Przeczytaj
Pojęcie nowotworu
NowotwórNowotwór to nieprawidłowa tkanka wywodząca się z prawidłowych komórek organizmu, które uległy transformacji nowotworowej, czyli przemianie w komórki nowotworowe. Nowotwory rozrastają się w sposób niekontrolowany. Nie poddają się czynnikom regulującym wzrost, dojrzewanie i czynności komórek. Wyróżnia się nowotwory łagodne (np. gruczolakigruczolaki, włókniakiwłókniaki, mięśniakimięśniaki) oraz złośliwe (np. rakiraki, mięsakimięsaki, chłoniakichłoniaki, białaczkibiałaczki).
Nowotwory łagodne zazwyczaj rozwijają się bardzo powoli i są wyraźnie odgraniczone od okolicznych tkanek, a często otorbione – nie dają więc przerzutów i zazwyczaj po ich usunięciu nie dochodzi do remisji. Natomiast nowotwory złośliwe cechuje szybki wzrost i naciekanie innych tkanek, czyli przerzutowość.
Pojęcia „nowotwór” i „rak” nie są równoznaczne, ponieważ rak jest rodzajem nowotworu złośliwego. Prawidłowo terminem „rak” określane są tylko te nowotwory złośliwe, które rozwijają się z tkanki nabłonkowej.
Cechy charakterystyczne komórek nowotworowych
Komórki nowotworowe nie reagują na sygnały regulujące cykl komórkowy i dzielą się w niekontrolowany sposób. Mogą się rozwijać w każdym narządzie czy tkance, tworząc guzy.
W komórkach nowotworowych występują aberracje (mutacje) chromosomowe. W kontekście nowotworów wyróżnia się mutacje pierwotne, specyficzne dla danego rodzaju nowotworu oraz mutacje wtórne, niespecyficzne, powstające w trakcie postępu choroby nowotworowej (w wyniku niestabilności chromosomowej). Diagnostyka charakterystycznych zmian chromosomowych (analiza liczby złamań czy aberracji strukturalnych i liczbowych) stosowana jest w celu postawienia odpowiedniej diagnozy oraz monitorowania przebiegu choroby i leczenia.
Indeks górny Na podstawie: J. Kozłowska, I. Łaczmańska, Niestabilność genetyczna – jej znaczenie w procesie powstawania nowotworów oraz diagnostyka laboratoryjna, „NOWOTWORY Journal of Oncology” 2010; 60(6), s. 548–553. Indeks górny koniecNa podstawie: J. Kozłowska, I. Łaczmańska, Niestabilność genetyczna – jej znaczenie w procesie powstawania nowotworów oraz diagnostyka laboratoryjna, „NOWOTWORY Journal of Oncology” 2010; 60(6), s. 548–553.
Proces przekształcenia prawidłowo funkcjonujących komórek w komórki nowotworowe nosi nazwę transformacji nowotworowej (kancerogenezy). Transformacja ta ma podłoże genetyczne i przebiega w trzech etapach, które mogą trwać nawet kilka lat. Są to: inicjacja, promocja oraz progresja.
Więcej informacji na temat mutacji znajdziesz w e‑materiale: Mutacje – kryteria podziału i rodzajeMutacje – kryteria podziału i rodzaje.
Etapy kancerogenezy
Komórki stale narażone są na działanie czynników mutagennych: biologicznych, fizycznych i chemicznych. Czynniki mutagenne, które prowadzą do rozwoju nowotworów, to czynniki kancerogenneczynniki kancerogenne. W wyniku kontaktu z czynnikami mutagennymi, predyspozycji genetycznych czy też na skutek spontanicznych mutacji stale dochodzi do uszkodzeń DNA. Komórki mają jednak systemy naprawcze, które chronią genom przed utratą zawartej w nim informacji, dlatego uszkodzenia DNA mogą zostać naprawione. W sytuacji, gdy nie jest to możliwe, komórka wchodzi na szlak apoptozyapoptozy – zaprogramowanej śmierci. Brak naprawy uszkodzonego DNA bądź apoptozy komórki z pojedynczą nieodwracalną krytyczną mutacją DNA stanowi pierwszy etap kancerogenezykancerogenezy – inicjację. Podczas tego etapu komórki, które wyłamały się spod kontroli organizmu, zaczynają zmieniać swoje funkcjonowanie. Pierwotnie zmutowaną komórkę określa się jako komórkę macierzystą nowotworu.
Promocja nowotworu polega na niekontrolowanym namnażaniu zmutowanej komórki, co prowadzi do powstania nowotworu łagodnego. Na tym etapie dochodzi do nagromadzenia licznych zmian, zarówno genetycznych, jak i epigenetycznychepigenetycznych. Jedną z form modyfikacji epigenetycznych jest metylacjametylacja – modyfikacja DNA polegająca na dołączeniu grupy metylowej (–CHIndeks dolny 33) do adeniny lub cytozyny, co skutkuje zmianą ekspresji genówekspresji genów. W nowotworach często dochodzi do hipometylacji (nadmiernej demetylacji, czyli usunięcia grup metylowych) wielu genów odpowiedzialnych za hamowanie proliferacjiproliferacji komórek, co w konsekwencji prowadzi do niekontrolowanego wzrastania liczby komórek.
Ostatnim etapem kancerogenezy jest progresja, podczas której komórki nowotworowe proliferują i naciekają okoliczne tkanki oraz dochodzi do tworzenia przerzutów.
Więcej informacji na temat programowanej śmierci komórki znajduje się w e‑materiale: Apoptoza i jej znaczenie w rozwoju organizmów wielokomórkowych.
Podłoże genetyczne transformacji nowotworowej
Przekształcenie komórki prawidłowej w nowotworową może być spowodowane mutacją genu należącego do jednej z trzech grup biorących udział w transformacji nowotworowej. Tymi grupami są protoonkogeny, geny supresorowe (antyonkogeny) i geny stabilizujące. Zmutowane geny mogą być odziedziczone lub nabyte.
Protoonkogeny
Protoonkogeny kodują białka stymulujące wzrost i podział komórek. Kontrolują m.in. replikację DNA, proliferacjęproliferację i namnażanie komórek oraz uczestniczą w przekazywaniu sygnałów międzykomórkowych. Mutacje punktoweMutacje punktowe, translokacjetranslokacje chromosomowe i amplifikacja (czyli powielenie) protoonkogenów prowadzą do ich przekształcenia i powstania onkogenówonkogenów. Te z kolei kodują białka o zmienionej strukturze i funkcji, tzw. onkoproteinyonkoproteiny. Mogą one być zmienionymi czynnikami wzrostu (np. płytkowy czynnik wzrostu b (PDGF‑b, ang. platelet derived growth factor b), które, wydzielane przez komórki nowotworowe, będą je pobudzać do podziałów. Onkogeny odpowiedzialne za transformację nowotworową mają charakter dominujący (do zmiany fenotypufenotypu wystarczy jeden allel). W 20–30% nowotworów człowieka występuje mutacja genu rasras. Zmiany genetyczne w ras obserwowane są w 90% przypadków raka trzustki.
Niektóre onkogeny mogą pochodzić ze środowiska zewnętrznego. Przykładem jest wirus brodawczaka ludzkiego (HPV, ang. human papilloma virus), którego niektóre typy (przede wszystkim typ 16 i 18) odpowiedzialne są za 90% przypadków raka szyjki macicy. Podczas cyklu replikacyjnego DNA wirusa blokuje m.in. białko p53białko p53. Białko p53 odpowiada za kontrolę transkrypcji wielu genów, a także wstrzymuje cykl komórkowy komórek ze zmianami genetycznymi w ich DNA.
Geny supresorowe
Geny supresorowe (antyonkogeny), zwane inaczej „genami opiekuńczymi” lub „strażnikami genomu”, utrzymują prawidłową liczbę komórek poprzez hamowanie proliferacji i aktywację apoptozy. Niektóre z nich naprawiają uszkodzone DNA lub kontrolują adhezję jednych komórek do drugich. Mutacje w genach supresorowych powodują niekontrolowany wzrost komórek lub akumulację mutacji w innych komórkach. W ponad 50% nowotworów występuje mutacja w genie TP53genie TP53.
Mutacje w genie TP53 powodują, że cykl komórkowy zachodzący w nieprawidłowych komórkach nie zostaje zatrzymany, przez co mutacje DNA zostają przeniesione na komórki potomne.
Geny stabilizujące
Geny stabilizujące kodują białka należące do systemów naprawczych uszkodzonego DNA. Białka biorące udział w mechanizmach naprawy DNA uczestniczą w procesie replikacji, podczas którego eliminują zachodzące błędy. Mutacje genów stabilizujących wiążą się z wystąpieniem zmian w genach kodujących m.in. sygnały wzrostu komórek, powodując ich nieograniczony wzrost.
Predyspozycje dziedziczne
Profilaktyka
Dużą rolę w profilaktyce nowotworów odgrywają badania diagnostyczne. Należy je wykonywać regularnie, nawet przy braku jakichkolwiek niepokojących symptomów, ponieważ nowotwór w początkowym stadium rozwoju nie daje żadnych uchwytnych objawów – pojawiają się one dopiero wtedy, kiedy rosnący guz uciska okoliczne narządy. Tymczasem wczesna diagnoza jest kluczowa w rokowaniu. Zdecydowaną większość chorób nowotworowych wykrytych na początkowym etapie można całkowicie wyleczyć.
Ponieważ najczęstszym czynnikiem zwiększającym ryzyko zachorowania na nowotwór jest wiek, diagnostykę nowotworową zaleca się na ogół osobom, które ukończyły 50. rok życia. Na przykład wszystkim osobom po przekroczeniu tego wieku (zarówno kobietom, jak i mężczyznom) zaleca się przeprowadzanie co najmniej jednego okresowego badania pod kątem nowotworu jelita grubego. Kobiety po 25. roku życia powinny uczestniczyć w badaniach przesiewowych w kierunku raka szyjki macicy. Z kolei w celu wykrycia raka piersi każda kobieta po 50. roku życia powinna systematycznie wykonywać mammografię. Mężczyznom po 50. roku życia zaleca się badanie stężenia PSAPSA, z uwagi na wzrost zachorowań na raka prostaty.
Zdarza się jednak, że z powodu predyspozycji genetycznych diagnostykę nowotworową trzeba zaczynać wcześniej i częściej przeprowadzać badania. Dlatego ogromne znaczenie w profilaktyce nowotworów ma wywiad rodzinny, dzięki któremu można ustalić, na jakie nowotwory chorowali krewni i w jakim wieku. Na tej podstawie lekarz zleca badanie genetyczne, pozwalające określić, czy u danej osoby występuje gen odpowiedzialny za zwiększone ryzyko zachorowania na dany nowotwór.
Stwierdzenie zwiększonego ryzyka zachorowania nie oznacza, że nowotwór z pewnością rozwinie się u danej osoby. Oprócz czynników genetycznych ważną rolę w procesie karcynogenezy odgrywają czynniki środowiskowe, w szczególności czynniki stylu życia, a są nimi: aktywność fizyczna, zbilansowana dieta, odpowiednio długi sen, regularne badania kontrolne, ograniczenie używek (tj. palenia papierosów i picia alkoholu), unikanie bezpośredniej ekspozycji na promieniowanie UV oraz stosowanie filtrów ochronnych, dbanie o zdrowie psychiczne, radzenie sobie ze stresem i odpowiedzialne zachowania związane z rozrodczością.
Chińscy naukowcy z Uniwersytetu Medycznego w Nankin (ang. Nanjing Medical University) dowiedli, że dobre nawyki związane ze stylem życia mogą zmniejszyć prawdopodobieństwo zachorowania zarówno u osób z genetycznymi predyspozycjami do różnych rodzajów nowotworów, jak i u osób nieobciążonych takim ryzykiem.
Na podstawie danych genetycznych pochodzących od ponad 440 tys. osób badacze skonstruowali poligeniczny wskaźnik ryzyka nowotworów (cancer polygenic risk score, CPRS). Styl życia badanych osób określono na podstawie palenia tytoniu, spożywania alkoholu, aktywności fizycznej, wskaźnika masy ciała i diety.
Wyniki wskazują, że u mężczyzn prowadzących nieodpowiedni styl życia i o wysokim obciążeniu genetycznym ryzyko wystąpienia nowotworu jest 2,99 raza, a u kobiet – 2,38 raza większe niż u osób prowadzących zdrowy styl życia i bez obciążenia genetycznego.
U osób obciążonych genetycznie – zarówno mężczyzn, jak i kobiet – prowadzących nieodpowiedni styl życia ryzyko wystąpienia nowotworu w ciągu 5 lat wyniosło odpowiednio 7,23% i 5,77%. Z kolei u osób z predyspozycjami genetycznymi, ale prowadzących zdrowy styl życia prawdopodobieństwo zachorowania wyniosło 5,51% dla mężczyzn i 3,69% dla kobiet.
Indeks górny Na podstawie: Meng Zhu i in., Genetic Risk for Overall Cancer and the Benefit of Adherence to a Healthy Lifestyle, „Cancer Research” 2021, nr 81(17), s. 4618–4627. Indeks górny koniecNa podstawie: Meng Zhu i in., Genetic Risk for Overall Cancer and the Benefit of Adherence to a Healthy Lifestyle, „Cancer Research” 2021, nr 81(17), s. 4618–4627.
Więcej informacji związanych z prawidłowym odżywianiem znajdziesz w e‑materiałach:
Substancje budulcowe i energetyczne w diecie człowiekaSubstancje budulcowe i energetyczne w diecie człowieka;
Normy zapotrzebowania energetycznego człowiekaNormy zapotrzebowania energetycznego człowieka;
Klasyfikacja i charakterystyka dietKlasyfikacja i charakterystyka diet;
Witaminy – za dużo, za mało, w sam razWitaminy – za dużo, za mało, w sam raz;
Niedobory dietetyczneNiedobory dietetyczne.
Słownik
całokształt zmian morfologicznych i biochemicznych towarzyszących programowanej śmierci komórki, zachodzących w zdrowym organizmie
grupa chorób nowotworowych układu krwiotwórczego; wyróżnia się białaczki szpikowe i limfatyczne, o przebiegu ostrym lub przewlekłym
białko zaangażowane w regulację wielu procesów komórkowych, w szczególności aktywacji mechanizmów naprawy DNA lub indukcji apoptozy w odpowiedzi na uszkodzenia DNA
nowotwór złośliwy wywodzący się z elementów tkanki chłonnej (limfatycznej)
czynniki zewnętrzne powodujące zmiany w materiale genetycznym komórki, które prowadzą do rozwoju nowotworu
proces, w którym na podstawie informacji zawartej w genach zostają wytworzone ich produkty, najczęściej białka
zespół cech organizmu, zarówno fizycznych, fizjologicznych, jak i umysłowych
gen supresorowy, kontrolujący cykl podziałów komórkowych; w momencie jego dezaktywacji dochodzi do niekontrolowanych podziałów komórkowych i procesów nowotworzenia
położony na krótszym ramieniu na chromosomie 17, koduje białko p53
łagodny (niezłośliwy) nowotwór nabłonkowy rozwijający się z komórek gruczołów zewnątrzwydzielniczych i wewnątrzwydzielniczych
proces prowadzący do powstania nowotworu; zachodzące w komórce zmiany wywołane mutacjami genowymi, w wyniku których powstają komórki nowotworowe; proces ten składa się z 3 etapów: inicjacji, promocji i progresji
substancje biologicznie czynne, będące neuroprzekaźnikami i hormonami; najważniejszymi są: adrenalina, noradrenalina, dopamina
naturalny hormon wytwarzany przez korę nadnerczy; wpływa na tempo metabolizmu, a jego poziom zmienia się w cyklu dobowym; nazywany jest hormonem stresu
enzymatyczna modyfikacja polegająca na dołączeniu grupy metylowej (–CHIndeks dolny 33) do adeniny lub cytozyny w łańcuchu DNA; forma modyfikacji epigenetycznej
nowotwór złośliwy rozwijający się z innych tkanek niż nabłonkowa, m.in. z tkanki włóknistej, chrzęstnej, kostnej, tłuszczowej, mięśniowej
łagodny (niezłośliwy) nowotwór rozwijający się z tkanki mięśniowej gładkiej, rzadko poprzecznie prążkowanej
zmiany ekspresji genów, które nie są związane ze zmianami w sekwencji nukleotydów w DNA; mogą być dziedziczone i modyfikowane przez czynniki zewnętrzne
mutacja polegająca na zmianie pojedynczego nukleotydu w DNA
tkanka wywodząca się z prawidłowych tkanek ustroju, lecz wskutek utrwalonych cech patologicznych rozrastająca się w sposób niekontrolowany, niepoddający się czynnikom regulującym wzrost, dojrzewanie i czynności komórek; wyróżnia się nowotwory łagodne (niezłośliwe) oraz złośliwe
gen zawierający mutację punktową hamującą aktywność GTP‑azy; zmutowane białka Ras nie są zdolne do hydrolizy GTP, przez co tracą zdolność do samoregulacji
zmutowane protoonkogeny zdolne do transformacji nowotworowej
białka kodowane przez onkogeny, mają zmienioną strukturę i funkcję
intensywne podziały komórkowe
antygen sterczowy, z ang. Prostate‑Specific Antigen; białko wytwarzane u mężczyzn przez gruczoł krokowy; podwyższony poziom tego antygenu może sugerować choroby zapalne układu moczowo‑płciowego, przerost prostaty lub nowotwór; test PSA przeprowadza się z krwi
nowotwór złośliwy rozwijający się z tkanki nabłonkowej
zamiana fragmentów chromosomów między chromosomami niehomologicznymi; po zamianie fragmentów chromosomów może nastąpić fuzja dwóch genów, co może prowadzić do powstania nowego zmutowanego genu
łagodny (niezłośliwy) nowotwór tkanki łącznej