ЗАГАЛЬНЕ ВЧЕННЯ ПРО ПУХЛИНИ.

МОРФОЛОГІЧНІ ОСОБЛИВОСТІ ПУХЛИН МЕЗЕНХІ-МАЛЬНОГО ПОХОДЖЕННЯ.

Етіологія пухлин. Канцерогенні агенти і їх взаємодія з клітинами.

Установлено, що пухлини можуть викликатися фізичними, хімічними й біологічними агентами, які називаються канцерогенами.

Понад 75 % ракових захворювань у людей спричинені факторами зовнішнього середовища, передусім - хімічними сполуками. Першими експериментальними доказами канцерогенності хімічних речовин стали досліди Ямагіва та Ішікава (1915). Їм удалося індукувати рак шкіри вуха кролика шляхом нанесення камяновугільної смоли протягом 15 місяців.

Хімічні канцерогени дуже розповсюджені в навколишньому середовищі, більшість із них має антропогенне походження. Разом з тим ми не повинні гіперболізувати їх роль у патології людини, бо лише близько 100 сполук і виробничих процесів визнано канцерогенними для людей.

За хімічною структурою канцерогени поділяють на кілька груп. Найважливіші з них такі:

а) поліциклічні ароматичні вуглеводні;     б) ароматичні аміни й аміди;

         в) нітрозаміни й нітрозаміди.

До першої групи належить понад 200 речовин із трьома й більше бензольними кільцями.  Лише  одну  з  них,  а  саме      – 3,4-бензпірен зараховано до таких, що здатні викликати рак у людей. Решта викликає пухлини тільки в експериментальних тварин. Канцерогенів цієї групи найбільше в тютюновому димі, відпрацьованих газах автотранспорту, у димі доменних печей, асфальті, відходах хімічних виробництв, у вялених і пересмажених продуктах.

Речовини з поліциклічною структурою проявляють переважно місцеву канцерогенну дію. Якщо в експерименті їх наносити на шкіру, виникає рак, якщо вводити під шкіру, виникає саркома. Поліциклічні ароматичні вуглеводні виділяються з організму різними органами, тому виникають пухлини цих органов: нирок, шкіри, молочних залоз.

Друга група канцерогенів – це переважно азобарвники, для яких характерна наявність двох або більше азогруп (моноазобензол, 2-нафтиламін, бензидин). Ці речовини використовуються для забарвлення натуральних і синтетичних волокон, у поліграфічній промисловості, косметиці, кольоровій фотографії, для синтезу лікувальних речовин, інсектицидів. Канцерогенна дія амінів та амідів проявляється при введенні їх у травний канал, під шкіру або при змащуванні шкіри. Пухлини зявляються в органах, віддалених відмісця введення, найчастіше – у печінці, сечовому міхурі, кишечнику, нирках.

Нітросполуки (нітрозаміни й нітрозаміди) характеризуються тим, що мають алкільний радикал. Вони використовуються як антиоксиданти, пестициди, розчинники фарб, напівпродукти при синтезі барвників, ліків і полімерів. Канцерогенність їх для людини не доведена, але експериментальні дані викликають онкологічну настороженість. Доведенаможливість синтезу нітросполук у шлунково-кишковому тракті людини з нітритів, нітратів, окислів азоту. Нітрити широко використовуються як консерванти харчових продуктів.

Практично всі хімічні речовини самі по собі не канцерогенні. Вони набувають цих властивостей після того, як потраплять в організм і зазнають метаболічних перетворень. Звідси сформувалося уявлення про так звані кінцеві канцерогени, які здатні взаємодіяти з макромолекулами клітин – ДНК, РНК, білками. Враховуючи роль ДНК у передачі спадкової інформації, найбільше уваги приділяють звязуванню канцерогенів саме із цією кислотою. Була виявлена низка продуктів, які дозволили розшифрувати тонкі механізми взаємодії кінцевих канцерогенів із ДНК.    Вони   переважно метилюють   гуанін     і порушують   комплементарність  пуринових основ  – замість  нормального          поєднання гуанін–цитозин утворюється параметильований гуанін-тимін. Отже, канцерогени викликають точкові мутації в певних позиціях ДНК. Якщо ці мутації стосуються трансформуючих генів, тобто онкогенів, то запускається ланцюг подій, які призводять до малігнізації.

Радіаційний канцерогенез. До фізичних канцерогенів належать іонізуючі й меншою мірою – ультрафіолетові промені. Іонізуючі промені діють не прямо, а через утворення високоактивних вільних радикалів, які порушують структуру ДНК. Ультрафіолетові промені перешкоджають її репарації.

Вірусний канцерогенез. Існує багато біологічних чинників, які спроможні викликати пухлинний ріст. Найбільшу групу складають віруси. Отримані незаперечні докази вірусного походження багатьох пухлин у тварин – саркоми Рауса в курей, фіброми й папіломи Шопа в кроликів, раку молочної залози в мишей (вірус передається через молоко). Кількість відомих на сьогодні пухлин у людей, які, безсумнівно, викликаються вірусами, невелика – лімфома Беркіта, назофарингеальний рак, рак шийки матки.

Віруси, що викликають пухлини, називаються онкогенними. Вони поділяються на дві групи залежно від молекулярної структури генома – РНК-вмісні й ДНК-вмісні. Головну групу складають РНКомні онкогенні віруси, які входять до групи ретровірусів. Їх спільною характеристикою є те, що вони мають геном у вигляді одноланцюгової РНК, а також фермент РНК-залежну ДНК-полімеразу (оборотну транскриптазу, ревертазу). Суть вірусіндукованого канцерогенезу зводиться до того, що онкогенні віруси вносять в інфіковану клітину свій геном, до складу якого входить трансформуючий ген – вірусний онкоген. Продукт його діяльності (онкобілок) розпочинає трансформацію клітини й підтримує її в трансформованому вигляді.

Ретровіруси – не головна причина людських злоякісних пухлин, але вони вказують шлях до розуміння головного механізму, що лежить в основі цієї хвороби. Вони стали тією модельною системою, за допомогою якої були отримані найсучасніші дані про тонкі молекулярні спотворення, що відбуваються при клітинній трансформації.

Усе сказане дозволяє зробити кардинальний висновок: пухлина починається з пошкодження ДНК. Цей механізм обовязковий для всіх пухлин, незалежно від того, якими канцерогенами вони викликані – хімічними, фізичними чи біологічними. Усі вони є канцерогенами якраз через те, що здатні викликати порушення генетичного апарату. Хімічні агенти дають переважно точкові мутації, іонізуюче випромінювання – переважно хромосомні, а ретровіруси вклинюють у молекулу ДНК клітини додаткові гени, серед яких є й онкогени. Таким чином, пошкодження ДНК можна розглядати як молекулярну основу всіх наступних процесів, які перетворюють нормальну клітину в трансформовану. Іншими словами, пошкодження ДНК – це спільний знаменник, до якого зводиться дія всіх відомих канцерогенів.

Патогенез пухлин. Молекулярні основи канцерогенезу.

 Постає питання: як саме пошкодження ДНК реалізується в пухлину? Відповідь на нього далеко не проста. На підставі сучасних знань була сформульована наукова теорія, відома під назвою концепції онкогена. Вона обєднує всі форми канцерогенезу (хімічний, фізичний і вірусний) у єдиний універсальний механізм. Причин раку дійсно багато, але всі вони, як вода через лійку, повинні пройти через одне критичне русло – ДНК і залишити в ній слід, тобто пошкодження. Це пошкодження особливе. Воно тільки тоді приведе до перетворення нормальної клітини в пухлинну (тобто до трансформації), якщо буде локалізуватися не в будь-якій довільній ділянці ДНК, а саме в тій ділянці, де розташовані гени, які контролюють ріст і диференціацію клітини.   Ці  гени  були названі клітинними онкогенами, або протоонкогенами. Вони є звичайні компоненти клітинного геному й абсолютно необхідні для життєдіяльності клітини. Без протоонкогенів була б неможливою клітинна проліферація.

Вважають, що при незначних пошкодженнях нормальна функція клітинних онкогенів як стимуляторів росту може зберігатися, але вона перестає підкорятися контролюючим впливам із боку клітини. Нормальний керований процес росту й дозрівання втрачається й замінюється нескінченним потоком клітинних поділів, при якому клітини не встигають диференціюватися, тобто дозріти до стану, коли вони здатні виконувати властиві їм спеціалізовані фізіологічні функції. Виходить, що клітина від початку свого утворення таїть у собі паростки власної загибелі у формі клітинних онкогенів.

Тепер уже ніхто не заперечує, що нормальні клітинні онкогени за певних умов можуть активуватися й викликати пухлинний ріст. Виділяють кілька шляхів їх активації. Один із них – вірусна трансдукція, тобто пасаж клітинних онкогенів через вірусний геном. Доведено, що ретровіруси пошкоджують ДНК шляхом внесення в неї так званих вірусних онкогенів. Виявилося, що вони клітинного походження. Це протоонкогени, які на певному етапі еволюції були депортовані вірусами з ядра інфікованої клітини й включені у власний геном. З того часу вони стали вірусними онкогенами. Зараз їх відомо понад 20. Усі вони мають клітинних двійників у різних хромосомах.

Вірусні онкогени, повторно потрапивши в клітину, ведуть себе безконтрольно. Річ у тім, що вони структурно відрізняються від своїх клітинних предків. Ретровіруси, як правило, захоплюють клітинний онкоген не повністю, без репресорних генів, тому аналогічний вірусний онкоген зберігає здатність стимулювати ріст і диференціацію клітин, але втрачає гени-регулятори й стає неконтрольованим. Він викликає необмежений, непорівнянний із потребами організму поділ клітин. Сам клітинний онкоген також зазнає структурних змін при захопленні його ретровірусом. Це утруднює регуляторні впливи на нього з боку репресорних генов, так і з боку епігеномних клітинних регуляторів. Отже, вірусна трансдукція позбавляє клітинні онкогени їх первинної, позитивної функції стимуляторів росту й водночас вивільняє їх потенційні, приховані трансформуючі здатності. Гени росту й проліферації починають функціонувати як гени ракові.

Активація клітинних онкогенів може статися в результаті хромосомних транслокацій. Було помічено, що при деяких формах пухлин мають місце хромосомні розриви саме втих ділянках, де розташовані клітинні онкогени.

Зясовано, що деякі пухлини, наприклад, лімфома Беркіта, виникають тоді, коли в молекулу ДНК поруч із протоонкогеном вбудовується будь-який чужорідний (вірусний) генетичний матеріал, навіть якщо він не містить онкогена. Вірусна ДНК, вмонтована у сусідстві із клітинним онкогеном, активує його до ракового рівня експресії. Цей механізм називається інсерцією.

Як правило, клітинні онкогени представлені в ДНК однією копією, але доведено, що кількість копій може збільшуватися в результаті аномалій реплікації ДНК. Це явище називають ампліфікацією (примноженням). Збільшення копій клітинних онкогенів приводить до посиленого поділу клітин. У людини за таким механізмом виникають нейробластома й карцинома товстої кишки.

Усе ж головним механізмом перетворення протоонкогена в активний раковий онкоген вважаються точкові мутації, незалежно від того, чим вони викликані. Показано, що достатньо замінити в онкогені раку сечового міхура людини одну лише основу – гуанін на іншу – тимін, як неактивний протоонкоген стає трансформуючим. Сукупність наукових уявлень про вирішальну роль мутацій в етіології пухлин складає основу мутаційної концепції канцерогенезу.

Епігеномна концепція зводиться до того, що в основі перетворення нормальної клітини в злоякісну лежать не зміни в структурі генетичного апарату, а стійкі порушення регуляції генної активності. Ті гени, які повинні бути репресованими, розгальмовуються, а ті, що повинні бути активними, блокуються. Клітина втрачає властиву їй специфіку, стає нечутливою до регуляторних впливів цілого організму.

Стадії канцерогенезу. Виникнення й розвиток пухлин – багатостадійний процес. Головних стадій три – трансформація (ініціація), промоція й прогресія. Активацією протоонкогена закінчується перша стадія – стадія ініціації. Головна властивість, якої набирає клітина в результаті перетворення протоонкогена в онкоген, – це імморталізація, тобто потенційна здатність її до безмежного поділу, до безсмертя. Проте наявність активного онкогена – це лише потенційна можливість до експресії. Клітина з активним онкогеном може роками перебувати у латентному (дрімотному) стані, нічим себе не проявляючи. Необхідні додаткові впливи на імморталізовану клітину, які вивели б її із латентного стану й дали поштовх до нестримного поділу.

Фактори ризику пухлинного росту. Такими провокуючими факторами можуть бути додаткові дози хімічних чи фізичних канцерогенів, ретровірусна суперінфекція, а також різноманітні агенти, які самі по собі пухлини не викликають, але спроможні вивести імморталізовану клітину з латентного стану. Звідси бере початок давнє уявлення про надзвичайну багатопричинність пухлинного росту, хоч насправді абсолютну більшість факторів, яким приписували етіологічну роль, слід віднести до сприяючих умов, що викликають експресію латентних, потенційно ракових клітин. Фактори, що активують передракові клітини, називаються промоторами. Під їх впливом трансформовані клітини переходять у нову стадію розвитку – у стадію промоції, для якої характерна експресія клітинних онкогенів.

Якщо факт участі онкогенів у канцерогенезі уже не викликає сумнівів, то механізм їх дії все ще залишається загадкою. Зясовано, що онкогени кодують особливі білки (онкобілки), більшість із яких має тирозиназну активність. Далі виявилося, що онкобілки, які викликають безконтрольний ріст пухлинних клітин, подібні до звичайних ростових факторів – тромбоцитарного фактора росту, епідермального фактора росту, інсуліноподібних факторів росту. В нормальних умовах ростові фактори надходять у клітину ззовні, це обумовлює її залежність від організму. Пухлинні клітини відрізняються тим, що самі продукують ростові фактори. Частина з них призначена для підтримання власної проліферації (аутокринна секреція), а частина – для клітин іншого типу (паракринна секреція).

Прогресія – остання фаза розвитку пухлини. Під цим терміном розуміють стійкі, необоротні якісні зміни пухлини в бік малігнізації. Наприклад, гормонозалежна пухлина стала гормононезалежною, пухлина, що реагувала на медикаментозні впливи, перестала на них реагувати. Прогресія – останній і найтриваліший етап розвитку пухлини, який продовжується аж до смерті організму.

Найважливіші клініко-патологічні прояви пухлинного росту.

 Взаємовідношення між пухлиною та організмом. Негативний вплив пухлини на організм залежить від її виду (доброякісна чи злоякісна), локалізації, темпів росту і напрямків метастазування. Пухлина прямо пошкоджує орган, в якому вона розвивається, порушуючи його структуру і функції. Навколишні органи зазнають атрофії і деформації, просвіт порожнистих органів звужується. Внаслідок хронічної інтоксикації продуктами розпаду і недостатнього живлення розвивається кахексія. Депресія кровотворення, надмірний гемоліз і хронічні кровотечі приводять до анемії.

Якщо пухлина складається з гормонально активних клітин, то виникають хвороби, повязані з гіперпродукцією відповідного гормону або паранеопластичні синдроми: ендокринопатії, неврологічні прояви (деменція, невропатії), шкірні прояви, гематологічні прояви (підвищене згортання крові, анемія, тромбоцитопенія, поліцитемія). Феохромоцитома  (пухлина мозкового шару надниркових залоз, яка продукує адреналін) призводить до розвитку артеріальної гіпертензії, інсулінома (пухлина з b-клітин острівців Лангерганса) спричинює гіпоглікемію, гастринома (пухлина підшлункової залози, яка виробляє гастрин – стимулятор шлункової секреції) стає причиною виразкової хвороби шлунка.

Будова пухлин. За макро- і мікроскопічною будовою пухлини різноманітні. Зовнішній їх вигляд може нагадувати гриб, цвітну капусту, вузол або припухлість. Пухлини на розрізі переважно білого, сірого і рожевого кольорів. Часто у них виявляються крововиливи, некрози і кісти, порожнина яких виповнена слизом або кровянистою масою. Деякі пухлини мають буре забарвлення, наприклад, меланома.

Розміри пухлини залежать, головним чином, від їх походження, місця розташування та тривалості росту. В одних випадках вони можуть досягати гігантських розмірів (фіброміоми), в інших їх можна виявити лише за допомогою лупи або мікроскопа (мікрокарциноми). Пухлини, що локалізуються біля життєво важливих центрів, як правило, невеликих розмірів.

Консистенція пухлин визначається, перш за все, типом вихідної тканини і співвідношенням між стромою та паренхімою. Пухлини з кісткової, хрящової і волокнистої сполучної тканин мають щільну консистенцію. Злоякісні пухлини з епітелію, у яких незначно розвинута строма, в’ялі і за консистенцією нагадують мозок новонародженого (рак-мозковик).

Мікроскопічно в кожній пухлині визначають строму і паренхіму. Паренхіма – це специфічна її частина, яка представлена пухлинними клітинами і визначає місце пухлини у гістологічній класифікації. Навіть у пухлинах, які походять із мезенхіми, клітини, що продукують міжклітинні субстанції (колагенові волокна, основну речовину хрящової або кісткової тканини), теж слід відносити до паренхіми. Строма – це механічно-трофічний остов, який включає сполучну тканину, кровоносні й лімфатичні судини та нерви.

Більшість пухлин за будовою нагадують орган, тобто мають паренхіму і повною мірою виражену строму. Такі пухлини називаються органоїдними. У недиференційованих пухлинах переважає паренхіма, а строма розвинута слабо. Їх називають гістіоїдними. У них легко виникає недостатність кровообігу, а внаслідок цього – некроз. Поряд з цим існують пухлини, бідні на паренхіматозні елементи й багаті на стромальні, наприклад фіброзний рак, або скір, шлунка. Такі пухлини дають ускладнення внаслідок зморщення строми. Вонидеформують орган або звужують його просвіт.

Пухлину, що відповідає будові органа, в якому вона локалізується, називають гомологічною, а коли її будова відрізняється від будови цього органа, таку пухлину визначають якгетерологічну. Якщо пухлина розвивається із клітин органа, в якому вона виникла, – це гомотопічна пухлина. У випадках, коли вона виникає із клітин ембріонального зміщення (гетеротопій), її називають гетеротопічною, наприклад, пухлина із кісткової тканини в матці.

Пухлина (новоутворення, тумор, неоплазма, бластома) – це типовий патологічний процес у вигляді розростання тканини, в якій відбулася зміна генетичного апарату, що характеризується потенційною безмежністю й нерегульованістю росту, а також атиповістю структурних елементів.

Біологія пухлинного росту. Універсальною й обовязковою властивістю всіх пухлин – доброякісних і злоякісних – є їх здатність до необмеженого росту. Це корінна ознака будь-якої пухлини. Безконтрольна надмірна проліферація пухлинних клітин зовсім не означає, що вони діляться швидше, ніж гомологічні клітини здорової тканини. Навпаки, деякі здорові тканини ростуть значно швидше, ніж найзлоякісніша пухлина, наприклад, ембріональні клітини, швидкість регенерації в печінці. Отже, не швидкість поділу й росту, а характер його відрізняє проліферацію пухлинних і нормальних клітин.

Безмежність росту пухлинних клітин полягає в тому, що вони не спроможні вичерпати ресурс поділу. Зясовано, що в кожній клітині закладена генетична програма, яка обмежує кількість її поділів. Пухлинна клітина внаслідок генної соматичної мутації втрачає цю обмежуючу програму й починає ділитися “безмежно”, уникаючи старіння, аж до смерті організму-господаря. Якщо такі клітини з живого організму перенести на інший того ж виду, то вони приживуться і знову будуть ділитися до смерті організму-реципієнта. Якщо ж ці клітини перенести на поживне середовище, то й там вони будуть ділитися нескінченне число разів, тобто стають непідвладними правилу Хейфліка. Ця здатність пухлинних клітин до безмежного поділу домінантно передається наступним клітинним поколінням.

Життя пухлинних клітин можна підтримувати штучно. Для цього існують два методи: трансплантація – перещеплення пухлини від однієї тварини до іншої того ж виду й експлантація – культивування пухлинних клітин на поживному середовищі. Пухлина, яка довгий час підтримується методом трансплантації чи експлантації, називається пухлинним штамом. Перший трансплантаційний штам створений у 1905 р. (карцинома Ерліха в мишей), перший експлантаційний – у 1950 р. (клітини Hela – рак шийки матки).

Пухлинній клітині притаманна ще одна риса – нерегульованість росту. На рівні цілого організму клітинний ріст контролюється нервовою та ендокринною системами, а на місцевому рівні – мітогенами й  кейлонами.  Пухлинна  клітина  виходить з-під цього контролю, тобто проявляє автономність, незалежність росту. Зрозуміло, що ця автономність неабсолютна, але тією чи іншою мірою характерна для всіх пухлин. Якщо пухлина частково зберігає здатність зазнавати контролюючого впливу гормонів, то її називають гормонозалежною, а якщо вона повністю втрачає цю здатність – гормононезалежною. Автономність зовсім не означає, що пухлина втратила будь-які звязки з організмом. Ці звязки стали іншими. Їх можна охарактеризувати як стосунки між організмом–господарем і тканиною–паразитом.

Третя відмінна риса пухлинних клітин – анаплазія, під якою розуміють стійку дедиференціацію їх, втрату характерної для нормальних клітин здатності утворювати специфічні тканинні структури або продукувати специфічні речовини. Іншими словами, це повернення до ембріонального стану, це спрощення структурно-хімічної організації.

Пухлина виникає з однієї материнської клітини, яка зазнає генної мутації. Від спільного нормального предка пухлинні клітини відрізняються за багатьма параметрами. Ця відмінність стосується структури клітин та їх органоїдів, метаболізму, специфічних властивостей і функцій. Тому виділяють морфологічну, біохімічну, фізико-хімічну, імунологічну й функціональну анаплазію.

Суть морфологічної анаплазії зводиться до появи тканинної, клітинної й субклітинної атиповості. Пухлинним клітинам властивий поліморфізм – вони набувають як менших, так і більших розмірів, а також невластивої нормальним клітинам форми. Співвідношення між ядром і цитоплазмою зсувається на користь ядра за рахунок його збільшення. Спостерігається багатоядерність, гіперхроматоз ядер внаслідок нагромадження в них нуклеїнових кислот, збільшення кількості ядерець і міграція їх у цитоплазму. Із субклітинних структур найбільших змін зазнають мітохондрії. Кількість і розміри їх зменшуються, мембрани стоншуються, кристи також стоншуються й зникають. На тканинному рівні спостерігаються зміни розмірів і форми структур, утворених пухлинними клітинами. Це стосується, наприклад, залозистих фолікулів в аденокарциномах і вогнищ скостеніння в остеосаркомах. Іноді пухлина повністю втрачає морфологічні ознаки, які вказували б на походження її з певної диференційованої тканини.

Біохімічна анаплазія – це особливості метаболізму пухлинних клітин, викликані змінами їх генетичного апарату. Канцерогени здатні не тільки порушувати процес мітозу тазапускати механізми безмежного поділу, але й пригнічувати або розгальмовувати інші гени. Внаслідок цього стає іншим ферментний спектр пухлинних клітин. Виникає внутрішньоклітинний дисферментоз – одні ферменти загальмовуються, зате інші активуються або починають синтезуватися зовсім нові речовини, яких у нормальних клітинах не було.

Зясовано, що всі пухлини, зазнаючи прогресії, починають ставати подібними одна на одну за ферментним набором, незалежно від того, з яких клітин вони походять. Уніфікація ізоферментного спектра пухлин незалежно від їх гістогенезу – дуже характерний прояв озлоякіснення.

Відомо, що кожна тканина синтезує специфічні для неї ферменти, причому кожен фермент представлений строго специфічним набором ізоферментів. У пухлинах ця специфічність втрачається. Розвивається так звана монотонізація, або ізоферментне спрощення, – кількість ізоферментів зменшується, а їх набір стає приблизно однаковим для пухлини будь-якого походження. Ізоферментна перебудова іде в напрямку збільшення тих ферментів, які властиві ембріональним тканинам.

Найхарактерніші біохімічні особливості пухлинних клітин стосуються обміну білків і вуглеводів. Синтез білків переважає над їх розпадом. Для побудови власних білків пухлина захоплює амінокислоти з інших органів (“пухлина – пастка для азоту”).

Істотно відрізняються від норми обмін вуглеводів і енергетика пухлинних клітин. В аеробних умовах нормальна клітина забезпечує себе енергією переважно за рахунок більш вигідного розщеплення глюкози в циклі Кребса, а в анаеробних умовах вимушено переходить на гліколіз. Якщо ж кисню достатньо, то гліколіз пригнічується диханням (ефект Пастера).

Пухлинна клітина також забезпечує свої потреби в енергії за рахунок гліколізу й дихання, але співвідносне значення цих процесів інше. Особливості енергетики пухлин: а) активація анаеробного гліколізу й ферментів, які його забезпечують, – піруваткінази,   гексокінази,   фруктокінази; б) наявність аеробного гліколізу, до якого нормальні клітини не здатні (винятки – лейкоцити, сперматозоїди, клітини сітківки ока); в) пригнічення дихання гліколізом (ефект Кребтрі), точніше потужною системою гліколітичних ферментів, які перехоплюють субстрати – неорганічний фосфор, коферменти.

Серед фізико-хімічних особливостей пухлинних клітин слід виділити такі: ацидоз внаслідок   нагромадження  молочної кислоти, внутрішньоклітинну гідратацію, нагромадження іонів калію, підвищення електропровідності, зменшення вязкості колоїдів, збільшення негативного заряду мембран, зменшення їх поверхневого натягу.

Протипухлинний імунітет. Під імунологічною анаплазією розуміють зміни антигенних властивостей пухлинної клітини. Ці зміни – результат перебудови білкового обміну. Відомо, що кожна тканина синтезує специфічний для неї набір антигенів. У пухлині цей набір змінюється.

Антигени пухлини. Розрізняють антигенне спрощення й антигенне ускладнення. Антигенне спрощення характеризується тим, що число антигенів, які синтезує пухлинна клітина, зменшується в кілька разів.

Антигенне ускладнення проявляється антигенною дивергенцією й антигенною реверсією. Антигенна дивергенція полягає в тому, що пухлинні клітини починають синтезувати не властиві відповідним здоровим клітинам антигени, але ці антигени синтезуються іншими клітинами. Наприклад, пухлина печінки може синтезувати антигени селезінки або нирок. Антигенною реверсією називають синтез пухлиною ембріональних антигенів.  Рак  печінки  людини  синтезує   a-фетопротеїн, який служить тестом для його діагностики. У міруозлоякіснення пухлини вона починає синтезувати антигени, характерні для все більш ранніх етапів внутрішньоутробного розвитку.

Організм не беззахисний перед канцерогенами і трансформованими (мутантними) клітинами. В його розпорядженні є потужні механізми захисту, які запобігають появі пухлин або сповільнюють їх прогресію. Сюди належить система знешкодження канцерогенних сполук і виведення їх через нирки, травний канал і шкіру. Від мутантних клітин організм очищається завдяки функції імунного нагляду, властивій Т-лімфоцитам. Існує також система ендонуклеаз, яка забезпечує відновлення пошкоджених онкогенів і припиняє синтез кодованих ними онкобілків. На ріст пухлин впливають також гормони – інсулін, адреналін, тропні гормони гіпофіза, гормони щитоподібної і статевих залоз. Цей вплив не однозначний і залежить від поєднання його з іншими механізмами антибластомного захисту.

Функціональна анаплазія проявляється втратою або спотворенням виконуваної клітиною функції. У пухлинних клітинах щитоподібної залози може знижуватися абопідвищуватися синтез тиреоїдних гормонів аж до виникнення мікседеми чи тиреотоксикозу. У гепатомі перестає конюгуватися білірубін. У деяких випадках пухлини починають синтезувати невластиві їм продукти. Наприклад, пухлини легенів і бронхів можуть синтезувати гормоноподібні речовини.

Вторинні зміни в пухлині. У пухлинах можуть розвиватися вторинні порушення метаболізму у вигляді ослизнення, гіалінозу, ожиріння, кальцифікації. Для злоякісних пухлин характерна функціональна недостатність кровообігу, оскільки паренхіма завжди росте швидше, ніж строма. Крім того, кровоносні судини часто тромбовані, що спричинює розвиток некрозу, на основі якого зявляються виразки, кровотечі, перфорації.

Доброякісні і злоякісні пухлини.

З клінічної точки зору пухлини не рівнозначні. Залежно від ступеня диференціації, швидкості і характеру росту, схильності до метастазування та рецидивів, вторинних змін у пухлинах, впливу їх на організм, вони поділяються на доброякісні, злоякісні та з місцевим деструктивним ростом.

Доброякісні, або зрілі, пухлини побудовані з клітин, за структурою яких завжди можна визначити, з якої тканини вони ростуть. Якщо вони не розміщені біля життєво важливих центрів, то проявляються місцевими змінами і незначно впливають на організм. Проте такі пухлини можуть переходити у злоякісні – малігнізуватись.

Злоякісні (незрілі) пухлини побудовані із мало- або недиференційованих клітин, які втрачають структурну подібність до клітин, з яких вони походять. На відміну від доброякісних пухлин, вони дають метастази, рецидивують, проявляються місцевими змінами і впливають на весь організм, не переходячи у диференційовані форми.

Пухлини з місцевим деструктивним ростом займають проміжне положення між доброякісними і злоякісними. Вони мають ознаки інфільтративного росту, але не метастазують. Такими є кавернозна гемангіома, десмоїд.

Основні диференціальні ознаки доброякісних і злоякісних пухлин.

Ріст і поширення пухлин в організмі. Залежно від ступеня диференціації розрізняють експансивну, апозиційну та інфільтративну (інвазивну) форми росту пухлин. Перша форма притаманна доброякісним пухлинам, друга і третя – злоякісним.

Пухлина, що росте експансивно, збільшується у вигляді вузла, відсуваючи навколишні тканини. Клітини, які оточують її, атрофуються, а строма зазнає колапсу, що зумовлює утворення псевдокапсули і чіткість меж пухлини.

Апозиційний ріст – проміжний між експансивним та інфільтративним. Пухлина росте із множинних точок росту – вогнищевих проліфератів, які складають “пухлинне поле”. Пухлинна трансформація (малігнізація) здійснюється послідовно з центра до периферії і завершується злиттям вогнищ малігнізації у єдиний вузол.

       Інфільтративний ріст характеризується тим, що пухлинні елементи поширюються у напрямках найменшого опору і вростають у навколишні тканини, руйнуючи їх. Межі пухлини в такому випадку не чіткі, стерті.

За відношенням до порожнини органа виділяють ендофітний і екзофітний ріст. Як своєрідну форму розглядають передінвазивний, або інтраепітеліальний, рак. Гістологічно виявляється дисплазія епітелію, атипізм, зникає нормальна його пошаровість, але базальна мембрана не пошкоджується.

Пухлини, які ростуть експансивно, не поширюються за межі органа. В разі інфільтративного росту пухлина поширюється не тільки в органі, але й за його межами. Розрізняють безперервне контактне поширення пухлини  і метастазування.

Безперервне поширення – це проростання пухлини в сусідні органи. При інфільтративному рості пухлинні клітини можуть досягати серозної оболонки, де виникає реактивне запалення, а організація ексудату завершується утворенням злук із сусідніми органами. Через  злуки пухлина проростає у ці органи (наприклад, рак шлунка проростає в печінку або підшлункову залозу). Коли зрощуються порожнисті органи, то внаслідок безперервного поширення і некрозу можливе утворення нориць (фістул). Фістула товстої кишки, наприклад, спостерігається при раці шлунка або жовчного міхура.

Метастазування – це перенесення пухлинних клітин із первинного вогнища у віддалені ділянки з наступним приживленням їх і утворенням вторинних вогнищ. Існує декілька шляхів метастазування – гематогенний, лімфогенний, периневральний, імплантаційний, змішаний.

Гематогенні метастази виникають тоді, коли клітини злоякісної пухлини потрапляють у кровоносне русло і рухаються за течією венозної або артеріальної крові. Поширеннячерез вени – найбільш частий шлях метастазування. При цьому існують два можливих напрямки: перший – через систему порожнистої вени, коли пухлинні клітини з первинного вогнища (матки, нирки, кісток скелета) переносяться у легені; другий – через систему портальної вени, коли пухлини шлунка, кишечника, підшлункової залози метастазують у печінку. Іноді можливі парадоксальні і ретроградні метастази. Артеріальний шлях метастазування стосується, перш за все, первинного вогнища, локалізованого у легенях. При цьому виникають метастази в головний мозок, кістковий мозок, печінку та інші органи. Гематогенний шлях метастазування найбільш притаманний саркомам.

Лімфогенне метастазування –перенесення пухлинних клітин у регіонарні, а пізніше – у віддалені лімфатичні вузли. Згодом пухлинні клітини через грудну лімфатичну протоку проникають у кровоносну систему.

Периневральні метастази правильніше було б розглядати як приклад безперервного поширення. Клітини розповсюджуються через щілини периневрію.

Імплантаційним метастазуванням називають поширення пухлин через серозні порожнини або природні канали. Коли серозна оболонка проростає пухлинними клітинами, вони можуть відриватися і розсіюватися у серозній порожнині. За сприятливих умов вони приживаються і виникають нові вогнища – імплантаційні метастази. Макроскопічно такі метастази мають вигляд білих бляшок або горбиків. При цьому виникає геморагічне запалення. Імплантаційні метастази необхідно відрізняти від лімфогенних метастазів (карциноматоз плеври, очеревини), коли подібні горбики утворюються   за    ходом   лімфатичних судин. Досить рідко спостерігається інтраканалікулярне поширення. Наприклад, ракові клітини бронха, стравоходу, глотки імплантуються у слизовій дрібних бронхів, шлунка, кишечника і викликають появу нових пухлин. До імплантаційних метастазів відносять також перещеплений метастаз (перенесення клітин пухлини з руками хірурга та інструментами) і контактний метастаз (перенесення з одного органа в інший, наприклад, із верхньої губи на нижню).