Celulele canceroase obțin energie pentru o creștere rapidă din descompunerea zahărului. Celulele canceroase scapă de moartea celulară programată. Malignitatea sau transformarea celulelor

Întrebarea cum afectează zahărul metabolismul celulelor canceroase a fost discutată de oamenii de știință de mulți ani. La începutul secolului trecut, omul de știință german Otto Warburg a descoperit asta celule canceroase Ei obțin energie prin procesul de glicoliză. În timpul acestui proces, glucoza este descompusă fără acces la oxigen. Unul dintre produșii de reacție este acidul lactic. Cu toate acestea, se produce puțină energie, dar se produce acid lactic un numar mare de.

Warburg, studiind celulele canceroase, a descoperit că nivelul de glicoliză în acestea poate fi de 200 de ori mai mare decât în țesuturile normale, sănătoase. De aceea, omul de știință a decis că cauza cancerului este o tulburare metabolică în celule. După ceva timp, s-a dovedit că nu este deloc așa; cancerul este cauzat de mutații ale diferitelor gene. Dar ce rol joacă zahărul în toate acestea și ce legătură are acidul lactic cu el?

Acum această problemă este puțin mai clară. Din 2008, o echipă de oameni de știință din Țările de Jos și Belgia a studiat modul în care celulele canceroase procesează zahărul. Tumorile se transformă în lactat o cantitate mare zahăr, mai mult decât celulele obișnuite ale țesuturilor sănătoase. Inițial, oamenii de știință au suspectat o legătură între glucoză și familia genelor Ras. Erorile în aceste gene duc la dezvoltarea unei tumori și formarea de metastaze.

Profesorul Johan Thevelein de la Institutul Flamand de Biotehnologie (VIB) a fost investigatorul principal al acestui proiect. Împreună cu colegii, a început să studieze schimbarea genelor Ras folosind exemplul unei culturi de drojdie. Oamenii de știință au decis să folosească organisme unicelulare pentru a elimina posibilitatea de erori atunci când lucrează cu celule de mamifere mult mai complexe. Procesele de reglare au loc în aceste celule, există un număr mare de ele, spre deosebire de celulele de drojdie.

Oamenii de știință au prezentat rezultatele muncii lor într-un articol din revista Nature Communications. În special, autorii studiului susțin că descompunerea zahărului din drojdii și celulele canceroase are loc în etape. Unul dintre elementele cheie aici este o substanță numită fructoză 1,6-bisfosfat. Odată cu glicoliza de mare viteză a acestei substanțe, se acumulează o cantitate mare. Și fructoza 1,6-bisfosfat este cea care devine factorul cheie pentru a activa proteinele Ras. Și proteinele, așa cum am menționat deja, stimulează reproducerea rapidă a celulelor. Ei bine, pentru această reproducere rapidă este nevoie de energie, pe care celulele o primesc de la... ce-i drept, zaharuri care se descompun în timpul glicolizei.

Oamenii de știință au reușit să înțeleagă că acest tip de proces de nutriție celulară creează un ciclu din care nu se poate ieși. Celulele canceroase emergente provoacă manifestarea glicolizei de mare viteză. Și acest proces, la rândul său, stimulează apariția mai multor Mai mult celule canceroase. Astfel, echipa a reușit să demonstreze că așa-numitul efect Warburg face tumora mai agresivă.

„Lucrarea arată că consumul rapid de zahăr de către celulele canceroase stimulează dezvoltarea bolii și crestere rapida tumori. În mod clar, legătura dintre zahăr și cancer este clară și de anvergură”, spune Tevelein, descriind descoperirile echipei sale.

Este de remarcat faptul că, înainte de acest studiu, unii experți au susținut că zahărul nu afectează dezvoltarea tumorilor. Autorii studiului actual indică faptul că zahărul este cel care poate stimula dezvoltarea celulelor canceroase. Ce este interesant este că săpători goi, animale considerate a fi rezistente la dezvoltare cancer, în organism sunt produse zaharuri complexe - nu pot fi folosite de celulele canceroase. Poate că acesta este unul dintre motivele pentru care excavatorii aproape că nu fac niciodată cancer.

Fotografii cu secțiuni de țesut ale aristocraților din trecut semne clare prezența cancerului.

Boala celulelor corpului afectează timpul de dezvoltare a cancerului. Corpul uman este format din milioane de celule specializate care se formează diverse corpuri, mușchi, oase, piele, sânge. În centrul celulei se află nucleul, care conține genele. Ei controlează funcțiile celulare.

Oamenii de știință cred că fiecare tip de cancer începe într-o celulă anormală. Dezvoltarea cancerului apare din cauza pierderii capacității genelor de a controla funcționarea normală a celulelor.

Toți oamenii sunt expuși riscului de a dezvolta tumori maligne. Multe tipuri de cancer se dezvoltă fără un motiv aparent sau sunt influențate de mulți factori.

Clinici de vârf din străinătate

Dezvoltarea cancerului: cum începe procesul de origine și dezvoltare a tumorii?

Persoanele în vârstă sunt mai susceptibile de a dezvolta cancer decât alte grupuri, deoarece procesul în mai multe etape poate dura 14-15 ani până când primele sunt văzute. Semne clinice. Cancerul este o secvență de evenimente asociate cu expunerea la factori nocivi care apar în celulele ADN. Cercetătorii sugerează că există un lanț de cinci sau șase coincidențe anormale înainte de apariția unei tumori maligne.

Unii oameni sunt sensibili genetic la cancer, deoarece au enzime canceroase foarte active.

Există trei faze ale dezvoltării cancerului implicate în formarea unei tumori canceroase:

Prima etapă constă în mutații ADN care nu suferă reparații enzimatice sau care pot fi reparate greșit.
Al doilea pas este promovarea, care include munca de dezvoltare a creșterii și mutațiilor celulare necontrolate. Pur și simplu își pierd capacitatea de a se reproduce.
A treia fază este metastazele. Aceasta este invazia celulelor canceroase în țesuturile sănătoase învecinate, precum și migrarea celulelor canceroase prin sistemele circulator și limfatic.

Cauzele dezvoltării cancerului

Leziunile fizice ale țesuturilor pot provoca proliferarea celulară. Unii mutageni afectează țesuturile din jur, ducând la proliferarea celulelor și, în consecință, la cancer.

Aceste evenimente au loc în timpul perioada lunga timp. Mutația celulelor are loc din cauza expunerii la poluanți provocați de om mediu inconjuratorși toxine care se găsesc în alimente, minerale și organismul însuși ca o consecință a oxidării subproduselor metabolice.

Exemple de agenți cancerigeni naturali includ:

aflatoxina, un produs secundar al mucegaiului găsit în untul de arahide;
izocianat - găsit în muștarul brun;
estragolul face parte din compoziția biologică a frunzelor de busuioc;
nitrozamine - o substanță care este produsă în timpul preparării slăninii;
benzpiren - găsit în alimente carbonizate sau la grătar.

Factorii de dezvoltare a cancerului

Până în prezent, nu a fost stabilit cu precizie care este exact factorul cheie care afectează apariția și dezvoltarea oncologiei. Cu toate acestea, medicina evidențiază următorii factori:

Componenta genetica:

Formarea tumorii este precedată de mutații celulare. Uneori o persoană este predispusă la anumite schimbări sau se naște cu ele. De exemplu, BRCA1 și BRCA 2 sunt gene ale cancerului de sân. Femeile care au aceste gene defecte sunt mai multe Risc ridicat dezvoltarea tumorilor maligne ale sânului.

Sistemul imunitar:

Persoanele care au probleme imunitare atipice sunt, de asemenea, expuse riscului.” cancerul este dezvoltarea unei boli».

Cronic boli infecțioaseși transplant de organe

Infecțiile cronice, precum și organele transplantate, stimulează constant diviziunea celulară atipică, predispusă la dezvoltarea erorilor genetice.

Expunerea la radiații ultraviolete:

Provoacă formarea carcinomului bazocelular carcinom cu celule scuamoaseși .

Viruși:

De asemenea, pot provoca unele tipuri de cancer. Virusul cancerului nu se lasă întotdeauna detectat. Se întâmplă adesea să fie detectate modificări canceroase pe perioadă târzie când virusul a reușit deja să provoace modificări genetice în celule.

Influențează formarea unor astfel de tumori:

Bolile oncologice ale organelor genitale la femei sunt cauzate de papilomavirusul uman.
Leucemia cu celule T și virusul leucemiei cu celule T umane sunt înrudite.
Limfom (virusul Epstein-Barr). De exemplu, aproximativ 40% dintre pacienții cu limfom Hodgkin și un sfert din cazurile cu limfom Burkitt au fost asociate cu acest virus.
Cancer hepatic primar (hepatita B și C).

Infectie cu bacterii:

Studiile au arătat că persoanele cu Helicobacter pylori sunt persistente procese inflamatorii mucoasa gastrică a crescut riscul de a dezvolta cancer gastrointestinal.

Celulele canceroase sunt celule anormale care se înmulțesc rapid, păstrând în același timp capacitatea de a se reproduce și de a crește. Această creștere necontrolată duce la dezvoltarea unor mase tisulare sau tumori. Tumorile continuă să crească, iar unele, cunoscute sub numele de tumori maligne, se pot răspândi dintr-un loc în altul.

Celulele canceroase diferă de celulele normale ca număr sau distribuție în organism. Ei nu experimentează îmbătrânirea biologică, își păstrează capacitatea de a se diviza și nu răspund la semnalele de autodistrugere. Mai jos sunt 10 fapte interesante despre celulele canceroase care te-ar putea surprinde.

1. Există peste 100 de tipuri de cancer.

Există multe tipuri diferite cancer, iar aceste formațiuni tumorale se pot dezvolta în. De obicei, cancerele sunt numite după organele, țesuturile sau celulele în care se dezvoltă. Cel mai frecvent tip de cancer este carcinomul sau cancerul de piele.

Carcinoamele se dezvoltă în tesut epitelial, care acoperă suprafața exterioară a corpului și organele, vasele și cavitățile. Sarcoamele se formează în mușchi, oase și țesuturi moi. țesuturi conjunctive inclusiv grăsimea, vase de sânge, vasele limfatice, tendoanele și ligamentele. Leucemia este un cancer care debutează în celulele măduvei osoase, care formează celule albe. Limfomul se dezvoltă în celulele albe din sânge numite limfocite. Acest tip de cancer afectează celulele B și celulele T.

2 Unele virusuri produc celule canceroase

Dezvoltarea celulelor canceroase poate fi rezultatul unui număr de factori, inclusiv expunerea la substanțe chimice, radiații, lumina ultravioletă și erori de replicare. În plus, ele sunt, de asemenea, capabile să provoace boli oncologice, schimbând . Se estimează că virusurile canceroase cauzează 15-20% din toate tipurile de cancer.

Acești virusuri modifică celulele prin integrarea materialului lor genetic cu ADN-ul celulei gazdă. Genele virale reglează dezvoltarea celulelor, ceea ce conferă celulei capacitatea de o nouă creștere anormală. Virusul Epstein-Barr este asociat cu limfomul Burkitt, virusul hepatitei B poate provoca cancer la ficat, iar papilomavirusurile umane pot provoca cancer de col uterin.

3. Aproximativ o treime din toate cancerele pot fi prevenite

Potrivit Organizației Mondiale a Sănătății, aproximativ 30% din toate tipurile de cancer pot fi prevenite. Se estimează că doar 5-10% din toate cancerele se datorează unui defect genetic moștenit. Restul sunt legate de poluarea mediului, infecții și alegeri ale stilului de viață (fumat, alimentație proastă și inactivitate fizică). Singurul factor de risc cel mai probabil pentru cancer la nivel mondial este fumatul și consumul de tutun. Aproximativ 70% din cazurile de cancer pulmonar sunt legate de fumat.

4 celule canceroase tânjesc la zahăr

Celulele canceroase folosesc mult mai multă glucoză pentru a crește decât celulele normale. Glucoza este un zahar simplu necesar pentru producerea de energie prin. Celulele canceroase folosesc zahăr într-un ritm ridicat pentru a continua diviziunea. Aceste celule nu își obțin energia doar prin glicoliză, procesul de „descompunere a zaharurilor” pentru energie.

Celulele tumorale furnizează energia necesară dezvoltării creșterii anormale asociate cu celulele canceroase. Mitocondriile oferă o sursă îmbunătățită de energie, ceea ce face, de asemenea, celulele tumorale mai rezistente la chimioterapie.

5. Celulele canceroase sunt ascunse în organism

Celulele canceroase pot evita sistem imunitar organism, ascunzându-se printre celulele sănătoase. De exemplu, unele tumori secretă o proteină care este de asemenea secretată noduli limfatici. Proteina permite tumorii să-și transforme stratul exterior în ceea ce seamănă cu țesutul limfatic.

Aceste tumori par să fie sănătoase, nu țesut canceros. Ca urmare celule ale sistemului imunitar nu detectați tumora ca o formațiune dăunătoare și permiteți-i să crească și să se răspândească necontrolat în organism. Alte celule canceroase evită medicamentele pentru chimioterapie ascunzându-se în compartimente ale corpului. Unele celule leucemice scapă de tratament ascunzându-se în oase.

6. Celulele canceroase își schimbă forma

Celulele canceroase suferă modificări pentru a evita apărarea sistemului imunitar, precum și pentru a proteja împotriva radiațiilor și chimioterapiei. Celulele epiteliale canceroase, de exemplu, pot semăna cu celule sănătoase cu anumite forme asemănătoare țesutului conjunctiv lax.

Capacitatea de a schimba forma se datorează inactivării comutatoarelor moleculare numite miARN. Aceste mici molecule de ARN reglatoare au capacitatea de a regla expresia genelor. Când unele microARN devin inactivate, celulele tumorale dobândesc capacitatea de a-și schimba forma.

7 celule canceroase se divid necontrolat

Celulele canceroase pot avea mutații în gene sau cromozomi care afectează proprietăți de reproducere celule. O celulă normală care se împarte produce două. Celulele tumorale, cu toate acestea, sunt capabile să se împartă în trei sau mai multe celule fiice. Celulele canceroase nou dezvoltate pot avea sau nu cromozomi suplimentari. Majoritatea tumorilor maligne au celule care și-au pierdut cromozomii în timpul diviziunii.

8 celule canceroase au nevoie de vase de sânge pentru a supraviețui

Unul dintre semnele revelatoare ale cancerului este formarea rapidă de noi vase de sânge, cunoscută sub numele de angiogeneză. Tumorile au nevoie nutrienți pentru creșterea asigurată de vasele de sânge. Endoteliul vaselor de sânge este responsabil atât pentru angiogeneza normală, cât și pentru angiogeneza tumorală. Celulele canceroase trimit semnale către celulele sănătoase din apropiere, influențându-le să formeze vase de sânge care vor alimenta tumora. Studiile au arătat că, prin prevenirea formării de noi vase de sânge, tumorile încetează să crească.

9. Celulele canceroase se pot răspândi dintr-o zonă în alta

Celulele canceroase se pot metastaza sau se pot răspândi dintr-un loc în altul prin fluxul sanguin sau prin sistemul limfatic. Aceștia activează receptorii din vasele de sânge, permițându-le să iasă din circulație și să se răspândească în țesuturi și organe. Celulele canceroase secretă substanțe chimice, numite chemokine, care induc un răspuns imun și le permit să treacă prin vasele de sânge în țesuturile din jur.

10 celule canceroase evită moartea celulară programată

Când celulele normale suferă leziuni ale ADN-ului, proteinele supresoare tumorale sunt eliberate, provocând un răspuns celular numit . Din cauza mutației genei, celulele tumorale își pierd capacitatea de a detecta deteriorarea ADN-ului și, prin urmare, capacitatea de a se autodistruge.

Dacă găsiți o eroare, evidențiați o bucată de text și faceți clic Ctrl+Enter.

Celulele canceroase care se desprind de tumoră în căutarea unui nou „casă” preferă dezvoltarea în continuare a organelor moi.

Misterul modului în care celulele canceroase se dezvoltă în organism a fost rezolvat. 08/07/2014 Celulele canceroase care se desprind de tumoră în căutarea unei noi „acasă” preferă dezvoltarea în continuare a organelor moi. Unele celule canceroase extrem de întreprinzătoare pot provoca cancer prin răspândirea în alte organe sau prin evitarea tratamentului pentru a reapărea atunci când pacientul este în remisie. Cercetătorii au descoperit că astfel de „așezări” de celule canceroase se pot ascunde asimptomatic în medii celulare dure și se pot dezvolta în țesuturile moi ale corpului.

Țesuturile moi sunt ideale pentru dezvoltarea celulelor canceroase.

De ce rămân câteva celule canceroase și apoi revin mult mai puternice? Aparent, celulele canceroase au unele proprietăți generale cu celule stem, ceea ce le permite să metastazeze și să își desfășoare dezvoltarea în diverse țesuturi. Dacă luați o celulă hepatică și o puneți în plămâni, aceasta va muri. Cu toate acestea, o celulă nediferențiată va trăi.

În urmă cu doi ani, un grup de oameni de știință a creat o modalitate de a selecta „așezări” de celule canceroase (TRC) dintr-o cultură. Prin această metodă de selecție, cercetătorii au izolat și au investigat TRC din melanom, un cancer de piele agresiv. Oamenii de știință au vrut să vadă cum mediul mecanic din jurul celulelor afectează capacitatea acestora de a se reproduce și de a produce noi tumori.

Cercetătorii au cultivat celule canceroase pe geluri cu rigiditate diferită - unele foarte moi și altele mai dure - pentru a imita diferite tipuri de țesut din organism. Ceea ce au găsit i-a surprins.

De ce metastazează cancerul în țesuturile moi?

TRC-urile plasate în geluri foarte moi au crescut și s-au răspândit așa cum era de așteptat. Celulele situate în geluri rigide nu au proliferat; cu toate acestea, nu au murit, erau în repaus. Când cercetătorii au transferat apoi aceste TRC latente din gelul moale, celulele canceroase au început să crească, să se înmulțească și să se răspândească. Oamenii de știință cred că aceste proprietăți de odihnă și trezire, în funcție de mediul mecanic înconjurător, pot explica de ce tesuturi moi(creierul sau plămânii) sunt cei mai vulnerabili la metastaze.

Sunt multe în corpul uman tipuri variate organe în care se formează tumori solide, dar metastazele se formează predominant în țesuturile moi. Creier, plămâni, ficat și Măduvă osoasă sunt toate țesuturi moi. Astfel, aceasta nu poate fi o coincidență.

Oamenii de știință speră să rezolve problema ce trebuie făcut cu rezistența la medicamente în TRC, ceea ce face ca recidivele cancerului să fie mult mai dificil de tratat. Dacă această ghicitoare va fi rezolvată, atunci medicii vor putea lupta împotriva recidivelor cancerului. În plus, înțelegerea dezvoltării TRCS ar putea duce la tratamente care ar preveni metastazele.

Mai multi medici Egiptul antic tratat cu diverse tumori maligne, dar numai câteva secole mai târziu această boală a fost studiată pe deplin. În secolul trecut, conceptul de natură a neoplasmelor oncologice a fost formulat adecvat, ceea ce a devenit posibil datorită teoriei patologiei celulare a lui Rudolf Virchow, cercetător și oncolog german. Esența teoriei arată că toate procesele bolii, indiferent de categorie, provin dintr-o încălcare a activității vitale a celulelor.

Malignitatea sau transformarea celulelor

Procesul de transformare a unei celule normale într-una malignă poate fi declanșat de o serie de factori rari în combinație cu mutațiile celulare care interacționează între ele și mai rar. Astfel de defecțiuni pot fi cauzate de expunerea la viruși oncogeni, agenți chimici, obținuți ca urmare a radiațiilor ionizante.

Cele mai tinere și celulele stem, care sunt concepute pentru a asigura regenerarea, sunt expuse unui risc mai mare decât cele mature.

Suprimarea sistemului imunitar

Transformările care apar în interiorul celulei maligne apar apoi în celulele fiice, care, împreună cu cele părinte, sunt predispuse la formarea tumorii. Întregul proces nu are loc fără intervenția sistemului imunitar, a cărui funcție este de a proteja și asigura stabilitatea genetică a celulelor.

De regulă, o reacție imună este suficientă pentru a elibera organismul de influențe străine, iar în stadiile inițiale, imunitatea persoana sanatoasa rezista cu succes la tumori. Dar dacă sistemul imunitar este suprimat, atunci nu este capabil să facă față reproducerii celulelor canceroase, care stăpânesc rapid metodele de protecție: fiecare celulă malignă este capabilă să secrete proteine îndreptate împotriva imunității organismului.

Starea precanceroasă a corpului

În stadiul de displazie, este încă imposibil de stabilit tumoră canceroasă ca atare, dar tulburările sistemice sunt deja prezente în organism - apar celule atipice. Structura lor este distorsionată, au altă structură și specializare.

În procesul de creștere a displaziei, are loc o creștere a celulelor, în timp ce forma și dimensiunea nucleilor celulari devin foarte diverse (se observă poliformismul celular). Cromatina, care este o compoziție intranucleară a proteinelor și ADN-ului, în care este stocată informația genetică, se transformă din comprimat dens în liber. Numărul de nucleoli din interiorul nucleilor de proteine și ARN crește și ei înșiși devin mai mari în dimensiune.

Debutul displaziei este un potential real pentru dezvoltare inversă ceea ce se întâmplă adesea. Un grad sever de displazie poate fi caracterizat ca o afecțiune precanceroasă a corpului sau un stadiu incipient al bolii oncologice.

Cancer neinvaziv într-un stadiu incipient de dezvoltare

Cancerul compensat neinvaziv se caracterizează printr-un echilibru între o creștere a numărului celule maligneși distrugerea lor. În acest stadiu, imunitatea încă rezistă tendințelor oncogene, iar forțele celulelor canceroase vizează menținerea propriei activități vitale și nu lupta pentru un teritoriu suplimentar. Penetrarea în țesuturile din apropiere (invazie) este absentă.

Această etapă poate dura un deceniu, iar dincolo de această perioadă, rata de supraviețuire pe cinci ani este de sută la sută.

Cancer invaziv într-un stadiu incipient

Cancerul microscopic invaziv este neoplasm malign, a germinat în țesuturile din apropiere la o adâncime de 0,3 cm. În focalizare, există o modificare a dimensiunii nucleelor și a celulelor lor, care se divid foarte rapid și aleatoriu. Nu există o regularitate certă în schimbarea formei celulelor.

In medie supraviețuire de cinci aniînalt. Dacă cancerul este detectat în acest stadiu, există toate șansele de a avea un rezultat favorabil.

Angiogeneza

Cancerul invaziv produce o varietate de compuși proteici, în urma cărora celulele migrează în interiorul suprafeței vaselor de sânge din țesuturile adiacente. Aceiași compuși proteici sunt divizați intens, în interiorul tumorii apar vase, ceea ce indică trecerea la stadiul de creștere exponențială a tumorii canceroase.

Atipia celulară devine și mai pronunțată, însoțită de angiogeneză. Celulele canceroase au din ce în ce mai puține asemănări în structură și funcție în comparație cu celulele originale.

Neoplasmele modifică metabolismul și devin rezistente la lipsa de oxigen. Țesuturile afectate acumulează acid lactic. În celulele tumorale, proporția de apă, colesterol, proteine și grăsimi neutre crește.

Celulele maligne aduc haos în aranjarea celulelor țesutului original, acumulându-se aleatoriu. Examenul microscopic arată modificări semnificative ale densității culorii și complicații ale configurației nucleilor celulari, membranele deteriorate și multe zone deformate.

Metastaze tumorale

Metastaza este formarea de focare tumorale secundare în alte țesuturi. Capacitatea de a metastaza apare într-un moment în care numărul de celule canceroase depășește un milion, iar dimensiunea este de un milimetru sau doi. În acest stadiu, tumora are propriile sale vase care îi furnizează oxigen și nutriție. Dar mai presus de toate, prin aceste vase, celulele canceroase au posibilitatea de a pătrunde în vasele de sânge și de a fi transportate în toate zonele corpului, creând astfel toate condițiile dezvoltării expansiunii.

Oncologie și Hematologie