Ein Blick auf den Kaiser der Leiden. Teil eins
Praefatio
In der modernen Welt ist Krebs eine der häufigsten Todesursachen. Nach Angaben der WHO starben 2012 weltweit 8,2 Millionen Menschen an Krebs, und im selben Jahr wurden rund 14 Millionen Fälle neu registriert. In Bezug auf Todesfälle ist Krebs nach Herzerkrankungen an zweiter Stelle . Deshalb scheint es mir sehr interessant und nützlich zu sein, mit dieser Krankheit umzugehen, was wir gemeinsam versuchen werden.Tumorklassifikation
Es gibt verschiedene Merkmale, die für alle (oder die meisten) Tumorzellen charakteristisch sind: Atypismus (Gewebe, Zelle), Organoidstruktur (d. H. Organellen können in Zellen unterschieden werden), Progression, relative Autonomie und unbegrenztes Wachstum.
Atypismen emittieren bis zu 8 Stück, daher werden wir sie kurz behandeln:• Atypismus der Reproduktion - Tumorzellen können sich unabhängig vom Vorhandensein oder Fehlen einer externen Regulation teilen.Hier ist anzumerken, dass sich in einer Petrischale Zellen nicht auf unbestimmte Zeit teilen, da Signale von anderen Zellen die Teilung unterdrücken, wenn eine bestimmte Dichte pro Flächeneinheit erreicht wird. Auf diese Weise regulieren normale Zellen ihre Teilung. In Krebszellen ist diese Kontrollmethode geschwächt oder fehlt.• Differenzierungsatypismus.Krebszellen ähneln, insbesondere in den späten Stadien ihrer Entwicklung, sehr stark Blastenzellen, dh fast Keimzellen, ohne ausgeprägte Differenzierung. Sie können auch durch einen Bewegungsphänotyp charakterisiert werden - sie bilden eine Art Tentakel, mit denen sie sich bewegen können.• StoffwechselatypismusDieser Atypismus ist wahrscheinlich der bekannteste, da viele gehört haben, dass ein Krebstumor auf Glukose umschaltet und keinen Sauerstoff benötigt (Pasteurs negativer Effekt). Dies ist teilweise darauf zurückzuführen, dass Mitochondrien in Krebszellen reduziert sind, was eine oxidative Phosphorylierung unmöglich macht.• Physiko-chemischer AtypismusAufgrund verschiedener abnormaler Prozesse in der Zelle, ob DNA-Abbau oder zu aktive Glykolyse, kann sich der pH-Wert (der die Änderung des Säuregehalts in der Zelle widerspiegelt) sowie die Temperatur (hauptsächlich nach oben) ändern.• Antigener AtypismusEine große Anzahl verschiedener Proteine, die als Antigene bezeichnet werden, befinden sich immer auf der Oberfläche der Zelle. Bei der Degeneration kann eine Zelle ihre spezifischen Antigene verlieren und neue synthetisieren, die für sie überhaupt nicht charakteristisch sind.Das bekannteste und vielleicht lächerlichste ist das positive Ergebnis eines Schwangerschaftstests bei Männern. Dies kann nur aufgrund eines Anstiegs des Choriongonadotropinspiegels (eines Hormons, das normalerweise von der Plazenta während der Schwangerschaft produziert wird) bei nicht schwangeren Männern (und natürlich auch Frauen) im Blut (und damit im Urin) mit der Entwicklung bestimmter Tumoren geschehen.• Genetische Instabilität:Je weiter sich eine degenerierte Zelle entwickelt, desto mehr Fehler häufen sich in ihrer DNA an, was die Häufigkeit von Mutationen erhöht. Es stellt sich fast ein Teufelskreis heraus.Einteilung in Klassen
Derzeit werden Tumore in vier Hauptklassen unterteilt:• Gutartige Neoplasien• In-situ-Krebs (In-situ-Neoplasien)• Maligne Neoplasien• Neoplasien atypischen Verhaltens (Neoplasmen unsicheren oder unbekannten Verhaltens)Es ist wichtig zu verstehen dass fast jeder gutartige Tumor im Laufe der Zeit zu einem bösartigen wird (die Begriffe „Tumor mit hoher Malignität“, „Tumor mit mittlerer Malignität“ usw. sind weit verbreitet).Wenn Tumore nur in bösartige und gutartige unterteilt werden, können zum Vergleich mehrere Punkte unterschieden werden:
Hinweis: Anaplasie (wörtlich „umgekehrte Entwicklung“) ist der Prozess, bei dem eine Zelle beginnt, einer embryonalen zu ähneln.Nicht jeder Tumor kann für jeden Gegenstand verglichen werden, aber eine solche Unterteilung hilft in einigen Fällen immer noch, festzustellen, welche Art von Tumor vor dem Forscher oder Arzt liegt.Die Ursachen von Tumoren.
Die Hauptursache für Tumoren (nach einigen Quellen bis zu 85-90%) sind Umweltfaktoren - Karzinogene, die chemischer, physikalischer oder biologischer Natur sein können. In diesem Zusammenhang ist es wert, jede der Klassen von Karzinogenen genauer zu betrachten.Physikalische Karzinogene
Die wichtigsten physikalischen Karzinogene sind ultraviolette und ionisierende Strahlung (die stärksten sind kurzwellige γ- und Röntgenstrahlung). Wie verhalten sie sich? Röntgenstrahlung bricht beispielsweise die Zucker-Phosphat-Bindungen auf, was zu einer Störung der Basis der DNA-Struktur führt. Aufgrund dieses Effekts treten häufig Translokationen (Übertragung von Teilen eines Chromosoms auf andere) oder einfach DNA-Brüche auf. Natürlich führen solche schwerwiegenden Verstöße zu einer Fehlfunktion der Zelle, da die DNA-Struktur normalerweise nicht mit speziellen Enzymen wiederhergestellt wird. Seltsamerweise ist die einzige Möglichkeit, den programmierten Zelltod zu retten, die Apoptose.Chemische Karzinogene
Chemische Karzinogene können in direkte und indirekte oder genotoxische und nicht genotoxische unterteilt werden.Direkt und indirekt
Der Unterschied zwischen ihnen besteht darin, dass direkte (darunter Epoxide, Naphthylamine, Lacone) direkt Bindungen mit DNA oder anderen Zellstrukturen eingehen können, wodurch sich ihre normale Vitalaktivität ändert, und indirekte (Nitrosoverbindungen, Aflatoxine) eine vorläufige „Aktivierung“ erfordern - eine Reihe von Änderungen. welche Substanz durch ihren Stoffwechsel im Körper geht.Aflatoxin ist beispielsweise der Cyt-P450-Oxidase in der Leber ausgesetzt und verwandelt sich in eine Epoxyform, die mit Guaninresten in der DNA-Kette interagieren kann, was zur Entwicklung von Krebs führt, hauptsächlich der Leber.Genotoxisch und nicht genotoxisch
Genotoxische Karzinogene interagieren mit der Zelle am häufigsten über Metaboliten, die kovalent an zelluläre Proteine und DNA binden und Addukte bilden - die Produkte der direkten Verbindung von Molekülen. DNA-Addukte mit vielen aromatischen Aminen, N-Nitrosoverbindungen werden beschrieben. Eine der wichtigsten Eigenschaften ist die Konzentration von Addukten in verschiedenen Geweben, die mit der Zeit variieren kann.Nicht genotoxische Karzinogene umfassen Substanzen, die keine kovalenten Bindungen mit DNA eingehen können. Solche Substanzen sind Pestizide, Hormone. Die Kanzerogenität dieser Substanzen ist mit der Schaffung von Bedingungen für das Wachstum zuvor transformierter Zellen verbunden.Lassen Sie uns ein wenig von den „Klassikern“ weggehen und über die Theorie der Initiatoren und Promotoren sprechen .Im Rahmen dieser Theorie kann man leicht erklären, warum sich unter dem Einfluss einiger Substanzen plötzlich ein Tumor bildet, obwohl sie keine Karzinogene sind. Die Sache ist, dass sie Promotoren des Tumorwachstums sind, das heißt, sie lassen solche Zellen schneller teilen. Eine Tumorzelle wird durch Initiatoren hergestellt - die bereits oben erwähnten Substanzen, die in der Lage sind, ihre normale Vitalaktivität zu verändern.Promotoren werden in endogene, einschließlich Wachstumsfaktoren, Hormone (für hormonabhängige Tumoren) und exogene, beispielsweise orale Kontrazeptiva, unterteilt.diesen Abschnitt ausfüllen sollten Sie wahrscheinlich über den Mutagenitätstest sagen, das ist der Name des Forschers Bruce Ames (Eng. ist Ames - Test) Zur Durchführung des Experiments werden bestimmte Stämme des Bakteriums Salmonella typhimurium entnommen, die Mutationen in den Genen tragen, die für die Synthese von Histidin verantwortlich sind, weshalb sie diese Aminosäure von außen hinzufügen müssen. Wenn eine Substanzlösung hinzugefügt wird, kann eine Mutation in beschädigten Genen auftreten, die es Bakterien mit solchen Mutationen ermöglicht, auch nach dem Ende von Histidin im Medium zu überleben. Nur die Bakterienkolonien, die Histidin selbst synthetisieren können, können überleben.Die potenzielle Karzinogenität wird durch die Anzahl solcher Kolonien bestimmt (je größer ihre Anzahl, desto höher die Karzinogenität). Um andere Bedingungen oder Testsubstanzen zu simulieren, die Stoffwechselstadien durchlaufen (d. H. Potenzielle indirekte Karzinogene sind), kann das Medium leicht modifiziert werden, indem beispielsweise ein Extrakt aus Rattenleber zugesetzt wird, in dessen Gegenwart die Substanzen metabolisiert werden.Biologische Karzinogene
Die wichtigsten biologischen Karzinogene sind Viren, aber auch Bakterien tragen dazu bei. Aber da werden die ersten besser studiert. Wir werden uns vorerst nur auf sie konzentrieren.• Retroviren -
Pickrelated RNA-VirenUnter diesen ist nur ein krebserzeugendes Virus bekannt, das beim Menschen Onkologie verursacht - nämlich HTLV-1 (Humanes T-lymphotropes Virus-1), das adulte T-Zell-Leukämie verursacht. Die wahrscheinlichste Ursache für diese Onkologie ist eine erhöhte Stimulation (vermutlich durch eine erhöhte Produktion von Interleukin 2), die zu Fehlern bei der Zellteilung führt, was bedeutet, dass ein Tumor gebildet wird.• DNA-VirenSie sind in der Regel keine Mutagene, ihre krebserzeugende Wirkung ist jedoch mit Proteinen verbunden, die den Proteinen der Wirtszelle ähnlich sind. Grundsätzlich ähneln diese Proteine Wachstumsfaktoren oder anderen Signalmolekülen, die eine aktivere Teilung der Zelle bewirken, was zur Entwicklung von Tumoren führt.Das interessanteste scheint mir der Fall des Epstein-Barr-Virus (das immer noch ein Mutagen ist). Wenn es in den Körper gelangt, steigt die Wahrscheinlichkeit der Translokation 8-14 (dh die Übertragung eines Teils des achten Chromosoms auf das vierzehnte). Es stellt sich also heraus, dass das Gen myc, das Transkriptionsfaktor-Gen, hauptsächlich übertragen wird. Und dieses Gen gelangt unter den Promotor (den Teil der DNA-Kette, der die Transkription von Genen stimuliert) der schweren Immunglobulin-Ketten und steigt nach dem δ-Ketten-Gen an. In diesem Fall stellt sich heraus, dass eine konstante Transkription des inserierten Gens vorliegt, wodurch seine Menge in der Zelle signifikant zunimmt, was zu einer erhöhten Proliferation (Teilung) gleichzeitig mit der Akkumulation von Mutationen führt. Am Ende führt alles zur Entwicklung eines Tumor-B-Zell-Burkitt-Lymphoms (d. H. Assoziiert mit B-Lymphozyten).
Dies wird vielleicht den ersten Teil der Geschichte über Neoplasien beenden.In den Kommentaren können Sie gerne Fragen stellen und Vorschläge hinterlassen.Ich danke meinen Kollegen für ihre Hilfe bei der Vorbereitung dieser Veröffentlichung.Ich möchte Sie daran erinnern, dass der nächste Teil sich mit der Weiterentwicklung von Krebszellen befasst, ein wenig mit den Krebsarten.Frohes Neues Jahr an alle!Source: https://habr.com/ru/post/de388643/
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