GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW.pdf

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

TEN ROZDZIAŁ NIE JEST JESZCZE GOTOWY

GEETYCZE PODSTAWY OWOTWORÓW

W normalnym, prawidłowo funkcjonującym organizmie współpracuje ze sobą

kilkadziesiąt bilionów komórek. Komórki te kontaktują się, przesyłają sygnały,

regulują wzajemnie swoje podziały i wzrost, a głównym celem ich istnienia jest

przeżycie organizmu jako całości. W sytuacjach ekstremalnych komórki "poświęcają

swoje życie" dla dobra wspólnoty.

W pewnym momencie pojawia się komórka intruz. Jest jej całkowicie "obojętne",

jakiego typu tkanki znajdują się wokół niej, a co więcej, jaką funkcję w organizmie

sama powinna pełnić. Dla tej "egoistycznej" komórki priorytetem jest jej własne

przetrwanie i namnażanie. Dobro całego organizmu staje więc pod znakiem zapytania.

Komórka nie zważając na to kontynuuje namnażanie pomimo, że jej sąsiadki na różne

sposoby dają jej do zrozumienia, że nie jest w porządku wobec wspólnoty.

W końcu powstaje całe ugrupowanie "egoistycznych komórek", których celem staje

się przetrwanie za wszelką cenę w organizmie. Ten groźny byt nazywany jest

nowotworem. Modyfikuje on nieodwracalnie materiał genetyczny komórek

nowotworowych, dając im możliwość nieograniczonej proliferacji, a przede

wszystkim niezależność na terenie organizmu. Niesie to ze sobą liczne

niebezpieczeństwa.

Początki są bardzo niewinne. Niezbyt zdrowa dieta, palenie papierosów, nadmierna

ekspozycja na światło słoneczne, pewne predyspozycje genetyczne oraz inne czynniki

powodują, że ryzyko zachorowania na raka wzrasta.

W tym rozdziale został opisany rak, jego przyczyny i przebieg oraz szanse

wyleczenia.

KOMÓRKI OWOTWOROWE A PRAWIDŁOWE

Komórki nowotworowe powstają w organizmie wskutek modyfikacji informacji

1 z 11

2010-04-04 13:30

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

genetycznej spowodowanych współdziałaniem różnorodnych czynników. Ich cykl

życiowy jest zupełnie inny niż u komórek prawidłowych, nie reagują na

zewnątrzkomórkowe sygnały, zarówno na pozytywne jak i na negatywne.

Cechy komórek nowotworowych:

Zdolność do nadmiernych, niekontrolowanych podziałów na skutek:

autokrynnej regulacji wzrostu (produkcja własnych czynników wzrostowych

przez komórki nowotworowe)

ignorowaniu systemów kontrolujących namnażanie się komórkek

prawidłowych

rozregulowaniu procesu proliferacji (między innymi "prowokowanie" komórki

przez zmutowane białka będące produktami onkogenów do stałych podziałów)

Brak zahamowania kontaktowego czyli charakterystycznego dla prawidłowych

tkanek dystansu pomiędzy komórkami.

Inwazyjność czyli zdolność do atakowania sąsiadujących komórek

prawidłowych oraz zajmowania i przerastania ich terytoriów.

Immortalizacja (nie we wszystkich przypadkach) czyli uzyskanie zdolności do

nieograniczonego przeżywania i wzrostu, inaczej "nieśmiertelność" komórek

(związane między innymi z brakiem reakcji na czynniki wywołujące apoptozę)

Brak różnicowania się funkcjonalnego komórka wskutek nadmiernej

proliferacji oraz mutacji, które zaszły w DNA traci zdolność spełniania

właściwych sobie funkcji, zaczyna produkować białka nieprawidłowe lub też

prawidłowe, lecz w zdecydowanym nadmiarze

Zdolność do tworzenia przerzutów (metastaz) czyli odłączanie się od

nowotworu, wchodzenie do naczyń krwionośnych lub limfatycznych i krążenie

w krwioobiegu, a następnie atakowanie innych tkanek i zapoczątkowanie

nowych skupisk nowotworowych.

Z komórek nowotworowych powstają guzy lub neoplazma (stale rosnące skupisko

nietypowych komórek). W sytuacji kiedy komórki takie pozostają i rozwijają się w

jednym miejscu mamy do czynienia z łagodną odmianą nowotworu, która zwykle

może zostać z powodzeniem usunięta chirurgicznie.

Jednak komórki mogą zyskać zdolności inwazyjne. Atakują wówczas sąsiednie tkanki

lub odłączają się od guza i poprzez naczynia limfatyczne oraz krwionośne docierają

do innych miejsc w organizmie tworząc przerzuty. Jest to nowotwór typu złośliwego,

którego całkowite wyleczenie jest niezwykle trudne

Rysunek z Mol.Biol.of the Cell

CZYIKI KACEROGEE

Czynniki kancerogenne (rakotwórcze) są to czynniki mogące indukować

powstawanie nowotworów. Cechuje je zdolność do specyficznego oddziaływania i

modyfikowania materiału genetycznego komórki.

Czynniki zewnętrzne można podzielić na pewne grupy w zależności od ich typu lub

2 z 11

2010-04-04 13:30

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

też od miejsca występowania. Są trzy różne typy czynników zewnętrznych:

biologiczne (np.wirusy)

chemiczne (np. azbest)

fizyczne (np. promieniowanie rentgenowskie)

Ponadto ryzyko powstania nowotworów może zwiększać się w przypadku

prowadzenia określonego trybu życia. Dotyczy to głównie palenia papierosów

(również biernego, polegającego na przebywaniu w otoczeniu osoby palącej i

wdychaniu dymu) oraz nieodpowiedniego odżywiania się. Należy tu wziąć pod uwagę

zarówno to co się powinno jeść (czyli np. owoce i warzywa) jak i to czego należy

unikać w diecie (nadmiar soli, alkoholu czy nasyconych tłuszczy zwierzęcych).

Nieodpowiedni tryb życia to także za mało ruchu i ćwiczeń fizycznych przy zbyt

obfitej diecie.

Pewne czynniki związane z rozrodem człowieka również mogą wpływać na

powstawanie nowotworów. Stwierdzono, że u kobiet, które wcześniej zaczęły

miesiączkować i dość późno zachodzą w ciążę istnieje większe ryzyko zachorowania

na raka piersi. Ryzyko jest natomiast mniejsze u kobiet, które urodziły więcej dzieci.

Duże znaczenie mają także czynniki rakotwórcze związane z zanieczyszczeniem

środowiska oraz.

TABELA

Czynniki te zwykle współdziałają w powstawaniu nowotworu zarówno ze sobą, jak i z

pewnymi cechami wewnętrznymi organizmu podatnością genetyczną na raka.

Uwzględnienie tych interakcji zwiększa szansę skutecznej profilaktyki.

KLASYFIKACJA TYPÓW RAKA

Znane jest ponad sto różnych rodzajów tej choroby. Główne cechy są oczywiście

bardzo podobne, jednak istnieje wiele aspektów dotyczących genezy, rozwoju i

szkodliwości poszczególnych nowotworów, które je różnią.

W celu ułatwienia podziału nowotworów dokonano próby kategoryzacji raka według

typu komórek i tkanek z jakich się wywodzi.

Główne typy nowotworów:

rak czyli nowotwór zapoczątkowany w komórkach i tkankach nabłonkowych,

mięsaki (sarcoma) czyli nowotwór tkanki łącznej i mięśniowej,

białaczki (leukemia) czyli nowotwór komórek hemopoetycznych oraz systemu

nerwowego.

tutaj tabela z MBOTC

Zapadalność na nowotwory jest ściśle związana z ekspozycją na pewne czynniki (np.

obecność azbestu i związków organicznych może spowodować raka płuc), starzeniem

się (np. w przypadku raka jajnika trzustki czy prostaty ryzyko rośnie w wiekiem),

prowadzonym trybem życia (np. palenie papierosów może prowadzić do rozwoju raka

płuc), podatnością genetyczną (np. rak piersi czy białaczka), dietą (np. dieta

wysokotłuszczowa może spowodować raka prostaty czy trzustki).

3 z 11

2010-04-04 13:30

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

Do najgroźniejszych odmian nowotworów należą:

rak prostaty

rak płuc

rak macicy (trzonu lub szyjki)

białaczka

czerniak złośliwy skóry

rak jelita grubego i odbytnicy

rak jajnika

rak pęcherza

rak piersi

rysunek z oznaczeniami ze świata nauki lub z mbotc ące ąąą

KOLEJE ETAPY PROCESU OWOTWOROWEGO

Proces powstawania nowotworu jest po pierwsze wieloetapowy, po drugie zazwyczaj

długotrwały (mamy tu do czynienia z tzw. czasem utajenia kiedy to nowotwór rozwija

się w sposób niedostrzegalny).

Pierwszym etapem rozwoju nowotworu jest inicjacja. Faza ta dotyczy pojedynczej

komórki danego organizmu i polega na zaindukowaniu przez czynniki kancerogenne

nieodwracalnych zmian w materiale genetycznym komórki. Rezultatem tych zmian są

niekontrolowane podziały oraz stopniowa utrata zróżnicowania funkcjonalnego danej

komórki. W aspekcie morfologicznym może prowadzić to do dysplazji

(nieprawidłowości w budowie tkankowej) lub hiperplazji (przerostu tkanki i

zwiększenia jej masy).

Następny etap to promocja. Etap ten cechują nadmierne podziały komórkowe,

uzyskanie pewnej ruchliwości komórek. Ponadto:

utrata zdolności funkcjonalnych właściwych prawidłowym komórkom danego

typu (czyli np. zahamowanie produkcji prawidłowych białek enzymatycznych)

utrata łączności z komórkami prawidłowymi oraz pojawienie się inwazyjności

niekiedy na tym etapie następują zmiany w strukturze i liczbie chromosomów

Kolejnym etapem jest progresja. W tej fazie zachodzą bardzo intensywne podziały

komórkowe, a ponadto komórki stają się praktycznie autonomiczne (autokrynna

regulacja wzrostu, brak reakcji na sygnały zewnątrzkomórkowe). Prócz tego wstępują

ogromne zmiany w genomie komórek nowotworowych ( w specjalnych grupach

genów):

zachodzą liczne mutacje (translokacje, delecje i fuzje)

aberracje chromosomowe (prowadzące do zahamowania prawidłowego

funkcjonowania loci objętych tymi zmianami)

4 z 11

2010-04-04 13:30

GENETYCZNE PODSTAWY NOWOTWORÓW

http://zguw.ibb.waw.pl/%7Eknbm/bmwi/podrek/rak/rak0.html

aneuploidia (czyli zaburzenie liczby chromosomów). Dodatkowo w niektórych

komórkach dochodzi do produkcji czynników angiogennych (koniecznych do

powstania naczyń krwionośnych, co w efekcie umożliwia rozrost nowotworu).

W trakcie tej fazy zachodzi zjawisko mające ogromne znaczenie w późniejszym

rozwoju nowotworu, czyli selekcja klonów komórek najlepiej przystosowanych do

niekontrolowanego wzrostu i inwazyjności.

Podczas ostatniego etapu rozwoju nowotworu, jakim jest tworzenie przerzutów,

dochodzi do odłączenia się komórek nowotworowych od głównego guza, następnie

wędrówki przez naczynia limfatyczne i krwionośne do innych tkanek i narządów,

osiedlanie się w nich i zapoczątkowywanie nowych guzów (przerzutów lub inaczej

metastaz).

Geny a nowotwory

Nowotwory powstają głównie wskutek szeregu modyfikacji zachodzących w

informacji genetycznej dotyczącej regulacji prawidłowego rozwoju i różnicowania się

komórek.

Proces nowotworzenia może być regulowany na dwa sposoby: stymulujący lub

hamujący namnażanie i wzrost. Aby powstał nowotwór, muszą zajść mutacje, które

spowodują wzmożoną aktywność genów stymulujących namnażanie komórek, lub

takie, które zdezaktywują geny hamujące ich wzrost.

Geny odpowiedzialne za prawidłowy wzrost komórek to protoonkogeny, kodujące

białka regulujące proliferację i różnicowanie się komórek.

Protoonkogeny po zajściu mutacji stają się onkogenami, które biorą udział w

transformacji nowotworowej.

Do powstawania onkogenów mogą prowadzić różnego typu mutacje powodujące

zmianę aktywności, ilości lub miejsca i czasu ekspresji kodowanego białka.

Mutacje te mogą:

mieć charakter punktowy wiążący się ze zmianą sekwencji białka

polegać na rearanżacji chromosomowej (translokacja protoonkogenów w

pobliże enhancerów lub fuzja fragmentów genów)

polegać na amplifikacji protoonkogenu.

Poza tym może zajść rekombinacja DNA retrowirusowego z protoonkogenem, co

przynosi efekty podobne do rearanżacji chromosomowej.

RYS page 1279 mol biol of the cell, przyklad 1278 fig 2425

Wymienione powyżej mutacje można przypisać niekiedy konkretnemu typowi raka.

Mamy z tym do czynienia w przypadku chromosomu Philadelphia (nazwa pochodzi

od miasta, w którym odkryto tę zależność), który jest związany z występowaniem

przewlekłej białaczki szpikowej. Mutacja w wyniku, której pojawia się ten

chromosom jest przykładem fuzji fragmentów chromosomów. Chromosom

Philadelphia powstaje na skutek wymiany pomiędzy długimi ramionami

chromosomów 22 i 9.

5 z 11

2010-04-04 13:30

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: