Komórki nowotworowe: czym są, właściwości, cechy

Dzisiaj wiele osób zastanawia się, czym są komórki nowotworowe, jaka jest ich rola, czy są niebezpieczne czy pożyteczne, czy też ich jedynym celem jest zniszczenie makroorganizmu? Przyjrzyjmy się temu zagadnieniu.

Przekształcone komórki, które tworzą złośliwy guz. Komórki przechodzą liczne zmiany. Zmiany te są zauważalne na poziomie morfologicznym, chemicznym i biochemicznym. Niektóre są widoczne nawet gołym okiem. Wykrycie innych wymaga specjalistycznego sprzętu. Wszystko zależy od rodzaju i lokalizacji.

Cechą charakterystyczną jest zdolność do nieograniczonego zwiększania biomasy, co jest spowodowane naruszeniem apoptozy (zapewnia zaprogramowaną śmierć). Taki wzrost kończy się dopiero wraz ze śmiercią człowieka.

Różnica między komórką nowotworową a komórką normalną

Istnieje system apoptozy komórkowej, który jest zaprogramowaną śmiercią ogniwa komórkowego. Zazwyczaj komórka, która zakończyła swój cykl życia, umiera. Na jej miejscu z czasem rozwija się nowa subpopulacja cyklu komórkowego. Jednak podczas transformacji nowotworowej taki naturalny mechanizm zostaje zakłócony, w wyniku czego komórka ta nie umiera, ale nadal rośnie i funkcjonuje w organizmie.

To właśnie ten wewnętrzny mechanizm jest podstawą powstawania guza, który ma tendencję do niekontrolowanego i nieograniczonego wzrostu. To znaczy, w istocie, ten rodzaj struktury komórkowej jest komórką, która nie jest zdolna do śmierci i ma nieograniczony wzrost.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Atypia komórkowa i komórki atypowe

Komórki atypowe to komórki podlegające mutacji. Najczęściej komórki atypowe powstają pod wpływem różnych czynników zewnętrznych lub dziedziczności poprzez ich transformację z komórek macierzystych. Najczęściej czynnikiem wyzwalającym rozwój komórki nowotworowej jest specyficzny gen, który koduje śmierć komórki. Niektóre potencjalnie onkogenne wirusy, takie jak retrowirusy i wirusy opryszczki, są zdolne do powodowania transformacji komórek macierzystych w komórki nowotworowe.

Atypizm komórkowy to rzeczywisty proces transformacji, któremu podlegają zdrowe komórki. Proces ten obejmuje kompleks procesów chemicznych i biochemicznych. Mutacja zachodzi w warunkach zaburzeń układu odpornościowego, zwłaszcza w chorobach autoimmunologicznych, w których funkcja układu odpornościowego ulega przekształceniu w taki sposób, że zaczyna on wytwarzać przeciwciała skierowane przeciwko komórkom i tkankom samego organizmu. Rozwój atypizmu komórkowego jest ułatwiony przez pogorszenie naturalnych mechanizmów obronnych organizmu, w szczególności przy naruszeniu aktywności limfocytów T (zabójców), zaburzone zostają procesy śmierci komórek, co prowadzi do ich złośliwej degeneracji.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ]

Karcynogeneza

Proces potencjalnego wzrostu tkanki, który w żaden sposób nie jest związany ze stanem normalnym organizmu. Karcynogeneza oznacza proces degeneracji normalnej komórki w komórkę nowotworową, która jest miejscowym tworem, ale zaangażowany jest cały organizm. Charakterystyka - nowotwory mogą dawać przerzuty, rosnąć bez końca.

[ 12 ], [ 13 ], [ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]

Komórka rakowa pod mikroskopem

Rozwój komórki nowotworowej opiera się na gwałtownym wzroście jądra. Komórkę nowotworową łatwo wykryć pod mikroskopem, ponieważ jądro może zająć większość cytoplazmy. Aparat mitotyczny jest również wyraźnie wyrażony, a jego naruszenia są zauważalne. Przede wszystkim zwraca uwagę obecność aberracji chromosomowych i nierozłączenie chromosomów. Prowadzi to do powstawania komórek wielojądrowych, wzrostu i pogrubienia jądra oraz ich przejścia do fazy podziału mitotycznego.

Głębokie wgłębienia błony jądrowej można również wykryć pod mikroskopem. Mikroskopia elektronowa ujawnia struktury wewnątrzjądrowe (granulki). Mikroskopia świetlna może również ujawnić utratę przejrzystości konturów jądra. Jąderka mogą zachować normalną konfigurację i mogą zwiększać się pod względem ilości i jakości.

Następuje obrzęk mitochondriów. Jednocześnie zmniejsza się liczba mitochondriów, struktury mitochondrialne ulegają rozbiciu. Obserwuje się również rozproszone rozmieszczenie rybosomów względem siateczki śródplazmatycznej. W niektórych przypadkach aparat Golgiego może całkowicie zaniknąć, ale w niektórych przypadkach możliwy jest również jego przerost. Zmieniają się również struktury subkomórkowe, na przykład struktura i wygląd lizosomów i rybosomów. W tym przypadku występuje nierówny stopień zróżnicowania struktur komórkowych.

Mikroskopia może ujawnić guzy nisko zróżnicowane i wysoko zróżnicowane. Guzy nisko zróżnicowane to blade komórki, które zawierają minimalną liczbę organelli. Jądro komórkowe zajmuje większość przestrzeni komórkowej. Jednocześnie wszystkie struktury subkomórkowe mają różne stopnie dojrzałości i zróżnicowania. Guzy wysoko zróżnicowane charakteryzują się zachowaniem oryginalnej struktury tkanki.

[ 19 ], [ 20 ], [ 21 ]

Właściwości i charakterystyka komórek nowotworowych

Jeśli komórka staje się nowotworowa, jej struktura genetyczna zostaje zaburzona. Pociąga to za sobą procesy represji. W wyniku derepresji innych genów pojawiają się zmodyfikowane białka, izoenzymy i następuje podział komórek. Może to zmienić intensywność funkcjonowania genów i enzymów. Często obserwuje się represję składników białkowych. Wcześniej były one odpowiedzialne za specjalizację komórek i były aktywowane przez depresję.

Transformacja nowotworowa komórki

Elementy działające jako wyzwalacze, które inicjują proces patologiczny. Istnieje założenie, że wprowadzanie substancji chemicznych odbywa się bezpośrednio do DNA i RNA komórek. Przyczynia się to do zakłócenia dojrzewania, rozwija się wzrost przepuszczalności komórkowej, w wyniku czego potencjalnie onkogenne wirusy są w stanie przeniknąć do komórki.

Niektóre czynniki fizyczne, takie jak zwiększone poziomy promieniowania, napromieniowanie i czynniki mechaniczne, mogą również działać jako wyzwalacze. W wyniku ich wpływu dochodzi do uszkodzenia aparatu genetycznego, zakłócenia cyklu komórkowego i mutacji.

Konsumpcja aminokwasów gwałtownie wzrasta, anabolizm wzrasta, a procesy kataboliczne maleją. Gwałtownie wzrasta glikoliza. Następuje również gwałtowny spadek liczby enzymów oddechowych. Obserwuje się również zmianę struktury antygenu komórki nowotworowej. W szczególności zaczyna ona wytwarzać białko alfa-fetoproteinowe.

Znaczniki

Najprostszym sposobem diagnozy choroby onkologicznej jest wykonanie badania krwi w celu wykrycia markerów nowotworowych. Badanie przeprowadza się dość szybko: 2-3 dni, w nagłych przypadkach można je wykonać w ciągu 3-4 godzin. Podczas analizy identyfikuje się specyficzne markery, które wskazują na występowanie procesów onkologicznych w organizmie. Po rodzaju zidentyfikowanego markera można powiedzieć, jaki rodzaj raka występuje w organizmie, a nawet określić jego stadium.

Atypizm

Należy zrozumieć, że komórka nie jest zdolna do śmierci. Może również dawać przerzuty patologiczne. Charakteryzuje się również naruszeniem procesów syntetycznych, intensywnie wchłania glukozę, szybko rozkłada białka i węglowodany, zmienia działanie enzymów.

[ 22 ], [ 23 ]

Genom

Istotą przemian transformacyjnych jest aktywacja syntezy kwasów nukleinowych. Kompleks standardowy ulega znaczącym zmianom. Synteza polimerazy DNA-3, która odpowiada za syntezę nowego DNA na podstawie struktury natywnej, ulega zmniejszeniu. Zamiast tego wzrasta synteza podobnych struktur typu 2, które są w stanie odtworzyć DNA nawet na podstawie zdenaturowanego DNA. To właśnie zapewnia specyficzność rozpatrywanych elementów.

Odbiorniki

Najbardziej znany jest receptor naskórkowego czynnika wzrostu, który jest receptorem transbłonowym. Aktywnie oddziałuje z naskórkowymi czynnikami wzrostu.

Immunofenotyp

Każda transformacja pociąga za sobą zmianę genotypu. Wyraża się to wyraźnie w zmianach, które odbijają się na poziomie fenotypowym. Każda zmiana tego rodzaju jest obca organizmowi. Oznacza to nadmierną agresywność układu odpornościowego człowieka, której towarzyszy atak i zniszczenie własnych tkanek organizmu.

Ekspresja komórek nowotworowych

Ekspresję można wyjaśnić kilkoma przyczynami. W pierwotnej karcynogenezie bierze udział tylko jedna komórka, ale czasami w tym procesie może brać udział kilka komórek jednocześnie. Następnie rozwija się guz, rośnie i rozmnaża się. Często procesowi temu towarzyszą spontaniczne mutacje. Guzy nabywają nowe właściwości.

Cechą charakterystyczną jest zdolność do ekspresji genów, które działają jako czynniki wzrostu dla guza. Całkowicie zmieniają procesy metaboliczne pierwotnej komórki, podporządkowując ją swoim potrzebom, działając jak rodzaj pasożyta.

[ 24 ], [ 25 ], [ 26 ], [ 27 ], [ 28 ], [ 29 ], [ 30 ], [ 31 ]

Wyrażenie rozproszone

Do aktywnego podziału komórek konieczna jest obecność we krwi stałego czynnika tłumiącego (represjonującego) aktywność genu.

[ 32 ], [ 33 ], [ 34 ], [ 35 ], [ 36 ], [ 37 ], [ 38 ], [ 39 ]

Brak ekspresji

Podczas różnicowania zmutowanej tkanki traci ona zdolność do ekspresji genu redukującego, który odpowiada za programowaną apoptozę. Utrata tej zdolności pozbawia odpowiednią strukturę zdolności do zaprzestania istnienia. W związku z tym stale rośnie i rozmnaża się.

[ 40 ], [ 41 ], [ 42 ], [ 43 ], [ 44 ]

Proliferacja komórek nowotworowych

Proliferacja jest wskaźnikiem wzrostu, określa ciężkość i stadium. Obserwuje się anaplazję funkcjonalną. Szybko rosnące guzy całkowicie tracą wszystkie pierwotne właściwości tkanki.

Wskaźnik proliferacji

Wskaźnik zależy od lokalizacji. Jest on określany przez ekspresję Ki-67. Jest wyrażany w procentach poprzez określenie stosunku między liczbą komórek prawidłowych a liczbą komórek nowotworowych. Jest wyrażany w procentach, gdzie 1% to liczba minimalna, wczesny etap procesu nowotworowego. 100% to maksymalny etap, zwykle wykrywany w wyniku śmiertelnym.

Wyjątkowość

Są to przekształcone komórki, które przeszły procesy mutacji. Komórki te mają również wyraźną zdolność do przekształcania podstawowych właściwości oryginalnej komórki. Cechą charakterystyczną jest niemożność umierania i zdolność do nieograniczonego wzrostu.

Jednolitość

Przede wszystkim należy wiedzieć, że zjawisko to jest niczym innym, jak zdegenerowaną komórką ludzkiego ciała, która z różnych przyczyn przeszła złośliwą transformację. Potencjalnie procesowi temu może ulec niemal każda zdrowa komórka ludzkiego ciała. Najważniejsze jest istnienie czynnika wyzwalającego, który uruchomi mechanizm transformacji (karcynogenezy). Takimi czynnikami mogą być wirus, uszkodzenie struktury komórkowej lub tkankowej, obecność specjalnego genu kodującego zwyrodnienie nowotworowe.

Krążące komórki nowotworowe

Główną cechą takiej komórki jest zmiana jej cyklu biochemicznego. Występuje zmiana aktywności enzymatycznej. Warto również zwrócić uwagę na tendencję do zmniejszania ilości polimerazy DNA 3, która wykorzystuje wszystkie składniki natywnego DNA komórki. Synteza również ulega znacznym zmianom. Synteza białek gwałtownie wzrasta, zarówno jakościowo, jak i ilościowo. Szczególnie interesująca jest obecność białka wrzeciona wielkojądrowego w komórkach nowotworowych. Normalnie zawartość tego białka nie powinna przekraczać 11%, w przypadku nowotworów liczba ta wzrasta do 30%. Aktywność metaboliczna ulega zmianie.

[ 45 ], [ 46 ], [ 47 ], [ 48 ], [ 49 ]

Komórki macierzyste guza

Można powiedzieć, że są to pierwotne, niezróżnicowane struktury, które następnie ulegną różnicowaniu funkcji. Jeśli taka komórka ulegnie mutacji i przekształci się w komórkę nowotworową, staje się źródłem przerzutów, ponieważ porusza się swobodnie wraz z przepływem krwi i jest zdolna do różnicowania się w dowolną tkankę. Żyje długo i proliferuje powoli. Po przeszczepieniu osobie o niskiej odporności (niedoborze odporności) może spowodować rozwój nowotworu złośliwego

Apoptoza komórek nowotworowych

Głównym problemem komórki nowotworowej jest to, że zaburzyła ona procesy apoptozy (zaprogramowana śmierć, nie jest zdolna do śmierci i ciągle rośnie i rozmnaża się). Istnieje gen, który dezaktywuje gen, który czyni komórkę nieśmiertelną. Pozwala to na ponowne uruchomienie procesów apoptozy, w wyniku czego można ustanowić normalne procesy komórkowe i przywrócić komórkę do normalnego stanu, powodując jej śmierć.

[ 50 ], [ 51 ], [ 52 ], [ 53 ], [ 54 ], [ 55 ], [ 56 ], [ 57 ]

Różnicowanie komórek nowotworowych

Komórki nowotworowe różnicuje się w zależności od tkanek, których są częścią. Nazwy nowotworów zależą również od nazw tkanek, których są częścią, a także od narządu, który przeszedł transformację nowotworową: mięśniak, włókniak, guz nabłonkowy, guz tkanki łącznej.

[ 58 ], [ 59 ], [ 60 ], [ 61 ], [ 62 ], [ 63 ]