Раковите клетки получават енергия за бърз растеж от разграждането на захарта. Раковите клетки избягват програмирана клетъчна смърт. Злокачествено заболяване или трансформация на клетките

Въпросът как захарта влияе върху метаболизма на раковите клетки се обсъжда от учени от много години. В началото на миналия век германският учен Ото Варбург открива това ракови клеткиТе получават енергия чрез процеса на гликолиза. По време на този процес глюкозата се разгражда без достъп до кислород. Един от продуктите на реакцията е млечната киселина. Въпреки това се произвежда малко енергия, но се произвежда млечна киселина голям брой.

Варбург, изучавайки раковите клетки, установява, че нивото на гликолиза в тях може да бъде 200 пъти по-високо, отколкото в нормалните, здрави тъкани. Ето защо ученият решава, че причината за рака е метаболитно нарушение в клетките. След известно време се оказа, че това изобщо не е така; ракът се причинява от мутации в различни гени. Но каква роля играе захарта във всичко това и какво общо има млечната киселина с нея?

Сега този въпрос е малко по-ясен. От 2008 г. екип от учени от Холандия и Белгия изучава как раковите клетки преработват захарта. Туморите се превръщат в лактат страхотно количествозахар, повече от обикновените клетки на здрави тъкани. Първоначално учените подозираха връзка между глюкозата и семейството на гените Ras. Грешките в тези гени водят до развитие на тумор и образуване на метастази.

Професор Йохан Тевелайн от Фламандския институт по биотехнологии (VIB) беше водещият изследовател на този проект. Заедно с колеги той започва да изучава промяната в гените на Ras, използвайки примера на култура на дрожди. Учените решават да използват едноклетъчни организми, за да премахнат възможността за грешки при работа с много по-сложни клетки на бозайници. В тези клетки протичат регулаторни процеси, има голям брой, за разлика от дрождевите клетки.

Учените представиха резултатите от работата си в статия в списание Nature Communications. По-специално, авторите на изследването твърдят, че разграждането на захарта в дрождите и раковите клетки става на стъпки. Един от ключовите елементи тук е вещество, наречено фруктоза 1,6-бифосфат. При високоскоростна гликолиза на това вещество се натрупва голямо количество. И става фруктоза 1,6-бифосфат ключов факторза активиране на Ras протеини. А протеините, както вече споменахме, стимулират бързото възпроизвеждане на клетките. Е, за това бързо размножаване е необходима енергия, която клетките получават от... точно така, захари, които се разграждат по време на гликолизата.

Учените успяха да разберат, че този тип процес на клетъчно хранене създава цикъл, от който не може да се излезе. Появяващите се ракови клетки предизвикват проява на високоскоростна гликолиза. А този процес от своя страна стимулира появата на още Повече ▼ракови клетки. Така екипът успя да покаже, че така нареченият ефект на Варбург прави тумора по-агресивен.

„Работата показва, че бързата консумация на захар от раковите клетки стимулира развитието на болестта и бърз растежтумори. Ясно е, че връзката между захарта и рака е ясна и широкообхватна“, казва Тевелин в описание на констатациите на своя екип.

Струва си да се отбележи, че преди това проучване някои експерти твърдят, че захарта не влияе върху развитието на тумори. Авторите на настоящото изследване посочват, че именно захарта може да стимулира развитието на ракови клетки. Интересното е това голи копачи, животни, за които се смята, че са устойчиви на развитие рак, в тялото се произвеждат сложни захари - те не могат да бъдат използвани от раковите клетки. Може би това е една от причините копачите почти никога да не се разболяват от рак.

Снимки на участъци от тъкани на минали аристократи от ясни знациналичието на рак.

Болестта на клетките на тялото влияе върху времето на развитие на рака. Човешкото тялосе състои от милиони специализирани клетки, които се образуват различни тела, мускули, кости, кожа, кръв. В центъра на клетката е ядрото, което съдържа гените. Те контролират клетъчните функции.

Учените смятат, че всеки вид рак започва в една анормална клетка. Развитие на раквъзниква поради загубата на способността на гените да контролират нормалното функциониране на клетките.

Всички хора са изложени на риск от развитие на злокачествени тумори. Много видове рак се развиват без видима причина или са повлияни от много фактори.

Водещи клиники в чужбина

Развитие на рак: как започва процесът на възникване и развитие на тумора?

Възрастните хора са по-податливи на развитие на рак от други групи, тъй като многоетапният процес може да отнеме 14-15 години, преди да се видят първите. Клинични признаци. Ракът е последователност от събития, свързани с излагане на вредни фактори, които се появяват в ДНК клетките. Изследователите предполагат, че има верига от пет или шест необичайни съвпадения, преди да се появи злокачествено заболяване.

Някои хора са генетично предразположени към рак, защото имат високоактивни ракови ензими.

Има три фази на развитие на рак, участващи в образуването на раков тумор:

1. Първият етап се състои от ДНК мутации, които не се подлагат на ензимно възстановяване или са податливи на неправилно възстановяване.
2. Втората стъпка е популяризирането, което включва работата по разработване на неконтролиран клетъчен растеж и мутация. Те просто губят способността си да се възпроизвеждат.
3. Третата фаза е метастазите. Това е инвазия на ракови клетки в съседни здрави тъкани, както и миграция на ракови клетки през кръвоносната и лимфната системи.

Причини за развитие на рак

Физическото увреждане на тъканите може да причини клетъчна пролиферация. Някои мутагени увреждат околните тъкани, което води до клетъчна пролиферация и следователно до рак.

Тези събития се провеждат по време на дълъг периодвреме. Мутацията на клетките възниква поради излагане на замърсители, създадени от човека заобикаляща средаи токсини, които се намират в храната, минералите и самото тяло като следствие от окисляването на метаболитните странични продукти.

Примерите за естествено срещащи се канцерогени включват:

• афлатоксин, страничен продукт на мухъл, открит в фъстъчено масло;
• изоцианат - намира се в кафявата горчица;
• естраголът е част от биологичния състав на листата на босилек;
• нитрозамини - вещество, което се получава при приготвянето на бекон;
• бензпирен - намира се в овъглени или скарани храни.

Фактори за развитие на рак

Към днешна дата не е точно установено кой точно е ключовият фактор, който влияе върху възникването и развитие на онкологията. Въпреки това, медицината подчертава следните фактори:

• Генетичен компонент:

Образуването на тумора се предшества от клетъчни мутации. Понякога човек е предразположен към определени промени или се ражда с тях. Например, BRCA1 и BRCA 2 са гени за рак на гърдата. Жените, които имат тези дефектни гени, са повече висок рискразвитие на злокачествени тумори на гърдата.

• Имунната система:

Хората, които имат атипични имунни проблеми, също са изложени на риск." ракът е развитието на заболяване».

• Хронична инфекциозни заболяванияи трансплантация на органи

Хроничните инфекции, както и трансплантираните органи, постоянно стимулират атипичното клетъчно делене, предразположено към развитие на генетични грешки.

• Излагане на ултравиолетово лъчение:

Причинява образуването на базално-клетъчен карцином плоскоклетъчен карциноми .

• вируси:

Те също могат да причинят някои видове рак. Раковият вирус не винаги позволява да бъде открит. Често се случва да се открият ракови промени на късен периодкогато вирусът вече е успял да предизвика генетични промени в клетките.

Влияят върху образуването на такива тумори:

1. Онкологичните заболявания на гениталните органи при жените се причиняват от човешкия папиломен вирус.
2. Т-клетъчната левкемия и човешкият Т-клетъчен левкемичен вирус са свързани.
3. Лимфом (вирус на Епщайн-Бар). Например, около 40% от пациентите с лимфом на Ходжкин и една четвърт от случаите с лимфом на Burkitt са свързани с този вирус.
4. Първичен рак на черния дроб (хепатит В и С).

• Бактериална инфекция:

Проучванията показват, че хората с Helicobacter pylori и упорити възпалителни процесистомашната лигавица увеличава риска от развитие на стомашно-чревен рак.

Раковите клетки са анормални клетки, които се размножават бързо, като същевременно запазват способността си да се възпроизвеждат и растат. Този неконтролиран растеж води до развитие на тъканни маси или тумори. Туморите продължават да растат, а някои, известни като злокачествени тумори, могат да се разпространяват от едно място на друго.

Раковите клетки се различават от нормалните клетки по брой или разпределение в тялото. Те не изпитват биологично стареене, запазват способността си да се делят и не реагират на сигнали за самоунищожение. По-долу са 10 интересни фактиза раковите клетки, които могат да ви изненадат.

1. Има над 100 вида рак.

Има много различни видоверак и тези туморни образувания могат да се развият в. Раковите заболявания обикновено са кръстени на органите, тъканите или клетките, в които се развиват. Най-често срещаният вид рак е карциномът или ракът на кожата.

Карциномите се развиват в епителна тъкан, която покрива външната повърхност на тялото и органите, съдовете и кухините. Саркомите се образуват в мускулите, костите и меките тъкани. съединителни тъканивключително мазнини, кръвоносни съдове, лимфни съдове, сухожилия и връзки. Левкемията е рак, който започва в клетките на костния мозък, които образуват бели клетки. Лимфомът се развива в белите кръвни клетки, наречени лимфоцити. Този вид рак засяга В-клетките и Т-клетките.

2 Някои вируси произвеждат ракови клетки

Развитието на ракови клетки може да бъде резултат от редица фактори, включително излагане на химикали, радиация, ултравиолетова светлина и грешки при репликация. Освен това те също са в състояние да причинят онкологични заболявания, променяйки се . Смята се, че раковите вируси причиняват 15-20% от всички видове рак.

Тези вируси променят клетките, като интегрират техния генетичен материал с ДНК на клетката гостоприемник. Вирусните гени регулират развитието на клетките, което дава на клетката способност за необичаен нов растеж. Вирусът Epstein-Barr се свързва с лимфома на Burkitt, вирусът на хепатит B може да причини рак на черния дроб, а човешкият папиломен вирус може да причини рак на шийката на матката.

3. Около една трета от всички ракови заболявания са предотвратими

Според Световната здравна организация около 30% от всички ракови заболявания са предотвратими. Смята се, че само 5-10% от всички ракови заболявания се дължат на наследствен генен дефект. Останалите са свързани със замърсяването на околната среда, инфекциите и избора на начин на живот (пушене, лоша диета и физическа неактивност). Единственият най-вероятен рисков фактор за рак в световен мащаб е тютюнопушенето и употребата на тютюн. Около 70% от случаите на рак на белия дроб са свързани с тютюнопушенето.

4 ракови клетки жадуват за захар

Раковите клетки използват много повече глюкоза за растеж от нормалните клетки. Глюкозата е проста захар, необходима за производството на енергия чрез. Раковите клетки използват захар с висока скорост, за да продължат да се делят. Тези клетки не получават енергията си единствено чрез гликолиза, процес на "разграждане на захарите" за енергия.

Туморните клетки осигуряват енергията, необходима за развитието на анормален растеж, свързан с раковите клетки. Митохондриите осигуряват подобрен източник на енергия, което също прави туморните клетки по-устойчиви на химиотерапия.

5. Раковите клетки са скрити в тялото

Раковите клетки могат да избегнат имунна системаорганизъм, криещ се сред здрави клетки. Например, някои тумори отделят протеин, който също се секретира лимфни възли. Протеинът позволява на тумора да трансформира външния си слой в нещо, което прилича на лимфна тъкан.

Тези тумори изглеждат здрави, а не ракови тъкани. Като резултат имунни клеткине откривайте тумора като вредно образувание и му позволявайте да расте и да се разпространява неконтролируемо в тялото. Други ракови клетки избягват лекарствата за химиотерапия, като се крият в отделения в тялото. Някои левкемични клетки избягват лечението, като се крият в костите.

6. Раковите клетки променят формата си

Раковите клетки претърпяват промени, за да избегнат защитните сили на имунната система, както и да се предпазят от радиация и химиотерапия. Раковите епителни клетки, например, могат да приличат на здрави клетки с определени форми, наподобяващи рохкава съединителна тъкан.

Способността за промяна на формата се дължи на инактивирането на молекулярни превключватели, наречени miRNAs. Тези малки регулаторни РНК молекули имат способността да регулират генната експресия. Когато някои микроРНК се инактивират, туморните клетки придобиват способността да променят формата си.

7 ракови клетки се делят неконтролируемо

Раковите клетки могат да имат мутации в гени или хромозоми, които засягат репродуктивни свойстваклетки. Една нормална клетка, разделяща се, произвежда две. Туморните клетки обаче са способни да се разделят на три или повече дъщерни клетки. Новоразработените ракови клетки могат или не могат да имат допълнителни хромозоми. Повечето злокачествени тумори имат клетки, които са загубили хромозоми по време на деленето.

8 ракови клетки се нуждаят от кръвоносни съдове, за да оцелеят

Един от издайническите признаци на рак е бързото образуване на нови кръвоносни съдове, известно като ангиогенеза. Туморите се нуждаят от хранителни веществаза растеж, осигурен от кръвоносните съдове. Ендотелият на кръвоносния съд е отговорен както за нормалната ангиогенеза, така и за туморната ангиогенеза. Раковите клетки изпращат сигнали до близките здрави клетки, като им влияят да образуват кръвоносни съдове, които ще доставят тумора. Проучванията показват, че предотвратявайки образуването на нови кръвоносни съдове, туморите спират да растат.

9. Раковите клетки могат да се разпространят от една област в друга

Раковите клетки могат да метастазират или да се разпространяват от едно място на друго чрез кръвния поток или лимфната система. Те активират рецепторите в кръвоносните съдове, позволявайки им да излязат от кръвообращението и да се разпространят в тъканите и органите. Раковите клетки отделят химични вещества, наречени хемокини, които предизвикват имунен отговор и им позволяват да преминат през кръвоносните съдове в околните тъкани.

10 ракови клетки избягват програмирана клетъчна смърт

Когато нормалните клетки претърпят увреждане на ДНК, туморните супресорни протеини се освобождават, причинявайки клетъчен отговор, наречен . Поради генната мутация туморните клетки губят способността да откриват увреждане на ДНК и следователно способността да се самоунищожават.

Ако откриете грешка, моля, маркирайте част от текста и щракнете Ctrl+Enter.

Раковите клетки, които се откъсват от тумора в търсене на нов "дом", предпочитат по-нататъшно развитие в меките органи.

Мистерията как се развиват раковите клетки в тялото е разкрита. 07.08.2014 Раковите клетки, които се отделят от тумора в търсене на нов "дом", предпочитат по-нататъшно развитие в меките органи. Някои особено предприемчиви ракови клетки могат да причинят рак, като се разпространяват в други органи или избягват лечението, за да се появят отново, когато пациентът е в ремисия. Изследователите са открили, че подобни "селища" на ракови клетки могат да се скрият безсимптомно в твърда клетъчна среда и да процъфтяват в меките тъкани на тялото.

Меките тъкани са идеални за развитието на ракови клетки.

Защо няколко ракови клетки остават и след това се връщат много по-силни? Очевидно раковите клетки имат някои общи свойствасъс стволови клетки, което им позволява да метастазират и да осъществяват развитието си в различни тъкани. Ако вземете чернодробна клетка и я поставите в белите си дробове, тя ще умре. Въпреки това, една недиференцирана клетка ще живее.

Преди две години група учени създадоха начин за избор на "селища" на ракови клетки (TRCs) от култура. Чрез този метод на селекция изследователите изолират и изследват TRCs от меланома, агресивен рак на кожата. Учените искаха да видят как механичната среда около клетките влияе върху способността им да се възпроизвеждат и произвеждат нови тумори.

Изследователите отглеждат ракови клетки върху гелове с различна твърдост – някои много меки, други по-твърди – за да имитират различни видове тъкани в тялото. Това, което откриха, ги изненада.

Защо ракът метастазира в меките тъкани?

TRC, поставени в много меки гелове, растат и се разпространяват според очакванията. Клетките, разположени в твърди гелове, не пролиферират; те обаче не умряха, бяха в покой. Когато след това изследователите прехвърлиха тези спящи TRC от мекия гел, раковите клетки започнаха да растат, да се размножават и разпространяват. Учените смятат, че тези свойства на почивка и събуждане, в зависимост от заобикалящата механична среда, могат да обяснят защо меки тъкани(мозък или бели дробове) са най-уязвими към метастази.

В човешкото тяло има много различни видовеоргани, в които се образуват солидни тумори, но метастазите се образуват предимно в меките тъкани. Мозък, бели дробове, черен дроб и Костен мозъкса всички меки тъкани. Следователно това не може да бъде случайно.

Учените се надяват да разрешат въпроса какво да правят с лекарствената резистентност в TRCs, което прави рецидивите на рака много по-трудни за лечение. Ако тази загадка бъде решена, тогава лекарите ще могат да се борят с рецидивите на рака. В допълнение, разбирането на развитието на TRCS може да доведе до лечения, които биха предотвратили метастазите.

Повече лекари древен Египетсе занимавали с различни злокачествени тумори, но само няколко века по-късно тази болест е напълно проучена. През миналия век концепцията за природата на онкологичните неоплазми беше адекватно формулирана, което стана възможно благодарение на теорията за клетъчната патология на Рудолф Вирхов, немски изследовател и онколог. Същността на теорията показва, че всички болестни процеси, независимо от категорията, произлизат от нарушение на жизнената активност на клетките.

Злокачествено заболяване или трансформация на клетките

Процесът на трансформация на нормална клетка в злокачествена може да бъде предизвикан от редица редки фактори в комбинация с клетъчни мутации, взаимодействащи помежду си още по-рядко. Такива повреди могат да бъдат причинени от излагане на онкогенни вируси, химически агенти, получени в резултат на йонизиращо лъчение.

Най-младите и стволови клетки, които са предназначени да осигурят регенерация, са изложени на по-голям риск от зрелите.

Потискане на имунната система

Трансформациите, които настъпват вътре в злокачествената клетка, след това настъпват в дъщерните клетки, които заедно с родителските са предразположени към образуване на тумор. Целият процес не протича без намесата на имунната система, чиято функция е да защитава и осигурява генетичната стабилност на клетките.

По правило една реакция на имунитета е достатъчна, за да освободи тялото от чужди влияния, а в началните пори имунитетът здрав човекуспешно се противопоставя на тумори. Но ако имунната система е потисната, тогава тя не е в състояние да се справи с възпроизвеждането на ракови клетки, които бързо овладяват методите за защита: всяка злокачествена клетка е в състояние да отделя протеини, насочени срещу имунитета на организма.

Предраково състояние на тялото

На етапа на дисплазия все още е невъзможно да се установи раков туморкато такива, но вече има системни нарушения в организма – появяват се атипични клетки. Структурата им е изкривена, имат различна структура и специализация.

В процеса на растеж на дисплазията се наблюдава увеличаване на клетките, докато формата и размерът на клетъчните ядра стават много разнообразни (наблюдава се полиформизъм на клетките). Хроматинът, който е вътрешноядрен състав от протеини и ДНК, в който се съхранява генетична информация, се превръща от плътно компресиран в насипен. Броят на ядрата вътре в ядрата на протеини и РНК се увеличава и самите те стават по-големи по размер.

Появата на дисплазия е реален потенциал за обратно развитиекоето често се случва. Тежката степен на дисплазия може да се характеризира като предраково състояние на тялото или ранен стадий на онкологично заболяване.

Неинвазивен рак в ранен стадий на развитие

Неинвазивният компенсиран рак се характеризира с баланс между увеличаване на броя злокачествени клеткии тяхното унищожаване. Имунитетът на този етап все още се противопоставя на онкогенните тенденции, а силите на раковите клетки са насочени към поддържане на собствената им жизнена активност, а не към борба за допълнителна територия. Проникване в близките тъкани (инвазия) липсва.

Този етап може да продължи десетилетие, а след този период петгодишната преживяемост е сто процента.

Инвазивен рак в ранен стадий

Инвазивен микроскопичен рак е злокачествена неоплазма, поникнали в близките тъкани на дълбочина 0,3 cm. Във фокуса се наблюдава промяна в размера на ядрата и техните клетки, които се делят много бързо и произволно. Няма определена закономерност в промяната на формите на клетките.

Средно аритметично петгодишна преживяемостВисоко. Ако на този етап се открие рак, има всички шансове за благоприятен изход.

Ангиогенеза

Инвазивният рак произвежда различни протеинови съединения, в резултат на което клетките мигрират вътре в повърхността на кръвоносните съдове от съседни тъкани. Същите протеинови съединения се разделят интензивно, вътре в тумора се появяват съдове, което показва прехода към етапа на експоненциален растеж на раковия тумор.

Клетъчната атипия става още по-изразена, придружена от ангиогенеза. Раковите клетки имат все по-малко сходство в структурата и функцията в сравнение с оригиналните клетки.

Неоплазмите променят метаболизма и стават устойчиви на липса на кислород. Засегнатите тъкани натрупват млечна киселина. В туморните клетки се увеличава делът на вода, холестерол, протеини и неутрални мазнини.

Злокачествените клетки внасят хаос в подреждането на клетките на оригиналната тъкан, като се натрупват произволно. Микроскопското изследване показва значителни промени в плътността на цвета и усложняване на конфигурацията на клетъчните ядра, увредените мембрани и много деформирани участъци.

Туморни метастази

Метастазите са образуването на вторични туморни огнища в други тъкани. Способността за метастазиране се появява в момент, когато броят на раковите клетки надвишава милион, а размерът е милиметър или два. На този етап туморът има свои собствени кръвоносни съдове, които го снабдяват с кислород и храна. Но преди всичко, чрез тези съдове раковите клетки получават възможност да влязат в кръвоносните съдове и да се транспортират до всички области на тялото, като по този начин създават всички условия за развитие на експанзия.

Онкология и хематология