Vähirakk

Vähirakud tekivad nende paljunemistsüklit häiriva mutatsiooni tagajärjel. Kahjustatud rakud jagunevad kontrolli alt välja ja programmeeritud surmamehhanism lakkab töötamast. Tänu sellele saavutavad nad mingisuguse surematuse. Kuidas muidu erineb vähirakk tervislikust rakust?

Sisukord

1. Mis toimub vähirakus?
2. Kuidas moodustuvad vähirakud?
3. Vähirakkude välimus
4. Vähirakkude bioloogilised omadused
5. Vähirakkude areng

Vähirakk jaguneb pidevalt ja ilma piiranguteta, mis tähendab, et mutatsioon on selle rakutsükli täielikult häirinud. Terved rakud osalevad keha ehitamise dünaamilises protsessis. Samal ajal tekivad surma ja paljunemise mehhanismid. Enamik keha moodustavaid rakke on aga puhkeseisundis. See tähendab, et nad jäetakse jagunemiseni viiva rakutsükli alt välja. Neid saab sellesse sobiva ergastussignaali abil tagasi lisada. Kogu puhke-, paljunemis- ja surmaprotsess viib homöostaasi ehk keha tasakaalu säilitamiseni.

Programmeeritud enesetapurakkude surma nimetatakse apoptoosiks. See protsess on inimkeha nõuetekohaseks toimimiseks äärmiselt oluline. Kahjustatud ja vanad rakud libisevad teele. Tuleb märkida, et tervisliku seisundi jaoks on vaja säilitada kehas õige osakaal rakkude jagunemise ja apoptoosi vahel.

Mis toimub vähirakus?

Vähirakud sisaldavad vigu rakutsükli ja programmeeritud surmaga seotud geneetilises informatsioonis. DNA kahjustuse tagajärjel kaotatakse rakus teavet kandvate valkude sünteesiks vajalikud andmed. Nende rakutsüklit kontrollivate ainete vale tootmine viib rakutsükli kontrolli kadumiseni.

Neoplastilisi rakke ei eemaldata ka apoptoosi abil, sest ka selle mehhanism on kahjustatud. See on tingitud selle protsessi algatavate valkude kohta käiva teabe mutatsioonidest. Seetõttu jagunevad need rakud lõputult. Nad saavutavad teatud mõttes ka surematuse. Piiramatul viisil korrutades tekitavad nad koemassi, mis moodustab vähkkasvaja.

Pahaloomulistel kasvajarakkudel on ka võime kasvaja piirkonnast eralduda ja liikuda teistesse kehaosadesse. Selliseid muutusi nimetatakse metastaasideks.

Kuidas moodustuvad vähirakud?

Kantserogeensed tegurid osalevad sageli neoplastiliste rakkude moodustumisel. DNA-kahjustusi võib põhjustada näiteks kokkupuude kiirguse või kemikaalidega. Mutatsioonid tekivad ka vigade tõttu DNA replikatsioonis. Sellised muutused kuhjuvad aja jooksul. Seetõttu on vanus vähi riskitegur.

Mõnedel viirustel on võime põhjustada mutatsiooni infektsioonis, mis võib põhjustada vähki. Selle põhjuseks on nende võime sisestada oma DNA inimese geneetilisse materjali. See aitab paljundada peremeesrakus olevaid viirusi. Kuid protsess võib peale nende paljunemise põhjustada onkogeense mutatsiooni moodustumise.

Näiteks võib tuua emakakaelavähiga seotud inimese papilloomiviiruse. Praegu viiakse läbi profülaktika ennetavate vaktsineerimiste näol. Viimased uuringud näitavad, et see on selle vähi vastu väga tõhus kaitse.

Vähirakud valmistatakse protsessi kaudu, mida nimetatakse kantserogeneesiks. Selle võib jagada kolme etappi:

• algatus
• soodustus
• progresseerumine

Algatamise etapp

Vähiraku moodustumise esimest etappi nimetatakse initsiatsiooniks. See algab ühe DNA mutatsiooni tekkimisega. Kahjustused põhjustavad kontrolli kaotamise geneetilise materjali stabiilsuse üle, mis muudab selle vastuvõtlikuks edasistele mutatsioonidele. Selline kahjulik muutus võib tekkida spontaanselt või välise kantserogeense teguri tagajärjel.

DNA vigade tõttu osaleb rakk defektsetes, kontrollimata jagunemistsüklites. Geneetilise materjali kahjustus toimub väga sageli, kuid see eemaldatakse tavaliselt rakusiseste parandusmehhanismide abil. Kui muutused on väga tõsised, on rakk programmeeritud ennast hävitama.

Vähirakkude teket takistavad mehhanismid mõnikord ebaõnnestuvad. Korrigeerimata mutatsioon võib tuleneda spontaansest veast parandusvalkude funktsioonis.

Vähirakkudes ilmnevad järgnevad DNA-kahjustused tavaliselt varasemate mutatsioonide tagajärjel. Mutantsed parandus- ja apoptoosivalgud jätavad raku vähki säästvatest mehhanismidest ilma.

Edutamise etapp

Kui mutantset rakku apoptoosi abil ei eemaldata, läheb see tuumorigeneesi järgmisse etappi. Seda etappi nimetatakse edutamiseks. Selle käigus aktiveeruvad onkogeenid, see tähendab geneetiline teave, mis vastutab vähirakkude paljunemist stimuleerivate valkude sünteesi eest. Geneetiline materjal muutub ebastabiilseks ja rakk kaotab järk-järgult oma funktsioonid.

Samal ajal tekivad kahjustatud parandusmehhanismide tagajärjel täiendavad neoplastilised mutatsioonid. Nende muutuste tagajärjel omandab rakk neoplastilised fenotüübilised tunnused. See tähendab, et see hakkab välja nägema ja toimima teistmoodi kui terved rakud.

Selles faasis olevad kasvajad pole veel pahaloomulised. See tähendab, et nad ei metastaase ega leotu. Selles etapis avastatud kahjustuse saab täieliku taastumise suure tõenäosusega eemaldada. Sel põhjusel on kasvajate varajane diagnoosimine eriti oluline. Mida lühem on arendusaeg, seda suuremad on võimalused edukaks raviks.

Progressioonietapp

Neoplastilise kahjustuse moodustumise viimane etapp on progresseerumine. See on kahjustatud rakkude pahaloomuline faas. Esineb arvukalt mutatsioone, sealhulgas kromosomaalsel tasandil. Nende käigus tekivad rakus tõsised molekulaarsed muutused. Kõigi kahjustuste tagajärjel omandavad neoplastilised kasvajad võime tungida ja metastaasida.

Erinevat tüüpi vähirakud

Vähirakud jagunevad erinevat tüüpi sõltuvalt paagist, kust nad pärinevad. Näited tüüpidest:

• vähk - moodustub epiteeli päritolu rakkudest
• leukeemia - pärineb kudedest, mis vastutavad uute vererakkude tootmise eest
• lümfoom ja müeloom - pärinevad immuunsüsteemi rakkudest
• sarkoom - pärineb sidekoe rakkudest, sealhulgas rasvast, lihastest ja luudest

Vähirakkude välimus

Iseloomulike tunnustega vähirakud, nähtavad mikroskoobi all. Nende munandid on tavaliselt suured ja ebaregulaarsed. Tervetes rakkudes on tuum tavaliselt ümmarguse või ellipsoidse kujuga. Vähirakkudes on selle kontuur tavaliselt ebaregulaarne. Seal on erinevaid soone, voldikuid või mõlke. Neid funktsioone saab kasutada markerina vähi diagnoosimisel ja staadiumis määramisel.

Vähirakkude bioloogilised omadused

Vähirakkudel on järgmised omadused:

• võime kontrollimatult paljuneda
• tundlikkuse kaotus korrutamist stimuleerivate signaalide suhtes
• apoptoosi võime kaotus. See viib rakkude paljunemiseni hoolimata geneetilistest vigadest
• vananemisvõime kaotus, mis viib piiramatu replikatsioonipotentsiaalini
• võime invasiivsete vähirakkude korral külgnevatesse kudedesse tungida
• pahaloomuliste kasvajarakkude korral kaugete kohtade metastaasivõime omandamine

Kõigi nende omaduste omandamine vähiraku poolt tuleneb geneetiliste vigade parandamise võime kaotusest. Parandamisprotsesside kahjustamine viib mutatsioonikiiruse suurenemiseni. Raku genoomne ebastabiilsus võimaldab kõrgemate bioloogiliste kasvaja tunnuste ilmnemist.

Vähirakkude areng

Vähirakkude populatsioon, mis jätkab jagunemist, suudab areneda. See ebasoovitav protsess viib kasvaja pahaloomulisuse suurenemiseni.

Enamik raku ainevahetuse muutusi, mis võimaldavad rakkudel kontrollimatult paljuneda, põhjustavad nende surma. Vähirakud läbivad loodusliku selektsiooniprotsessi. Soodsate geneetiliste muutustega üksikud rakud, mis suurendavad nende ellujäämisvõimet, jäävad ellu ja paljunevad edukalt. Sellised paranenud rakud domineerivad kasvavas kasvajas aja jooksul, kuna vähem soodsate geneetiliste muutustega rakud sunnitakse konkurentsi tõttu välja.

Neoplastiliste rakkude evolutsioon viib ravimiresistentsuse omandamiseni. Sel viisil on võimalik saavutada ka resistentsus kiiritusravi ajal kasutatava kiirguse suhtes. Seetõttu on järgnevad vähi ägenemised ohtlikumad ja raskemini ravitavad.

Kirjandus:

1. Johnson R. jt. Eukarüootsed polümeraasid ja toimivad järjestikku, et mööda minna DNA kahjustustest. "Nature", 2000. sidusjuurdepääs
2. "Riiklik vähiinstituut: kas see on vähk?". 2007-09-17. Laaditud 1. august 2016. On-line juurdepääs
3. "Histoloogilised vähitüübid - CRS - Vähiuuringute Selts". www.crs-src.ca., on-line juurdepääs
4. Baba, Alecsandru Ioan; Câtoi, Cornel (2007). Kasvajarakkude morfoloogia. Rumeenia Akadeemia kirjastus. sidusjuurdepääs
5. Zink, Daniele; Fische, Andrew H.; Nickerson, Jeffrey A. (1. oktoober 2004). "Tuumastruktuur vähirakkudes". Looduse ülevaated vähk. 4 (9): 677–687, on-line juurdepääs
6. Nowelli arvuti (oktoober 1976). "Kasvajarakkude populatsioonide klonaalne areng". Teadus. 194 (4260): 23–8. Piiblikood: 1976Sci ... 194 ... 23N. doi: 10.1126 / teadus.959840. PMID 959840. sidusjuurdepääs
7. Merlo LM, Pepper JW, Reid BJ, Maley CC (detsember 2006). "Vähk kui evolutsiooniline ja ökoloogiline protsess". Looduse ülevaated. Vähk. 6 (12): 924–35. sidusjuurdepääs

Autori kohta

Sara Janowska, Lublini Meditsiiniülikooli ja Białystoki Biotehnoloogia Instituudi farmaatsia- ja biomeditsiiniteaduste valdkonna interdistsiplinaarsete doktoriõpingute magistrant. Lublini Meditsiiniülikooli farmaatsiaõppe lõpetanud taimeraviosakond. Ta omandas magistrikraadi, kaitstes lõputööd farmatseutilise botaanika alal kahekümnest samblaliigist saadud ekstraktide antioksüdantsete omaduste kohta. Praegu tegeleb ta oma uurimistöös uute vähivastaste ainete sünteesiga ja nende omaduste uurimisega vähirakkude liinidel. Kaks aastat töötas ta avatud apteegis farmaatsiamagistrina.

Veel selle autori artikleid