Злокачествени тумори

Термините тумори, възли и маса са неспецифични термини, които се отнасят до абнормна пролиферация на клетките. Терминът "неоплазма" означава нов растеж и не означава доброкачествен или злокачествен (тоест има доброкачествени неоплазми и има злокачествени неоплазми).

Злокачествените новообразувания са колективно известни като ракови заболявания. Те показват агресивни характеристики, могат да нахлуят и унищожат прилежащите тъкани и да се разпространят на отдалечени места (метастази). Тези признаци на инвазивност разграничават злокачествените от доброкачествените тумори. Нежеланите ефекти, свързани със злокачествени тумори, обикновено се свързват с туморното натоварване върху гостоприемника, след като ракът се е разпространил в тялото. Специфични нежелани ефекти могат да възникнат от размера и местоположението на първичния тумор, разпространението от първичното място и последиците, свързани с колонизацията на тъканите на отдалечените от първичния тумор места.

Най-често причината за смъртта, свързана със злокачествени тумори, може да бъде приписана на метастатичното разпространение на тумора. Често срещаните места на метастази, например за злокачествени епителни неоплазми, включват белите дробове, черния дроб, костите и мозъка. Белият дроб е най-често срещаният орган за ракови метастази (включващи повечето видове рак и първични места), които могат да бъдат постигнати чрез хематогенно разпространение (чрез кръвта), разпространение на лимфните продукти или чрез директна инвазия. По същия начин рак на гърдата, белия дроб и дебелото черво са добре известни, че се разпространяват в черния дроб, но раковите заболявания, свързани с всяко място в тялото (включително левкемии и лимфоми), могат да колонизират черния дроб. Метастатичният рак, който се открива в белите дробове или в черния дроб, се характеризира с наличието на множество (често многобройни) ракови възли, които могат да заменят големи проценти на нормалната тъкан, а в черния дроб може да предизвика значителна хепатомегалия. Неблагоприятните ефекти, свързани с белодробната метастаза, включват дихателна недостатъчност. По същия начин смъртността на пациент, свързана с чернодробна метастаза, е резултат от различни прояви на чернодробна недостатъчност.

Злокачествените тумори се развиват поради мутации на дезоксирибонуклеинова киселина (ДНК) - някои спонтанно (вероятно поради кислородни радикали), други от химични канцерогени (например тютюн, алкохол), йонизиращо и ултравиолетово лъчение или онкогенни микроорганизми , херпес вируси и човешки папилома вируси. Важни химични канцерогени са ароматни амини (включително ариламини и хетероциклени амини), намиращи се в тютюневия дим.

Различни чернодробни ензими, наречени ксенобиотично-метаболизиращи ензими, участват в метаболизма на канцерогени или прокарциногени. Няколко са полиморфни и могат да бъдат включени в канцерогенно активиране или разграждане. Други ензими могат да обърнат или да поправят част от увреждането от мутации (ДНК ремонтни ензими), но когато мутациите включват гени като туморни супресорни гени, клетката може да стане автономна, въпреки опитите за възстановяване на ДНК, клетката след това пролиферира и нахлува - отличителен белег на рака. Накрая, туморът се разпространява другаде (метастазира) до лимфните възли и през кръвта.

Злокачествените тумори могат да се развият в повечето човешки органи и тъкани, но честотата на развитие на туморите варира значително между различните тъкани. При възрастните, солидните тумори са много по-чести от саркомите или хематопоетичните неоплазми (лимфоми и левкемии). Всеки карцином на гърдата и простатата представлява приблизително една трета от новодиагностицираните ракови заболявания при жените и мъжете (съответно) в Съединените щати.

Повечето малигнени тумори показват едно бързо разрастване още от началото на своето развитие. Бързо растящите злокачествени тумори често показват исхемични некрози и кръвоизливи в централната им част, тъй като мрежата от кръвоносни съдове изостава в развитието си спрямо бързо растящия туморен паренхим и не може да отговори на високите изисквания от кислород, необходим за голямата маса от новообразувани клетки.

При злокачествените тумори взаимоотношението с околните тъкани е различно и се характеризира с разрушаване на здравите тъкани и проникване на туморните клетки в междуклетъчния матрикс на здравите тъкани. Този начин на развитие е известен като инфилтративен и деструктивен растеж на туморите. Това е една от най-неблагоприятните характеристики на туморното разрастване. То може да доведе до разязвяване на лигавиците на органите или до пенетрация на кухи органи като стомашен или колоректален карцином.

При злокачествени тумори обикновено няма добре оформена капсула или ако има такава, туморните клетки я разрушават и проникват в околните тъкани. Въпреки че инкапсулацията е присъща за доброкачествените тумори, то липсата на капсула не трябва винаги да се приема като белег за малигненост.

Злокачествената клетка се характеризира с:

• ускоряване на клетъчния цикъл
• геномни изменения
• инвазивен растеж
• повишена клетъчна мобилност
• хемотаксис
• промени в клетъчната повърхност
• секреция на литични фактори и други

Морфологично, раковите клетки се характеризират с голямо ядро с неправилен размер и форма, ядрото е видно, цитоплазмата е оскъдна и интензивно оцветена или, напротив, бледа.

Ядрото на неопластичните клетки играе чрез своите промени основна роля в оценката на туморната злокачественост. Промените се отнасят до неговата повърхност, обем, съотношение ядро/цитоплазма, форма и плътност, както и структура и хомогенност. Ултраструктурните характеристики са свързани със сегментирането на ядрото, инвагинациите, промените в хроматина, като хетерохроматово редуциране, увеличение на интерхроматин и перхироматни гранули, увеличаване на порите на ядрената мембрана, образуване на включения и други. Ядрото се характеризира с хипертрофия, макро- и микро сегрегация, неговото движение към мембраната, числено увеличение и образуване на вътрешноядрени каналикуларни системи между ядрената мембрана и ядрото.

Митозите са характерни за злокачествените клетки. Броят на митозите се увеличава, се появяват атипични форми на митоза с дефекти в митотичното вретено, което води до тройни или четворни звезди и несиметрични структури и нетипични форми на хромозоми. Ядрените промени обясняват наличието на различни клетъчни клонове и генетични аномалии, свързани с тези промени. При интензивно анапластични тумори наличието на гигантски ядра и многоядрени клетки изразява ненормално разделение.

Тези морфологични характеристики отразяват промените, настъпващи на метаболитно ниво, с увеличаването на структурите във връзка с клетъчното делене и отслабването на структурите, свързани с други метаболизми. Дегенеративните клетъчни промени могат да бъдат изразени чрез цитоплазмени включвания. При някои форми на неоплазми възниква апоптоза с наличие на апоптозни тела.

Функционалните промени на неоплазмените клетки водят до образуването и елиминирането на активни вещества като растежни фактори, хормони, молекули, подобни на хормони, литични ензими и така нататък. Литичните ензими (колагеназа, катепсин и плазмогенен активатор) благоприятстват повишената мобилност и разпространението на неопластични клетки.

Основни промени се проявяват в енергийния метаболизъм, между нормалните и злокачествените клетки, особено по отношение на употребата на глюкоза. Производството на енергия с най-висока ефективност в клетките се извършва чрез гликолиза в цикъла на Кребс. Този метаболизъм се осъществява чрез използване на кислород и представлява основния път на производство на енергия в повечето клетки.

Раковите клетки проявяват аномалии както на гликолизата, така и на цикъла на Кребс. Раковите клетки се характеризират по-специално с лошо използване на кислород и масовото използване на глюкоза, която се превръща изключително в млечна киселина. Следователно, злокачествените клетки вземат от кръвта 5-10 пъти глюкоза в сравнение с нормалните клетки и произвеждат съответното количество млечна киселина, което ще бъде рециклирано и ще бъде променено обратно в глюкозата в черния дроб.

Пролиферацията и миграцията на неопластични клетки от тумора е непредсказуема. Движението на неопластичните клетки започва с образуването на неправилни цитоплазмени псевдоподи, които се просмукват през базовите мембрани. Между степента на диференциация на тумора, от една страна, и неговия инвазивен растеж, от друга страна, съществува корелация, което означава, че процесите на диференциация възпрепятстват способността за движение на клетката.

Инвазията и инфилтрацията на злокачествени клетки се характеризира с факта, че напускат туморната тъкан и проникват в съседната тъкан. Но това свойство е не само специфично за злокачествени тумори, но може да се намери и в други клетки, като: гранулоцити, остеокласти, ендотелиални клетки и трофобластни клетки. За разлика от тези клетки, инвазивният растеж на злокачествените клетки е прогресивен и непрекъснат растеж, завършващ с разрушаването на тъканта на гостоприемника.

Злокачествената клетка, която расте инвазивно, има способността да се движи, да произвежда литични фактори и да фагоцитозира тъканта на гостоприемника. Той расте особено в съществуващите пространства, но също така може да създаде нови пространства чрез разрушаване на заобикалящата ги тъкан. Между цитокиназите и инвазивния капацитет на клетките има отрицателни взаимовръзки, като клетките имат в определени фази пролиферативно поведение, а в други фази - инвазивно поведение.

Загубата на диференциация на злокачествените клетки е важен компонент. Решаваща роля в този процес играят редукцията на клетъчните органи, особено на ендоплазмения ретикулум (който синтезира протеините) и на апарата на Голджи. Загубата на полярност на клетъчните органели, както и на някои свойства на клетъчната мембрана също се появяват. Злокачествените клетки се морфологично и функционално стават подобни на феталните клетки на тъканта на гостоприемника.

В действителност, злокачествените клетъчни комплекси се състоят от три вида различни клетки, в които се осъществява не само загуба на диференциация, но и анормални процеси, както и нормални, прекомерно съзряване и синтез на нови вещества. Това обяснява хистологичното разнообразие на клетъчната популация на тумор. Многопосочната диференциация обяснява появата на атипични вещества. По този начин, неопластичните епителни клетки могат да произвеждат колаген.

На ултраструктурно ниво основната характеристика не е загубата на диференциация и опростяването на злокачествените клетъчни структури, а структурна и функционална преориентация.