OVĚŘENÝ OBSAHAutor: Sara Janowska, MA v oboru farmacie

Rakovinové buňky vznikají jako výsledek mutace, která zasahuje do jejich rozmnožovacího cyklu. Poraněné buňky se nekontrolovaně dělí a mechanismus programované smrti přestává fungovat. Díky tomu dosahují jakési nesmrtelnosti. Čím se ještě liší rakovinná buňka od zdravé buňky?

Rakovinová buňkase dělí nepřetržitě a bez omezení, což znamená, že její buněčný cyklus byl zcela narušen mutací. Zdravé buňky se účastní dynamického procesu budování těla. Zároveň probíhají mechanismy smrti a množení. Většina buněk, které tvoří tělo, je však v klidovém stavu. To znamená, že jsou vyloučeny z buněčného cyklu vedoucího k dělení. Působením příslušného budícího signálu se do něj mohou začlenit zpět. Celý proces odpočinku, množení a smrti vede k udržení homeostázy, tedy tělesné rovnováhy.

Programovaná sebevražedná buněčná smrt se nazývá apoptóza. Tento proces je nesmírně důležitý pro správné fungování lidského těla. Poškozené a staré cely kloužou na cestě. Je třeba poznamenat, že pro zdravotní stav je nutné udržovat správný poměr mezi dělením a apoptózou buněk v těle

Co se děje v rakovinné buňce?

Rakovinové buňky obsahují chyby v genetické informaci týkající se buněčného cyklu a programované smrti. Poškození DNA má za následek ztrátu dat potřebných pro syntézu proteinů přenášejících informace v buňce. Nesprávná produkce těchto látek, které řídí buněčný cyklus, vede ke ztrátě kontroly buněčného cyklu.

Neoplastické buňky také nejsou odstraněny apoptózou, protože její mechanismus je rovněž poškozen. To je způsobeno mutacemi v informacích o proteinech, které tento proces iniciují. V důsledku toho se tyto buňky neustále dělí. Dosahují také v jistém smyslu nesmrtelnosti. Tím, že se neomezeným způsobem množí, produkují tkáňovou hmotu, která tvoří rakovinný nádor.

Rakovinové buňky mají také schopnost oddělit se od oblasti nádoru a cestovat do jiných částí těla. Takové změny se nazývají metastázy.

Jak vznikají rakovinné buňky?

Ve formacirakovinné buňky jsou často spojeny s karcinogeny. Poškození DNA může být způsobeno například vystavením záření nebo chemikáliím. Mutace také vznikají chybami v replikaci DNA. Takové změny se v průběhu času hromadí. Věk je proto rizikovým faktorem pro vznik rakoviny.

Některé viry mají schopnost způsobit mutace v infekci, které vedou k rakovině. Je to kvůli jejich schopnosti vkládat svou DNA do lidského genetického materiálu. To slouží k množení virů uvnitř hostitelské buňky. Tento proces však může kromě jejich množení vést ke vzniku onkogenní mutace

Příkladem může být lidský papilomavirus, který je spojován s rakovinou děložního čípku. V současné době se v jejím rozsahu provádí profylaxe formou preventivního očkování. Nejnovější výzkumy ukazují, že jde o vysoce účinnou formu ochrany proti této rakovině.

Rakovinové buňky vznikají procesem zvaným karcinogeneze. Lze jej rozdělit do tří fází:

  • zasvěcení
  • akce
  • postup

Fáze zahájení

První fáze tvorby neoplastické buňky se nazývá iniciace. Začíná vznikem jediné DNA mutace. Poškození vede ke ztrátě kontroly nad stabilitou genetického materiálu, což jej činí náchylným k dalším mutacím. K takové škodlivé změně může dojít spontánně nebo v důsledku vnějšího karcinogenního faktoru.

Kvůli chybám v DNA se buňka účastní defektních, nekontrolovaných cyklů dělení. K poškození genetického materiálu dochází velmi často, ale obvykle je odstraněno intracelulárními opravnými mechanismy. Pokud jsou změny velmi vážné, buňka je naprogramována k sebedestrukci.

Mechanismy, které brání vzniku rakovinných buněk, někdy selhávají. Nekorigovaná mutace může vzniknout spontánním selháním opravných proteinů.

U rakovinných buněk se následné poškození DNA objevuje jako důsledek předchozích mutací. Mutantní opravné proteiny a proteiny, které iniciují apoptózu, připravují buňku o mechanismy, které zachraňují před rakovinou.

Fáze propagace

Pokud mutantní buňka není odstraněna apoptózou, vstupuje do další fáze tvorby rakoviny. Tato fáze se nazývá propagace. Při ní se aktivují onkogeny, tedy genetická informace zodpovědná za syntézu proteinů stimulujících množení rakovinných buněk. Genetický materiál se stává nestabilním abuňka postupně ztrácí své funkce.

Zároveň v důsledku narušených reparačních mechanismů vznikají nové neoplastické mutace. V důsledku těchto změn buňka získává neoplastické fenotypové rysy. To znamená, že začne vypadat a fungovat jinak než zdravé buňky.

Nádory v této fázi ještě nejsou zhoubné. To znamená, že nemetastazují a nevsakují. Léze zjištěná v této fázi může být odstraněna s vysokou pravděpodobností úplného uzdravení. Z tohoto důvodu je zvláště důležitá včasná diagnostika novotvarů. Čím kratší je doba vývoje, tím větší jsou šance na úspěšnou léčbu.

Fáze progrese

Poslední fází tvorby neoplastických změn je progrese. Toto je fáze, kdy poškozené buňky získávají maligní rysy. Probíhá řada četných mutací, a to i na chromozomální úrovni. V jejich průběhu dochází v buňce k závažným molekulárním změnám. V důsledku všech lézí získávají neoplastické nádory schopnost invaze a tvorby metastáz.

Různé typy rakovinných buněk

Rakovinové buňky se dělí na různé typy v závislosti na nádrži, ze které pocházejí. Příklady typů:

  • rakovina - vytvořená z buněk epiteliálního původu
  • leukémie - pochází z tkání odpovědných za produkci nových krvinek
  • lymfom a myelom - pocházejí z buněk imunitního systému
  • sarkom - pochází z buněk pojivové tkáně, včetně tuku, svalů a kostí

Vzhled rakovinných buněk

Charakteristické rysy rakovinných buněk, viditelné pod mikroskopem. Jejich varlata jsou obvykle velká a nepravidelná. U zdravých buněk má jádro obvykle kulatý nebo elipsoidní tvar. U rakovinných buněk je jeho obrys obvykle nepravidelný. Jsou zde různé rýhy, záhyby nebo promáčkliny. Tyto vlastnosti lze použít jako marker v diagnostice a stagingu rakoviny.

Biologické vlastnosti rakovinných buněk

Rakovinové buňky mají následující vlastnosti:

  • schopnost nekontrolovatelného množení
  • ztráta citlivosti na signály, které stimulují množení
  • ztráta schopnosti apoptózy. To vede k proliferaci buněk navzdory genetickým chybám
  • ztráta schopnosti stárnutí, což vede k neomezenému replikačnímu potenciálu
  • získání schopnosti napadnout sousední tkáně v případě invazivních rakovinných buněk
  • získání schopnosti metastázovat do vzdálených míst v případě maligních nádorových buněk

Pořízení těchtoVšechny vlastnosti rakovinné buňky vyplývají ze ztráty její schopnosti opravovat genetické chyby. Poškození opravných procesů vede ke zvýšení rychlosti mutace. Genomová nestabilita buňky umožňuje výskyt vyšších biologických neoplastických rysů.

Evoluce rakovinných buněk

Populace rakovinných buněk, která se neustále dělí, má schopnost se vyvíjet. Tento nežádoucí proces vede ke zvýšení malignity nádoru.

Většina změn v buněčném metabolismu, které umožňují buňkám nekontrolované množení, vede k jejich smrti. Rakovinné buňky procházejí procesem přirozeného výběru. Jednotlivé buňky s příznivými genetickými změnami, které zvyšují jejich schopnost přežití, přežijí a úspěšně se množí. Takto vylepšené buňky časem dominují rostoucímu novotvaru, protože buňky s méně příznivými genetickými změnami jsou vytlačeny z konkurence.

Evoluce rakovinných buněk vede k získání lékové rezistence. Tímto způsobem je také možné získat odolnost vůči záření používanému při radioterapii. Proto jsou následné relapsy rakoviny nebezpečnější a obtížněji léčitelné.

O autoroviSara Janowska, MA v oboru farmacieDoktorand mezioborového doktorského studia v oboru farmaceutických a biomedicínských věd na Lékařské univerzitě v Lublinu a na Biotechnologickém institutu v Białystoku Absolvent farmaceutických studií na Lékařské univerzitě v Lublinu se specializací Rostlinná medicína. Magisterský titul získala obhajobou práce v oboru farmaceutické botaniky o antioxidačních vlastnostech extraktů získaných z dvaceti druhů mechů. V současné době se ve své výzkumné práci zabývá syntézou nových protirakovinných látek a studiem jejich vlastností na rakovinných buněčných liniích. Dva roky pracovala jako magistra farmacie v otevřené lékárně.

Další články od tohoto autora

Kategorie:

Onkologie