Инвазивность, строма, гистогенез и рост рака в организме человека

Реферат

На тему

«Инвазивность, строма, гистогенез

и рост рака в организме человека»

Введение

Развитие учения о хромосомной передаче наследственных признаков привлекло внимание исследователей к способу размножения раковых клеток и к структуре их хромосомного аппарата. Раковые клетки, как правило, размножаются путем митоза. Ганземан первый обратил внимание на резкие уклонения мнтотпческого процесса в раковых клетках от нормальных митозов с атипическим течением этого процесса. В результате этого раковая ткань богата различными формами атипических митозов в виде их асимметрии, при которой дочерние клетки получают неодинаковое число хромосом в виде многополюсных митозов, конгломерации хромосом, их растворения, девиации и элиминации отдельных хромосом и т. д. Особое значение Ганземан придавал асимметрии митоза, полагая, что потеря в результате этого частью клеток некоторого числа хромосом лишает эти клетки полного набора генов и приводит к неполноценной дифференцировке, свойственной опухолевой ткани. Вовери и другие исследователи полагали, что в результате асимметрического митоза ряд клеток теряет хромосомы, тормозящие обмен и рост клетки, благодаря чему эти клетки получают способность к неограниченному питанию и размножению, а вся ткань в целом -- к неограниченному росту. А. Г. Андрее и ряд авторов до него, детально изучавшие хромосомные наборы раковых клеток, выявили большие вариации числа хромосом этих клеток -- от гаплоидных до октоплоидных и полиплоидных гигантских митозов, в которых число хромосом не всегда было кратным их нормальному набору. Попытка связать полиплоидию с образованием крупных и гигантских ядер не привела к признанию такой взаимосвязи как общего явления, несмотря на то, что технические возможности последнего времени (в частности, применение колхицина в методике изучения митоза) позволяют исследовать в деталях хромосомный аппарат клетки как в процессе митоза, так и в интеркинезе, регулировать темпы и фазы митоза и т. д. Однако установить прямой и обязательной зависимости величины ядра от числа содержащихся в нем хромосом не удалось; скорее величина ядра зависит от количества содержащихся в нем белковых молекул. Дальнейшее исследование показало, что различные воздействия на клетки неопухолевой, нормальной ткани (высокая и низкая температура, яды, наркотики, различные виды лучевой энергии и пр.) могут вызвать появление атипических митозов без всякого последующего развития атипической, а тем более раковой ткани. Исследования показали наличие атипических митозов в быстро растущей, регенерирующей ткани и даже в ткани эмбриона и привели к выводу, что уклонения в митотическом процессе в клетках рака-- не столько причина, сколько следствие общих биологических особенностей раковой ткани, в частности темпов размножения клеток. Атипические митозы -- частое явление в Р., но в них также часто встречаются и нормальные митозы. Этот признак следует считать более или менее характерным, но отнюдь не специфическим для раковой клетки.

Многочисленные исследования, кроме уже упомянутых выше, были посвящены цитохимии рака, попыткам выявления гисто- и цитохимическими и различными тинкторпальными методами характерных особенностей раковой ткани и раковых клеток. К ним относятся «пластиновая реакция» Липшюца; данные Г. О. Роскина о том, что раковые клетки, в отличие от нормальных, не окрашиваются ронгалитовым белым (благодаря этому последний метод окраски может получить практическое применение в цитологич. диагностике Р.); данные Черониса, Ф. Штрауса и Э. Штрауса об избирательном сродстве раковой ткани к суправитальной окраске тетразолиевыми соединениями и некоторые другие. После проверочных исследований все эти данные имеют только исторический интерес. Ряд работ посвящен гистохимическому определению ферментных систем, в частности кислой и щелочной фосфатазы в клетках рака. А. Г. Андрее с сотрудниками, изучая содержание этого фермента и РНК в «предраковых» и раковых тканях (воспаление, эрозии и рак шейки матки, рак и гиперпластические процессы молочной железы), обнаружил кислую и щелочную фосфатазу внутри кровеносных сосудов, в эпителиальных, соединительнотканных, мышечных клетках шейки матки. Пролиферация железистого эпителия (особенно при его атипизме) характеризуется, по их данным, накоплением в клетках щелочной и других фосфатаз. Рак шейки матки в этом отношении повторяют свой физиологический прототип. Эти исследователи отметили также, что неороговевающие формы рака, как и клетки базального эпителия, обычно богаты указанным ферментом, а ороговевающие его лишены. В индуцированном метилхолантреном рака происходит, по данным А. Г. Андреса, прогрессивное нарастание фосфатазы в процессе малигнизации. По заключению авторов, содержание фосфатазы, как и других ферментов, имеет, вероятно, значение в особенностях обмена начальных стадий образования рака.

В молочной железе реакция на фосфатазу зависит от микроскопического строения рака, т. е. связана с типом опухоли. Большие различия в гистохимическом определении ферментных систем в Р. разной локализации и разного строения и большая пестрота данных в этом отношении не позволяют установить какой-либо закономерности. Обобщение многочисленных разнородных материалов цитологии и кариологии рака приводит к заключению, что рак с морфологической стороны -- не цитологическая проблема, а проблема межклеточных и межтканевых отношений и связей, что лежит в основе органоидности. Нет пока ни одного морфологического признака, специфического для раковой клетки.

Инвазивность

Одним из основных свойств рака, характеризующих его как злокачественную опухоль, является инвазия раковых клеток в соседние участки органа, инфильтрирование его и разрушение частей органа, пронизанных тяжами и группами раковых клеток. Это свойство определяется понятием об инфильтрирующем росте. При этом раковые клетки чаще прорастают тонкие стенки лимфатических сосудов, реже -- стенки кровеносных сосудов, чем объясняется возникновение метастазов рака преимущественно лимфогенным путем. Вообще инвазионная способность рака реализуется не во всех тканях одинаково. Нередко крупные сосуды оказываются заключенными в толстые муфты раковой ткани, которые не прорастают стенок сосудов. Капсулы органов, серозные и синовиальные мембраны также резистентны к инвазии, в силу чего раковые метастазы нередко выстилают толстым покровом эти мембраны, но не прорастают их. Интимные механизмы и закономерности инвазивности остаются нераскрытыми. В частности, неясной остается роль гиалуроновой кислоты тканей с одной стороны, гиалуронидазной активности раковых клеток -- с другой в определении степени инвазивности. Исследования в этом направлении дали противоречивые и неоднородные результаты, хотя рядом авторов и получены данные, подтверждающие эту роль. В качестве гипотезы высказано предположение о том, что раковые клетки движутся в направлении источника питания, но обычно это движение происходит по преформированным или образующимся щелям, содержащим тканевую жидкость. Следует заметить, что инвазия свойственна и некоторым нормальным тканям, напр. хориону. Инвазия с тяжелыми последствиями для организма характерна для так называемой десмоидной фибромы мышц передней брюшной стенки -- процесса, природа которого неясна.

Экспериментально доказаны более слабые связи как между раковыми клетками и исходным эпителием, так и между самими раковыми клетками. Коман измерил силу, необходимую для отделения раковых клеток друг от друга, и обнаружил, что сила сцепления между ними гораздо меньшая, чем между нормальными эпителиальными клетками. Эти данные были подтверждены последующими исследованиями других авторов. Коман приводит следующую таблицу силового напряжения, выраженного в миллиграммах, необходимого для разделения при помощи микроманипулятора клеток нормального и ракового эпителия.

Более рыхлое сцепление клеток рака между собой подтверждается и клинической практикой: установлена опасность травмирования раковой ткани любым способом, в том числе и неосторожным ощупыванием, способным вызвать отделение раковых клеток друг от друга с заносом их в лимф, пути и в соседние участки органа.

Инвазионные свойства Р. реализуются в разной степени в различных его разновидностях и клинических формах. Отсюда возникло представление о раке («рак в покое») как о форме рака, обладающей ничтожной инвазионной способностью. Известны многочисленные примеры крайне медленного роста рака, а также покоящихся в течение многих лет лятентных («дремлющих») метастазов рака.

Строма

Строма рака состоит из волокнистой соединительной ткани, содержащей кровеносные сосуды. Эластических волокон большей частью она не содержит, хотя иногда гиперэластоз предсуществующей соединительной ткани обнаруживается в начальных фазах развития некоторых форм рака (например, кожного, рака кишечника). Много эластичных волокон содержится в строме рака молочной железы вокруг сосудов и железистых трубок. В соответствии с общим атипизмом строения строма рака носит настолько выраженные черты атипической структуры соединительной ткани, что иногда она в не меньшей степени характеризует злокачественный характер эпителиальной опухоли, чем специфическая для нее паренхима. Степень атипизма стромы может быть выражена различно вплоть до приобретения ею всех черт злокачественной соединительнотканной опухоли. В таких случаях говорят о карциносаркоме, или саркокарциноме. Обычные для стромы рака явления атипизма заключаются в несистематизированной ориентации пучков волокон, в неравномерном (иногда обильном) содержании и распределении в них ядер соединительнотканных клеток. Часты явления гиалиноза с бессистемным чередованием участков склерозированной стромы с участками молодой волокнистой соединительной ткани.

Васкуляризация стромы рака может быть более или менее обильной.

Представление об относительно слабой васкуляризации рака вследствие отставания развития кровеносных сосудов от темпов роста опухоли как о причине возникновения некроза и распада раковой опухоли не получило подтверждения. Л. М. Гольдштейн, основываясь на данных рентгеноангиографии, установил достаточно развитую сеть кровеносных сосудов в Р. легкого, несмотря на быстрый рост опухолей и наличие в них обширных участков распада. Морфологически сосуды эти отображают общую атипическую структуру рака, подчеркивая единство развития всех его составных элементов. Сосудистая сеть, по данным Гольдмана, никогда в Р. не бывает так развита, как в нормальном органе. Обычно не существует дифференцировки на артерии и вены; стенки сосудов независимо от их калибра большей частью построены по типу стенки мелких вен со слабым развитием или полным отсутствием эластической мембраны. Часто сосуды имеют синусоидный характер. Шморль указал на возможность замещения клетками рака береговых, т. е. эндотелиальных, клеток. Диббельт, суммируя многочисленные наблюдения, отмечал, что степень дифференцировки и развития сосудистой сети рака вполне соответствует степени общей его дифференцировки. Как показали кариометрические исследования (Я Л. Рапопорт), эндотелиальные клетки сосудов раковой опухоли отличаются большим полиморфизмом, соответственно полиморфизму клеток рака.

Основной вопрос -- является ли строма органической, составной частью опухоли, ее производной или источником ее образования является соединительная ткань органа, прорастаемого раком,-- остается открытым. Большинство исследователей стоит на последней точке зрения, обосновывая ее такими процессами, как остеопластические карцинозы, т. е. образование костной стромы при развитии рака (большей частью метастатического) в кости. Вытекающее из такого взгляда противопоставление стромы рака ее паренхиме находится в противоречии с их органическим единством, выражающимся не только в общем атипизме строения, характерном для органоидного образования, но и в обычном постоянстве взаимоотношений между стромой и паренхимой в основном узле и метастазах. В связи с этим в вопросах гистогенеза стромы рака существует отход от традиционного представления о специфической производительности тканей (закон Вальдейера -- Тирша -- Барда); ряд зарубежных исследователей [Борет, Маршан, Герцог ), а в России А. И. Абрикосов, А. В. Рывкинд и Г. Э. Корицкий утверждали возможность образования стромы самими эпителиальными элементами Р. (мезенхимопластика эпителия). Интересные данные о строме-аденокарциномы в период ее формирования приводит Бемиг (К. Воппйд). Вопреки многочисленным утверждениям об образовании стромы как реакции окружающей ткани на растущую опухоль Бемиг не наблюдал никаких изменений в состоянии стромы до периода врастания опухолевых элементов в ткань органа, когда отмечается лишь незначительная инфильтрация круглыми клетками стромы по периферии образующихся опухолевых димеров. При прогрессирующем развитии опухолевых желез образуется собственная опухолевая строма, сходная с обычной стромой желез. Грубые дегенеративные изменения стромы, ее гиалиноз и склероз, по мнению Бемига, скорее предшествуют развитию аденокарциномы, способствуют структурному видоизменению железистой паренхимы рака и обусловливают скиррозный характер опухоли.

Единство стромы и паренхимы рака подчеркнуто в разных соотношениях в степени количественного развития этих обоих компонентов рака в разных опухолях. Существуют формы рака, чрезвычайно бедные стромой, состоящие из компактных масс эпителиальных клеток, заложенных в ячейках ретикулярной ткани. Это -- солидные, медуллярные раки, которые при обзорных методах окраски гистологических срезов не всегда можно отличить от ретикулосаркомы. В этих случаях дифференциальным методом окраски является серебрение ретикулиновых волокон одним из существующих методов. При этом методе обработки срезов выявляется ячеистое, альвеолярное строение рака; в ретикулосаркоме ретикулиновые волокна оплетают клетки, образуя более или менее густую сеть, в которой заложены ретикулярные клетки. Противоположные количественные соотношения стромы и паренхимы существуют в скирре, который поэтому называют «рубцующийся рак». Пак и Эриэл выдвинули понятие о «десмопластическом диатезе». Они имели в виду аналогии с болезнями коллагена как единой системы экстрацеллюлярных производных соединительной ткани, существующих как единый орган тела со своей особой физиологической, анатомической и патологической характеристикой. С их точки зрения «десмопластический диатез» лежит в основе опухолеподобной пролиферации соединительной ткани, такой, как келоид, пальмарный фиброматоз, прогрессирующий фиброзный миозит и др. Скиррозные формы рака, по их мнению, тоже являются проявлением «десмопластического диатеза», который в данном случае, по их мнению, следует рассматривать как своеобразную защитную реакцию организма против рака. Десмопластический диатез может рассматриваться, таким образом, как явление, присущее многим бластоматозным процессам, ведущее к интенсивному развитию стромы. Помимо приведенных выше, частным проявлением такого диатеза, как универсального феномена в онкологии, могут быть и остеомиелосклероз и миелофиброз, создающие особые варианты лейкоза (бластоматозного процесса, по современным воззрениям).

Гистогенез и рост

Источником развития рака в его клинико-анатомической форме является раковый зачаток, образование которого представляет центральную проблему канцерогенеза. Зачаток может быть одиночным, но чаще встречаются множественные зачатки и в этих случаях говорят о мультицентрическом возникновении рака. После формирования ракового зачатка под влиянием различных канцерогенных воздействий (имеются в виду не только химические канцерогены) роль последних снимается, и дальнейшее увеличение опухолевой массы происходит по закономерностям ее роста, утратившим зависимость от факторов, обусловливающих первичное возникновение зачатка. Этот факт является основным в природе рака и заложен в представлении об «автономности» рака как о ткани с особыми биологическими свойствами, определяемыми этим понятием. Существуют два представления о механизмах роста рака. Подавляющее большинство авторов считает, что рак «растет из себя»; по определению Рибберта, нарастание тканевой массы рака происходит путем размножения ее клеточных элементов. Некоторые авторы говорят об аппозиционном росте, т. е. превращении окружающих опухоль тканей в раке, их «канцеризации» и наращивании, таким образом, массы раковой ткани. Гаузер показал наличие аппозиционного роста в раке кишки, Верее путем серийного гистологического исследования также установил превращение нормального эпителия в опухолевый в полипах желудка и кишечника при их переходе в рак. Те же данные опубликованы Гольдциером, Розенталем, Герцогом. Предположение о широких переходах окружающей ткани в опухолевую лежит в основе трансформационной теории образования опухолей Г. Э. Корицкого. Бемиг изучил при помощи эмбриологического метода реконструкции в восковые модели (по методу Борна) большое число аденокарцином разных органов и их метастазов. Он установил три фазы развития железистого рака. В течение первой фазы происходит превращение собственного эпителия железы в раковый. Этот процесс, возникая мультицентрически, происходит не беспорядочно, а всегда начинается в вершине угла двух соседних трубок, но не хаотически, а закономерно, на одной и той же стороне трубки, не переходя на соседнюю. Таким образом, однослойный цилиндрический или кубический эпителий железистой трубки превращается в многорядный раковый. В течение второй фазы происходит полное вытеснение нормального эпителия до его замены раковым и до превращения всей железистой трубки в раковую. Только после этого процесс канцерогенеза переходит в третью фазу -- новообразования раковых желез, которое происходит таким же путем, как и развитие желез в эмбриогенезе. Основываясь на приведенных данных, можно допустить возможность аппозиционного роста рака, главным образом в начальных фазах канцерогенеза. Принципиальная возможность увеличения тканевой массы опухоли аппозиционным путем вытекает из механизма действия канцерогенных агентов. Их клеточная локализация и связанность клетками несомненно топографически выходят далеко за пределы клеток первичного ракового зачатка. По мере роста последнего весьма вероятны аналогичные превращения (малигнизация) окружающих клеток, пораженных канцерогенным агентом, с последующим присоединением таких, ставших «раковыми», клеток к составу растущего ракового узла(метахронная малигнизация).

Темпы роста рака отличаются чрезвычайно большим диапазоном и не зависят от органной принадлежности рака, его морфологического строения и количества митозов в раковой ткани. Несомненно, что существует длительный лятентный период (время, которое определяется некоторыми авторами как необходимое для преодоления противоопухолевых защитных реакций организма) развития рака, определяемый для различных его разновидностей многими годами. Хорпокарцинома, например, может развиться в течение от 1 до 30 лет после беременности. Столь же длительным может быть лятентный период развития метастазов после удаления основного очага рака. Хотя эмпирически установлена средняя продолжительность жизни больного при неудаленном раком определенной локализации и гистоструктуры, темп его роста в различных случаях может значительно варьировать. Описаны отдельные случаи рака разных органов, при котором продолжительность жизни во много раз превышала средние цифры.

В процессе роста в раковой ткани происходят различные вторичные изменения. К ним относятся дистрофические и некробиотические процессы различного вида, кровоизлияния в ткань опухоли, распад ее. Последний обычно объясняется циркуляторными нарушениями, недостатком кровоснабжения рака, особенно быстро растущего. Следует, однако, иметь в виду пониженную жизнеспособность раковых клеток, которые являются типичными «больными» клетками с коротким жизненным циклом. В течение всего периода развития рака часть клеточной популяции его гибнет и непрерывно замещается другими клетками, новообразующпмися путем митоза или амитоза. Темпы этого процесса различны и могут быть настолько высокими, что гибель и распад клеток отделяет от их новообразования очень короткий промежуток времени. Особенностями жизненного цикла раковых клеток определяется распад рака в гораздо большей степени, чем условиями васкуляризации. Именно поэтому объем и темпы распада являются индивидуальной характеристикой рака в каждом отдельном случае.

Общим правилом для рака является известное постоянство его индивидуальной структуры в течение всего периода развития и роста. Характерные морфологические особенности данной формы рака большей частью уже определены в зачатке. Однако существуют многочисленные отклонения от этого правила с эволюцией структуры рака то в сторону более дифференцированного, то (это бывает чаще) в сторону менее дифференцированного строения. Такая же эволюция имеет место и в метастазах, что показано многочисленными наблюдениями из онкологической практики и в специальных исследованиях (например, Б. Г. Гольдиной). Это обстоятельство следует иметь в виду при попытках определения источника рака по гистологической структуре его в метастазе. В значительной части случаев это возможно, поскольку раковые клетки сохраняют характерные черты исходной опухоли (напр., метастазы гипернефроидного рака в кости, печень, в которых цитоплазма клеток имеет пенистый вид вследствие наличия липидов; метастазы эпидермоидного, или «овсяноклеточного», рака легкого с характерными морфологическими признаками и т. д.).