Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 391

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 391)

Можно привести другой пример: у мышей, не вырабатывающих особую металлопротеиназу матрикса, секретируемую обычно тучными клетками стромы, рост опухоли в коже сильно замедляется. Эта протеаза отвечает за высвобождение факторов ангиогенеза из внеклеточного матрикса, без чего невозможен ангиогенез, а без последнего невозможен рост опухоли. Эти и другие результаты говорят о том, что лечение рака должно быть направлено не только на уничтожение самих опухолевых клеток, но и на ингибирование активности стромальных клеток.

20.1Л8. Как правило, у раковых клеток есть несколько характерных признаков Очевидно, чтобы вызвать рак, клетка в своем развитии должна приобрести ряд характерных свойств (или, что в данном случае то же, разрушительных способностей). Комбинация этих свойств у каждопг вида ракового заболевания своя. Тем не менее мы можем составить небольшой список ключевых свойств раковых клеток: 1. Они более самодостаточны, чем другие клетки, и не в такой степени зависят от факторов роста и пролиферации. Например, в отличие от болыпинства нормальных клеток, они часто выживают и делятся в культуре клеток, не прикрепляясь при этом к субстрату, а свободно плавая в суспензии; 2. Они относительно нечувствительны к антипролиферативным внеклеточным сигналам; 3.

Они не столь подвержены апоптозу, как нормальные клетки; 4. У них отсутствуют внутриклеточные механизмы контроля, в норме останавливающие клеточный цикл в ответ на стрессовое воздействие или повреждение ДНК; 5. Они заставляют клетки стромы способствовать своему росту; б. Они индуцируют ангиогенез; 7.

Они покидают свою ткань (то есть являются инвазивными) и выживают и размножаются в чужой ткани (метастазируют); 8. Они генетически нестабильны; 9. Они либо вырабатывают теломеразу, либо стабилизируют свои теломеры иным способом. 10. В одном из следующих разделов мы обсудим мутации и молекулярные механизмы, лежащие в основе этих свойств, а также факторы среды, способствующие развитию рака. Заключение Раковые клетки, по определению, растут и пролиферируют, несмотря на естеспгвенные ограничения (то есть являются неопластическими), а также способньг внедряться в окружающие ткани и колонизировать удаленные органы (то есть являются злокачественными). Они дают начало вторичным опухолям, 202.

лрофипактика рака 1875 или метастазам, в результате чего их становится трудно искоренить хирургически или с помощью.честного облучения. Считается, что раковые опухоли происходят от одной клетки, претерпевшей начальную мутацию. Однако, чтобы стать раковыми клетками, ее потомки должны накопить достаточное количество дополнительных мутаций и эпигенетических изменений.

Начальной клеткой раковой опухоли может быть стволовая клетка, изначально способная неограниченно самообновляться, или более дифференцированная клетка, которая приобрела такую способность. Прогрессирование опухоли обычно занимает многие годы и является, по сути, микроэволюционныч процессом, при котором мутации либо эпигенетические изменения соматических клеток сопровождаются естественным отбором. Эволюционируя, размножаясь и распространяясь, раковые клетки приобретают особые свойства.

У них происходят изменения сигнальных путей, позволяющие клеткам игнорировать сигналы со стороны своего окружения, в норме удерживающие пролиферацию клеток под контролем. В процессе своей эволюции у раковых клеток нарушаются механизмы дифференцировки и внутреннего контроля, которые в норме останавливают клеточный цикл в ответ на стресс или повреждение ДНК. Все эти изменения повышают способность раковых клеток выживать, расти и делиться в своей ткани, а также метастазировать. Последнее означает способность в жить и начать делиться в чужой для себя среде.

Однако эволюция раковых клеток затрагивает не только сами эти клетки; в ней также принимают участие клетки микроокружения опухоли, обьединяемые термином ~стромаэ. Помимо прочего, сюда относятся новые кровеносные сосуды, позволяющие опухоли вырастать до больших размеров и метастазировать с током крови. Поскольку для обретения таких асоциальных свойств требуется накопить много генетических и эпигенетических изменений, неудивительно, что почти все раковые клетки генетически нестабильны. Генетическая нестабильность может быть обусловлена нарушениями системы репарации ДНК или механизмов исправления ошибок репликации, ведущими к изменению последовательности ДНК.

Также распространены нарушения сегрегации хромосом, что приводит к хромосомной нестабильности и аномалиям кариотипа. Такие нестабильные клетки лучше проходят отбор, поскольку генетическая нестабильность резко ускоряет накопление дальнейших генетических и эпигенетических изменений, способствуя тем самым прогрессированию опухоли. 20.2. Профилактика рака В развитие ракового заболевания вносят вклад многие факторы — начиная от генетической конституции человека и заканчивая внешней средой и образом жизни. Существует, вероятно, некоторый базовый уровень заболеваемости раком, не зависящий от обстоятельств; невозможно совершенно избежать мутаций, ведь они являются неизбежным следствием фундаментальных ограничений точности репликации и репарации ДНК (см.

главу 5). Если бы люди жили достаточно долго, то можно было бы с уверенностью сказать, что за время жизни хотя бы одна клетка организма накопила бы достаточно мутаций, чтобы дать начало раковой опухоли. Тем не менее можно показать, что факторы среды, в том числе наше питание, приближают наступление болезни. Яснее всего зто видно при сравнении ) 076: . Часть б; Клети контексте их совокупности заболеваемостей в разных странах: почти любой вид рака в одной стране более распространен, чем в какой то другой.

Поскольку у мигрантов чаше распространен вид рака, свойственный стране, их приютившей, нежели их родной стране, разница, по видимому. обусловлена скорее не генепгческими факторами, а именно влиянием среды. Исходя из этих данных, можно дать следующую оценку: 80 — 90;: случаев заболевания раком можно избежать или, как минимум, перенести на несколько лет (рггс. 20.20). К сожалению, разным видам рака способствуют разные факторы среды, и те, кто смог избежать действия одного из них, может подверпгуться другому опасному влиянию.

рак простаты, толстой кишки, груди гдвдйский А ХИПбПАГ СбВВРНАЯ жал удг~ ония 3 мфо бер фактОры среды иобрвзв ямани ° профессиональное облучение ° факторы, связанные с курением табака ° питание: мало овощей, много поваренной соли и нитратов ° питание:жирная,жареная пища, мало пищевых волокон Форма 'рака . % о'гобцрго числе случаев 1-2 24 различные формы рак лепгих, почек, мочевого пузыря рак желудка, пищевода рак внутренних органов, поджелудочной железы, простаты, груди рак роговой полости, глотки 37 б) ° табак и алкоголь Рис. 20 20.

Заболеваемость раком зависит от оиружающей среды. а) На этой карте красными стрелками отмечено повышение, а синими — снижение заболеваемости раком при переселении из одной страны в другую. Эти наблюдения говорят о том, что риск заболеть раком в большой степени определяется факторами внешней среды, в том числе и питанием. 6) Некоторые оценки влияния среды и образа жизни на заболеваемость раком в США. В таблице указана доля! в процентах) всех случаев рака, которые можно приписать действию того или иного фактора. (б: из Сап сег Еэпа апг) Идцгеэ, Агпе пса п Сап сег 5ооету, 1990, с изменениями.

С разрешения Агпегкап Сапсег 5осгегу.) 202. Профилактика рака 1877 Однако и это можно предотвратить. Существуют группы людей, которые, благодаря своему образу жизни, значительно снижают общую заболеваемость раком среди людей данного возраста. На сегодняшний день в США и Европе от рака умирает каждый пятый. Однако заболеваемость раком среди ортодоксальных мормонов в штате Юта, не потребляющих алкоголь, кофе, табак и наркотики и не вступающих в случайные половые связи, снижена в два раза по сравнению с заболеваемостью американцев в целом (что характерно, это не касается неортодоксальных членов семьи). Заболеваемость раком также низка среди довольно многочисленных народов Африки.

Хотя подобные наблюдения и говорят о том, что заболевания зачастую можно избежать, в большинстве случаев очень трудно выделить конкретные факторы среды (за исключением курения табака) или понять, каким образом они влияют на заболеваемость. Давайте сначала взглянем, что нам известно о факторах, вызывающих рак, а затем рассмотрим достижения у трудности на пути предотвращения рака. Лечение рака мы рассмотрим в последнем разделе, после того, как познакомимся с молекулярной основой заболевания.

20.2.1. Многие (но не все) канцерогенные факторы повреждают ДНК Факторы, которые могут вызвать рак, или канцерогены, многочисленны и разнообразны, однако легче всего понять, как действуют те из них, которые вносят изменения в ДНК и вызывают мутации. Такими мутагенами могут быть химические вещества или разные виды излучения — от ультрафиолета, содержащегося в солнечных лучах, до ионизирующего излучения, такого как т-лучи и а-частицы, возникающие при радиоактивном распаде. Самые разные вешества, при их введении подопытному животному с пищей или при регулярном нанесении на кожу, обнаруживают канцерогенные свойства. Среди них — многие ароматические углеводороды и их производные, в том числе ароматические амины, нитрозамины, алкилируюшие агенты, например иприт.

Все эти различные по структуре соединения объединяет одно — они вызывают мутации. Широко применяется следующий тест на мутагенност>с канцероген смешивается с активирующим экстрактом, выделенным из печени крысы (это делается для того, чтобы имитировать биохимические процессы у интактного животного, см. далее), а затем добавляется к культуре специально выведенных тестовых бактерий. Затем измеряется скорость мутагенеза у бактерий (рис. 20.21). Многие соединения, проявившие свои мутагенные свойства в этом быстром и удобном тесте, вызывают мутации и хромосомные аберрации и в клетках млекопитающих.

Характеристики

Список файлов книги