Патофизиология злокачественных опухолей. Канцерогенез (стр. 1 )

Патофизиология злокачественных опухолей. Канцерогенез

Проблема опухолевого роста является одной из центральных в современной медицине. Важность ее объясняется, во-первых, тем, что по данным Международного агентства по изучению рака (Лион, Франция) в 2000 году в мире было зарегистрировано 10 миллионов случаев заболевания злокачественными опухолями. Смертность от злокачественных опухолей стоит на втором месте в мире, уступая только смертности от сердечно - сосудистых заболеваний.

Во-вторых, опухолевый рост - это одно из самых загадочных явлений биологии и медицины. Свыше ста лет тому назад великий немецкий патолог Рудольф Вирхов заметил: «Нет на земле человека, который мог бы сказать, что такое рак». Эти слова в определенном смысле не потеряли своего значения и сейчас, несмотря на то, что знания об особенностях строения, метаболизма и динамики развития злокачественных опухолей в настоящее время весьма глубоки и обширны.

В-третьих, пока не существует достаточно эффективных радикальных методов лечения опухолей, кроме их оперативного удаления на ранних стадиях процесса, рентгено - и радиотерапии, которая, как правило, приносит ощутимый успех лишь при достаточно поверхностно расположенных опухолях, и химиотерапии, результаты которой далеко не однозначны.

В-четвертых, в последние десятилетия произошло значительное увеличение частоты заболеваний опухолями. В определенное степени оно является относительным, поскольку с каждым годом улучшается онкологическая диагностика. Кроме того, численность населения земного шара растет, и одновременно с этим удлиняется средняя продолжительность жизни людей, а опухоли - чаще всего болезни пожилого возраста.[1]/

Но помимо этого относительного возрастания отмечается и абсолютное увеличение числа заболеваний злокачественными опухолями, особенно в городах, что в первую очередь связано с неблагоприятными экологическими факторами.

1.  Определение понятия «опухоль»

Итак, что же такое «опухоль»? В настоящее время, к сожалению, можно дать определение опухолевому росту лишь по его основным проявлениям, не касаясь ни причин, ни механизмов развития этого заболевания.[2]/

Опухоль - это патологический процесс, характеризующийся безудержным размножением клеточных элементов без явлений их созревания.

Это определение означает, что клетки опухолей имеют не останавливающийся рост, и в процессе этого роста они не созревают, сохраняя характер эмбриональных элементов. Как говорят онкологи, «формула» опухоли выглядит так: «плюс рост, минус дифференцировка».

2.  Место опухолей в эволюции

Рассмотрим опухолевый процесс с общебиологической точки зрения. Прежде всего, следует задать вопрос: являются ли опухоли чисто человеческим страданием или, как говорит видный американский иммунолог Каудри, это – «страдание движущихся потоков протоплазмы»?

Многочисленные факты свидетельствуют о том, что опухоль - это общебиологическое явление, свойственное многим организмам. Помимо человека, опухолями болеют все млекопитающие. Определенное исключение составляют лишь морские свинки, у которых опухоли возникают чрезвычайно редко. Опухоли наблюдаются у многих птиц. Среди пойкилотермных животных опухолями наиболее часто болеют рыбы, причем, например, у осетровых рыб заболеваемость опухолями носит эпидемический характер. Опухолями болеют беспозвоночные: пчелы, мухи, моллюски, ракообразные. Злокачественные новообразования встречаются и у растений.[3]/

Даже у простейших отмечаются явления, характерные для клеток злокачественных опухолей. Так, например, среди парамеций встречаются «парамеции - убийцы», которые могут существовать, только пожирая себе подобных, что аналогично явлениям аутофагии в опухолях.

Таким образом, можно сказать, что опухоли - это патологический процесс, свойственный живому вообще.

Посмотрим на эту проблему в другом аспекте. Являются ли опухоли чем-то новым для животного и растительного мира или они существуют также давно, как и все живое? Палеонтологи описали следы злокачественной опухоли остеомы на костях динозавров. Более того, у ископаемых растений, которые существовали сотни миллионов лет тому назад, обнаруживают те же корончатые галлы. По-видимому, опухолевый процесс если не так же древен, как все живое на Земле, то, во всяком случае, он появился на достаточно ранних стадиях эволюции. Поэтому при анализе возможных причин и механизмов развития опухолей, а также при оценке их роли нельзя не учитывать и общебиологические закономерности.

В то же время необходимо помнить, что опухоли - преимущественно человеческое заболевание. Изо всего живого мира именно человек наиболее часто болеет опухолями. Следовательно, на развитие опухолей у человека могут влиять условия труда и быта, то есть социальные факторы. Это подтверждается, в частности, тем фактом, что у домашних животных злокачественные новообразования встречаются чаще, чем у их диких сородичей.

В этиологии опухолей очень большую роль играют химические и физические канцерогены, часто представляющие собой побочные продукты многих современных производственных процессов. Стремительное развитие химической промышленности, широкое использование атомной энергии, недостаточное внимание к проблеме охраны окружающей среды, - все это создает условия повышенного риска в отношении заболеваемости злокачественными новообразованиями. Поэтому последние нередко включаются в группу так называемых «болезней цивилизации», связанных с бурным научно - техническим прогрессом.

3.  Из истории изучения злокачественных опухолей

Описание опухолей человека можно встретить в древнейших письменных источниках Индии и Египта, относящих ко второму тысячелетию до нашей эры. Однако первые упорядоченные сведения об этих заболеваниях можно найти у Гиппократа, который на рубеже третьего и второго столетия до нашей эры попытался не только описать опухоли человека, но и дать им некую классификацию. Так Гиппократ считал, что все опухоли можно разделить на опухоли, возникающие у человека, и опухоли, свойственные животным. Кроме того, Гиппократ подразделял опухоли на «заживающие» и «незаживающие». Имел ли он в виду опухоли доброкачественные или злокачественные установить трудно.

Врачи, жившие и практиковавшие уже в первом веке новой эры – Цельс и Гален оставили нам достаточно подробные сведения об этом заболевании, описав раковые метастазы рака молочной железы, рак матки и некоторых других внутренних органов, причем эти описания, судя по всему, относились именно к опухолям злокачественным.

Возможность использования микроскопа в практике исследования опухолей человека дало возможность сначала французскому врачу М. Биша (1801 г.), а затем немецкому врачу и физиологу И. Мюллеру (1838 г.) доказать, что опухоли человека имеют клеточное строение.

Пальму первенства в обосновании теории происхождения опухолей мы, безусловно, должны отдать великому немецкому патологу Рудольфу Вирхову, который в 1853 году опубликовал свою первую работу, посвященную изучению этиологии и патогенеза злокачественных опухолей («Теория раздражения» Р. Вирхова). Согласно взглядам этого ученого опухоли возникают там, где имеет место длительное раздражение ткани, в частности, на месте хронического вяло развивающегося воспалительного очага, на периферии которого можно наблюдать как явления дистрофии ткани, так и пролиферации соответствующих клеток. Укажем в скобках, что наши представления о некоторых предраковых состояниях вполне согласуются с этим предвидением великого немецкого патолога.

Ученик и ассистент Р. Вирхова Юлиус Конгейм выдвинул гипотезу происхождения опухолей, которая получила название «зародышевая теория Конгейма» или «теория эмбриональных зачатков». Ю. Конгейм считал, что в процессе эмбриогенеза некоторые клетки или группы клеток могут «заблудиться» и попасть в совершенно другой орган. Другими словами, произойдет их дистопия, то есть неправильное расположение. Эти «заблудившиеся» клетки могут существовать в организме всю жизнь и ничем себя не проявлять, а иногда они могут начать бурно размножаться и дать основу возникновения злокачественной опухоли.

Гипотеза Конгейма вполне применима к опухолям - уродствам: тератомам и гамартомам. Кроме того, как будет показано далее в разделе, связанном с иммунологией опухолей, такой «эмбриональный» генез опухолей не может быть исключен и в ряде других случаев.

Развивая учение Р. Вирхова о клеточной патологии, немецкий врач и ученый Д. Ганземан в 1891 году описал основные признаки атипизма клеток злокачественных опухолей: отсутствие дифференцировки клеток и их интенсивное размножение.

Несколько ранее, в 1877 году российский ученый сумел успешно пересалить клетки злокачественной опухоли от одного экспериментального животного другому.

Важным достижением нарождающейся медицинской науки – онкологии было освоение методики сохранения и выращивания клеток злокачественной опухоли в искусственной среде, что было продемонстрировано французским ученым А. Каррелем и американцем М. Берроузом в 1910 году.

Однако одной из важнейших проблем в изучении злокачественных опухолей оставалась проблема канцерогенеза. Начало ХХ века ознаменовалось появлением трех знаменательных исследований в этой области. Во-первых, немецкий ученый Х. Фрибен в 1902 году доказал, что рак кожи может возникать в результате воздействия на организм ионизирующего излучения (рентгеновских лучей). Во-вторых, два французский ученых – Р. Эллерман и О. Банг в своих работах, опубликованных в 1908 и 1911 годах, доказали вирусную этиологию лейкоза кур, а американский врач Ф. Раус в 1911 году установил вирусную природу саркомы кур. Много позже, в 1966 году, Ф. Раус именно за это открытие был удостоен Нобелевской премии. И, наконец, в-третьих, в 1915 году два японских исследователя К. Ямагива и К. Ишикава, исследуя проблемы эпителиальной пролиферации, показали, что каменноугольная смола является естественным канцерогеном и способна вызывать рак кожи. Таким образом, все основные причины возникновения злокачественных опухолей (ионизирующее излучение, канцерогенные вещества и вирусы) стали известны патологам и клиницистам и на долю исследователей ХХ века досталось решение чрезвычайно сложной проблемы, связанной с выяснением интимных клеточных и молекулярных механизмов канцерогенеза.