OVERENÝ OBSAHAutor: Sara Janowska, MA vo farmácii

Rakovinové bunky vznikajú v dôsledku mutácie, ktorá zasahuje do ich rozmnožovacieho cyklu. Zranené bunky sa nekontrolovane delia a mechanizmus programovanej smrti prestáva fungovať. Vďaka tomu dosahujú akúsi nesmrteľnosť. V čom sa ešte líši rakovinová bunka od zdravej bunky?

Rakovinová bunkasa delí nepretržite a bez obmedzenia, čo znamená, že jej bunkový cyklus bol mutáciou úplne narušený. Zdravé bunky sa podieľajú na dynamickom procese budovania tela. Súčasne prebiehajú mechanizmy smrti a množenia. Väčšina buniek, ktoré tvoria telo, je však v pokojovom stave. To znamená, že sú vylúčené z bunkového cyklu vedúceho k deleniu. Pôsobením vhodného budiaceho signálu sa do nej môžu začleniť späť. Celý proces odpočinku, množenia a smrti vedie k udržaniu homeostázy, t.j. rovnováhy tela.

Programovaná samovražedná bunková smrť sa nazýva apoptóza. Tento proces je mimoriadne dôležitý pre správne fungovanie ľudského tela. Poškodené a staré bunky sa šmýkajú na ceste. Treba si uvedomiť, že pre zdravotný stav je potrebné udržiavať správny pomer medzi delením a apoptózou buniek v tele

Čo sa deje v rakovinovej bunke?

Rakovinové bunky obsahujú chyby v genetických informáciách týkajúcich sa bunkového cyklu a programovanej smrti. Poškodenie DNA má za následok stratu údajov potrebných na syntézu proteínov prenášajúcich informácie v bunke. Nesprávna produkcia týchto látok, ktoré riadia bunkový cyklus, vedie k strate kontroly bunkového cyklu.

Neoplastické bunky tiež nie sú odstránené apoptózou, pretože jej mechanizmus je tiež poškodený. Je to spôsobené mutáciami v informáciách o proteínoch, ktoré iniciujú tento proces. V dôsledku toho sa tieto bunky neustále delia. Dosahujú v istom zmysle aj nesmrteľnosť. Neobmedzeným množením vytvárajú tkanivovú hmotu, ktorá tvorí rakovinový nádor.

Rakovinové bunky majú tiež schopnosť oddeliť sa od oblasti nádoru a cestovať do iných častí tela. Takéto zmeny sa nazývajú metastázy.

Ako vznikajú rakovinové bunky?

Vo formáciirakovinové bunky sú často spojené s karcinogénmi. Poškodenie DNA môže byť spôsobené napríklad vystavením žiareniu alebo chemikáliám. Mutácie vznikajú aj chybami v replikácii DNA. Takéto zmeny sa časom nahromadia. Preto je vek rizikovým faktorom rakoviny.

Niektoré vírusy majú schopnosť spôsobiť mutácie v infekcii, ktoré vedú k rakovine. Je to kvôli ich schopnosti vložiť svoju DNA do ľudského genetického materiálu. To slúži na množenie vírusov vo vnútri hostiteľskej bunky. Tento proces však môže, okrem ich množenia, viesť k vzniku onkogénnej mutácie.

Príkladom môže byť ľudský papilomavírus, ktorý sa spája s rakovinou krčka maternice. V súčasnosti sa profylaxia v jej rozsahu realizuje formou preventívnych očkovaní. Najnovšie výskumy ukazujú, že ide o vysoko účinnú formu ochrany pred touto rakovinou.

Rakovinové bunky vznikajú procesom nazývaným karcinogenéza. Dá sa rozdeliť do troch etáp:

  • iniciácia
  • akcia
  • postup

Iniciačná fáza

Prvá fáza tvorby neoplastickej bunky sa nazýva iniciácia. Začína sa objavením sa jedinej mutácie DNA. Poškodenie vedie k strate kontroly nad stabilitou genetického materiálu, čo ho robí náchylným na ďalšie mutácie. Takáto škodlivá zmena môže nastať spontánne alebo v dôsledku vonkajšieho karcinogénneho faktora.

Kvôli chybám v DNA sa bunka zúčastňuje chybných, nekontrolovaných cyklov delenia. Poškodenie genetického materiálu sa vyskytuje veľmi často, ale zvyčajne sa odstraňuje intracelulárnymi opravnými mechanizmami. Ak sú zmeny veľmi vážne, bunka je naprogramovaná na sebadeštrukciu.

Mechanizmy, ktoré bránia tvorbe rakovinových buniek, niekedy zlyhajú. Nekorigovaná mutácia môže vzniknúť zo spontánneho zlyhania opravných proteínov.

V rakovinových bunkách sa následné poškodenie DNA objavuje ako dôsledok predchádzajúcich mutácií. Mutantné opravné proteíny a proteíny, ktoré iniciujú apoptózu, zbavujú bunku mechanizmov, ktoré zachraňujú pred rakovinou.

Fáza propagácie

Ak mutantná bunka nie je odstránená apoptózou, vstupuje do ďalšej fázy tvorby rakoviny. Táto fáza sa nazýva propagácia. Počas nej sa aktivujú onkogény, teda genetická informácia zodpovedná za syntézu proteínov stimulujúcich množenie rakovinových buniek. Genetický materiál sa stáva nestabilným abunka postupne stráca svoje funkcie.

Zároveň v dôsledku narušených reparačných mechanizmov vznikajú nové neoplastické mutácie. V dôsledku týchto zmien bunka nadobúda neoplastické fenotypové znaky. To znamená, že začína vyzerať a fungovať inak ako zdravé bunky.

Nádory v tejto fáze ešte nie sú zhubné. To znamená, že nemetastázujú a nenasiaknu. Lézia zistená v tomto štádiu môže byť odstránená s vysokou pravdepodobnosťou úplného zotavenia. Z tohto dôvodu je obzvlášť dôležitá včasná diagnostika novotvarov. Čím kratší je čas vývoja, tým väčšia je šanca na úspešnú liečbu.

Fáza postupu

Posledným štádiom tvorby neoplastických zmien je progresia. Toto je štádium, v ktorom poškodené bunky získavajú zhubné znaky. Prebieha séria početných mutácií, a to aj na chromozomálnej úrovni. V ich priebehu dochádza v bunke k závažným molekulárnym zmenám. V dôsledku všetkých lézií získavajú neoplastické nádory schopnosť napádať a vytvárať metastázy.

Rôzne typy rakovinových buniek

Rakovinové bunky sa delia na rôzne typy v závislosti od nádrže, z ktorej pochádzajú. Príklady typov:

  • rakovina - vytvorená z buniek epitelového pôvodu
  • leukémia - pochádza z tkanív zodpovedných za tvorbu nových krviniek
  • lymfóm a myelóm - pochádzajú z buniek imunitného systému
  • sarkóm - pochádza z buniek spojivového tkaniva vrátane tuku, svalov a kostí

Vzhľad rakovinových buniek

Charakteristické znaky rakovinových buniek, viditeľné pod mikroskopom. Ich semenníky sú zvyčajne veľké a nepravidelné. V zdravých bunkách má jadro zvyčajne okrúhly alebo elipsoidný tvar. V rakovinových bunkách je jeho obrys zvyčajne nepravidelný. Sú tam rôzne ryhy, záhyby či preliačiny. Tieto vlastnosti možno 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 násobenie
  • strata schopnosti apoptózy. To vedie k proliferácii buniek napriek genetickým chybám
  • strata schopnosti starnutia, čo vedie k neobmedzenému potenciálu replikácie
  • získanie schopnosti napádať susedné tkanivá v prípade invazívnych rakovinových buniek
  • získanie schopnosti metastázovať do vzdialených miest v prípade buniek malígneho nádoru

Akvizícia týchtoVšetky vlastnosti rakovinovej bunky vyplývajú zo straty jej schopnosti opravovať genetické chyby. Poškodenie opravných procesov vedie k zvýšeniu rýchlosti mutácií. Genomická nestabilita bunky umožňuje objavenie sa vyšších biologických neoplastických znakov.

Evolúcia rakovinových buniek

Populácia rakovinových buniek, ktorá sa neustále delí, má schopnosť vyvíjať sa. Tento nežiaduci proces vedie k zvýšeniu malignity nádoru.

Väčšina zmien v bunkovom metabolizme, ktoré bunkám umožňujú nekontrolované množenie, vedie k ich smrti. 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 časom dominujú rastúcemu novotvaru, pretože bunky s menej priaznivými genetickými zmenami sú vytlačené z konkurencie.

Evolúcia rakovinových buniek vedie k získaniu rezistencie voči liekom. Týmto spôsobom je tiež možné získať odolnosť voči žiareniu používanému počas rádioterapie. Preto sú následné relapsy rakoviny nebezpečnejšie a ťažšie liečiteľné.

O autoroviSara Janowska, MA vo farmáciiDoktorand interdisciplinárneho doktorandského štúdia v odbore farmaceutické a biomedicínske vedy na Lekárskej univerzite v Lubline a Inštitúte biotechnológie v Białystoku Absolvent farmaceutického štúdia na Lekárskej univerzite v Lubline so špecializáciou Rastlinné lekárstvo. Magisterský titul získala obhajobou práce v odbore farmaceutická botanika o antioxidačných vlastnostiach extraktov získaných z dvadsiatich druhov machov. V súčasnosti sa vo svojej výskumnej práci zaoberá syntézou nových protirakovinových látok a štúdiom ich vlastností na rakovinových bunkových líniách. Dva roky pracovala ako magistra farmácie v otvorenej lekárni.

Ďalšie články od tohto autora

Kategórie:

Onkológia