрепить вашу иммунную систему, и, таким образом, предотвратить размножение раковых клеток, потребляя полезную пищу и пищевые добавки.
• Химиотерапия вредна для легких человека, почек, сердца, печени и других органов, и она на самом деле конечно убивает быстро растущие раковые клетки, но в тоже время разрушает и здоровые клетки.
• Здоровые клетки, органы и ткани разрушаются излучением, и это также вызывает шрамы и ожоги.
• Первоначальное лечение заключается в лучевой и химиотерапии и оно может уменьшить размер опухоли, но с другой стороны, даже длительное лечение химиотерапией не разрушает опухоль.
• Химиотерапия влияет на иммунную систему, вырабатывая токсины, и, таким образом, делает пациента восприимчивым к дальнейшим осложнениям и инфекциям.
• Излучение и химиотерапия приводят к мутации раковых клеток, что делает сложным процесс уничтожения рака. Иногда даже хирургическое вмешательство не способно остановить распространение раковых клеток на другие органы.
• Исключив из своего рациона пищевые продукты, которые способствуют размножению раковых клеток, вы можете помешать им стать опухолью.
• Какая пища полезна для раковых клеток?
• Раковые клетки живут в кислой среде, поэтому вы должны заменить обработанные пищевые продукты и мясо, которые повышают кислотность, курицей и рыбой.
• Раковые клетки питаются слизью, а употребление молока создает слизь, особенно в желудочно-кишечном тракте. Поэтому заменить его несладкой соей.
• Раковые клетки питаются сахаром, так что вы должны исключить сахар полностью, и употреблять патоку или мед, но в умеренных количествах.
• «Подщелачивайте«организм, потребляя семена, орехи, цельное зерно, овощи и фрукты. Потребляйте больше овощных соков и ешьте сырые овощи несколько раз в день, так как свежие овощные соки и овощи дают живые ферменты и стимулируют рост здоровых клеток.
• Такие добавки как витамин Е — приводят к апоптозу или запрограммированной клеточной гибели, НЖК, бета-глюкан, минералы, антиоксиданты, IP6, витамины, укрепляют иммунную систему и таким образом борются с раковыми клетками.
• Пейте только очищенную воду, и избегайте опасных тяжелых металлов и токсинов, содержащихся в водопроводной воде.
• Пейте зеленый чай вместо кофе и шоколада, так как они богаты кофеином, а чай обладает мощными свойствами, которые ведут борьбу с раком.
• Пищеварительным ферментам необходимо много времени, чтобы переварить белки, содержащиеся в мясе, поэтому непереваренное мясо остается в кишечнике и вызывает накопление токсинов.
• Таким образом, уменьшите количество употребляемого мясо, так ваш организм сможет вырабатывать больше ферментов, которые чрезвычайно важны для нападения на белковые стенки пораженных раковых клеток. Таким образом, организм будет легко бороться с раковыми клетками.
• Раковые клетки не способны жить в насыщенной кислородом среде, поэтому убедитесь, что вы регулярно занимаетесь физическими упражнениями и глубоко дышите, чтобы обеспечить достаточное снабжение кислородом на клеточном уровне, что убивает раковые клетки.
• Рак влияет не только на ваш организм, но и на дух и разум! Таким образом, вы должны оставаться позитивным, и иметь оптимистичное отношение к вашему лечению с целью борьбы с этой смертельной болезнью.
• Избегайте стрессов, гнева и печаль и поскольку они способствуют кислой среде в вашем организме, а также больше отдыхайте и постарайтесь прожить свою жизнь счастливо и полноценно!

Клетка – это невероятно сложная структура размером порядка от 10 до 100 микрон (тысячной доли мм). Наука ещё далека от раскрытия всех тайн, которые несёт в себе клетка, но уже известно, что именно нарушение различных функций клетки является основным виновником развития рака.

Учёные доказали, что началом каждой злокачественной опухоли служит перерождение одной нормальной клетки в раковую. Переродившаяся клетка обретает новые способности и передаёт их далее.

Состав раковых клеток

Каждая клетка организма состоит из ядра, протеинов, митохондрий и плазматической мембраны, любой из них отдельно выполняет свои функции, также происходит и в раковой клетке. Рассмотрим организм как государство, а клетку – как город.

При условии, что клетка – это город, ядро клетки можно считать мэрией, а гены – это законы. Так вот, клетка содержит около 25 тысяч законов, а текст законов состоит всего из четырёх букв: А, Т, С и G, и объединён в одну книгу – ДНК. Конечно же, соблюдение этих законов важно, ведь они диктуют городу (клетке) его поведение, к примеру, заставляют вовремя выработать протеины, которые играют жизненно важную роль в состоянии города (в клетке).

Протеины можно считать рабочей силой города (клетки), они выполняют большинство функций, важных для поддержания целостности клетки, таких как: преобразование питательных веществ и их транспортировку для производства энергии, передачу информации об изменениях, происходящих во внешнем окружении клетки.

А также среди рабочей силы (протеинов) есть и мастера (ферменты), которые преобразуют неиспользуемые вещества в продукты, необходимые для жизни города (клетки). Ещё ферменты позволяют клетке своевременно приспосабливаться к любым внешним изменениям, влияя на функцию других протеинов.

Важнейшей задачей клетки является постоянный контроль выполнения законов, которые диктуют производство ферментов, ведь неверное истолкование закона может привести к изготовлению изменённых протеинов, неспособных правильно выполнять свою работу, они могут демонстрировать чрезмерное усердие, чем приведут к нарушению работы клетки. Следовательно, перерождение клетки в раковую всегда вызвано ошибками в изготовлении протеинов.

Митохондрия

Митохондрию можно назвать энергетической станцией города (клетки), это место, где энергия, которая содержится в молекулах, получаемых из пищи (протеинов, липидов, сахара), превращается в энергию клетки (аденозинтрифосфорная кислота, АТФ). В качестве топлива выступает кислород, что в дальнейшем, к сожалению, приводит к образованию так называемых свободных радикалов, своего рода отходов после производства энергии. Именно из-за свободных радикалов могут происходить мутации генов, что в последующем приводит к ошибкам в производстве протеинов и преобразованию клетки в раковую.

Плазматическая мембрана

Плазматическая мембрана – это контролирующий орган для клетки, отвечающий за безопасность и связь с окружающей средой. Именно эта структура действует как барьер между внешней средой и содержимым клетки. Протеины, входящие в состав плазматической мембраны, так называемые рецепторы, выявляют химические сигналы, которые посылают сигналы в клетку, давая возможность своевременно отреагировать на изменения в окружающей среде.

Клетка - очень сложная структура, повреждения которой могут привести к нарушению процессов её дифференцировки и размножения, после чего она перестаёт подчиняться организму и начинает бесконтрольно делиться. Именно такие клетки в дальнейшем будут составлять основную массу опухоли.

Свойства раковой клетки

Клональная природа. Как уже известно, опухоль развивается из одной дефектной клетки. Раковая клетка обладает способностью воспроизводить себе подобную. Мутация клетки происходит либо за счёт воздействия канцерогена, либо из-за наследственных мутаций некоторых генов. Раковые клетки дефектны, их смерть наступает намного раньше, чем у нормальных клеток, но скорость их образования всё же опережает отмирание в несколько раз.

Бесконтрольный и неограниченный рост. В норме способность клетки к делению ограничена, а вот раковая клетка может воспроизводиться бесконечно. Виновниками данной способности являются теломеры, то есть концевые участки хромосом. У нормальной клетки при делении теломеры укорачиваются и с каждым делением снижается их активность, до полной потери способности к делению, а вот в раковой клетке фермент теломераза восстанавливает длину, сохраняет активность и поддерживает способность к дифференцировке клетки.

Нестабильность генома. Нестабильность генома напрямую связана с дефектами репарации клетки. Проще говоря, клетка неспособна исправлять повреждения в молекулах ДНК и распознавать мутации, что обусловлено чувствительностью к канцерогенам и способностью образования клонов клеток, которые всё менее чувствительны к механизмам, сдерживающих пролиферацию. Поэтому злокачественные клетки обретают способность прорастать в соседние здоровые ткани. Со временем раковые клетки обретают способность мигрировать по всему организму, формируя другие опухолевые узлы в здоровых тканях.

Утрата зависимости от окружения. В норме здоровая клетка делится только после адгезии, то есть после соединения клеток в правильный тип гистологической структуры, специфичный для данных клеток (ткань). При условии образования сплошного слоя в толщину одной клетки деление прекращается. Клетка раковой опухоли способна расти в полужидкой среде без адгезии и даже продолжает делиться после образования сплошного слоя.

Стадии развития раковых клеток

Способности к неуязвимости раковая клетка обретает спустя довольно длительный период, проходя определённые стадии своего развития. Механизм развития, в морфологическом освещении, следует разделить на два этапа:

1. Стадия предопухолевых изменений. Данная стадия обязательна при развитии опухоли, проявляется в виде фоновых изменений, таких как: дистрофия, атрофия, метаплазия и гиперплазия. Эти изменения и ведут к структурной перестройке тканей, а также являются основой для возникновения очагов дисплазии и гиперплазии, которые собственно и рассматриваются морфологами как предопухолевые.

Наибольшее внимание специалисты уделяют клеточной дисплазии, под которой понимают разрастание опухолевых клеток, вызванным нарушением координации между их дифференцировкой и пролиферацией. Морфологи выделяют несколько степеней дисплазии, при этом её крайнюю степень довольно трудно отграничить от опухоли.

Выявление предопухолевых изменений имеет колоссальное практическое значение. Ведь оно позволяет своевременно диагностировать изменения и предупреждать возникновение новообразования. Латентный период рака (так называют период от предрака до развития рака) для новообразований различной локализации зачастую отличается, а иногда исчисляется десятками лет.

2. Стадия формирования и роста новообразования. Раковые клетки при различных условиях ведут себя по-разному, поэтому только на основании экспериментальных данных специалисты составили следующую схему развития рака:

Нарушения в процессе регенерации.

Предопухолевые изменения, выраженные в виде дисплазии и гиперплазии.

Стадийное приобретение опухолевой клеткой свойств раковой клетки.

Образование опухолевого зачатка.

Прогрессия злокачественной опухоли.

Что может служить причиной развития рака

Наличие раковых клеток в организме обусловлено не только нарушением механизмов в системе противоопухолевой защиты, но и влиянием канцерогенов. По статистике, канцерогены являются виновниками возникновения раковых опухолей у 85% больных раком. Это:

Химические канцерогены. Науке известно более полутора тысяч химических соединений с канцерогенным эффектом, провоцирующих рак, но опасными признаны всего пятьдесят. На первом месте находится курение (факторы сгорания табака), эта привычка является инициатором рака у 40% онкобольных. Второе место – пищевая промышленность, другими словами химические добавки, применяемые в производстве продуктов питания, вызвали развитие рака у 30%. На третьем месте – производства и промышленность (отходы, выбросы, испарения), стали виновниками в 10% случаев возникновения рака.

Физические канцерогены.

Биологические канцерогены.

Онкогенные вирусы:

ДНК-содержащие. К ДНК-содержащим вирусам относят: некоторые аденовирусы, герпесвирусы (вирус Эпштейн-Барр вызывает развитие лимфом) и паповавирусы (вирус папилломы человека чаще всего вызывает рак шейки матки).

РНК-содержащие. К онкогенным ретровирусам относят вирусы гепатита В и С, которые вызывают рак печени.

Эндогенные канцерогены. К эндогенным канцерогенам относят канцерогены, которые образовались в организме в ходе нарушений метаболизма, а в частности - гормонального дисбаланса.