Опухоль
О́пухоль (греч. ὄγκος), патологическое объёмное образование в каком-либо органе, возникающее вследствие избыточного размножения генетически изменённых клеток того или иного гистогенеза. В зависимости от клинико-морфологических признаков и особенностей роста и распространения по организму опухоли делят на доброкачественные и злокачественные.
Доброкачественную опухоль характеризуют медленный рост с раздвиганием окружающих тканей без проникновения в них, локализация в месте возникновения и обычно отсутствие значительного влияния на функционирование организма.
Для злокачественной опухоли свойственны быстрый неконтролируемый рост с проникновением опухолевых клеток в окружающие нормальные ткани (т. н. инвазия опухоли) и распространением их током крови или лимфы в отдалённые органы и ткани, где образуются вторичные опухолевые очаги – метастазы. Развитие злокачественной опухоли часто приводит к смерти организма.
Современные классификации опухолей основаны на учёте гистогенетической разновидности и степени злокачественности образующих её клеток, размеров и прорастания первичного очага опухоли в окружающие ткани, наличия и локализации метастазов. Большинство опухолей у человека возникает из эпителиальных клеток (злокачественные формы их обозначают терминами «рак», «карцинома»), реже – из клеток соединительной ткани (злокачественные формы – саркомы). Также используют термины «тумор» и «неоплазма» для обозначения опухолей.
Перевиваемая суспензионная культура клеток множественной миеломы человека RPMI 8226 в поле зрения светового микроскопа.
Фото: Дарья Климова.Избыточное размножение генетически изменённых кроветворных клеток чаще называют новообразованиями, не опухолями. Выделяют злокачественные формы – лейкозы, лимфомы, миеломы.
Наряду с опухолевыми клетками опухоли включают привлекаемые из нормальных тканей клетки стромы (фибробласты, клетки кровеносных и лимфатических сосудов, макрофаги и др.), которые не только участвуют в формировании структуры опухоли и её кровоснабжении, но и стимулируют рост, инвазию и метастазирование опухоли.
В основе возникновения опухоли лежит нарушение контроля процесса деления клеток, обеспечивающего постоянный процесс обновления тканей. В результате мутаций или эпигенетических изменений в каких-либо из размножающихся клеток может образоваться вариант, нечувствительный к сигналам, ограничивающим избыточное размножение клеток, и в нём будут постоянно инициироваться всё новые акты клеточного деления. Таким образом создаётся неограниченно размножающийся клеточный клон, который, накапливая дополнительные мутации, способен избавляться от иммунологического надзора, обеспечивать своё кровоснабжение, выходить за пределы собственной ткани и размножаться на территориях других тканей. Мутации чаще всего возникают в соматических клетках какого-либо органа (обычно в его стволовых клетках или в их незрелых потомках), наследуются только опухолевыми клетками и не передаются от организма к организму (спорадические, ненаследственные опухоли). Если мутации происходят в половых клетках, то все клетки развившихся из них организмов несут такие мутации, резко увеличивая риск развития опухоли. Кроме того, эти мутации могут передаваться из поколения в поколение, обусловливая появление наследственных форм опухоли.
Риск возникновения опухоли повышают многие факторы, в том числе канцерогенные вещества; увеличение содержания в организме эндогенных мутагенов (активных форм кислорода, продуктов перекисного окисления липидов), наблюдаемое в очагах воспаления или при нарушениях метаболических реакций и особенностях питания (чрезмерное потребление жиров, копчёностей, солений); инфицированность онкогенными вирусами; особенности гормонального статуса (изменение нормальной концентрации гормонов) организма и др.
Способность клеток к образованию опухоли возникает в связи с тем, что в результате наследственных генетических изменений они приобретают ряд свойств, основными из которых являются:
Снижение потребности во внешних сигналах для инициации и поддержания пролиферации клеток.
Нечувствительность к различным ингибирующим процесс роста сигналам, в том числе вследствие отсутствия ограничения числа возможных клеточных делений (т. н. иммортализация).
Подавление программируемой смерти клеток (апоптоза).
Повышенная миграционная активность клеток.
Способность вызывать изменения ближайших и отдалённых тканей организма, обеспечивающие ангиогенез (образование в опухоли кровеносных сосудов) и стимуляцию процессов размножения, инвазирования и метастазирования опухоли.
Блокирование дифференцировки клеток.
Генетическая нестабильность, обеспечивающая повышенный темп изменений свойств клеток и, как следствие, появление и отбор всё более автономных и агрессивных клонов опухолевых клеток, не распознаваемых системой иммунологического надзора, т. е. опухолевую прогрессию.
Среди этих свойств основополагающим для опухолевых клеток является снижение потребности во внешних сигналах для инициации и поддержания их пролиферации. Оно возникает вследствие изменений генома, обеспечивающих способность этих клеток генерировать внутри себя митогенные сигналы, обычно исходящие от внешних стимулов. Чаще это происходит вследствие мутаций компонентов внутриклеточных систем, проводящих сигналы от поверхности клетки к её генетическому аппарату, в связи с чем изменяется содержание определённых мРНК и белков, ответственных за пролиферацию клеток. Гены, кодирующие эти компоненты, относятся к категории онкогенов. Их экспрессия (активация) и размножение стимулируют инвазию опухолевых клеток в окружающие ткани и последующее метастазирование, являющееся основной причиной смерти онкологических больных.
Способность опухолевых клеток к метастазированию обусловлена комплексом приобретаемых ими возможностей:
проникать в сосуды (интравазация) и выходить из них (экстравазация);
выживать в условиях враждебного им микроокружения за счёт апоптоза, анойкиса (вид апоптоза, осуществляемого путём разрыва контакта клетки с субстратом) и других механизмов;
выделять цитокины и хемокины, индуцирующие не только изменения микроокружения (воспаление, образование сосудов и др.), но и формирование в отдалённых органах т. н. преметастатических ниш, в которых «заякориваются» (оседают) и размножаются мигрировавшие опухолевые клетки, образующие метастаз.
Злокачественный характер «поведения» опухолевых клеток требует приобретения ими свойств, возникающих в результате мутаций многих генов, что возможно лишь при генетической нестабильности этих клеток, которая является следствием мутаций, приводящих к увеличению продукции в них активных форм кислорода и других эндогенных мутагенов, снижения точности репликации ДНК и сегрегации хромосом в процессе митоза, а также нарушений системы репарации повреждений ДНК или ошибок её репликации и др. Изучением опухолей занимается специальная область медицины – онкология.