патофизиология тканевого роста 1 руководство. Тема патофизиология тканевого роста
 Скачать 365.91 Kb.
|
|
1 ТЕМА: ПАТОФИЗИОЛОГИЯ ТКАНЕВОГО РОСТА ОБЩЕЕ ВРЕМЯ ЗАНЯТИЯ: 2 академических часа ЦЕЛЬ ЗАНЯТИЯ: сформировать у студентов современные представления о закономерностях возникновения и развития патологии тканевого роста. ВОПРОСЫ К ЗАНЯТИЮ: 1. Нарушения основных периодов роста человека. 2. Гипобиотические процессы. 3. Гипербиотические процессы. 4. Определение опухолевого роста. 5. Эпидемиология опухолевых заболеваний. 6. Характеристика доброкачественных и злокачественных опухолей. 7. Этиология опухолей. Канцерогены, коканцерогены и синканцерогены. 8. Факторы, способствующие развитию опухолевых заболеваний. 9. Факторы, предрасполагающие к развитию опухолей. 10. Этапы канцерогенеза. 11. Особенности химического канцерогенеза. 12. Особенности физического канцерогенеза. 13. Особенности вирусного канцерогенеза. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНЫХ ВИДОВ НАРУШЕНИЙ ТКАНЕВОГО РОСТА НАРУШЕНИЯ ОСНОВНЫХ ПЕРИОДОВ РОСТА ЧЕЛОВЕКА Рост организма, клеток, тканей или органов человека является патологическим, если перестает способствовать существованию организма в окружающей его среде и становится вредным для него. Физиологический рост человека заканчивается к 21-му году, если он завершается раньше или продолжается дольше, то становится патологическим. Нарушения могут возникать в эмбриональном и постнатальном периодах роста человека. 2 Нарушение эмбрионального роста. Эмбриональный (пренатальный) рост и развитие начинается с первого деления оплодотворенной яйцеклетки и продолжается до рождения и управляется генетическими факторами. Уродства – нарушения внутриутробного развития, вызывающие стойкие изменения строения тела человека. В ранних стадиях эмбриогенеза (морула, бластула) возможны отделения от зародыша части, связанной с ним, но развивающейся, как другой зародыш, который может получить полное развитие и к рождению образуются два сращенных плода, а может остаться неразвившимся. Уроды могут родиться живыми и продолжать существование многие годы. Под влиянием различных физических, токсических, инфекционных, механических воздействий возникают существенные нарушения развития и роста эмбриона, формирование уродств (недоразвитие конечностей, туловища, головы и т.д.) и прекращение эмбрионального развития с преждевременным удалением его из матки. Нарушение постнатального развития. Гипофизарный гигантизм – чрезмерное увеличение роста и размеров внутренних органов. Причиной является увеличение продукции СТГ, чаще, при опухолях передней доли гипофиза. По времени возникновения в онтогенезе является ранней формой эндокринопатии. При возникновении опухоли после завершения окостенения эпифизарных хрящей развивается акромегалия – диспропорциональное увеличение размера отдельных частей тела (нижней челюсти, кистей рук, стоп, внутренних органов), сочетающееся с нарушениями жизнедеятельности организма. Задержка роста (карликовый рост) может быть связана с недостатком белка в питании; повреждением промежуточного мозга; снижением продукции СТГ передней долей гипофиза; гипофункцией щитовидной железы; может быть при некоторых наследственных заболеваниях (синдром Дауна и др.); при хондродистрофии. 3 ТИПОВЫЕ ФОРМЫ НЕДОСТАТКА И ИЗБЫТКА РОСТА И РАЗМНОЖЕНИЯ КЛЕТОК, ТКАНЕЙ И ОРГАНОВ Патологическими являются различные формы недостатка или избытка роста и размножения отдельных видов клеток, тканей или органов. Процессы недостатка роста и размножения клеток и тканей называют гипобиотическими, к ним относятся атрофии, дистрофии и дегенерация, гипоплазия, аплазия и агенезия. Процессы избытка роста и размножения клеток, тканей и органов называются гипербиотическими, к ним относятся гипертрофия и гиперплазия, регенерация и опухоли. Возможны особые формы патологического роста тканей, при которых имеют место сочетания гипо- и гипербиотических процессов, возникающие при пересадке органов и тканей. ГИПОБИОТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Атрофия – процесс уменьшения объема органа или ткани вследствие их недостаточного питания или нарушения обмена веществ. По механизму развития различают несколько видов атрофии: от бездействия; от денервации органа; вследствие длительного сдавления органа или ткани. Дистрофия – патологический процесс, в основе которого лежит нарушение клеточного метаболизма, ведущее к структурным изменениям, характеризующееся повреждением клеток и межклеточного вещества, в результате чего изменяется функция органа. Различают белковые, жировые, углеводные и минеральные дистрофии. Гипоплазия – врожденный гипобиотический процесс, аналогичный атрофии. Выраженная гипоплазия, когда имеется лишь органный зачаток, называется аплазией, а если отсутствует и органный зачаток – агенезией. ГИПЕРБИОТИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ Гипертрофия – компенсаторно-приспособительный процесс, индуцированный избытком ростостимулирующих и/или дефицитом ингибирующих факторов, при котором происходит увеличение размеров клеток и число функционирующих внутриклеточных структур с соответствующим 4 увеличением размеров органов. При этом не происходит увеличения количества клеток. В основе гипертрофии лежит гиперфункция. Различают несколько видов гипертрофии: рабочая; заместительная, или викарная – увеличение объема оставшегося органа после удаления одного из парных органов; регенерационная – увеличение оставшейся части органа после удаления его части; корреляционная – увеличение органа после удаления одного из функционально связанных между собой органов. Гиперплазия – адаптационное или патологическое увеличение числа нормальных клеток в органах и тканях, приводящее к увеличению их размеров. При гиперплазии дифференцировка клеток и тканевая структура органа остаются нормальными, клетки чувствительны к регуляторным сигналам, то есть остаются под контролем организма. Гиперплазия обратима, может развиваться вместе с гипертрофией вследствие воздействия стимулирующих и/или устранения ингибирующих сигналов. Регенерация – восстановление утраченных тканей, органов и отдельных частей организма, может быть физиологической, в процессе самообновления тканей, и патологической, при убыли клеток из-за повреждения. В основе регенерации лежат процессы гипертрофии и гиперплазии. В регенерирующей ткани образуются вещества, стимулирующие размножение клеток – продукты поврежденной ткани: протеазы, полипептиды, низкомолекулярные белки, продукты распада лейкоцитов – трефоны. Большое значение в регуляции регенерации имеют нервная и эндокринная системы. У человека регенерируют лишь части органов и тканей, но чаще имеет место неполная регенерация в виде рубцевания, когда регенерат представлен в основном соединительной тканью. Лучше регенерируют эпителиальная и соединительная ткани. Метаплазия – процесс, при котором одна дифференцированная ткань замещается другой вполне дифференцированной в пределах одного гистиотипа. При метаплазии камбиальные клетки дифференцируются в нетипичные для 5 органа, но зрелые клетки. Метаплазия обычно является реакцией на повреждающие воздействия и носит приспособительный характер. Метаплазия обратима, но могут появляться признаки дисплазии. Дисплазия характеризуется частичной потерей контроля за дифференцировкой клеток. Вследствие этого появляются признаки атипии клеток и ткани. Дисплазия частично обратима, избыточный рост ткани не характерен, но повышен риск возникновения опухолей. Предрак – патологическое состояние, характеризующееся длительным существованием атрофических, дистрофических и пролиферативных процессов, предшествующих формированию, и в большом числе случаев, переходящих в злокачественные опухоли. Выделяют облигатные и факультативные формы предрака. Опухоль – типовой патологический процесс, в основе которого лежит неограниченный, неконтролируемый рост клеток с преобладанием процессов пролиферации над явлениями нормальной клеточной дифференцировки. Опухолевый процесс возникает под влиянием бластомогенных факторов, которые реализуют свое действие через генетический аппарат клетки. В опухолетрансформированных клетках появляются стереотипные нарушения обмена, структуры и функции – атипизм, приводящие к изменениям в жизнедеятельности всего организма. В отечественной литературе используют понятия русского, греческого и латинского происхождения: «опухоль», «новообразование», «tumor», «blastoma», «neoplasma», и производные от них: «опухолевый рост», «опухолевый процесс», «опухолевая болезнь», «бластомогенные факторы», «онкология», «онкогенные воздействия». ЭПИДЕМИОЛОГИЯ ОПУХОЛЕВЫХ ЗАБОЛЕВАНИЙ У ЧЕЛОВЕКА Злокачественные опухоли как причина смерти занимают второе место (около 20% общей смертности) после сердечно-сосудистых заболеваний. Ежегодно в мире опухоли впервые выявляют примерно у 6 млн человек. 6 Средние показатели заболеваемости в различных странах колеблются в диапазоне 190-300 на 100 000 населения. Актуальность опухолевых заболеваний определяется еще и тем, что они обнаруживаются во всех возрастных группах, как у мужчин, так и у женщин, и выявляются практически во всех тканях и органах человека. В экономически развитых странах три самые распространенные формы рака среди мужчин – опухоль легкого, простаты и желудка, а среди женщин – рак груди, пищевода и легких. В развивающихся странах мужчины чаще всего болеют раком легкого, желудка и печени, а женщины раком груди, шейки матки и желудка. ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ДОБРОКАЧЕСТВЕННЫХ И ЗЛОКАЧЕСТВЕННЫХ ОПУХОЛЕЙ Доброкачественные опухоли растут медленно, не способны к инвазии окружающих тканей и метастазированию, морфологически идентичны или похожи на нормальные клетки-предшественники и формируют характерные для данной ткани высокодифференцированные структуры. Доброкачественные опухоли чаще всего характеризуются благоприятным прогнозом, а их осложнения связаны с локализацией (новообразования мозга могут привести к нарушению оттока цереброспинальной жидкости и гидроцефалии; пищевода – к его непроходимости, голоданию и кахексии). Гормонально активные опухоли (ГАО) вызывают эндокринные нарушения. Доброкачественные опухоли могут осложниться кровотечением. Полипы желудка, толстой кишки могут малигнизироваться. После хирургического удаления доброкачественной опухоли она прекращает свое существование. Для обозначения доброкачественных новообразований к корню латинского названия ткани прибавляют окончание -ома (например, аденома, миома). Злокачественная опухоль характеризуется тканевым и клеточным атипизмом. Главные признаки: инфильтрирующий рост, инвазия – выход за пределы исходной ткани, прорастание в окружающие ткани, разрушение их протеазами. Клетки злокачественной опухоли могут отрываться от основного 7 очага и распространяться по организму, оседая в отдаленных органах и образуя там вторичные очаги – метастазы. Важнейшими свойствами злокачественных опухолей являются автономность, неограниченный рост и опухолевая прогрессия. Злокачественные опухоли в запущенных стадиях опухолевого процесса имеют неблагоприятный прогноз. Рост злокачественной опухоли и ее метастазов вызывает деструктивные повреждения окружающих тканей, эрозивные кровотечения, воспаление, переломы костей, функциональную недостаточность пораженного органа, кахексию, паранеопластические синдромы, иногда угрожающие жизни. Для злокачественных опухолей часто характерно рецидивирование опухолевого процесса. Для обозначения злокачественных новообразований из эпителиальной ткани к ее названию прибавляют слово -карцинома, а из мезенхимальных тканей -саркома. Термин «гемобластозы» объединяет опухоли кроветворной и лимфоидной ткани. ЭТИОЛОГИЯ Причиной опухоли могут быть главные, предрасполагающие и способствующие этиологические факторы. Главные этиологические факторы – канцерогены – вызывают изменения генетического аппарата клетки, способствуют ее опухолевой трансформации. Канцерогенные факторы подразделяют на экзогенные и эндогенные. Среди экзогенных выделяют химические, физические и биологические канцерогены. Химические канцерогены По данным ВОЗ, более 75% случаев злокачественных опухолей человека вызвано воздействием химических факторов внешней среды. Потенциально канцерогенные вещества не вызывают опухолевого роста и называются преканцерогенами (проканцерогенами). В организме они подвергаются физико-химическим превращениям, в результате становятся канцерогенами. Конечные (истинные) канцерогены – вещества, молекулы которых обладают бластомогенными свойствами. К возникновению опухолей приводят 8 продукты сгорания табака; химические агенты, входящие в состав пищи и соединения, используемые в различных сферах производства. Наиболее опасные канцерогены относятся к нескольким классам химических веществ: органические химические канцерогены: полициклические углеводороды (бензпирен, метилхолантрен и др.); гетероциклические ароматические углеводороды (дибензакридин и др.); ароматические амины и амиды (2- нафтиламин, бензидин и др.); нитрозосоединения (диэтилнитрозамин, диметилнитрозамин и др.); аминоазосоединения (4-диметиламиноазобензол и др.); афлатоксины – продукты метаболизма плесневых грибов; прочие органические вещества с канцерогенной активностью: эпоксиды, пластмассы, уретан, четырѐххлористый углерод, хлорэтиламины и др.; неорганические канцерогены: экзогенные: хроматы, мышьяк и его соединения, кобальт, окись бериллия, асбест и ряд др.; эндогенные соединения образующиеся в организме в результате физико-химической модификации продуктов нормального обмена веществ: желчные кислоты, эстрогены, некоторые аминокислоты (тирозин, триптофан), липопероксидные соединения. Физические канцерогены: ионизирующее излучение (α-, β- и γ- излучение), рентгеновские и ультрафиолетовые лучи, поток нейтронов, термическое воздействие и механические травмы органов и тканей. Возникновение опухолей нередко ассоциируется с предшествующими переломами, огнестрельными ранениями, ожогами, длительным нахождением конкрементов в полых органах. Опасны вызванные повреждением хронические воспалительные процессы, при которых сочетаются факторы, стимулирующие канцерогенез: депонирование канцерогенных веществ; длительная пролиферация клеток с нарушением их дифференцировки; изменение взаимоотношений между эпителием и стромой. Биологические канцерогены: ДНК-вирусы, вызывающие опухолевую трансформацию, называют онковирусами. Гены ДНК-онковирусов способны непосредственно внедряться 9 в геном клетки-мишени. Участок ДНК-вируса (собственно онкоген), интегрированный с клеточным геномом, может осуществить опухолевую трансформацию клетки. Не исключают также, что один из генов онковируса может играть роль промотора клеточного протоонкогена. К ДНК-содержащим онковирусам относят некоторые аденовирусы, паповавирусы, герпесвирусы; РНК-содержащие вирусы, относящиеся к ретровирусам. Интеграция РНК-генов ретровирусов в клеточный геном происходит не непосредственно, а после образования их ДНК-копий. Факторы, не вызывающие опухолевую трансформацию, но стимулирующие рост уже возникших опухолевых клеток называются коканцерогенами. К ним относят фенол, карболовый эфир, гормоны, скипидар, митогены и другие. Совместно действующие канцерогены называют синканцерогенами. Они способны заменять друг друга в индукции опухоли. ФАКТОРЫ, СПОСОБСТВУЮЩИЕ КАНЦЕРОГЕНЕЗУ: вредные привычки (курение, особенности питания, злоупотребление алкоголем и др.); профессиональные вредности (риску развития профессионального рака подвержены занятые в производстве и очистке каменноугольных смол, минеральных масел, ароматических аминосоединений, асбеста, мышьяка, хрома, никеля, некоторых продуктов промежуточного органического синтеза, а также работники мебельных и обувных фабрик и др.); загрязнение окружающей среды; ятрогенный канцерогенез связан с применением диагностических процедур и терапевтических воздействий, выполняемых медицинскими работниками. ФАКТОРЫ, ПРЕДРАСПОЛАГАЮЩИЕ К КАНЦЕРОГЕНЕЗУ: пол, возраст, конституция, стресс, ожирение, наследственная предрасположенность, иммунодефицитные состояния, сахарный диабет, атеросклероз и др. Наследственные факторы. Существует не менее 300 семейных форм злокачественных опухолевых заболеваний. Наиболее значимые факторы: аномалии генов, контролирующих процесс репарации ДНК; аномалии генов- 10 супрессоров опухолевого роста; аномалии генов синтеза молекул межклеточного взаимодействия (уменьшение экспрессии E-кадгерина) – способствуют инвазии и метастазированию опухоли; другие генные и хромосомные дефекты: мутации гена рецептора андрогенов расположенного в X-хромосоме вызывают рак молочной железы у мужчин; различные хромосомные дефекты зарегистрированы при лейкозах; аномалии хромосом выявляются при наследственных формах меланом кожи. Хронический стресс потенцирует опухолевый рост посредством изменения секреции ряда БАВ и гормонов (катехоламинов, простагландинов, нейромедиаторов, глюкокортикоидов, гормона роста, пролактина), подавления функции макрофагов и NK-клеток. Беременность может ухудшать течение опухолевого процесса, что связано с эндокринно-метаболическими изменениями, происходящими в организме женщины. ЭТАПЫ КАНЦЕРОГЕНЕЗА Вне зависимости от причины опухолевой трансформации клетки, гистологической структуры и локализации новообразования, в процессе онкогенеза выделяют три этапа: инициации, промоции и прогрессии. Канцерогенные факторы, в зависимости от того на каком этапе они действуют, подразделяются на инициаторы, промоторы и полные канцерогены, действующие на обоих этапах. Этап инициации. Взаимодействие канцерогенов химической, физической или биологической природы с локусами ДНК, содержащими гены, контролирующие деление и созревание клетки, активация онкогенов и подавление антионкогенов. Генотип инициированной клетки трансформирован в опухолевый, но трансформированные клетки остаются неактивными без дополнительного стимула к пролиферации. Этап промоции. Активация транформированной клетки под влиянием промотора (промоторы – вещества, стимулирующие пролиферацию трансформированных клеток) и последующее превращение ее в 11 пролиферирующую опухолевую клетку. Главное в промоции – стимуляция клеточного деления и формирование первичного опухолевого узла. На этом этапе опухоль не способна к инфильтрирующему росту и метастазированию. Этап прогрессии. Прогрессия заключается в дополнительных изменениях в структуре генома, постоянно происходящих из-за приобретенной генетической нестабильности. В результате формируются субклоны, наиболее приспособленные к меняющимся условиям существования. В результате их селекции происходит нарастание злокачественности опухоли, которая приобретает способность к инвазивному росту и метастазированию. ОСОБЕННОСТИ ЭТАПОВ ХИМИЧЕСКОГО, ФИЗИЧЕСКОГО И ВИРУСНОГО КАНЦЕРОГЕНЕЗА Этапы химического канцерогенеза. На этапе инициации конечный канцероген взаимодействует с генами, контролирующими деление и созревание клетки (протоонкогенами). При этом происходит либо мутация протоонкогена (геномный механизм), либо его регуляторная дерепрессия (эпигеномный механизм). Протоонкоген превращается в онкоген, происходит опухолевая трансформацию клетки. На этапе промоции осуществляется экспрессия онкогена и неограниченная пролиферация клетки, ставшей генотипически и фенотипически опухолевой, формируется новообразование. Этапы физического канцерогенеза. На этапе инициации агенты физической природы оказывают прямое или опосредованное (посредники: свободные радикалы кислорода, липидов и др.) воздействие на ДНК, повреждение еѐ структуры (генные мутации, хромосомные аберрации) или вызывает эпигеномные изменения и активацию протоонкогенов с последующей опухолевой трансформацией клетки. На этапе промоции осуществляется экспрессия онкогена и формирование фенотипа опухолевой клетки. Этапы вирусного канцерогенеза: проникновение онкогенного вируса в клетку, включение вирусного онкогена в геном клетки, экспрессия онкогена, превращение клетки в опухолевую, образование опухолевого узла. 12 ТЕСТОВЫЙ КОНТРОЛЬ: 1. К гипобиотическим процессам относят: а) атрофии; б) дистрофии; в) опухоли; г) регенерацию; д) гипертрофию. 2. К гипербиотическим процессам относят: а) атрофии; б) дистрофии; в) опухоли; г) регенерацию; д) гипертрофию; е) гиперплазию клеток. 3. Особенности доброкачественных опухолей: а) экспансивный рост; б) инфильтративный рост; в) метастазирование; г) рецидивирование; д) относительно высокая степень клеточной дифференцировки. 4. Особенности злокачественных опухолей: а) экспансивный рост; б) инфильтрирующий рост; в) метастазирование; г) способность вызывать кахексию; д) автономность. 5. Состояния повышенного онкологического риска: а) острые воспалительные процессы; 13 б) хронические воспалительные процессы; в) старение; г) иммунодефицитные состояния; д) облучение организма. 6. Верно ли утверждение, что всякий возникающий в организме клон опухолевых клеток превращается в злокачественную опухоль? а) да; б) нет. 7. К опухолевой трансформации клетки приводит: а) превращение протоонкогена в онкоген; б) активация антионкогенов; в) инактивация генов антиапоптоза; г) активация генов апоптоза; д) активация протоонкогенов. 8. Антионкогены – это: а) гены, вызывающие нерегулируемое клеточное деление; б) гены, контролирующие обмен веществ; в) неактивные гены роста и дифференцировки клеток; г) гены-супрессоры размножения клеток; д) измененные, вышедшие из-под контроля, протоонкогены. 9. Протоонкогены – это: а) гены пролиферации и дифференцировки клеток; б) гены, тормозящие вступление клеток в митоз; в) гены, контролирующие биохимические процессы в опухолевой клетке; г) гены, ответственные за механизмы антибластомной резистентности; д) гены, отвечающие за репарацию поврежденной ДНК. 10. Какие свойства обнаруживают онкобелки? 14 а) факторов роста; б) рецепторов факторов роста; в) мембранных G-белков; г) кейлонов; д) передают ростовые сигналы на ДНК. РЕШЕНИЕ СИТУАЦИОННЫХ ЗАДАЧ Задача 1. Во время профилактического осмотра чабанов выявлено более чем у трети обследуемых участки ороговения кожи лица и слизистой оболочки полости рта. Вопросы: Какими факторами может быть вызвана данная патология? Задача 2. Больной М., 35 лет, рабочий анилинового завода. Поступил в урологическое отделение с жалобами на тянущие боли над лобком во время мочеиспускания и после него. На основании результатов обследования был поставлен диагноз опухоли мочевого пузыря. Вопросы: Какова возможная причина возникновения опухоли у этого пациента? Чем объясняется локализация данной опухоли? Задача 3. Больной К., 55 лет, поступил в онкодиспансер для оперативного лечения по поводу рака нижней губы. Из анамнеза известно, что пациент курит больше пачки сигарет в день на протяжении примерно 40 лет. На нижней губе имеется плотная опухоль с резко обозначенными границами. Кожа над опухолью изъязвлена. Подчелюстные лимфатические узлы увеличены, плотны на ощупь, безболезненны. При их биопсии обнаружены атипичные клетки. Вопросы: Возможная причина развития опухоли у пациента? Какому этапу канцерогенеза соответствует клиническая симптоматика? Причина увеличения лимфатических узлов? 15 ЛИТЕРАТУРА 1. Клиническая патофизиология: учебник/ под редакцией В.А. Черешнева, П.Ф. Литвицкого, В Н. Цыгана. – 2015. - 472 стр. 2. Патофизиология: учебник: в 2 т. / П.Ф. Литвицкий – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2012. Т.1. – 623 с. 3. Патофизиология: учебник в 2 т. / под ред. В. В. Новицкого, Е.Д. Гольдберг, О.И. Уразовой. - М.: ГЭОТАР-Медиа, 2009. - Т.1. - 848 с. ОТВЕТЫ: 1: а, б; 2: в, г, д, е; 3: а, д; 4: б, в, г, д; 5: б, в, г, д; 6: б; 7: а; 8: г; 9: а; 10: а, б, в, д. Задача 1: Участки ороговения у обследуемых можно отнести к категории предрака. Предрасполагающими факторами послужили условия труда: воздействие ультрафиолетовых лучей, перепады температуры, ветры. Задача 2: Вероятной причиной новообразования являются анилиновые красители, относящиеся к ароматическим аминам, обладающим органотропностью, вызывая рак мочевого пузыря. Задача 3: Причиной опухоли у курящих людей являются химические вещества, находящиеся в табаке, воздействие высокой температуры и механическое повреждение. Симптоматика соответствует третьему этапу канцерогенеза – опухолевой прогрессии. У пациента признаки лимфогенного метастазирования, при котором опухолевые клетки попадают в региональные лимфатические узлы. |