Рак или злокачественная опухоль

Рак - онкологическое заболевание, также известное под названием злокачественная опухоль или злокачественное новообразование, характеризующееся аномальным бесконтрольным ростом клеток с большим потенциалом прорастания этих клеток в соседние ткани, органы и отдаленные системы организма. В отличие от злокачественных опухолей доброкачественные опухоли не распространяются на другие органы и части тела. Раковые клетки бесконтрольно растут, образуя отдельный сгусток клеток либо распространяются диффузно.

У человека известны около сотни различных видов рака.

Только в 2012 году выявлено более 14 миллионов новых случаев заболевания раком во всем Мире, исключая случаи рака кожи. Из них 165000 случаев это рак у детей в возрасте до 15 лет. У мужчин самыми распространенными видами рака являются рак легких, рак предстательной железы, рак желудка и рак толстой кишки. У женщин наиболее распространенны рак молочной железы, рак шейки матки, рак легких и колоректальный рак. Рак кожи приходится примерно на 40% случаев. Наиболее распространенными видами рака у детей является лимфобластный лейкоз, опухоли мозга.

Известно, что риск рака значительно повышается с возрастом.

Классифицируется рак по типу клеток из которых образуются раковые опухоли. Раковые опухоли бывают следующими:

• Карцинома. Раковая опухоль, образующаяся из эпителиальных клеток. Этот тип онкологического заболевания самый распространенный и имеет место при раке молочной железы, раке толстой кишки, раке лёгких, раке предстательной железы и раке поджелудочной железы.
• Лимфома и лейкемия. Данные типы рака образуются из кроветворных клеток костного мозга и развиваются в крови и в лимфатических узлах. У детей именно лейкемия является самым распространенным типом онкологического заболевания и занимает около 30% случаев рака у детей.
• Саркома. Тип раковой опухоли, образующийся из соединительной ткани, такой как хрящ, кости, жир, нервы.
• Бластома. Данный вид рака возникает из незрелых клеток или эмбриональных тканей и обычно встречается у детей.

Причины развития рака

Примерно 22% смертей от рака связывают с употреблением табака, 10% заболеваний раком связывают с ожирением, употреблением алкоголя, малыми физическими нагрузками и неправильным питанием. Остальные случаи заболеваемости раком связывают с инфекциями, ионизирующим излучением, загрязнением окружающей среды. Так например, в развивающихся странах примерно 20% случаев заболевания раком связаны с вирусом папилломы человека, гепатитом B и C. Данные вирусные заболевания воздействуют на ДНК клеток, изменение которых необходимо для развития рака. Около 5-10% случаев раковых заболеваний завязаны с наследственными нарушениями генов. Обнаружение рака происходит при помощи скрининг-тестов, наличия определенных симптомов и признаков, что в дальнейшем подтверждается биопсией.

Многие виды рака можно предотвратить, бросив или не начиная курить, не злоупотребляя алкоголем, поддерживая нормальный вес, употребляя много свежих овощей и фруктов, цельных зерен, избегая большого количества солнечного света.

От 90% до 95% случаев развития рака связывают с факторами окружающей среды (образ жизни, экология и всё, что не связано с наследственностью) и остальные 5-10% случаев связаны с наследственностью.

Общие экологические факторы включают курение табака - 25-30% случаев, неправильное питание и ожирение - 30-35% случаев, инфекции - 15-20% случаев, радиоактивное воздействие, стресс, малые физические нагрузки - 10% случаев.

Что стало причиной рака в каждом конкретном случае точно сказать нельзя, но очевидно, что если человек очень часто курит и у него развивается рак легких это определенно говорит о причине развития рака - от курения. Другие причины рака легких у не курящих людей связывают с загрязнением воздуха или излучением. Рак не передается от человека к человеку, за исключением случаев пересадки донорских органов и при беременности плоду.

Неправильное питание и увеличение массы тела также являются причинами, вызывающими онкологические заболевания. С ожирением и с недостаточными физическими нагрузками связывают до 30-35% случаев смертей от рака. Исследования, проведенные на 5 000 000 испытуемых установили связь высокого индекса массы тела с 10 видами онкологических заболеваний. При этом именно переедание, а не малое количество употребляемых овощей и фруктов приводят к развитию рака. Определенные продукты вызывают конкретные виды рака. Например избыточное употребление соли приводит к развитию рака желудка, пища, обогащённая афлатоксином B1 вызывает рак печени. Употребление бетеля вызывает рак ротовой полости. Так например в Японии из-за повышенного употребление соли больше распространен рак желудка, а в США рак толстой кишки.

Около 18% случаев онкологических заболеваний во всем Мире связывают с инфекционными заболеваниями. При этом максимум - 25% этот показатель составляет в Африке, а минимум - 10% в развитых странах. Вирусы, вызывающие онкологические заболевания называются онковирусами. К онковирусам относят вирус папилломы человека, вирус Эпштейна-Барр, вирус герпеса Капоши, вирус гепатита B и C. Некоторые бактериальные инфекции, вызванные например Хелиобактерией также могут вызвать развитие рака желудка.

Радиация связана с 10% случаев развития онкологических заболеваний. Сюда включают как ионизирующее так и неионизирующее излучение. При этом отмечается, что ионизирующее излучение не является само собой сильным мутагенным фактором, оно увеличивает риск развития рака при сочетании с другими негативными факторами и канцерогенами. При этом дети имеют гораздо больший шанс развития радиационно-индуцированной лейкемии, чем взрослые.

Онкологические заболевания вызываются также физическими воздействиями некоторых веществ. Для примера можно взять асбест, длительное воздействия которого в виде его минеральных волокон вызывает мезотелиому. Считается, что аналогичным эффектом обладают некоторые минеральные ваты и стекловата. Такие микровещества должны попадать внутрь организма, например, через вдох длительное время, чтобы вызвать онкологическое заболевание. Длительное термическое воздействие на одну и туже область тела (частое питьё горячего обжигающего чая) может вызвать развитие рака пищевода. Хотя точно не доказано, но считается, что травмы костей могут вызывать их рак.

Возможным канцерогенным фактором также является излучение сотовых телефонов, но проведенные в данной области исследования не нашли связь между работой сотовых телефонов и онкологическими заболеваниями.

Следует также отметить, что подавляющее большинство случаев развития рака не связано с наследственной предрасположенностью. Наследственная предрасположенность вызвана наличием генетического наследственного дефекта, который присутствует менее чем у 0,3% населения Земли. Сюда включают унаследованные мутации генов BRCA1 и BRCA2, связанные примерно с 75% случаев рака молочной железы и рака яичников, а также с наследственным неполипозным колоректальный раком.

Гормоны могут вызывать онкологические заболевания через стимулирование пролиферации клеток. Инсулиноподобные гормоны роста с их связывающими белками играют большую роль в пролиферации раковых клеток. Существует предположение, что они участвуют в канцерогенезе. Половые гормоны также играют большую роль в развитии рака у женщин и мужчин. Очень большие уровни эстрогена и прогестерона значительно повышают риск развития рака молочной железы, он встречается чаще именно у женщин с повышенными уровнями этих гормонов. Так например, мужчины африканского происхождения имеют больший уровень гормона тестостерона, при этом у мужчин данного происхождения случаи развития рака предстательной железы намного выше, чем у европейцев. А мужчины азиатского происхождения, которые имеют самые низкие уровни тестостерона гораздо реже страдают от рака предстательной железы.

Диагностика рака

Определяет тип раковой ткани патологоанатом, указывая тип пролиферирующих клеток, их гистологический класс, генетические отклонения и другие особенности. Данная информация необходима для выбора типа лечения и для прогноза больного. Исследование ткани на рак берут при помощи биопсии.

Канцерогены

Химические вещества, которые могут дать толчок к развитию раковых клеток называются канцерогены. Так курение табака вызывает 90% случаев заболевания раком легких. Также курение вызывает рак гортани, поджелудочной железы, рак мочевого пузыря, рак почек, рак пищевода. Это связано с тем, что в табачном дыме содержится более 50 известных канцерогенов. Это различные нитрозамины и полициклические ароматические углеводороды. В развитых странах курение табака является причиной около трети случаев смерти. Примерно 10% случаев рака печени и желудочно-кишечного тракта у мужчин и около 3% у женщин связано с употреблением алкоголя. От 2% до 20% случаев смерти от рака связано с воздействием рабочей окружающей среды на вредном производстве.

Симптомы рака

Обычно рак начинается бессимптомно. Какие-либо симптомы проявляются только когда опухоль начинает расти и достигает больших размеров, сдавливая сосуды или нервы. Рак считается большим подражателем других заболеваний, копируя их симптомы. Одним из основных симптомов рака это появление новообразования в месте развития опухоли, длительный кашель, различные аномальные кровотечения, быстрая потеря веса, изменения стула. Но следует знать, что наличие указанных симптомов необязательно говорит о наличии рака, такие симптомы присуще и другим менее опасным заболеваниям.

Местные симптомы при раке проявляются как правило когда опухоль достигает больших размеров или начинает изъязвляться. Так например рак легких вызывает закупорку бронхов, кашель, рак пищевода приводит к его сужению, что создает трудности и боли при глотании пищи, а колоректальный рак приводит к сужению или к завалам кишечника. Появление язв при раке легких вызывает кашель с кровью. Некоторые виды рака приводят к скоплению жидкости в грудной или брюшной полости.

Другие симптомы рака включают необъяснимую потерю веса, постоянное повышение температуры.

Как развивается злокачественная опухоль

Рак представляет собой неконтролируемый рост раковых тканей (клеток) из нормальных клеток организма. Для того, чтобы нормальная клетка превратилась в раковую необходимо, чтобы в ней произошли изменения на генном уровне. А именно - необходимо изменение генов роста клетки.

Пораженные гены при этом разделяются на две большие категории. Это онкогены, способствующие росту клеток, гены, способствующие размножению. Гены-супрессоры опухоли, препятствующие делению и выживанию клеток. Злокачественная трансформация может происходит путем формирования новых онкогенов, избыточную экспрессию нормальных онкогенов, а также при недостаточной экспрессии или при отключении генов-супрессоров опухолевого роста. Обычно для преобразования нормальной клетки в раковую необходимы изменения в нескольких генах.

Генетические изменения могут происходить на разных уровнях и с разными механизмами трансформации. Недостаточность или избыточность в хромосомах может быть вызвана ошибками в митозе. Наиболее распространены мутации, представляющие изменения в нуклеотидной последовательности генома ДНК.

Крупные мутации включают удаление или добавление части хромосомы. Геномное добавление происходит тогда, когда клетка получает множество копий (более 20) небольшого хромосомного локуса, содержащего как правило один или более онкогенов и примыкающий генетический материал. При аномальном слиянии двух отдельных участков хромосом происходит транслокация. Примером этому может быть транслокация 9 и 22 хромосом, происходящая при хроническом миелолейкозе, приводящая к слиянию BCR-ABL белка онкогенной тирозинкиназы, а также филадельфийская хромосома.

Мелкие мутации являются точечными мутациями, делециями и вставками, возникающими в промоторной области гена и влияют на его экспрессию. Либо возникают в кодирующей последовательности гена, изменяя функции и стабильность его белков. Нарушения в одном гене также может быть результатом его слияния с ДНК некоторых вирусов или ретровирусов, приводящее к экспрессии вирусных онкогенов в пораженную клетку и в дочерние клетки.

Дублирование огромного количество данных, содержащихся в ДНК живых клеток может приводить к ошибкам. Для предотвращения таких ошибок в клетку встроены комплексы коррекции и предотвращения ошибок, что должно гарантировать невозможность перерождения нормальной клетки в раковую клетку. В нормальном состоянии, если в клетке произошли ошибки она самоуничтожается через запрограммированную смерть клетки, называемой апоптозом. Если происходят нарушения в апоптозе, то клетка будет мутировать, а эти мутации будут переданы дочерним клеткам.

Мутации в аппарате коррекции ошибок клетки приводят к их накоплению не только в первичной клетке, но и в дочерних. Мутации онкогенов приводят к более быстрому и частому воспроизводству ошибочных клеток, чем нормальных. Дальнейшая мутация приводит к потере гена-супрессора клетки, нарушая процесс апоптоза, что приводит к бессмертию клетки. Далее мутация в процессах клетки посылает ошибочные сигналы в соседние клетки. Преобразование нормальной клетки в раковую происходит под действием череды ошибок, начавшихся от первичной мутации и распространяющихся как цепная реакция. Каждая новая мутация (ошибка) порождает другую более сложную.

Учёными были предложены восемь стадий развития рака:

• Нарушение апоптоза
• Самосигнализация к росту
• Нечувствительность к сигналам анти-роста
• Устойчивый ангиогенез
• Бесконечный репликативный потенциал
• Метастазирование
• Перепрограммирование энергетического метаболизма
• Устойчивость к иммунному разрушению

Обычный классический рак рассматривается как комплекс отклонений, вызывающих генетические мутации в генах опухолевых супрессоров и онкогенов, но в последнее время учёные приходят к выводу, что рак так же определяется и эпигенетическими изменениями. К эпигенетическим изменениям относят функциональные изменения в геноме, не связанные с изменением последовательности нуклеотидов. В качестве примеров можно привести изменения в метилировании ДНК, изменения в хромосомной архитектуре, а также модификации гистонов. Эпигенетические изменения довольно часто происходят при онкологических заболеваниях. Также эпигенетические изменения наблюдаются в генах репарации ДНК, приводящее к снижению экспрессии репарации ДНК. Считается, что такие изменения происходят на начальной стадии прогрессирования рака и являются причиной генетической нестабильности.

Сниженная экспрессия генов репарации ДНК приводит к недостаточной репарации ДНК. Это способствует повышению уровня повреждений ДНК. Пониженные репарации белков ДНК, связанные с наследственными мутациями, увеличивают риск развития рака.

Метастазирование

Рак может распространяться от первичного очага по организму с током лимфы или крови, давая так называемые метастазы - новые очаги развития опухолей. При этом новые опухоли называются метастатическими опухолями, а очаг распространение первичной опухолью. Если метастазы распространяются с током крови, то они как правило распространяются по всему организму. Симптомы наличия метастаз включают в себя увеличение лимфоузлов вблизи очага, увеличение печени и селезенки, а также различные неврологические симптомы.

Почти все виды рака дают метастазы. В большинстве случаев смерть от рака вызвана его распространением на другие органы.

Этапы метастазирования включают в себя локальную инвазию, интравазация в кровь или лимфу, циркуляция по организму с током жидкости, экстравазация в новую ткань, пролиферация и ангиогенез. Определенные виды рака дают метастазы в определенные органы. Но наиболее распространены метастазы в печень, легкие, головной мозг, кости.