Что такое инвазия при раке

Что такое инвазия при раке

При отсутствии лечения рано или поздно это происходит – раковые клетки из основного очага начинают распространяться по организму. Инвазия опухоли – это один из вариантов метастазирования, при котором происходит проникновение опухолевых структур в смежные ткани с формированием вторичных очагов рака.

Инвазия – это агрессивное поведение злокачественной опухоли

Инвазия опухоли – что это такое

В норме здоровые клеточные структуры организма имеют способность к инвазивному росту, что проявляется в следующих ситуациях:

  • при беременности во время врастания плаценты в стенку матки;
  • при росте и развитии эмбриона;
  • при заживлении массивных ран.

Инвазия опухоли – это использование злокачественным новообразованием генетически запрограммированных нормальных свойств здоровых клеток. Прорастание рака в соседние ткани происходит в несколько этапов: это больше похоже на войну, где сошлись 2 армии – агрессивная коварная злокачественная опухоль, желающая захватить новые территории, и организм, защищающий свою целостность от врага. Битвы с переменным успехом следуют одна за другой, ресурсы ослабевают с обеих сторон, исход непредсказуем, если не подоспеет на помощь союзник…

Этапы инвазивного процесса

Все ткани организма человека разделены между собой матриксом, состоящим из базальных клеточных мембран и стромы (соединительнотканные структуры). Именно этот барьер является первым на пути раковых клеток. Инвазия опухоли – это 4 этапа проникновения через защитные преграды организма:

  1. Отсоединение раковых клеток друг от друга (разрыв межклеточных связей);
  2. Прикрепление к тканям матрикса;
  3. Разрушение барьера (расщепление ткани);
  4. Миграция в смежные тканевые структуры.

Этапы инвазивного роста

Разрыв межклеточных связей в опухоли – это важнейший этап для распространения по организму. Как только размеры злокачественного новообразования достигают определенной величины, возникает способность отправлять часть раковых клеток для формирования колоний в соседних тканях. На втором этапе группы онкоклеток прикрепляются (прилипают) к межтканевому барьеру – матриксу (не всегда и не у каждой группы бойцов это получается, но часть опухолевых агентов закрепляется на новом месте). Для разрушения барьера раковые клетки используют именно те нормальные механизмы, которые имеются у здоровых клеток (ферментативное расщепление). Проложив канал в соседние ткани, опухоль начинает миграцию – группы бойцов-клеток просачиваются в смежные анатомические структуры, формируя колонии и очаги вторичного рака. Основными помощниками для инвазивного роста являются:

  • воспалительный процесс в месте инвазии;
  • отек тканей;
  • травмы и повреждения;
  • клеточная пролиферация (предопухолевые разрастания);
  • нарушение кислотно-щелочного равновесия (патологические изменения pH);
  • снижение иммунной защиты.

Инвазия опухоли – это взятие измором, когда коварный враг использует каждую возможность и любую лазейку для просачивания через защитные барьеры.

Защитные действия организма

В битве с врагом организм использует все возможности противоопухолевого иммунитета, и в подавляющем большинстве случаев выходит победителем в локальных боях, не пропуская мелкие группы раковых клеток через матричный барьер за счет клеточных иммунных реакций. К основным защитникам организма относятся:

  • клетки крови – лимфоциты, плазмоциты, макрофаги (основные бойцы, защищающие целостность организма);
  • клетки тканей (гистиоциты);
  • кислотно-щелочная среда;
  • плотные ткани (фасции, кости, крупные сосуды).

Если злокачественной опухоли ничто и никто не мешает, то рано или поздно защитные ресурсы организма начинают ослабевать, количество основных бойцов уменьшается, снижается активность противоопухолевого иммунитета. Инвазия опухоли возможна в тех случаях, когда диагноз поставлен поздно и вовремя не использованы возможности противоракового лечения (в битве с агрессивной опухолью самый верный и лучший союзник – врач).

Вторичные опухоли и отдаленные метастазы являются наиболее опасным проявлением прогрессии рака и самой частой причиной печального исхода заболевания, поэтому ранняя диагностика и своевременная терапия – это лучший вариант для победы над злокачественным новообразованием.

Мысли об онкологии: просто о сложном на Дзен.Канале Onkos

Каждый пациент на приёме у врача больше всего боится, что у него заподозрят или, что хуже, найдут новообразование. Однако мало кто знает о механизме развития опухоли и за счет чего конкретно данный диагноз является настолько страшным. В этой статье мы разберёмся, что именно делает онкологические заболевания такими опасными для жизни.

  • Строение тканей с точки зрения формирования опухолевого процесса
  • Доброкачественные и злокачественные опухоли: в чем разница?
  • Что такое инвазия опухоли?
  • Факторы, определяющие степень инвазивности опухоли
  • Инвазия раковых клеток в сосуды
  • Циркуляция раковых клеток в системе кровотока и экстравазация
  • Резюме

Строение тканей с точки зрения формирования опухолевого процесса

Чтобы разобраться в механизме образования и развития опухоли, необходимо иметь представление о принципе строения тканей в организме. Большинство тканей, независимо от места их расположения, имеют сходный план строения:

  1. Базальная мембрана — это неклеточная структура, отграничивающая ткани друг от друга;
  2. Ростковый слой — группа активно делящихся клеток, расположенных на базальной мембране, которые обеспечивают обновление ткани. Именно изменение генетического материала клеток росткового слоя влечёт за собой развития опухоли;
  3. Слой созревающих клеток — клетки ростового слоя, которые постепенно продвигаются в верхние слои в процессе дифференцировки (приобретения формы и свойств, характерных для данной ткани);
  4. Поверхностный слой — группа клеток, которая и обеспечивает выполнение тканью определённой функции.
Читайте также:  Ирада зейналова википедия биография национальность родители

Между ростковым и поверхностным могут располагаться дополнительные слои в зависимости от конкретного вида ткани. Но принцип строения всегда один и тот же: клетки, способные делиться, находятся на базальной мембране. В процессе созревания они перемещаются в верхние слои, утрачивая способность к делению и приобретая специфические свойства.

Доброкачественные и злокачественные опухоли: в чем разница?

Исходя из того, клетки какого слоя подверглись мутации, выделяют два типа неоплазий — доброкачественные и злокачественные. Их отличия заключаются в том, что первый тип формируется из высоко дифференцированных клеток созревающего слоя. При доброкачественных опухолях клетки не будут сильно отличаться от здоровых клеток данной ткани. Такая неоплазия считается неагрессивной и растет медленно, а также не даёт метастазы. Патогенное действие доброкачественного новообразования заключается главным образом в сдавлении окружающих её тканей. Иногда такие опухоли полностью или частично закрывают просвет какого-либо полого органа.

Злокачественные новообразования возникают из-за мутаций клеток низкодифференцированного росткового слоя. Опухолевый рост происходит стремительно, из-за чего новообразование нуждается в активном питании. Эта потребность удовлетворяется за счет собственных ресурсов организма: новообразование обкрадывает своего носителя. Именно злокачественные неоплазии принято называть «раком». К доброкачественным образованиям этот термин не относится. При злокачественных опухолях происходит инвазия раковых клеток.

В процессе развития рака выделяют 4 стадии:

  1. Стадия предопухоли. В этот период наблюдается изменение клеток росткового слоя: они могут увеличиваться в размерах и приобретать нетипичные формы.
  2. Стадия неинвазивной опухоли. Ещё одно название этой стадии — «рак на месте» (или «рак in situ»). Клетки росткового слоя всё также созревают и продвигаются наверх, хотя теперь их структура и свойства изменены. Поэтому в стадии неинвазивной опухоли мы будем видеть изменения не только в самом глубоком слое.
  3. Стадия инвазивного роста — прорастание через базальную мембрану.
  4. Стадия метастазирования.

Что такое инвазия опухоли?

Данный термин происходит от латинского слова «invasio», что переводится как «нашествие» или «нападение». Инвазия — это процесс распространения раковых клеток посредством прорастания опухоли через базальную мембрану.

Инвазия обуславливает способность опухолей давать метастазы — вторичные очаги онкологического процесса вдали от материнской опухоли, возникшие из-за миграции раковых клеток. Обязательное условие метастазирования — наличие у опухоли собственной капиллярной сети. Она формируется, когда количество неопластических клеток достигает 103 (1-2 мм).

  1. Разрыв межклеточных связей, соединяющих раковые клетки между собой;
  2. Прикрепление клеток опухоли к базальной мембране;
  3. Разрушение базальной мембраны лизирующими (расщепляющими) ферментами;
  4. Миграция клеток в соседние ткани и органы.

Раковые клетки, находящиеся в процессе инвазии, более устойчивы к облучению и химеотерапии, чем стационарные. Во многом это связано с временной утратой мигрирующими клетками способности к делению. Также движущиеся опухолевые клетки проявляют повышенную активность антиапоптотических генов (гены, препятствующие запрограммированной смерти клетки — апоптозу). И, поскольку химиотерапевтические препараты направлены на стимуляцию апопоза, их устойчивость к лечению возрастает.

Инвазивный рост опухоли не только способствует её распространению по всему организму, но и обеспечивает раковым клеткам интенсивное питание. Поэтому можно сказать, что инвазия является фактором «укоренения» новообразования.

Факторы, определяющие степень инвазивности опухоли

Чтобы злокачественная опухоль проросла сквозь базальную мембрану, необходимо наличие следующих факторов:

  • Быстрое деление и давление. Механическое воздействие опухолевой массы на базальную мембрану способствует её разрушению и, как следствие, инвазии раковых клеток;
  • Подвижность клеток. Клетки новообразования способны к миграции, причем их движение не является хаотичным. Они движутся в направлении большей концентрации кислорода, питательных веществ, а также в сторону более нейтрального показателя кислотности (рН);
  • Межклеточные связи. Чем прочнее эти контакты, тем меньше шансов, что опухоль начнет инвазивный рост. У злокачественных клеток связи слабые, поэтому клетки легко отрываются от новообразования и попадают в кровоток или в лимфатическую систему;
  • Действие лизосомальных ферментов. Злокачественная опухоль вырабатывает вещества, способные разрушать здоровые клетки и межклеточное вещество, что будет способствовать инвазии;
  • Иммунная система человека. В организме существует собственная противоопухолевая защита, которую обеспечивает наш иммунитет. Её активность у каждого человека индивидуальна. Она зависит от генетической предрасположенности и состояния всего организма в конкретный момент. Так, при заболеваниях, сопровождающихся угнетением иммунной системы (например, при ВИЧ), пациенты могут погибать от онкологических заболеваний, возникших из-за отсутствия противоопухолевой активности.
Читайте также:  Как быстро вывести ацетон из мочи

Инвазия раковых клеток в сосуды

Вслед за прорастанием в базальную мембрану наступает интравазальная (внутрисосудистая) инвазия опухоли. Чаще раковые клетки мигрируют в артерии. Это связано с тем, что стенки артерий более упругие и эластичные, в то время как у вен они тонкие и легко спадаются в опухолях. Однако раковые клетки могут быть занесены в вены из лимфатических сосудов.

Способствует интравазации также «неполноценность» сосудов, снабжающих злокачественное новообразование. Их базальная мембрана имеет щели, дефекты и истончения, что позволяет раковым клеткам с лёгкостью ее преодолеть. Такая структура обусловлена снижением продукции компонентов базальной мембраны или повышенной активностью разрушающих ее протеаз.

Циркуляция раковых клеток в системе кровотока и экстравазация

При попадании в кровоток опухолевая клетка покрывается фибрином и тромбоцитами, формируя микротромбоэмбол с опухолевой «сердцевиной». Не все они переживают движение в кровяном русле. Разрушение раковых клеток может быть обусловлено иммунными механизмами, а также турбулентностью кровяного потока и механическим повреждением во время циркуляции. Но около 80% деформированных клеток всё-таки сохраняют способность к размножению.

Экстарвазация представляет собой выход опухолевых клеток из сосудов для формирования метастатического очага. В этом процессе задействованы те же ферменты, что и в инвазии через базальную мембрану.

Резюме

Вот что следует знать об инвазии опухолей:

  • Инвазия — это проникновение раковых клеток через базальную мембрану ткани, из которой развилась опухоль;
  • Инвазия свойственна только злокачественным новообразованиям;
  • В инвазии участвуют лизирующие ферменты, которые способны разрушать как неклеточные структуры, так и связи между здоровыми клетками (например, выстилка сосудов);
  • Явление инвазии лежит в основе метастазирования;
  • Инвазия бывает индивидуальной и групповой, и последняя чаще обуславливает появление метастазов,
  • Самые распространенные виды инвазивных опухолей — рак шейки матки и рак молочной железы.

Можно сказать, что раковые клетки в определенной степени не реагируют на механизмы, контролирующие рост и развитие нормальной ткани. При пролиферации нормальной ткани непосредственный контакт клетки со своими соседями обычно служит сигналом к прекращению размножения. Это контактное торможение отсутствует в опухолевых тканях.

При подкожном введении раковых клеток иммунодефицитным мышам происходит рост и развитие опухоли, что никогда не случается при введении здоровых клеток. Раковые клетки отличаются от здоровых по составу мембранных гликопротеинов, по микропотенциалам на клеточной мембране, а также характеризуются повышенным содержанием сиаловой кислоты. Локомоторный клеточный аппарат (микротрубочки и микрофиламенты) раковых клеток деградирует, клетка теряет присущие ей формы, отмечается миграция цитоплазмы раковой клетки в зону контакта со здоровыми клетками.

Одновременно раковые клетки становятся локально инвазивными, хотя биохимические основы этого свойства до сих пор четко не выявлены. Опухолевые клетки часто демонстрируют пониженную адгезивность в сравнении с нормальными клетками. Важным моментом механизма инвазии является секреция определенных ферментов. Некоторые ферменты играют ключевую роль в протеолизе внутриклеточного матрикса, который всегда сопровождает инвазию раковых клеток. К таким ферментам относится семейство матричных металлопротеиназ (ММП), которое включает в себя колллагеназы, желатиназы и стромолизины.

Эти ферменты экскретируются в неактивной форме. Последующий разрыв сульфгидрильной группы и присоединение атома металла (чаще всего цинка) приводят к изменению конформации фермента и переводят его в активное состояние. Тканевые ингибиторы металлопротеиназ (ТИМП) прекращают действие этих ферментов. Некоторые типы тканей изначально обладают повышенной устойчивостью к инвазии. Это, например, компактная костная ткань, ткани крупных сосудов и хрящевая ткань. Предположительно способность к инвазии у опухолевых клеток появляется в результате трансформации нормальных процессов реконструкции и восстановления здоровых тканей. Тем не менее к настоящему моменту неизвестно, какие конкретно изменения генетической структуры раковых клеток ответственны за инвазивный рост.

По мере роста опухоли она выделяет в кровь ангиогенные факторы, которые стимулируют прорастание опухоли кровеносными сосудами и формирование сети капилляров. Сосудистая система кровоснабжения опухоли может стать мишенью для различных видов противораковой терапии. Опухоль стимулирует пролиферацию эндотелиальных клеток, выделяя ангиогенные цитокины, такие как эндотелиальный фактор роста сосудов (ЭФРС), ТФР и факторы роста фибробластов. Эндотелиальные же клетки в свою очередь могут стимулировать рост клеток опухоли. В одном грамме опухолевой ткани может находиться до 10-20 млн эндотелиальных клеток, которые не являются неопластическими.

Читайте также:  Какие продукты могут вызвать роды

Антигены нормальных эндотелиальных клеток, включая и профакторы свертываемости крови, могут быть разрегулированы в активно пролиферирующей под действием опухоли эндотелиальной ткани. В дополнение к действию цитокинов, гипоксия, развивающаяся в сети опухолевого кровоснабжения, может стимулировать выбросы ЭФРС и других факторов. В ходе ангиогенеза эндотелиальные клетки внедряются в строму опухоли, активно делятся там с образованием зачатков новых капилляров, которые затем развиваются в сосудистую систему опухоли. Как и в случае инвазии опухолевых клеток, этот процесс идет с участием продуцируемых эндотелием ММП и их естественных ингибиторов.

При локальной инвазии рака опухолевые клетки могут попадать в сосудистую систему и давать начало метастазам. Последовательность событий при метастазировании показана на рисунке. Распространение раковых клеток по лимфатической системе, что особенно характерно при карциномах, происходит при попадании опухолевых клеток в лимфатические протоки с последующим оседанием их в местах разветвления протоков и в ближайших лимфатических узлах. Вслед за этим обычно происходит инфильтрация опухолевыми клетками и отдаленных лимфоузлов. Распространение через кровяное русло проходит при проникновении раковых клеток в кровеносные сосуды рядом с местом первичной локализации опухоли либо через грудные протоки. Подхваченные током крови раковые клетки затем захватываются ближайшими капиллярными сетями, чаще всего сетями печени и легких, и оседают в них. При оценке направлений метастазирования очень важно учитывать первичную локализацию опухоли.

Например, опухоли пищеварительного тракта обычно метастазируют через воротную вену в печень. Опухоли также могут метастазировать непосредственно сквозь прилегающие ткани. Так возникающие в брюшной полости новообразования могут очень быстро рассеяться по всему внутрибрюшинному пространству, а клетки рака легкого могут мигрировать через плевру. Некоторые опухоли метастазируют в определенные органы и ткани, другие — бессистемно. Саркомы, например, почти всегда метастазируют в легкие, рак молочной железы поражает также ткани осевого скелета. Тем не менее биологических механизмов, объясняющих такую избирательность, пока не найдено.

Региональные лимфоузлы могут осуществлять барьерную функцию, предотвращая распространение метастазов за пределы области первичной локализации опухоли. До сих пор четко не выяснено, каким образом и за счет каких специфических иммунных механизмов лимфатические узлы создают барьер на пути распространения опухоли.

Проникая в кровеносное русло в районе первичной опухоли, раковые клетки затем могут достигать других органов и тканей. Для того чтобы дать начало новым очагам опухоли, эти клетки на новом месте должны, во-первых, проникнуть в ткани через эндотелий капилляров, а во-вторых, выжить при атаках местных иммунных систем защиты, таких как фагоцитирующие клетки и так называемые естественные киллеры (ЕК).

Способность к инвазированию и расселению в отдаленных органах и тканях у различных видов опухолей сильно варьирует. Эта способность, по-видимому, определяется степенью экспрессии того участка генома, который и обусловливает злокачественный рост клеток. Действительно, со временем почти все раковые опухоли накапливают все больше и больше генетических изменений в своих клетках и приобретают способности к инвазии и метастазированию. Но даже при клиническом обнаружении опухоли метастазы и инвазия могут проявиться лишь спустя несколько лет. Типичным примером является карцинома низкой степени злокачественности. Следует отметить, что даже однотипные виды рака с одинаковой степенью дифференцированности опухолевых клеток по-разному метастазируют у разных больных.

Все это говорит о необходимости поиска молекулярных маркеров, которые смогли бы предсказывать исход течения онкологического заболевания более точно, чем диагностика по гистологическому типу опухоли (хотя последний метод в настоящее время является наиболее точным из всех возможных). Кроме того, даже конкретная опухоль может быть в значительной степени гетерогенной и состоять из клеток, различных по своему метастатическому потенциалу, что было показано на клонированных субпопуляциях, выделенных из одной опухоли. Биологические причины такой вариабельности в настоящее время неизвестны.

Совершенно ясно, что для успешного лечения онкологических пациентов необходимо проводить масштабные исследования в области нахождения механизмов тканевой инвазии, метастатического роста и поиска биологических причин гетерогенности опухолей. Отсутствие гомогенности в опухолях, сходство опухолевых клеток со здоровыми клетками породившей ее ткани, и отсутствие четкого единичного критерия, по которому можно было бы отличить раковую клетку от здоровой, — все это вместе означает, что наши рассуждения о противоопухолевом иммунитете или о механизмах действия лекарственных цитостатических препаратов должны приниматься с изрядной долей скептицизма, особенно если они базируются на экспериментах с гомогенными опухолевыми культурами.

Ссылка на основную публикацию
Что такое аудиометрия и как ее проводят
Оглавление Что представляет собой метод? Разновидности обследования Показания к проведению обследования Как происходит подготовка к процедуре? Порядок проведения речевой аудиометрии...
Что полезно для щитовидной железы у мужчин
Диета необходима при пониженном или повышенном уровне гормонов. Врачи рекомендуют соблюдать правильное меню при восстановлении функций щитовидной железы с целью...
Что полезно при вегето сосудистой дистонии
В чем главная загадка вегетососудистой дистонии и как облегчить течение ВСД, Sobesednik.ru рассказал врач-психотерапевт. Вегетососудистая дистония (ВСД) – один из...
Что такое ачтв в биохимическом анализе крови
АЧТВ – это активированное частичное тромбопластиновое время. Этот показатель всегда измеряют при выполнении коагулограммы крови, так как он дает оценку...
Adblock detector