Rakovinové bunky vznikajú v dôsledku mutácie, ktorá narúša ich rozmnožovací cyklus. Poškodené bunky sa vymknú spod kontroly a programovaný mechanizmus smrti prestane fungovať. Vďaka tomu dosahujú akúsi nesmrteľnosť. Ako inak sa rakovinová bunka líši od zdravej bunky?
Obsah
- Čo sa deje v rakovinovej bunke?
- Ako sa tvoria rakovinové bunky?
- Vzhľad rakovinových buniek
- Biologické vlastnosti rakovinových buniek
- Vývoj rakovinových buniek
Rakovinová bunka sa delí nepretržite a bez obmedzenia, čo znamená, že jej bunkový cyklus bol mutáciou úplne narušený. Zdravé bunky sa podieľajú na dynamickom procese stavby tela. Zároveň nastávajú mechanizmy smrti a množenia. Väčšina buniek, ktoré tvoria telo, je však v pokojovom stave. To znamená, že sú vylúčení z bunkového cyklu vedúceho k deleniu. Môžu byť zabudované späť do nej vhodným budiacim signálom. Celý proces odpočinku, množenia a smrti vedie k udržaniu homeostázy, teda rovnováhy tela.
Programovaná smrť samovražedných buniek sa nazýva apoptóza. Tento proces je mimoriadne dôležitý pre správne fungovanie ľudského tela. Poškodené a staré bunky sú na ceste pošmyknuté. Je potrebné poznamenať, že pre zdravotný stav je potrebné udržiavať v tele správny pomer medzi delením a apoptózou buniek.
Čo sa deje v rakovinovej bunke?
Rakovinové bunky obsahujú chyby v genetických informáciách týkajúcich sa bunkového cyklu a programovanej smrti. Výsledkom poškodenia DNA je strata údajov potrebných na syntézu proteínov prenášajúcich informácie v bunke. Nesprávna výroba týchto látok, ktoré riadia bunkový cyklus, vedie k strate kontroly nad bunkovým cyklom.
Neoplastické bunky tiež nie sú odstránené apoptózou, pretože je poškodený aj jej mechanizmus. Je to spôsobené mutáciami v informáciách o proteínoch, ktoré iniciujú tento proces. V dôsledku toho sa tieto bunky nekonečne delia. Dosahujú tiež v istom zmysle nesmrteľnosť. Neobmedzeným množením produkujú tkanivovú hmotu, ktorá vytvára rakovinový nádor.
Zhubné nádorové bunky majú tiež schopnosť oddeliť sa od oblasti nádoru a cestovať do ďalších častí tela. Takéto zmeny sa nazývajú metastázy.
Ako sa tvoria rakovinové bunky?
Na tvorbe neoplastických buniek sa často podieľajú karcinogénne faktory. Poškodenie DNA môže byť spôsobené napríklad vystavením žiareniu alebo chemikáliám. Mutácie vznikajú aj vďaka chybám v replikácii DNA. Takéto zmeny sa časom hromadia. Vek je preto rizikovým faktorom pre vznik rakoviny.
Niektoré vírusy majú schopnosť spôsobiť mutácie pri infekcii, ktorá môže viesť k rakovine. Je to spôsobené ich schopnosťou vložiť svoju DNA do ľudského genetického materiálu. To slúži na množenie vírusov vo vnútri hostiteľskej bunky. Proces však môže, až na ich množenie, viesť k tvorbe onkogénnej mutácie.
Príkladom môže byť ľudský papilomavírus, ktorý je spájaný s rakovinou krčka maternice. V súčasnosti sa vykonáva profylaxia vo forme preventívnych očkovaní. Najnovšie výskumy ukazujú, že ide o vysoko efektívnu formu ochrany pred touto rakovinou.
Rakovinové bunky sa vyrábajú procesom nazývaným karcinogenéza. Možno ho rozdeliť do troch etáp:
- zasvätenie
- zľava
- postup
Štádium začatia
Prvý stupeň tvorby rakovinovej bunky sa nazýva iniciácia. Začína sa to objavením sa jednej mutácie DNA. Poškodenie vedie k strate kontroly nad stabilitou genetického materiálu, čo ho robí náchylným na ďalšie mutácie. Takáto škodlivá zmena môže vzniknúť spontánne alebo v dôsledku vonkajšieho karcinogénneho faktora.
Kvôli chybám v DNA sa bunka podieľa na chybných, nekontrolovaných cykloch delenia. K poškodeniu genetického materiálu dochádza veľmi často, ale zvyčajne sa odstraňuje mechanizmami intracelulárnej opravy. Ak sú zmeny veľmi závažné, bunka je naprogramovaná na autodeštrukciu.
Mechanizmy, ktoré zabraňujú tvorbe rakovinových buniek, niekedy zlyhajú. Nekorigovaná mutácia môže vzniknúť zo spontánnej chyby vo funkcii opravných proteínov.
V rakovinových bunkách sa následné poškodenie DNA zvyčajne objavuje ako dôsledok predchádzajúcich mutácií. Mutantné proteíny na opravu a apoptózu zbavujú bunku mechanizmov šetriacich rakovinu.
Fáza propagácie
Ak sa mutantná bunka neodstráni apoptózou, vstupuje do ďalšej fázy tumorigenézy. Táto fáza sa nazýva propagácia. Počas nej sa aktivujú onkogény, teda genetická informácia zodpovedná za syntézu bielkovín, ktoré stimulujú množenie rakovinových buniek. Genetický materiál sa stáva nestabilným a bunka postupne stráca svoje funkcie.
Zároveň v dôsledku zhoršených mechanizmov opravy vznikajú ďalšie neoplastické mutácie. Výsledkom týchto zmien je, že bunka získava neoplastické fenotypové vlastnosti. To znamená, že začne vyzerať a fungovať inak ako zdravé bunky.
Nádory v tejto fáze ešte nie sú zhubné. To znamená, že nedávajú metastázy a nenasiaknu. Léziu zistenú v tomto štádiu je možné odstrániť s vysokou pravdepodobnosťou úplného zotavenia. Z tohto dôvodu je obzvlášť dôležitá včasná diagnostika novotvarov. Čím kratší je čas vývoja, tým väčšie sú šance na úspešnú liečbu.
Progresívne štádium
Konečným štádiom tvorby neoplastickej lézie je progresia. Toto je malígna fáza poškodených buniek. Vyskytuje sa rad početných mutácií, a to aj na chromozomálnej úrovni. V ich priebehu dochádza v bunke k závažným molekulárnym zmenám. V dôsledku všetkých poškodení získavajú neoplastické nádory schopnosť napadnúť a vytvárať metastázy.
Rôzne typy rakovinových buniek
Rakovinové bunky sú rozdelené do rôznych typov v závislosti od nádrže, z ktorej pochádzajú. Príklady typov:
- rakovina - je tvorená z buniek epiteliálneho pôvodu
- leukémia - pochádza z tkanív zodpovedných za produkciu nových krviniek
- lymfóm a myelóm - pochádzajú z buniek imunitného systému
- sarkóm - pochádza z buniek spojivového tkaniva vrátane tuku, svalov a kostí
Vzhľad rakovinových buniek
Rakovinové bunky s charakteristickými vlastnosťami, viditeľné pod mikroskopom. Ich semenníky sú zvyčajne veľké a nepravidelné. V zdravých bunkách je jadro obvykle okrúhleho alebo elipsoidného tvaru. V rakovinových bunkách je jeho obrys zvyčajne nepravidelný. Existujú rôzne drážky, záhyby alebo preliačiny. Tieto vlastnosti sa môžu použiť ako marker pri diagnostike a stagingu rakoviny.
Biologické vlastnosti rakovinových buniek
Rakovinové bunky majú nasledujúce vlastnosti:
- schopnosť nekontrolovateľne sa množiť
- strata citlivosti na signály, ktoré stimulujú množenie
- strata schopnosti apoptózy. To vedie k množeniu buniek aj napriek genetickým chybám
- strata schopnosti starnutia, ktorá vedie k neobmedzenému replikačnému potenciálu
- získanie schopnosti napadnúť susedné tkanivá v prípade invazívnych rakovinových buniek
- získanie schopnosti metastázovať na vzdialených miestach v prípade malígnych nádorových buniek
Získanie všetkých týchto funkcií rakovinovou bunkou je výsledkom straty schopnosti opraviť genetické chyby. Poškodenie procesov opravy vedie k zvýšeniu rýchlosti mutácie. Genómová nestabilita bunky umožňuje výskyt vyšších biologických vlastností nádoru.
Vývoj rakovinových buniek
Populácia rakovinových buniek, ktorá sa naďalej delí, má schopnosť vývoja. Tento nežiaduci proces vedie k zvýšeniu malignity nádoru.
Väčšina zmien v bunkovom metabolizme, ktoré umožňujú nekontrolovateľnému množeniu buniek, má za následok ich smrť. Rakovinové bunky prechádzajú procesom prirodzeného výberu. Jednotlivé bunky s priaznivými genetickými zmenami, ktoré zvyšujú ich schopnosť prežitia, prežijú a úspešne sa množia. Takto vylepšené bunky dominujú rastúcemu nádoru v čase, keď sú bunky s menej priaznivými genetickými zmenami vytláčané konkurenciou.
Vývoj neoplastických buniek vedie k získaniu liekovej rezistencie. Týmto spôsobom je tiež možné získať odolnosť proti žiareniu použitému počas rádioterapie. Preto sú následné relapsy rakoviny nebezpečnejšie a ťažšie liečiteľné.
Literatúra:
- Johnson R. a kol., Eukaryotické polymerázy a postupne obchádzajú lézie DNA. „Nature“, 2000. online prístup
- „National Cancer Institute: is this cancer?“. 17.09.2007. Získané 1. augusta 2016., on-line prístup
- „Histologické typy rakoviny - CRS - Spoločnosť pre výskum rakoviny“. www.crs-src.ca., on-line prístup
- Baba, Alecsandru Ioan; Câtoi, Cornel (2007). MORFOLÓGIA TUMOROVÝCH BUNIEK. Vydavateľstvo Rumunskej akadémie. online prístup
- Zink, Daniele; Fische, Andrew H.; Nickerson, Jeffrey A. (1. októbra 2004). "Jadrová štruktúra v rakovinových bunkách". Recenzie na rakovinu. 4 (9): 677–687, online prístup
- Nowell PC (október 1976). „Klonálny vývoj populácií nádorových buniek“. Veda. 194 (4260): 23–8. Bibcode: 1976Sci ... 194 ... 23N. doi: 10,1126 / science.959840. PMID 959840. online prístup
- Merlo LM, Pepper JW, Reid BJ, Maley CC (december 2006). „Rakovina ako evolučný a ekologický proces“. Recenzie o prírode. Rakovina. 6 (12): 924–35. online prístup
Ďalšie články od tohto autora
