Механизмы роста опухоли — рака

Различные здоровые ткани очень сильно отличаются друг от друга по уровню клеточных делений и числу активно пролиферирующих клеток. Примерами активно пролиферирующих тканей могут быть слизистая кишки, красный костный мозг, волосяные фолликулы и регенерирующие после повреждений ткани, например после хирургической операции или инфекционного поражения. На рисунке изображено идеализированное представление о том, как проходит пролиферация и дифференцировка в нормальной ткани. Видно, что стволовая клетка или клетка-предшественник дает начало развитию пролиферативного пула клеток, из которого клетки затем дифференцируют, каждая по своему пути развития. Когда в конце такого пути развития клетка становится зрелой, она теряет способность к дальнейшему размножению вплоть до своей гибели.

Такая модель, хотя и с некоторыми оговорками, может быть принята для описания развития рака. В процессе развития опухоли действительно существуют и свои клетки-предшественники и зрелые клетки, но неясно, на каком этапе развития происходит инициация перерождения здоровой клетки в опухолевую. Тем не менее приведенная схема помогает объяснить некоторые аспекты опухолевого роста. Первоначально деление стволовых клеток предшественников происходит довольно интенсивно, но по мере роста клеточного пула заданное «программно» число новых делений со временем уменьшается.

Стимулы к смерти клетки также заранее запрограммированы, и этот процесс находится под контролем генетического аппарата. Запрограммированная смерть клетки получила название апоптоза. При этом в клетке наблюдаются такие морфологические изменения, как конденсация ядерного материала с последующим вскипанием цитоплазмы и разрывом клеточной мембраны. Плотность ядра при апоптозе растет, что связано с ростом активности клеточных эндонуклеаз, расщепляющих ДНК. Также происходит высвобождение в цитоплазму митохондриальных ферментов. Таким образом, можно сказать, что любая нормальная клетка может получить сигнал на прекращение делений и смерть. Размножение клеток в популяции стимулируется генами bcl-2, ras и LMP-1, в то время как ген р53 препятствует дальнейшей пролиферации.