Лекция №15 "Злокачественные заболевания и ионизирующее
advertisement
Профессор Профессор М.М. М.М. Абакумов Абакумов Лекция № 15 Злокачественные заболевания и ионизирующее излучение Свойства опухолевых клеток 1. 1. Бурный, Бурный, неконтролируемый неконтролируемый рост рост 2. 2. Способность Способность проникать проникать в в окружающие окружающие ткани ткани (инвазивность) (инвазивность) 3. 3. Способность Способность перемещаться перемещаться сс током током лимфы или крови в отдаленные отдаленные участки участки тела тела и и порождать порождать там там новые новые очаги очаги роста роста опухоли опухоли (метастазирование) (метастазирование) 1 В основе злокачественного перерождения клеток лежит: - изменение структуры генов - нарушение регуляции их активности - нарушение межклеточной регуляции 2 Транслокация фрагмента хромосомы 3 Условия развития опухоли 1. Снижение иммунологической реактивности организма 2. Длительное действие канцерогена 3. Нарушенная функция органа или ткани 4 Канцерогенное действие Радиация • УФО • Рентгеновское излучение • Гамма-излучение Химические вещества • Нитрозосоединения • Бензпирены • Асбест • Смолы (эпоксиды) • Грибы • Свинец • Радий • Мышьяк • Полоний • Кобальт • Никель Вирусы • Аденовирусы 12, 18, 31 • Герпес • Гепатит В • Папиллома • Т-клеточная анемия 5 Ультрафиолетовое излучение Длинноволновый спектр УФО (около 3400 А00) наиболее глубоко проникает в кожу, побуждая к размножению клетки эпидермиса, особенно – клетки родимых пятен (опасность меланомы) В 95% наблюдений рак кожи возникает на открытых участках кожи 6 Курение (активное, пассивное) I. Хронический трахеобронхит Атипия клеток эпителия бронхов II. Смолистые вещества Контакт с мембраной атипичных клеток Рак лёгкого 7 Схема этапов перехода дисплазии многослойного плоского эпителия в рак hh БМ БМ Нормальный Нормальный эпителий. эпителий. Четкая Четкая стратификация стратификация слоев. слоев. Герминативная Герминативная зона эпителия зона эпителия — — бабазальный зальный слой слой темных темных клеток клеток незначительной незначительной ширины. ширины. Ее Ее клетки клетки всегда всегда обладают обладают додовольно вольно высокой высокой митомитотической тической активностью. активностью. 2/3h 2/3h БМ БМ Умеренно Умеренно выраженная выраженная дидисплаэия многослойного сплаэия многослойного плоского плоского эпителия эпителия шейки шейки матки. матки. От От 1/2 1/2 до до 2/3 2/3 высоты высоты эпителиального эпителиального пласта пласта замещено замещено клетками клетками герминогенной герминогенной зоны. зоны. НаНаряду ряду сс высокой высокой митотимитотической ческой активностью активностью встревстречаются патологические чаются патологические митозы. митозы. Клеточная Клеточная атипия атипия выражена. выражена. 1/3h 1/3h БМ БМ Слабо Слабо выраженная выраженная дидисплазия эпителия шейсплазия эпителия шейки ки матки. матки. ГерминативГерминативная ная зона зона расширена расширена примерно до примерно до 1/3 1/3 эпитеэпителиального пласта лиального пласта ии замещена замещена пролиферипролиферирующими клетками рующими клетками базапьного эпителий. базапьного эпителий. Выраженная Выраженная дисплазия. дисплазия. Более Более 2/3 2/3 высоты высоты эпиэпителиального телиального пласта пласта зазамещена клетками базмещена клетками баз>2/3h >2/3h ального ального слоя. слоя. НаблюНаблюдаются даются клеточная клеточная атиатипия, патологические пия, патологические мимитозы. тозы. В В верхнем верхнем ряду ряду сохраняется сохраняется пласт пласт зрезреБМ БМ лых клеток. Базальная лых клеток. Базальная мембрана мембрана сохранена. сохранена. hh БМ БМ Рак Рак in in situ. situ. Вся Вся толща толща эпителиального эпителиального плапласта ста замещена замещена незренезрелыми лыми пролиферируюпролиферирующими щими клетками клетками типа типа базальных базальных сс клеточклеточной ной атипией, атипией, патолопатологическими митозами. гическими митозами. Базальная Базальная мембрана мембрана сохранена. сохранена. 8 Основные этапы формирования и метастазирования опухоли на примере многослойного плоского эпителия Первичная Первичная опухоль опухоль Неконтролируемая Неконтролируемая пролиферапролиферация ция эпителиальных эпителиальных клеток. клеток. МаМаленькая ленькая опухоль опухоль (порядка (порядка 10 1066 клеток), клеток), не не содержащая содержащая сосудов. сосудов. Питание опухолевых клеток Питание опухолевых клеток осуосуществляется ществляется путем путем диффузии диффузии Васкуляризованная Васкуляризованная опухоль опухоль Неоваскуляризация Неоваскуляризация –– обобразование разование сосудов сосудов вв опуопухоли. холи. Питание Питание опухолеопухолевых клеток осуществлявых клеток осуществляется ется путем путем перфузии перфузии Эмболы из опухолевых клеток в крово- или лимфотоке Миграция Миграция опухолевых опухолевых клеток клеток вв сосуды и циркуляция в сосуды и циркуляция в кровокрово- ии лимфотоке. лимфотоке. Опухолевые Опухолевые клетки клетки окружены фибрином, тромбоциокружены фибрином, тромбоцитами тами Опухолевая прогрессия, формирование инвазивных свойств клеток Появление Появление метастатического метастатического субсубклона – клеток, клона – клеток, обладающих обладающих соотсоответствующим ветствующим набором набором металлометаллопротеаз протеаз ии способных способных кк инвазии инвазии через ЭМ и БМ. Инфильтрация через ЭМ и БМ. Инфильтрация опуопухолевых холевых клеток клеток через через ЭМ ЭМ cтромы cтромы вв окружающую окружающую ткань ткань Адгезия опухолевых клеток к эндотелию. Формирование метастатической опухоли Прикрепление Прикрепление метастатических метастатических клеток клеток кк эндотелию эндотелию сосудов сосудов органа-мишени, инвазия органа-мишени, инвазия через через его его базальную базальную мембрану мембрану ии зкстрацеллюлярный матрикс зкстрацеллюлярный матрикс органа. органа. Формирование Формирование метастаметастатического тического узла узла 9 Метаболическая катастрофа при злокачественном процессе 1. Сниженная толерантность к глюкозе 2. Тенденция к гипогликемии 3. Истощение запасов гликогена в печени и мышцах 4. Мобилизация липидов из жировых депо и мышц 5. Дистрофия мышечной ткани 6. Повышенный глюконеогенез 7. Гиперпродукция глюкокортикоидов 8. Иммунная депрессия 10 Возможные механизмы кахексии Серотонин Бомбесин Липолитический фактор Другие пептиды Опухолевая клетка IFNα Клетки скелетных мышц Активация Т-клеток IFNα TNF γ IL-1 Макрофаг Поглощение Поглощение глюкозы глюкозы ии аминокислот аминокислот TNF γ IL-1 IL-6 TNFγ IFNα ГГ и и пп оо ф ф аа гг и и яя Протеолиз Протеолиз Гепатоцит IL-6 Фибробласт Общее Общее истощение истощение Астения Астения Увеличение глюконеогенеза Освобождение агентов острой реактивной фазы КК аа хх ее кк сс ии яя Адипоцит Адипоцит Смерть Липолиз Ингибирование Липопротеинлипазы Гипертриглицеридемия 11 Кахексия –– крайняя крайняя степень степень истощения истощения в в результате результате прогрессирования прогрессирования пяти пяти «а» ∗ анорексии ∗ афагии ∗ астении ∗ анемии ∗ анасарки 12 Схема танатогенеза при прогрессирующей белковоэнергетической недостаточности Недостаточность питания (malnutrition) (malnutrition) Снижение цитоплазматического РНК Снижение клеточной ДНК Снижение общей клеточной массы, особенно в органах с высокой скоростью клеточной репликации Снижение синтеза белка Снижение концентрации цитоплазматического белка и энзимов Атрофия костного мозга Жировая Жировая дегенерация дегенерация печени печени Атрофия поджелудочной Атрофия поджелудочной железы железы Снижение Снижение фагоцитоза фагоцитоза Атрофия Атрофия гладких гладких ии скелетных скелетных мышц мышц Атрофия Атрофия сердечной сердечной мышцы мышцы Сердечная Сердечная недостаточность недостаточность Остеопороз Остеопороз Атрофия Атрофия волосяных волосяных фолликулов фолликулов Снижение Снижение легочного легочного сурфактанта сурфактанта Пневмония Анемия Атрофия органов пищеварения Мальабсорбция Снижение продукции иммунокомпетентных клеток Увеличение восприимчивости к инфекции Органная недостаточность С См м ее рр тт ь ь 13 Формы острого лучевого поражения • • • Церебральная Кишечная Костно-мозговая 14 Механизмы действия излучения Непосредственно на молекулы клеточных структур Распад ДНК Опосредованно на молекулы воды Распад воды с образованием свободных радикалов Защитное действие внутриклеточных ферментов!!! 15 Клетки, находящиеся в состоянии активного деления, более чувствительны к ионизирующей радиации, чем клетки в покое ☼ (Основа лучевой терапии при раке) 16 Церебральная форма лучевой болезни Возникает при сверхвысоких дозах облучения (от 10 до 30 тыс. рентген одномоментно). - судороги, параличи, нарушение равновесия, потеря сознания - падение артериального давления, - прекращение мочеотделения Смерть в момент облучения или в ближайшие часы 17 Ионизирующая радиация Задержка Задержка митозов митозов Нарушение нервногормональной регуляции Токсины Нарушение микроциркуляции Интерфазная Интерфазная гибель гибель Генетическая Генетическая гибель гибель Поражение эпителия Оголение слизистой Диарея Нарушение водносолевого и азотистого балансов Замедление обмена Выключение из пищеварения Отведение сока поджелудочной железы Диссеминация Отведение желчи Кишечная флора Кишечная интоксикация Общие расстройства кровообращения Пути поражения и повышения радиочувствительности Пути понижения радиочувствительности Схема Схема патогенеза патогенеза кишечной кишечной формы формы лучевого лучевого поражения. поражения. Пути Пути поражения поражения эпителия эпителия кишечника, кишечника, возникающие возникающие последствия последствия ии факторы, факторы, повышающие повышающие ии понижающие понижающие радиочувствительность радиочувствительность кишечного кишечного эпителия эпителия 18 Костно-мозговая форма течение лучевой болезни медленное - нарастающая анемия - иммунодефицит - кахексия 19 Заключение Поражения живого организма злокачественным ростом клеток, равно как и действие ионизирующего излучения остается недостаточно изученными Экстремальное состояние организма при этих видах поражений является необратимым Прогресс в разработке мер противодействия этим процессам может быть достигнут при дальнейшем изучении внутриклеточных регуляторных механизмов на молекулярном уровне, при использовании нанотехнологий и ещё не открытых законов физики и химии 20
