ОСНОВНЫЕ БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ОПУХОЛЕЙ

 

Все опухоли принято делить на доброкачественные и злокачественные. Основными критериями, позволяющими отдиф-ференцировать злокачественную опухоль от доброкачественной, принято считать: характер роста (доброкачественная опухоль растет экспансивно, отодвигая, сдавливая, но не разрушая здоровые ткани; для злокачественных опухолей характерен инфильтрирующий, инвазивный и деструктивный рост, т.е. они прорастают здоровые ткани и при этом их разрушают), склонность к метастазированию и развитию истощения – кахексии. Более полное представление об отличительных особенностях злокачественных и доброкачественных опухолей можно составить, рассмотрев следующие биологические свойства опухоли.

1. Относительная автономность и нерегулируемость роста опухоли – обязательный универсальный признак любого новообразования – и злокачественного и доброкачественного, коренной признак любой неоплазмы.

Бесконтрольная избыточная пролиферация клеточных элементов опухоли не означает, что деление опухолевых клеток происходит со скоростью, превышающей максимальную скорость деления гомологичных клеток здоровой ткани. Многие здоровые ткани (эмбриональная ткань, регенерирующая печень) растут значительно более интенсивно, чем любая самая злокачественная опухоль. Независимость скорости роста опухоли от интегративных влияний целостного организма, «функциональная глухота» (А.С. Салямон, 1974) – вот что характерно для опухоли.

Некоторые из известных причин бесконтрольной и беспредельной пролиферации при опухолевом росте:

– значительное понижение у опухолевых клеток контактного торможения. Клетки нормальной ткани в культуральной среде растут монослоем – по достижении определенной плотности популяции, при контакте с соседними клетками деление прекращается. Раковые клетки, размножаясь, образуют, как правило, многослойные культуры;

– отсутствие лимита клеточного деления Хейфлика;

– снижение интенсивности синтеза в ткани опухолей кейлонов (вещества, вырабатываемые зрелыми клетками; специфически подавляют митотическую активность пролиферирующих клеток) и понижение чувствительности к их действию клеток опухоли;

– различие в микрорельефах нормальной и опухолевой клеток (рис. 3). Множественность микроворсинок клетки злокачественной опухоли существенно увеличивает ее поверхность, позволяя захватывать большие количества необходимых для жизнедеятельности метаболитов и ионов, ослабляет межклеточные контакты.

Рис. 3. Проявления морфологического (клеточного) атипизма:

 

вверху: микрофотографии нормальной (а – эмбриональный фибробласт мыши) и опухолевой (б – трансформированный фибробласт) клеток, полученные с помощью растрового электронного микроскопа (по Ю.А. Ровенскому, 1979);

внизу: в – гигантская многоядерная клетка рака желудка (культура Cave); атипичные формы деления опухолевых клеток культуры Cave (г – образования хромосомных мостиков, д – 3-полюсный митоз; по В.Ю. Перетятько, 1980).

 

2. Упрощение структурно-химической организации (атипизм, анаплазия),т.е. снижение уровня дифференцировки опухолевой ткани, сближающее ее по ряду признаков и свойств с эмбриональной («эмбрионализация») – характерная черта опухоли вообще и злокачественной опухоли, в особенности. Различают несколько видов атипизма: морфологический, биохимический, энергетический, функциональный, иммунологический.

Морфологический атипизм в свою очередь подразделяется на тканевой и клеточный. Тканевой атипизм выражается в ненормальном, нарушенном соотношении в ткани опухоли стромы и паренхимы, клеточный – касается отклонений в структуре клетки и ее компонентов (рис. 3).

Одним из наиболее характерных проявлений биохимического атипизма является унификация изоферментного спектра ферментов опухоли вне зависимости от ее гистогенеза (рис. 4). При этом изоэнзимная перестройка в различных опухолях человека и животных идет в направлении спектра изоферментов, характерного для гомологичных тканей эмбрионального развития. В клетках опухоли резко преобладают процессы синтеза белка над процессами катаболизма. Особенно увеличивается интенсивность синтеза протеинов митотического аппарата. Нарушаются процессы переаминирования и дезаминирования аминокислот и т.п.

 

Рис. 4. Проявление биохимического атипизма – изоферментный спектр ЛДГ (по B.C. Шапоту, 1975):

А –нормальных лейкоцитов (I – лимфоциты. II – гранулоциты; 1-5 – порядковые номера изоферментов); Б – бластных клеток при остром лейкозе человека (I, II – соответственно лимфобластный и миелобластный лейкозы)

 

Для энергетического атипизма характерен переход опухоли на филогенетически более древний, неэкономный, расточительный, путь получения энергии за счет гликолитического расщепления углеводов. В результате опухоль становится «ловушкой глюкозы», инициирующей каскад явлений, конечным следствием которых является развитие кахексии и нарастающей иммунодепрессии. За счет накопления недоокисленных продуктов обмена (в первую очередь – молочной кислоты), присущего гликолизу, развивается ацидоз.

Функциональный атипизм проявляется в утрате, извращении или (чаще всего) в несоответствии, неподчиняемости выполняемой опухолевой тканью функции, регуляторным влияниям целостного организма. Иногда отдельные функции вообще выпадают. В гепатоме, например, перестают синтезироваться желчные пигменты. В ряде случаев клетки опухоли начинают выполнять не присущую им в обычных условиях функцию. К примеру, клетки опухоли легких, бронхов могут синтезировать гормоноподобные вещества.

Под иммунным (антигенным) атипизмом обычно понимают изменение антигенных свойств опухолевой ткани:

– антигенное упрощение – уменьшение выработки опухолевой клеткой органоспецифических антигенов (рис. 7, б);

– антигенная дивергенция – синтез опухолевыми клетками антигенов, не присущих гомологичным клеткам здоровой ткани, но вырабатываемых другими тканями (например, синтез в гепатоме органоспецифических антигенов селезенки, почки или других органов);

– антигенная реверсия (рис. 7, а) – синтез опухолевыми клетками эмбриональных антигенов (например, фетального белка – α-фетопротеина, эмбрионального преальбумина в гепатоме).

3. Наследуемость изменений – биологическая особенность опухолевых клеток, заключающаяся в следующем. Клетка, подвергшаяся опухолевой трансформации, при размножении передает приобретенные ею в ходе трансформации свойства своим производным, т.е. образуется клон клеток, который и дает начало опухолевому узлу.

4. Инвазивный (инфильтративный) и деструктивный рост –основной критерий злокачественности, позволяющий с достаточной степенью уверенности отличить злокачественную опухоль от доброкачественной (рис. 5).

 

Рис. 5. Характер роста опухолей:

А – инвазивный и деструктивный рост злокачественной опухоли (рак шейки матки; по И.В. Давыдовскому, 1969); Б – экспансивный рост доброкачественной папилломы мочевого пузыря (по Г. А. Берлову, 1970)

 

Метастатический субклон   Адгезия и инвазия БМ   Миграция через ЭЦМ   Инвазия БМ сосуда   Эмболы из опухолевых клеток   Адгезия опухолевых эмболов к БМ сосуда   Инвазия БМ сосуда   Миграция в ЭЦМ и формирование метастатического узла

5. Метастазирование,или появление новых очагов опухолевого роста в различных органах и тканях, отдаленных от первичного опухолевого узла. Различают следующие стадии гематогенного и лимфогенного метастазирования (рис. 6):

1) отрыв одной либо группы опухолевых клеток от первичной опухоли и проникно-ение их в кровеносный или лимфатический сосуды;

2) транспортировка опухолевых клеток по сосудам;

3) имплантация опухолевых клеток в том или ином органе; осуществляется поэтапно:

а) фиксация опухолевой клетки к стенке сосуда;

б) пенетрация клеток опухоли за пределы сосудистой стенки;

в) пролиферация опухолевых клеток.

 

 

6. Прогрессия опухолей –способность опухоли изменять свои признаки (морфологическую структуру, биохимические характеристики, антигенный спектр и другие свойства) в процессе развития (рис. 7). При этом разные свойства опухолевой клетки (явления анаплазии, инвазивность, способность к метастазированию, чувствительность или резистентность к химиотерапевтическому воздействию, лучевой терапии и т.д.) меняются по-разному, с разной скоростью, независимо друг от друга, но в целом в ходе прогрессии злокачественность опухоли возрастает. Полагают (B.C. Шапот, 1975, Л.М. Шабад, 1979), что доброкачественная опухоль представляет собой начальный этап прогрессии, первую ступень к малигнизации.

 

Рис. 7. Явления антигенной реверсии, антигенного упрощения и прогрессии опухолей (по Л.С. Лемешонок, 1980):

динамика изменений содержания эмбрионального преальбумина (а) и органоспецифического антигена (б) печени мышей в экстрактах асцитной гепатомы в процессе пассирования опухоли на животных

 

7. Склонность к рецидивированию – повторному появлению опухоли на прежнем месте после ее удаления. Может быть обусловлена неполным удалением опухолевых клеток, далеко инфильтрирующих здоровую ткань, или заносом их в здоровую ткань во время травматично проведенного оперативного вмешательства.

8. Системное действие опухоли на организм (см. учебно-методическое пособие «Патогенез опухолей»).