Wzrost nowotworów in vivo

Jednym z wykładów dr Przemysława Płonki z cyklu „Miedzy biologią a fizyką” był wykład dotyczący wzrostu nowotworów in vivo. Główne zagadnienia związane były z odpornością organizmu, antygenami, tolerancji immunologicznej, wzrostem nowotworów.
Nowotwory powstają głównie wskutek szeregu modyfikacji zachodzących w informacji genetycznej dotyczącej regulacji prawidłowego rozwoju i różnicowania się komórek. Proces nowotworzenia może być regulowany na dwa sposoby: stymulujący lub hamujący namnażanie i wzrost. Aby powstał nowotwór, muszą zajść mutacje, które spowodują wzmożoną aktywność genów stymulujących namnażanie komórek, lub takie, które zdezaktywują geny hamujące ich wzrost.
Geny odpowiedzialne za prawidłowy wzrost komórek to protoonkogeny, kodujące białka regulujące proliferację i różnicowanie się komórek. Protoonkogeny po zajściu mutacji stają się onkogenami, które biorą udział w transformacji nowotworowej. Do powstawania onkogenów mogą prowadzić różnego typu mutacje powodujące zmianę aktywności, ilości lub miejsca i czasu ekspresji kodowanego białka.
Aby przeżyć organizmy musiały wytworzyć mechanizmy obronne przed drobnoustrojami mogącymi zniszczyć cały lub część organizmu. Układ immunologiczny oddziaływuje dynamicznie ze wszystkimi tkankami ustroju. Jego prawidłowe funkcjonowanie jest niezbędne do prawidłowego funkcjonowania organizmu jako całości. Prócz antygenów pochodzących z zewnątrz każdy organizm ma takie, które decydują o jego odmienności immunologicznej, np. antygeny decydujące o grupie krwi, antygeny zgodności tkankowej, antygeny nowotworowe. Z reguły organizm zna antygeny własne i nie reaguje na nie. Niekiedy jednak własne składniki organizmu mogą stać się autoantygenami. I staja się one przyczyna chorób autoagresyjnych (autoimmunologicznych), autoalergicznych. Czasami jednak nasz układ odpornościowy może przyczynić się nieświadomie do wzrostu i umocnienia nowotworu. Dzieje się tak, ponieważ limfocyty niszczą najpierw komórki słabsze, bardziej podatne na niszczenie. Coraz więcej zostaje wiec komórek takich, z którymi limfocyty nie są sobie w stanie poradzić, które dzielą się bardzo szybko. Prowadzi to do sytuacji w której nie ma już komórek słabych, które można by zniszczyć. Jest to zjawisko immunoselekcji czyli niekorzystnego działania układu odpornościowego.
Następnym omawianym zjawiskiem była tolerancja aktywna i bierna oraz supresja. Tolerancja zachodzi wtedy. Gdy organizm sam decyduje się nie zabijać antygenów z rożnych przyczyn, natomiast supresja jest to brak odpowiedzi immunologicznej z powodu uszkodzenia układu odpornościowego [np. wycięcie węzłów chłonnych]. Tolerancja aktywna polega na nie niszczeniu tylko jednego wybranego antygenu. Antygenów może by za mało by wywołać reakcje lub jest ich za dużo wiec organizm przestaje „trwonić siły” na walkę w której i tak nie wygra. Natomiast tolerancja bierna wywołana jest urazami osłabieniem promieniowaniem lub tez toksynami. Powoduje ona ze wszystkie czynności odpornościowe zostają „wyłączone”.
Na wykładzie moim zdaniem brakowało jednego ważnego zagadnienia jakim jest związek wzrostu nowotworów z dietą. Jest to moim zdaniem bardzo ważny ział w dziedzinie nauki o nowotworach. Ponieważ są one trudne do leczenia należy również uczyć o tym co może spowodować wzrost komórek rakowych. Gromadzi się coraz więcej danych na to, że modyfikacja diety może zmniejszyć ryzyko wystąpienia nowotworów o jedną trzecią, a nawet dwie trzecie. Badania doświadczalne na zwierzętach dostarczają wiele dowodów na to, że dieta może wpływać występowanie nowotworów złośliwych. Wykazano, że wpływ ten może się realizować na wiele sposobów i wynikać nie tylko z wprowadzenia do ustroju kancerogenów czy substancji, z których mogą się one wytwarzać in vivo. Dieta może też wpływać na przemianę tych związków oraz reakcję ustroju na nie. Badania epidemiologiczne szukające korelacji między występowaniem nowotworów, a dietą pozwalają sądzić, że rodzaj diety, sposób żywienia, obecność substancji dodatkowych (takich jak konserwanty, barwniki, różnego rodzaju polepszacze smaku) mogą być czynnikami indukującymi rozwój lub wspomagającymi promocję różnych nowotworów
Badania epidemiologiczne wykazały , że nadużywanie alkoholu sprzyja powstawaniu raka jamy ustnej , gardła , przełyku , górnej części krtań. Również pleśń pokrywająca przetwory owocowe i warzywne jest silnym kancerogenem , często szkoda jest wyrzucić pozornie dobry produkt , więc spożywa się go po usunięciu wierzchniej warstwy grzyba , niestety już w całym produkcie znajdują się produkowane

przez pleśniaki aflatoksyny (bardzo silne kancerogeny), także zjadanie owoców po wykrojeniu nadgniłej części jest niebezpieczne ponieważ toksyny grzyba (mogące mieć właściwości mutagenne) powodującego się psucie owocu również znajdują się w całej objętości owocu. Wykazano również zwiększony procent nowotworów u ludzi otyłych i ludzi odżywiających się
wysokokalorycznie , szczególnie spożywających duże ilości tłuszczów , duża ilość tłuszczów w diecie może zwiększyć rozpuszczalność i pochłanianie lipofilnych ( rozpuszczalnych w tłuszczach) substancji rakotwórczych. Dieta wysokotłuszczowa powoduje też nadmierną sekrecję soli kwasów tłuszczowych , uważanych w dużych stężeniach za czynniki rakotwórcze. Na rozwój nowotworów wpływają również niedobory pokarmowe , szczególnie niedobory witamin A i C , ryboflawiny , kwasu nikotynowego , składników mineralnych takich jak magnez , wapń cynk molibden , selen oraz długotrwały niedobór białka w pożywieniu. Istnieją silne dowody , że spożywanie dużych ilości owoców i warzyw chroni przed nowotworami złośliwymi, najsilniejszy związek znaleziono w przypadku nowotworów układu oddechowego i pokarmowego. Widać więc ze prawidłowe odżywianie ma również wpływ na rozwój lub na niedopuszczenie do powstania nowotworu.
Zagadnieniem bardzo ciekawym lecz bardzo krótko streszczonym było diagnozowanie choroby nowotworowej oraz podzielenie nowotworów na kategorie. W przypadku diagnozowania raka za pomocą obrazowania guzów nowotworowych istotne jest wyraźne rozróżnienie pomiędzy komórkami prawidłowymi a nowotworowymi. Dokonuje się tego metodami zaczerpniętymi z innych dziedzin nauki. W diagnostyce raka zastosowanie znajdują skanery do tomografii komputerowej umożliwiające przy odpowiednim kontrastowaniu uzyskanie obrazów trójwymiarowych. Inna metoda - rezonans magnetyczny - daje możliwość odróżnienia komórek na podstawie zmian w ich składzie chemicznym oraz zawartości płynów. Metody PET (emisyjna tomografia pozytonowa) oraz SPECT (emisyjna tomografia pojedynczego fotonu) pozwalają na zobrazowanie procesów fizjologicznych.
Każda z tych metod daje pewne rezultaty przy oddzielnym stosowaniu, jednak pełen obraz dotyczący lokalizacji guzów i przerzutów nowotworowych otrzymuje się dzięki połączeniu wyników kilku takich metod. Coraz większe znaczenie ma diagnostyka wspomagana komputerowo. W celu ułatwienia podziału nowotworów oraz ich diagnozowania dokonano próby kategoryzacji raka według typu komórek i tkanek z jakich się wywodzi.
Główne typy nowotworów to:
- rak czyli nowotwór zapoczątkowany w komórkach i tkankach nabłonkowych,
- mięsaki (sarcoma) czyli nowotwór tkanki łącznej i mięśniowej,
- białaczki (leukemia) czyli nowotwór komórek hemopoetycznych oraz systemu nerwowego.
Pokazane były również bifurkacje czyli różne scenariusze wzrostu. Nowotwór obiera którąś z nich losowo wiec brak jest możliwości jednoznacznego prognozowania wzrostu guza.
Moim zdaniem wykład przeprowadzony był profesjonalnie i dokładnie. Myślę ze dowiedzieliśmy się dużo ciekawych rzeczy i trochę bardziej rozumiemy mechanizmy choroby nowotworowej. Ostatnim wnioskiem będzie to iż zapadalność na nowotwory jest ściśle związana z ekspozycją na pewne czynniki (np. obecność azbestu i związków organicznych może spowodować raka płuc), starzeniem się (np. w przypadku raka jajnika trzustki czy prostaty ryzyko rośnie w wiekiem), prowadzonym trybem życia (np. palenie papierosów może prowadzić do rozwoju raka płuc), podatnością genetyczną (np. rak piersi czy białaczka), odpowiednią dietą.