Что такое рак и как он возникает

Опухолевое заболевание — это один из самых пугающих диагнозов. В этой статье мы разбираемся с тем, что такое рак, все ли опухоли опасны и почему они возникают.

Что такое рак

Рак, или онкологическое заболевание, это патологический процесс, при котором в организме возникают мутантные клетки, которые неконтролируемо размножаются. Чем больше таких клеток и чем лучше они раcпространяются, тем органам тяжелее выполнять свою работу. Когда опухолевые клетки распространяются по всему организму, болезнь угрожает жизни.

Опухолевые клетки возникают, потому что меняется генетический материал в зародышевых клетках. Мутации случаются в клетках регулярно, но клетка становится опухолевой, только если они затрагивают способность клетки правильно делиться. В норме клетки делятся лишь ограниченное количество раз, а раковые клетки становятся бессмертными, накапливаются и формируют опухоль. На более поздней стадии онкологическая опухоль приобретает способность создавать в ней кровеносные сосуды, которые питают ее и позволяют перемещаться по кровотоку и образовывать метастазы.

Злокачественные и доброкачественные опухоли — в чем разница

Новообразования делятся на доброкачественные и злокачественные, последние и называют раком.

Доброкачественное новообразование — скопление клеток, которое:

• либо растет медленно, либо не растет совсем;
• почти не влияет на организм и функции органов;
• расположено в капсуле;
• по клеточному составу похоже на здоровые клетки ткани, из которого оно развивается.

Для злокачественной опухоли (или рака, это синонимы) характерны:

• быстрый инвазивный рост;
• значительное отрицательное влияние на организм;
• активное деление;
• отличаются от нормальных клеток — зачастую по ним даже не возможно определить, из какой ткани они образовались.

Как возникают первые клетки опухоли

Процесс перехода обычной клетки в опухолевую клетку называется карциногенезом. Чаще всего он длится несколько лет, которые составляют скрытый период болезни. В среднем это около 10-30 лет. Но бывают и онкологические заболевания, которые развиваются очень быстро — например лейкемия и другие болезни крови. Опухолевая клетка возникает из здоровой под воздействием токсических факторов — канцерогенов. К ним можно отнести ультрафиолетовый свет, вирусы и химические вещества, содержащиеся в том числе в бытовой химии или продуктах питания.

Клеточный цикл

Канцерогены вмешиваются в нормальные процессы роста, деления и запрограммированной смерти клеток. В норме эти функции подчиняются клеточному циклу, который нарушается при образовании опухолей. Клеточный цикл необходим в том числе и чтобы балансировать процесс образования новых клеток и гибели старых.

Клеточный цикл состоит из четырех фаз, которые нужны для деления, и состояния покоя. Большинство клеток человека обычно находится в стадии покоя — G0. Лишь когда на ткань действуют специальные вещества — факторы роста, ее клетки входят в цикл деления. Он состоит из трех подготовительных фаз и собственно деления:

• G1 — рост клетки, когда происходит, например, образование белков, нужных для жизнедеятельности и следующей фазы цикла;
• S — удвоение генетического материала ДНК, чтобы доставить по копии в каждую из новых клеток при делении;
• G2 — синтез белков, нужных для деления;
• М — деление.

Рисунок 1. Схема клеточного цикла. Розовым кругом отмечено ядро клетки, а черными полосами в нем — генетический материал.

Один из самых важных этапов клеточного цикла — это переход от роста клетки к удвоению ДНК перед делением между фазами G1 и S. В этот момент клетка исследует генетический материал на предмет повреждений и ошибок. Если повреждения есть и их не получается исправить, клетка не может приступить к делению и отправляется на запрограммированную гибель.

Этот процесс нужен, чтобы клетки с мутациями не распространялись в организме и не угрожали работе ткани. Когда эта система ломается, клетки начинают неограниченно делиться и продолжают мутировать. Таким образом и появляется опухоль. В ее развитии выделяют три стадии:

• инициацию,
• промоцию
• и прогрессию.

Инициация

Вредные факторы окружающей среды могут быть токсичными для клетки и вызывать мутации. Если мутации происходят в генах, которые контролируют клеточный цикл, клетка может начать бесконтрольно делиться и дать начало опухоли. Такие гены называют протоонкогенами, а если мутации в них уже произошли, то онкогенами. К ним можно отнести не только гены контроля клеточного цикла, но и связанные с ними: например, те, что контролируют удаление старых клеток, или те, что отвечают за исправление ошибок в ДНК. Возникновение ошибок в протоонкогенах и есть инициация опухоли, на этой стадии ее очень сложно диагностировать.

К факторам среды, которые способны повысить риск мутаций, относят:

• курение,
• ожирение,
• вирусные инфекции,
• чрезмерное употребление алкоголя,
• ультрафиолетовое излучение,
• наследственность
• и другие.

Промоция

После инициации поврежденная клетка начинает размножаться, переходя к этапу промоции. Этот этап может длиться годами и подавляться собственными силами организма, пока опухоль не получит возможности распространяться по организму. Если диагностировать опухоль на этом этапе, есть большие шансы на выздоровление.

Когда опухоль становится злокачественной — прогрессия

Этот этап онкозаболевания заключается в том, что опухолевые клетки приобретают способность создавать в опухоли новые кровеносные сосуды, создавать подтеки и распространяться по телу. Это происходит из-за накопления мутаций.

На этапе промоции рост опухоли ограничивается из-за отсутствия питательных веществ и кислорода, которые попадают к тканям через кровь. Когда в опухоли прорастают сосуды, та получает способность питаться и неограниченно расти.

Следующий опасный этап развития опухоли — это способность создавать метастазы. Первоначально новообразованные опухолевые клетки плотно прилегают друг к другу — как и нормальные клетки ткани. В определённый момент они теряют эти особенности и отделяются друг от друга. Впоследствии они отрываются от опухоли и пробираются в кровеносные или лимфатические сосуды. Вместе с током крови и лимфы клетки разносятся по всему организму. Способность опухолевых клеток проникать в соседние ткани — признак злокачественности новообразования.