3 курс / Патологическая анатомия / Атаман_А_В_Патологическая

16. ПАТОЛОГИЯ ТКАНЕВОГО РОСТА. ОПУХОЛИ

16.1. Назовите основные виды изменений тканевого роста.

Различают два вида изменений тканевого роста: гипербиотические и гипобиотические процессы. К первым относятся: а) гипертрофия и гиперплазия; б) регенерация; в) опухоль. Ко вторым — а) атрофия; б) дистрофия и дегенерация.

16.2. Что такое опухолевый процесс? Какие существуют виды опухолей?

О п у х о л е в ы м называется типический патологический процесс, сущность которого состоит в беспредельном, нерегулируемом разрас­ тании ткани, не связанном с общей структурой пораженного органа и его функциями.

Выделяют два вида опухолей: доброкачественные и злокачествен­

ные.

16.3. Почему опухолевый процесс считают общебиологиче­ ским явлением?

Опухолевый процесс носит общебиологический характер, по­ скольку опухоли возникают как у животных, так и у растений. У всех видов многоклеточных живых организмов обнаруживаются опухоли (у насекомых, рыб, амфибий, рептилий, млекопитающих).

16.4. Существуют ли особенности в характере опухолевого процесса у человека и у разных видов животных?

У человека 90% всех злокачественных опухолей имеют эпители­ альное происхождение, т.е. являются раком. В то же время у крупного рогатого скота, лошадей, свиней 80% злокачественных опухолей про­ исходят из клеток крови, т.е. являются гемобластозами, а у собак 50% злокачественных новообразований представляют собой саркомы — опухоли из клеток соединительной ткани.

16.5. В чем состоят основные различия между доброкачест­ венными и злокачественными опухолями?

1. Доброкачественные опухоли состоят из хорошо дифференциро­ ванных клеток. Эти опухоли сохраняют типичную структуру ткани, из которой произошли. В то же время злокачественные опухоли характе­ ризуются потерей дифференцировки клеток, упрощением и атипизмом их строения.

2. Доброкачественные опухоли часто растут медленно, их рост может остановиться, а иногда наблюдается и обратное развитие (рег­

158

рессия). Для злокачественных опухолей, как правило, характерен бы­ стрый рост, который спонтанно не останавливается. Самопроизвольная регрессия таких опухолей неизвестна.

3.Доброкачественные опухоли имеют капсулу и растут экспансив­ но, т.е. не прорастают в окружающие здоровые ткани, а раздвигают их. Рост злокачественных опухолей является инвазивным (инфильтратив­ ным). Они не имеют капсулы и прорастают в окружающие ткани.

4.Доброкачественные опухоли не метастазируют, в то время как злокачественные обычно дают метастазы.

5.Доброкачественные опухоли хорошо поддаются хирургическому лечению, летальных исходов, как правило, не бывает. Злокачественные опухоли при отсутствии лечения приводят к смерти.

16.6.Какие существуют методы экспериментального изуче­ ния опухолей?

Методами экспериментального моделирования опухолей являются индукция, трансплантация и эксплантация.

Метод индукции предусматривает воспроизве­ дение злокачественных опухолей путем введения в

организм канцерогенных факторов. Чаще всего с этой целью используют химические канцерогенные соединения и бесклеточные фильтраты опухолевой ткани, содержащие онкогенные вирусы. Кроме того,

сцелью индукции опухолей иногда используют фи­

зические воздействия (рентгеновское излучение, ра­ дионуклиды, ультрафиолетовое облучение).

Метод трансплантации — это перевивка опухо­ ли от одного животного другому. Впервые осущест­ влена М.Новинским в 1876 г. Для успешной транс­ плантации опухоли важны следующие условия: а) пересадка должна осуществляться в пределах од­

ного вида животных; б) перевивать следует живые жизнеспособные опухолевые клетки; в) трансплантацию надо производить в стериль­ ных условиях во избежание воспалительного процесса в ткани.

Метод эксплантации — это выращивание опухоли в культуре ткани вне организма. Этот метод дает возможность изучать влияние различных факторов на опухолевый рост, осуществлять поиск средств терапии злокачественных опухолей.

16.7. Назовите основные причины возникновения злокачест­ венных опухолей.

Существует три группы этиологических факторов: химические

159

(канцерогенные вещества), физические (ионизирующая радиация, ультрафиолетовое излучение, высокая температура, механическое воз­ действие), биологические (онкогенные вирусы).

16.8.Кто и как впервые доказал роль химических факторов

ввозникновении злокачественных опухолей?

В1775 г. английский врач П.Потт впервые предположил, что химические соединения могут быть причиной рака. Этому послужили его наблюдения многочисленных случаев рака кожи мошонки молодых людей спустя несколько лет после работы трубочистами в детском возрасте. Таким образом была отмечена связь между заболеваниями раком трубочистов и загрязнением кожи сажей и смолой.

Однако только в 1915 г. японские ученые Ямагива и Ишикавй подтвердили этот вывод в эксперименте. Они впервые воспроизведи злокачественную опухоль (рак кожи) путем длительного, на протяже­ нии 6-ти месяцев втирания каменноугольной смолы в кожу уха кро­

ликов.

В начале 30-х годов из каменноугольной смолы был выделен 3,4-бензпирен — вещество, с действием которого и был связан канцеро­ генный эффект продуктов неполного сгорания угля.

16.9.Как классифицируют химические канцерогены?

Хи м и ч е с к и е к а н ц е р о г е н ы — это вещества, способные вы»-; зывать развитие злокачественных опухолей.

I. По происхождению различают канцерогены естественные и искусственные.

II. По химическому строению канцерогены могут быть представ­ лены: а) полициклическими ароматическими углеводородами (ПАУ); б) ароматическими аминами; в) нитрозосоединениями; г) микотокси­ нами; д) гетероциклическими углеводородами; е) аминоазосоединениями; ж) простыми соединениями (мышьяк, асбест и др.).

Ш . По отношению к организму химические канцерогены могут

быть экзогенными и эндогенными.

IV. По механизму канцерогенного влияния различают канцер гены прямого действия и канцерогены непрямого действия.

16.10. Приведите примеры канцерогенов естественного и искусственного происхождения.

К канцерогенам естественного происхождения относятся продукт*!; жизнедеятельности некоторых грибов (микотоксины) и продукты вул­ канической деятельности.

Источниками канцерогетв искусственного происхождения являют­ ся: 1) выбросы промышленных предприятий; 2) выхлопные газы авто-

160

мобилей; 3) табачный дым; 4) продукты неправильной кулинарной об­ работки пищи (использование пережаренных жиров, нарушение тех­ нологии копчения и др.).

Рис.49. Нарушение технологии приго­ товления пищи может приводить к об­ разованию канцерогенных соединений

16.11. Охарактеризуйте канцерогенное действие полицикли­

161

рак легких, при поступлении с пищей — рак пищевода, желудка и ки­ шок, при выделении с молоком — рак молочных желез.

16.12. В чем состоит особенность канцерогенного действия

нии 2-нафтиламина развивается рак мочевого пузыря, а при введении ДАБ — рак печени.

О = N -

\ _

Афлатоксин В,

Рис.52. Некоторые канцероген­ ные соединения

162

16.13. Чем характеризуется канцерогенное влияние нитрозосоединений?

К н и т р о з о с о е д и н е н и я м относятся нитрозамины и нитрозамиды (рис. 52). В опытах на животных показано, что 90% всех изу­ ченных нитрозосоединений обладают канцерогенным действием. Мно­ гие вещества этого класса вызывают образование опухолей после од­ нократного введения в сравнительно небольших дозах. Не обнаружено ни одного вида животных (изучалось 40 видов от рыб до приматов), которые были бы устойчивы к канцерогенному действию нитрозосое­ динений. Очень чувствительным к их влиянию является и организм человека.

Нитрозамины могут образовываться в желудке человека из не­ канцерогенных предшественников (нитритов, аминокислот, амидопи­ рина) при наличии соляной кислоты.

Для канцерогенного действия нитрозосоединений характерна органотропность. Есть вещества, которые избирательно вызывают разви­ тие опухолей головного мозга, почек, печени, желудка и др.

16.14. Приведите примеры канцерогенного действия продук­ тов жизнедеятельности грибов.

Среди продуктов жизнедеятельности грибов (плесени), обладаю­ щих канцерогенным действием, наиболее изучен афлатоксин В. Этот микотоксин является гетероциклическим соединением и продуцирует­ ся плесенью Aspergillus flavum (см. рис. 52). Канцерогенное действие афлатоксина проявляется в очень малых дозах — 0,02 мг/кг массы. Для сравнения, токсическое действие цианида калия проявляется в дозах, превышающих указанную в несколько десятков раз.

С влиянием микотоксинов связывают развитие первичного рака печени у представителей племени Банту в Африке. Климат террито­ рии, на которой проживает это племя, очень влажный, поэтому про­ дукты питания быстро покрываются плесенью. По существующей в тех местах традиции такие продукты пригодны к использованию. Ана­ лизы показали, что в потребляемой пище содержится афлатоксин В.

16.15. Какое содержание вкладывают в понятие “эндогенные канцерогены"?

Э н д о г е н н ы м и называют канцерогены, которые образуются в организме из его нормальных компонентов.

Окончательно не доказано, однако есть основания полагать, что в организме при нарушении обмена веществ могут образовыватся кан­ церогенные полициклические ароматические углеводороды. Их источ­ никами могут быть холестерин, желчные кислоты, стероидные гормо­

163

ны. В частности, показано, что обработка in vitro желчных кислот приводит к появлению метилхолантрена — представителя ПАУ, обла­ дающего сильным канцерогенным действием.

Кроме того, эндогенные канцерогены могут появляться при нару­ шении обмена некоторых аминокислот, в частности, триптофана.

16.16. В каких опытах доказывается возможное участие гор­ монов в возникновении злокачественного опухолевого роста?

При нарушении регуляции секреции тройных гормонов аденоги­ пофиза (при нарушении механизмов обратной связи) их количество в крови может существенно возрастать. Влияя на органы-мишени, они могут стимулировать пролиферацию клеток и развитие опухоли.

Подобная возможность демонстрируется в следующем опыте. У животного удаляют один яичник, а второй пересаживают в селезенку. Кровь от селезенки поступает в печень, где эстрогены, образовавшиеся в яичнике, разрушаются. К гипофизу поступает кровь, в которой мало эстрогенов. Это вызывает стимуляцию образования гонадотропных гормонов. Последние, действуя на яичник, усиливают секрецию поло­ вых гормонов, однако их по-прежнему мало в крови, поступающей в гипофиз, поскольку происходит разрушение эстрогенов в печени. По­ стоянное стимулирующее действие гонадотропных гормонов на яич­ ник вызывает пролиферацию его клеток и в большом количестве слу­ чаев развитие злокачественных опухолей.

16.17. Что такое химические канцерогены прямого и непря­ мого действия? Дайте их сравнительную характеристику.

К а н ц е р о г е н ы п р я м о г о д е й с т в и я — это высокоактивные химические соединения, в частности лактоны, хлорэтиламины, эпокси­ ды. Они способны непосредственно взаимодействовать со структурами клеток и вызывать развитие опухоли. Эти соединения не требуют ка­ ких-либо превращений в организме для проявления своего канцеро­ генного действия.

Имея высокую реакционную способность, прямые канцерогены не могут накапливаться в окружающей среде (при взаимодействии с компонентами внешней среды они разрушаются). Поэтому, с точки зрения гигиены, они не представляют большой опасности для человека как факторы канцерогенеза.

К а н ц е р о г е н ы н е п р я м о г о д е й с т в и я — это инертные по своим химическим свойствам соединения. К ним, в частности, отно­ сятся полициклические ароматические углеводороды, ароматические амины, нитрозосоединения, афлатоксины. Обладая низкой реакцион­ ной способностью, указанные канцерогены могут накапливаться в ок­

164

ружающей среде и поэтому представляют большую опасность для че­ ловека.

Канцерогенными эти соединения становятся в организме только после ряда химических ферментативных превращений, в результате которых образуются их активные формы — собственно канцерогены (рис. 53). Подобным образом из ПАУ образуются эпоксиды, из арома­ тических аминов — гидроксиламины, из нитрозаминов — алкильный радикал. Эти формы канцерогенов оказывают влияние на генетиче­ ский аппарат клетки и вызывают ее превращение в опухолевую.

Рис.53. Превращения канцерогенов непрямого действия в печени

16.18. Какие свойства химических веществ обусловливают их канцерогенное действие?

В 60-е годы супруги Миллер показали, что канцерогенное дейст­ вие химических соединений связано с наличием в их структуре поло­ жительно заряженной (электрофильной) группы. В молекулах канцеро­ генов прямого действия такая группа появляется сразу же при раство­ рении вещества в воде. В случае канцерогенов непрямого действия электрофильная группа образуется в процессе ферментативных пре­ вращений вещества в организме.

Так, продуктами преобразования ПАУ, содержащими положи­ тельно заряженную группу, являются эпоксиды. Супруги Пульман по­ казали, что канцерогенными свойствами обладают эпоксиды, в моле­ куле которых атом кислорода присоединен к так называемой К-зоне (от нем. слова Krebs — рак). Позже было установлено, что наиболее канцерогенными являются эпоксиды с атомом кислорода в бей-участке молекулы ПАУ (от англ, bay —залив) (рис. 54).

Таким образом, зная химическое строение молекулы ПАУ, можно предсказать канцерогенные свойства вещества.

165

Бейучасток /

К-Зона

с

Рис.54. Химические свойства канцеро­ генных ПАУ

16.19. Какие стадии проходит химический канцерогенез? В чем их сущность?

В химическом канцерогенезе выделяют три стадии: инициацию, промоцию и опухолевую прогрессию.

Сущность инициации состоит в том, что под влиянием химическо­ го канцерогена происходит трансформация клетки, т.е. превращение ее из нормальной в опухолевую.

Во время стадии промоции трансформированная клетка получает стимул к размножению, опухоль начинает расти. Вещества, стимули­ рующие размножение трансформированных клеток, получили назва­ ние п р о м о т о р о в . Сами они могут быть и неканцерогенными. Очень сильными промоторами являются форболовые эфиры, которые акти­ вируют протеинкиназу С, принимающую участие в регуляции клеточ­ ного деления.

Между инициацией и промоцией может пройти много времени (иногда годы). Большинство изученных химических канцерогенов являются полными, т.е. проявляют свойства и инициаторов, и про­ моторов.

Опухолевая прогрессия — это качественные изменения свойств опухоли в процессе ее развития. Как правило, со временем опухоль приобретает все более и более злокачественные свойства.

16.20. Чем объясняется явление опухолевой прогрессии?

Опухолевые клетки отличаются высокой изменчивостью, поэтому их популяция неоднородна. Идет постоянная борьба клеток за выжива­ ние в неблагоприятных условиях существования (дефицит субстратов, кислорода и т.д.). Это является основой естественного их отбора — вы­

166

живают только те, которые наиболее приспособлены к существованию в таких условиях. А наиболее приспособленными являются наиболее про­ сто устроенные опухолевые клетки, которые утратили свои специализи­ рованные функции и сохранили только свойство беспредельного деле­ ния. Таким образом идет дальнейшее озлокачествление (малигнизация) опухоли —главное направление опухолевой прогрессии.

16.21. Какие физические факторы могут иметь значение в возникновении злокачественных опухолей?

Среди факторов физической природы к этиологии опухолей мо­ гут иметь отношение: 1) ионизирующая радиация; 2) ультрафиолето­ вое излучение; 3) механическое воздействие (длительное давление на ткани); 4) высокая температура.

Роль ионизирующей радиации доказывается в эксперименте и мно­ гочисленными клиническими наблюдениями. Радиационный кан­ церогенез был выявлен уже через 7 лет после открытия рентгеновско­ го излучения. Первой его жертвой стал первый производитель рентге­ новских трубок Фрикен, который проверял качество своей продукции на собственных руках. У него возник рак кожи.

При длительном пребывании белых крыс на солнце у них часто развивается рак кожи, что связывают с влиянием ультрафиолетового излучения.

Развитие опухоли в области имплантации животным пластинок, изготовленных из химически инертного материала (“пластмассовый” канцерогенез), возникновение рака в месте длительного давления на кожу кангри (специальной сумки, в которой жители Индии носят уголь) — это примеры возможного значения механических факторов в канцерогенезе.

Наконец, частое возникновение опухолей полости рта у пастухов горных районов, которые пьют очень горячий чай, наводит на мысль о возможной роли высокой температуры в развитии опухолей.

16.22. Назовите основные закономерности канцерогенного действия ионизирующего излучения.

Хотя для развития опухолей имеют значение доза и вид излу­ чения, нет линейной зависимости между частотой возникновения опухолевого роста и поглощенной дозой. Нет также и минимальной пороговой дозы, так что любое излучение в любой дозе является по­ тенциально опасным. При прочих равных условиях продолжитель­ ное и постоянное воздействие низких доз, с точки зрения канцеро­ генеза, значительно опаснее, чем кратковременное воздействие большими дозами.

167