Канцерогенез, также известный как новообразование, представляет собой сложный процесс, ведущий к формированию неопластического поражения. Изменения, происходящие в клетке в процессе ее развития, являются результатом серии суммирующихся мутаций, то есть повреждения ДНК. В результате происходят неконтролируемые деления, приводящие к формированию опухолевого заболевания. Как протекает процесс канцерогенеза? Какие факторы ответственны за его возникновение?
Оглавление:
- Этапы процесса канцерогенеза
- Что такое этап инициации?
- Что такое этап продвижения?
- Какая стадия развития?
- Что такое неопластическая трансформация?
- Какие факторы могут спровоцировать запуск процесса карценогенеза?
- Что такое инициаторы?
- Что такое промоутеры?
- Гены, связанные с неопластическим процессом
- Что такое онкогены?
- Что такое мутантные гены-мутаторы?
- Что такое гены-супрессоры?
- Роль вирусов в опухолевом процессе
- Знания о процессе канцерогенеза - важность для здоровья
Рак или канцерогенез или канцерогенез - это процесс, который возникает в результате ошибок в генетической информации. Гены - это инструкции в ДНК, которые контролируют функции клетки. Когда генетическая информация о жизненном цикле или механизмах восстановления ДНК повреждена, может начаться процесс канцерогенеза.
Формирование новообразования - сложный длительный процесс. Это результат серии постепенно нарастающих мутаций. В конечном итоге в результате этих повреждений происходит неопластическая трансформация, т.е. клетка приобретает комплекс неопластических свойств.
Этапы процесса канцерогенеза
Канцерогенез - это процесс непрерывных последовательных изменений. Обычно его делят на три этапа:
- инициация
- продвижение
- прогресс
Что такое этап инициации?
На стадии инициации происходит первое изменение ДНК, которое приводит к запуску ракового процесса. Это часто называют начальной мутацией. Такое повреждение может возникнуть спонтанно или в результате действия канцерогена, то есть канцерогена.
Такие изменения происходят в нашем организме очень часто, но благодаря защитным механизмам болезнь не развивается. Большинство мутаций ДНК восстанавливаются специальными репарационными белками, присутствующими в клетке.
Инициирование неопластического процесса обычно происходит, когда повреждение генетической информации связано с данными, касающимися механизмов репарации ДНК или жизненного цикла. Такое изменение приводит к потере контроля над делением клеток и новым мутациям. Это приводит к постоянному размножению ткани, а также к появлению дальнейшего повреждения генетического материала.
Процесс канцерогенеза часто связан с нарушением апоптоза, то есть суицидальной гибели клеток. Так удаляются поврежденные клетки нашего тела. При неопластических поражениях этот механизм неисправен из-за мутаций. В результате эти клетки продолжают размножаться, несмотря на ошибки в их ДНК.
Перейдет ли клетка на следующую стадию формирования рака, зависит от того, в каком месте генетической информации произошла мутация. Если изменение необратимо и жизненный цикл нарушен, начинается пропаганда рака. Однако бывает, что инициированные клетки остаются латентными в течение многих лет без дальнейшей мутации.
Также читайте: Что такое мутация рака?
Что такое этап продвижения?
Онкогены активируются на этапе продвижения. Этот термин охватывает дефектные мутировавшие протоонкогены, которые в здоровой клетке отвечают за контроль жизненного цикла.В результате активности онкогенов происходит интенсивное неограниченное распространение или размножение.
В результате непрерывных делений и поврежденных функций восстановления появляется ряд новых мутаций. С последующими ошибками в ДНК опухолевые изменения становятся все более опасными. Все повреждения, связанные с информацией о жизненном цикле клетки и апоптозом, особенно опасны.
Следует отметить мутацию белка p53, которая встречается в некоторых случаях. Его часто называют «хранителем генома». Это название связано с функцией этого белка по защите ДНК от повреждений и запуску процесса апоптоза. Неопластические изменения, которые связаны с мутированием информации о p53, обычно имеют худший прогноз, чем другие.
На стадии промотирования мутантная клетка становится злокачественной. Этот процесс может занять много лет. Изменения, обнаруженные и удаленные на этом этапе, имеют хорошие шансы на восстановление. Следовательно, ранняя диагностика имеет важное значение в терапии рака.
Какая стадия развития?
Прогрессирование - это стадия, ведущая к злокачественному образованию опухоли. В результате клетки приобретают способность метастазировать и инфильтрировать.
Во время этого процесса кариотип клетки претерпевает резкие изменения. Это означает, что мутируют целые хромосомы, а повреждение ядра клетки видно под микроскопом.
Опухоли, обнаруженные на этой стадии, имеют плохой прогноз и являются злокачественными.
Читайте также: Рак: доброкачественный или злокачественный?
Что такое неопластическая трансформация?
Неопластическая трансформация происходит в процессе канцерогенеза. Этот термин определяется как приобретение клеткой комплекса неопластических свойств:
- ограниченная реакция на факторы, блокирующие рост, посылаемые организмом
- потеря способности подавлять рост клеток
- возможность делить неограниченное количество клеточных делений
- способность размножаться независимо от контакта с землей
Какие факторы могут спровоцировать запуск процесса карценогенеза?
Неопластический процесс начинается с инициирующей мутации. Это изменение может произойти спонтанно как сбой в репликации ДНК. Некоторые повреждения генетического материала, ведущие к раку, могут быть унаследованы от предков. Одна мутация не вызывает заболевания напрямую. Неопластическое поражение требует ряда повреждений ДНК, возникающих в процессе канцерогенеза.
Существуют также внешние факторы, которые могут инициировать или стимулировать процесс образования новообразований. Их называют канцерогенами. Они делятся на:
- физические факторы, например УФ-излучение, ионное излучение
- химические вещества, например, этиловый спирт, смола, содержащаяся в сигаретном дыме
- биологические агенты, например, онкогенные вирусы, такие как ВПЧ
Также читайте: Причины рака или откуда взялся рак?
Канцерогены, влияющие на неопластический процесс, включают инициаторы и промоторы.
Что такое инициаторы?
Инициаторы - это химические, физические или биологические взаимодействия мутагенного характера. Эти факторы ответственны за запуск инициирующей мутации в ДНК в ядре клетки. В результате этого изменения начинается неопластический процесс.
Что такое промоутеры?
Промоторы - это факторы, которые стимулируют течение процесса канцерогенеза. Они стимулируют мутантные клетки делиться быстрее. Под их влиянием новообразование возникает в более короткие сроки и болезнь быстро прогрессирует.
В группу промоторов входят различные виды токсичных веществ, которые попадают в наш организм извне. К сожалению, таким же образом могут работать и соединения, синтезируемые человеческим организмом. Цитокины, эстрогены и другие эндогенные вещества могут стимулировать развитие опухолевого поражения.
Гены, связанные с неопластическим процессом
Рак - это болезнь, имеющая генетическую основу. Вредные процессы, происходящие при этих заболеваниях, являются результатом повреждения ДНК, то есть генетической информации. Эти изменения влияют не на весь организм, как в случае наследственных генетических заболеваний, а только на измененную ткань.
От наших предков мы можем унаследовать отдельные гены, которые увеличивают риск заболеваний. Однако вы не можете унаследовать рак от родителей.
В процессе новообразования определенные типы генов, связанные с контролем стабильности ДНК и жизненного цикла клетки, претерпевают мутации. Мы можем перечислить следующие типы:
- онкогены
- мутировавшие гены, ответственные за репарацию ДНК - мутатор
- мутировавшие гены-супрессоры или антионкогены
Читайте также: Рак и гены. Наследственные новообразования. Проверьте, не подвержены ли вы риску
Что такое онкогены?
Онкогены - это гены, активность которых приводит к превращению здоровой клетки в раковую. Они возникают из-за поврежденных протоонкогенов, которые являются правильными версиями генетической информации. Они несут ответственность за:
- ход клеточного цикла
- контроль процесса дифференцировки и размножения клеток
- апоптоз, то есть процесс самоубийства клетки
Эти клеточные процессы нарушаются, когда протоонкоген превращается в онкоген.
Также читайте: Раковая клетка - чем она отличается от здоровой клетки?
Что такое мутантные гены-мутаторы?
Гены-мутаторы - это гены восстановления ДНК, также известные как хранители генома. В здоровой клетке они защищают генетический материал от повреждений. Если в них есть мутация, ДНК не защищена, и новые повреждения появляются очень быстро. В конце концов, клетка мутирует все более и более интенсивно, и процесс канцерогенеза ускоряется.
Что такое гены-супрессоры?
В здоровой клетке гены-супрессоры блокируют клеточный цикл и его деление. Когда клетка становится дефектной из-за повреждения, эти гены блокируют ее переход к следующей стадии цикла, ведущего к размножению. Это связано с синтезом специальных блокирующих белков. Благодаря генам-супрессорам поврежденные клетки не размножаются и не повреждают организм.
Канцерогенез приводит к нарушению этого защитного механизма. Во время него мутируют гены-супрессоры. Как следствие, раковые клетки продолжают бесконтрольно делиться независимо от повреждений.
Роль вирусов в опухолевом процессе
Некоторые вирусы обладают способностью запускать процесс канцерогенеза. Это связано с тем, как эти микроорганизмы размножаются. А именно, они не могут быть воспроизведены сами по себе. Чтобы воспроизвести, вирусы вставляют свою ДНК в генетический материал клетки-хозяина. Затем на основе имплантированной информации синтезируются новые микроорганизмы.
Иногда во время этого процесса повреждается ДНК, содержащая данные о нормальном клеточном цикле. Такая инфицированная клетка может неконтролируемо делиться, воспроизводя в то же время привитой генетический материал вируса. Таким образом, он вступает на путь образования рака.
Среди вирусов, способных запускать процесс канцерогенеза, можно отметить:
- ВПЧ- вирус папилломы человека
- вирус гепатита В
- вирус гепатита С
Мы можем защитить себя от онкогенных вирусов ВПЧ и вирусов гепатита B с помощью защитных вакцинаций.
Читайте также: ВПЧ, ВЭБ, ВГВ и ВГС - вирусы, которые могут привести к раку.
Знания о процессе канцерогенеза - важность для здоровья
Понимание молекулярных основ канцерогенеза изменило наше представление о раке. Благодаря этому возможны новые методы лечения, например, таргетная терапия.
Зная стадии образования рака, можно сделать важные выводы относительно профилактики и диагностики онкологических заболеваний. Изменения во время фазы инициации могут быть устранены защитными процессами в здоровом организме. В нашем организме латентные клетки на стадии инициации могут долгие годы прятаться, которые могут активироваться и развиться в новообразование. По этой причине здоровый образ жизни важен для профилактики рака.
Читайте также: Рак: профилактика, диагностика и лечение рака
Еще один важный аспект - необходимость ранней диагностики. Заболевания на стадии продвижения, после выявления, могут быть удалены хирургическим путем с хорошим прогнозом на полное выздоровление. Когда опухоль прогрессирует, она становится злокачественной. Такое изменение способно к метастазированию. На этом этапе лечение заболевания затруднено, и прогноз значительно хуже.
Литература
- Канцерогенез, Анна Курчек, e-biotechnologia.pl
- Молекулярные основы канцерогенеза, https://www.mp.pl/artykuly/10567,molekularne-podstawy-karcinogenzy.
- Кассандра Виллиард. Как растет рак? «Мир науки». нет. 9 (241), стр. 16-17, сентябрь 2011 г. Prószyński Media
