По сложности и важности для человечества проблема рака не знает аналогов. Ежегодно на земном шаре от злокачественных опухолей умирает 7 млн. человек, из них более 0, 3 млн. - в России. Раковые заболевания поражают все слои населения, нанося огромный ущерб обществу. Невозможно подсчитать все потери только в денежном выражении.
Рак - это один из видов злокачественных опухолей, который происходит из эпителия (поверхностная ткань организма, которая выстилает кожу, слизистые, некоторые внутренние каналы). В быту под термином "рак" люди подразумевают любые злокачественные опухоли.
В медицине под термином опухоль (tumor) понимают любое уплотнение, затвердение, припухлость самого разнообразного происхождения, часто не имеющие никакого отношения к раку. Например, в гинекологии tumor придатков матки гораздо чаще обозначает воспалительную, чем злокачественную опухоль. Поэтому столь широкое понятие как "tumor" используют для обозначения целой группы разнообразных "истинных" и "неистинных" опухолей, когда речь идет о предварительном диагнозе и природу их еще предстоит установить.
Онкология (наука об опухолях), исходя из практической важности, для обозначения истиных опухолей имеет достаточно обширную и точную терминологию.
Доброкачественная опухоль - растет медленно, имеет четкие границы и нередко окружена капсулой. При своем росте и развитии доброкачественная опухоль сдавливает и оттесняет окружающие ткани. Поэтому при операции она легко удалима.
Злокачественная опухоль агрессивно растет и имеют свойство проникать не только в окружающие ее ткани, но и распространяться по кровотоку и лимфатическим сосудам в другие органы (метастазирование). Попадая в другие органы и ткани, злокачественная опухоль нарушает их нормальную работу. Она очень быстро растет и питательные вещества для своего роста забирает у организма, как бы "обкрадывая" его, что вызывает похудание. Опухоль хорошо кровоснабжается, однако вследствие быстрого роста, ей не хватает кровеносных сосудов и она начинает разрушаться. Разрушение опухоли приводит к интоксикации - "наводнению" организма различными токсическими веществами.
Рак составляет лишь часть всех злокачественных опухолей. Тем не менее, в дальнейшем мы будем употреблять вместо термина "рак" в его бытовом смысле, термин "злокачественные опухоли".
И хотя злокачественные опухоли чрезвычайно многолики и сложны для восприятия, о факторах риска и механизмах развития рака известно достаточно много, чтобы уже в настоящее время во многих случаях, не только лечить, но и, заняв активную позицию в оценке собственного риска, успешно вести его профилактику.
Процесс превращения нормальных клеток в злокачественные называется канцерогенезом. Это длительный многостадийный процесс, представляющий собой цепь генетических и эпигенетических повреждений, заканчивающийся тем, что клетка перестает отвечать на обычные ростовые ограничения со стороны хозяина. Своеобразный "клеточный бунт". В норме, деление клеток контролируется организмом с помощью гормонов, факторов роста. Кроме того, опухолевые клетки получают способность избегать действия факторов специфического и неспецифического противоопухолевого иммунитета организма - хозяина.
Клеточные изменения включают нарушения регуляции процессов пролиферации, дифференциации, апоптоза (запрограммированной, естественной гибели клеток после определенного числа делений) и морфогенетических реакций.
В процессе канцерогенеза выделяют следующие стадии:
1. Мутация/активация клетки может вовлечь ростовые факторы, стимулирующие рост; структуры, дающие клетке метаболические преимущества; онкогены; инактиваторы функций генов-супрессоров и структуры, отвечающие за автономию клетки от контроля со стороны других клеток.
2. Селективный рост клона - обычно из одной клетки с новыми ростовыми преимуществами, что позволяет происходить дальнейшим мутациям.
3. Селекция клеток с дополнительными злокачественными чертами приводит к прогрессии от доброкачественной гиперплазии к автономному злокачественному росту.
4. Многочисленные злокачественные клоны, развивающиеся под действием мутаций с различной мозаикой генетических и функциональных способностей, приводят к еще большей автономии от контролирующего действия гормонов и ростовых факторов.
5. Дальнейшие изменения способствуют инвазии и автономии метастазов - сначала групп клеток, а затем даже отдельных клеток.
Стоит отметить, что рождение одиночных злокачественных клеток - очень частое явление, но продолжение их роста случается редко. Супрессирующее взаимодействие с защитными факторами организма хозяина происходит на всех уровнях. Возможность обратного развития как установившегося новообразования, так и предраковых состояний подлинно доказана.
Перечисленные выше стадии не всегда прослеживаются отчетливо, каждая из них, возможно, включает множественные повреждения антигенности и регуляторных ферментов, нарушение экспрессии ростовых факторов и других центров активации генома.
В настоящее время общепринятой концепцией развития онкозаболевания является мутационно-генетическая. То есть считается, что в основе озлокачествления клетки лежат изменения ее генома. Нормальной клетке необходимо претерпеть целую длительную эволюцию, в ходе которой происходят генетические изменения и отбор клонов неопластических клеток с необходимыми признаками. Многоступенчатость опухолевой эволюции объясняется тем, что процесс перерождения обычной клетки затрагивает сумму генов, продукты которых находятся в состоянии кооперативного взаимодействия. Следовательно, только совокупность изменений генома может обеспечить формирование центра злокачественного роста, развитие злокачественного новообразования и формирование клинически выявляемой опухоли (Теория последовательной аккумуляции).
Два последних десятилетия характеризовались открытиями онкогенов, опухолевых супрессоров и мутаторных генов, с чем связан значительный прогресс в понимании механизмов канцерогенеза.
Любая живая клетка на Земле содержит в себе протоонкогены (особые полипептидные субстанции), которые при тех или иных условиях переходят в активную форму - онкогены. А вот онкогены уже и выстраивают бластный, злокачественный вариант клетки, который дает начало росту опухоли. Факторов, способствующих переходу протоонкогена в активную форму великое множество. Традиционно среди причин возникновения злокачественных новообразований выделяют экзогенные (внешние) и эндогенные (внутренние). 90% всех форм рака у человека - результат действия факторов окружающей среды: химических веществ, вирусов и физических агентов.
Среди первых, прежде всего канцерогены.
Канцерогены - это химические, физические и биологические факторы, которые приводят к мутации или активации клеток, то есть запускают механизм канцерогенеза. Различают следующие виды канцерогенов: физические, химические, живые, инородные тела, хронические воспаления (редко).
Канцерогены могут быть также подразделены на:
• Врожденные генетические дефекты
• Чужеродные вещества - асбестовые волокна
• Специальные агенты, такие как табак и алкоголь
• Хроническое воспаление - например, неспецифический язвенный колит
• Вещества, связанные с профессией, такие как бензолы
• Ятрогенные факторы - например, цитостатики для лечения рака, облучение; эстрогены, назначенные беременным женщинам, вызывают рак влагалища у их дочерей
• Различные источники радиации
• Загрязнители пищи, такие как афлатоксин В
Под воздействием канцерогенных факторов и происходит бласттрансформация (злокачественное перерождение) клетки. Процесс этот постоянен, считается, что за сутки в организме может образовываться от тысячи до ста тысяч раковых (по сути - мутированных) клеток. Часть - трансформируется обратно в нормальные. Однако, большинство - уничтожаются организмом как чужеродные. Выделяют даже особый вид иммунитета - противоопухолевый.
Избежать контакта с канцерогенами нельзя. Влияния некоторых канцерогенов не избежать, однако можно значительно уменьшить это влияние.
Например, курение - очевидная причина рака легких. У некурящих риск рака легкого значительно меньше. На организм человека воздействует очень много природных канцерогенов, поэтому не стоит добровольно подвергать себя дополнительному риску.
Для реализации канцерогенеза у человека необходимо определенное время - от нескольких лет до десятков лет.
Опухоли могут появиться у человека в любом возрасте, но у детей значительно реже. Около 80% больных впервые заболевших в течение года злокачественными новообразованиями - лица старше 50 лет, достигая максимума к 65 годам. Но и в более молодом возрасте заболеваемость сравнительно велика, смертность от злокачественных опухолей у детей вышла на 2 место и уступает лишь смертности от несчастных случаев. Следует заметить, что для младших возрастных групп существует два пика заболеваемости: до 4 - 7 лет и в 11 - 12 лет. У детей младшего возраста - чаще заболевания крови, опухоли почек(Вильмса), нервной ткани (нейробластомы). В подростковом возрасте - опухоли костей и лимфатической ткани.
Несмотря на то, что риску ракового заболевания подвержен любой орган, частота поражений различных участков тела далеко не одинакова.
В разных частях света общее число раковых заболеваний различно, так же как и частота поражения отдельных органов.
В цивилизованных странах каждый четвертый (1:4) человек рано или поздно в течение своей жизни заболевает той или иной формой злокачественной опухоли. Каждый пятый (1:5) умирает от рака; только сердечно - сосудистые заболевания по смертности опережают или разделяют эту трагическую "пальму первенства".
В развивающихся странах частота раковых больных была всегда ниже, чем в странах с высоким техническим уровнем. Причиной тому - низкая продолжительность жизни. В последнее время и в этих странах - с увеличением продолжительности жизни повышается онкологическая заболеваемость. К тому же, дурные привычки из развитых стран становятся легким, но трагическим достоянием развивающихся стран.
Вместе с тем, существуют и определенные этнически - географические отличия структуры отдельных форм злокачественных новообразований.
Казахи, туркмены и другие коренные жители Средней Азии часто страдают раком пищевода, что определенным образом связано с обычаями и особенностями приема пищи.
В Юго-Восточной Азии, в некоторых регионах Африки и Тюменской области распространен первичный рак печени. Для одних - причиной высокой частоты рака печени является использование в пищу злаковых культур (арахиса и др.), которые поражаются плесневым грибком, вырабатывающего афлотоксин. Последний оказался выраженным канцерогеном (ракообразующим агентом) с излюбленным действием на печень. Для других - причина высокой частоты кроется в высокой паразитарной инвазии желчных путей, как например, описторхозом населения Тобольского района Тюменской области.
Люди с белой кожей и голубыми глазами чаще страдают раком кожи, чем чернокожие, и наоборот, чернокожие более подвержены риску развития пигментных опухолей.
ХИМИЧЕСКИЙ КАНЦЕРОГЕHЕЗ
Еще в 18 веке заметили, что у людей, подвергшихся экспозиции определенных химических соединений, развивается рак. Однако идентификация первого канцерогена произошла лишь спустя 75 лет после получения экспериментальных моделей, впервые полученных М.А.Hовинским (1877).
С тех пор выявлено значительное число агентов различных по своей структуре, прямо или косвенно связанных с развитием злокачественных опухолей. По химической структуре могут быть выделены следующие основные классы:
1) Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) и гетероциклические соединения - к этой группе относят вещества с тремя и более бензольными кольцами (например, вездесущий бензо(а)пирен (БП), в составе дегтя, сажи, никотина и других продуктов неполного окисления или сгорания в природе, хорошо известен в качестве причины рака кожи и легкого и других органов у человека);
2) ароматические аминосоединения - вещества, имеющие структуру дифенила, либо нафталина (например, 2-нафтиламин - побочный продукт производства красителей является потенциальным канцерогеном рака мочевого пузыря;
3) ароматические азосоединения - в большинстве своем это азокрасители натуральных и синтетических тканей, используемые в цветной печати, косметике, ранее добавки для придания свежести и цвета к маргарину и маслу. Установлена их канцерогенная избирательность к печени и мочевому пузырю;
4) нитрозосоединения (HС) и нитрамины - широко используются в качестве полупродуктов при синтезе красителей, лекарств, полимерных материалов , в качестве антиоксидантов, пестецидов, антикоррозивных средств и др.