Celice raka v primerjavi z običajnimi celicami: kako se razlikujejo?

Med rakavimi celicami in normalnimi celicami je veliko razlik. Nekatere razlike so dobro znane, druge pa so bile odkrite šele pred kratkim in so manj razumljive. Morda vas bo zanimalo, kako različne so rakave celice, ko se spopadate s svojim rakom ali boleznijo ljubljene osebe.

Raziskovalci razumejo, kako rakave celice delujejo drugače kot običajne celice, temelje za razvoj zdravljenja, namenjenega odstranjevanju telesa rakavih celic, ne da bi poškodovali normalne celice.

Prvi del tega seznama obravnava osnovne razlike med rakastimi celicami in zdravimi celicami. Za tiste, ki jih zanimajo nekatere težko razumljive razlike, je drugi del tega seznama bolj tehničen.

Regulacija celične rasti

Kratka razlaga beljakovin v telesu, ki uravnavajo rast celic, je prav tako koristna pri razumevanju rakavih celic. Naša DNK nosi gene, ki so nato načrt beljakovin, ki nastajajo v telesu.

Nekateri od teh proteinov so rastni dejavniki, kemikalije, ki celicam sporočajo, da se delijo in rastejo. Drugi proteini si prizadevajo zatirati rast.

Mutacije določenih genov (na primer tistih, ki jih povzročajo tobačni dim, sevanje, ultravijolično sevanje in druge rakotvorne snovi) lahko povzročijo nenormalno proizvodnjo beljakovin. Lahko se jih proizvede preveč ali pa jih lahko beljakovine so nenormalne in delujejo drugače.

Rak je zapletena bolezen in običajno gre za kombinacijo teh nepravilnosti, ki vodijo do rakave celice, ne pa samo za eno mutacijo ali nenormalnost beljakovin.

Celice raka v primerjavi z običajnimi celicami

Spodaj je nekaj glavnih razlik med normalnimi celicami in rakavimi celicami, ki pa pojasnjujejo, kako maligni tumorji rastejo in se drugače odzivajo na okolico kot benigni tumorji.

Rast

Običajne celice prenehajo rasti (razmnožujejo se), ko je prisotnih dovolj celic. Če se na primer proizvajajo celice za popravilo ureznine na koži, nove celice ne nastanejo več, ko je na voljo dovolj celic, da zapolnijo luknjo (ko je popravilo opravljeno).

Nasprotno pa rakave celice ne prenehajo rasti, ko je prisotnih dovolj celic. Ta nadaljnja rast pogosto povzroči nastanek tumorja (skupek rakavih celic).

Vsak gen v telesu vsebuje načrt, ki kodira različne beljakovine. Nekateri od teh proteinov so rastni dejavniki - kemikalije, ki celicam sporočajo, da rastejo in se delijo. Če se gen, ki kodira enega od teh proteinov, z mutacijo (onkogenom) zatakne v položaj "vklopljen", se beljakovine rastnega faktorja še naprej proizvajajo. V odgovor celice še naprej rastejo.

Komunikacija

Celice raka ne sodelujejo z drugimi celicami kot običajne celice. Običajne celice se odzovejo na signale, poslane iz drugih bližnjih celic, ki v bistvu rečejo: "dosegli ste svojo mejo." Ko normalne celice "slišijo" te signale, prenehajo rasti. Celice raka se na te signale ne odzivajo.

Popravilo celic in celična smrt

Običajne celice se popravijo ali odmrejo (so podvržene apoptozi), če so poškodovane ali se starajo. Celice raka se ne popravijo ali pa niso podvržene apoptozi.

Na primer, en protein, imenovan p53, mora preveriti, ali je celica preveč poškodovana, da bi jo popravila, in če je tako, celici svetujte, naj se ubije. Če je ta protein p53 nenormalen ali neaktiven (na primer zaradi mutacije v genu p53), se lahko stare ali poškodovane celice razmnožujejo.

Gen p53 je ena vrsta tumorskih supresorskih genov, ki kodirajo proteine, ki zavirajo rast celic.

Lepljivost

Običajne celice izločajo snovi, zaradi katerih se držijo skupaj v skupini. Rakave celice ne proizvajajo teh snovi in ​​lahko "odplavajo" do bližnjih krajev ali prek krvnega obtoka ali sistema limfnih kanalov do oddaljenih predelov telesa.

Sposobnost metastaziranja (širjenja)

Običajne celice ostanejo na območju telesa, kamor spadajo. Na primer, pljučne celice ostanejo v pljučih. Nekaterim rakavim celicam morda primanjkuje adhezijskih molekul, ki povzročajo lepljivost, in se lahko prek krvnega obtoka in limfnega sistema odpeljejo v druge predele telesa - imajo sposobnost metastaziranja.

Ko prispejo v novo regijo (kot so bezgavke, pljuča, jetra ali kosti), začnejo rasti in pogosto tvorijo tumorje, ki so daleč od prvotnega tumorja.

Videz

Pod mikroskopom so lahko normalne celice in rakave celice videti povsem drugače. V nasprotju z običajnimi celicami imajo rakave celice pogosto veliko večjo spremenljivost v velikosti celic - nekatere so večje od običajnih, druge pa manjše od običajnih.

Poleg tega imajo rakave celice pogosto nenormalno obliko tako celice kot jedra ("možgani" celice.) Jedro je videti tako večje kot temnejše od običajnih celic.

Razlog za temo je, da jedro rakavih celic vsebuje odvečno DNA. Od blizu imajo rakave celice pogosto neobičajno število kromosomov, ki so razporejeni neorganizirano.

Stopnja rasti

Običajne celice se same razmnožijo in nato ustavijo, ko je prisotnih dovolj celic. Celice raka se hitro razmnožujejo, preden so celice imele priložnost dozoreti.

Zorenje

Normalne celice dozorijo. Celice raka, ker hitro rastejo in se delijo, preden celice popolnoma dozorijo, ostanejo nezrele. Zdravniki uporabljajo izraz nediferencirani za opisovanje nezrelih celic (v nasprotju z diferenciranim za opis bolj zrelih celic).

Drug način za razlago tega je, da na rakave celice gledamo kot na celice, ki ne "odrastejo" in se specializirajo za odrasle celice. Stopnja zorenja celic ustreza stopnji raka. Raki so razvrščeni na lestvici od 1 do 3, pri čemer so 3 najbolj agresivni.

Izogibanje imunskemu sistemu

Ko se normalne celice poškodujejo, jih imunski sistem (preko celic, imenovanih limfociti) prepozna in odstrani.

Celice raka se lahko izognejo (prevarajo) imunskemu sistemu toliko časa, da prerastejo v tumor bodisi tako, da se izognejo zaznavanju bodisi z izločanjem kemikalij, ki inaktivirajo imunske celice, ki pridejo na prizorišče. Nekatera novejša zdravila za imunoterapijo obravnavajo ta vidik rakavih celic.

Delovanje

Običajne celice opravljajo funkcijo, ki naj bi jo opravljale, medtem ko rakave celice morda ne delujejo.

Na primer, običajne bele krvne celice pomagajo v boju proti okužbam. Pri levkemiji je lahko število belih krvnih celic zelo veliko, a ker rakaste bele krvne celice ne delujejo tako, kot bi morale, so ljudje bolj izpostavljeni okužbi tudi z zvišanim številom belih krvnih celic.

Enako lahko velja za proizvedene snovi. Na primer, normalne ščitnične celice proizvajajo ščitnični hormon. Rakave ščitnične celice (rak ščitnice) morda ne proizvajajo ščitničnega hormona. V tem primeru lahko telesu primanjkuje dovolj ščitničnega hormona (hipotiroidizem) kljub povečani količini ščitničnega tkiva.

Oskrba s krvjo

Angiogeneza je proces, s katerim celice privabljajo krvne žile, da rastejo in hranijo tkivo. Običajne celice so podvržene procesu angiogeneze le kot del normalne rasti in razvoja in kadar je za obnovo poškodovanega tkiva potrebno novo tkivo.

Celice raka so podvržene angiogenezi, tudi kadar rast ni potrebna. Ena vrsta zdravljenja raka vključuje uporabo zaviralcev angiogeneze - zdravil, ki blokirajo angiogenezo v telesu, da bi preprečili rast tumorjev.

Več razlik

Ta seznam vsebuje nadaljnje razlike med zdravimi celicami in celicami raka. Za tiste, ki želijo preskočiti te tehnične točke, pojdite na naslednji podnaslov, ki povzema razlike.

Izogibanje zaviralcem rasti

Normalne celice nadzorujejo zaviralci rasti (tumorji). Obstajajo tri glavne vrste genov za zaviranje tumorjev, ki kodirajo beljakovine, ki zavirajo rast.

Ena vrsta sporoča celicam, naj upočasnijo in prenehajo deliti. Ena vrsta je odgovorna za popravljanje sprememb v poškodovanih celicah. Tretji tip je zadolžen za zgoraj omenjeno apoptozo. Mutacije, ki povzročijo, da se kateri koli od teh genov za supresor tumorja inaktivira, omogočajo, da rakave celice rastejo neovirano.

Invazivnost

Običajne celice poslušajo signale sosednjih celic in prenehajo rasti, ko posegajo v bližnja tkiva (nekaj, kar imenujemo zaviranje stika). Celice raka te celice ignorirajo in napadajo bližnja tkiva.

Benigni (nerakavi) tumorji imajo vlaknasto kapsulo. Lahko se potiskajo proti bližnjim tkivom, vendar ne napadajo / mešajo se z drugimi tkivi.

Nasprotno pa rakave celice ne spoštujejo meja in napadajo tkiva. To ima za posledico prstne projekcije, ki so pogosto zabeležene pri radioloških preiskavah rakavih tumorjev. Beseda rak pravzaprav izhaja iz latinske besede za rakovico, ki se uporablja za opis rakovaste invazije raka v bližnja tkiva.

Vir energije

Običajne celice dobijo večino svoje energije (v obliki molekule, imenovane ATP) s postopkom, imenovanim Krebsov cikel, in le majhno količino svoje energije z drugačnim postopkom, imenovanim glikoliza.

Mnoge vrste rakavih celic kljub prisotnosti kisika proizvajajo svojo energijo z glikolizo(Warburgov pojav). Razlogi za hiperbarično terapijo s kisikom so tako napačni. Včasih lahko hiperbarični kisik povzroči rast raka.

Umrljivost / nesmrtnost

Običajne celice so smrtne, to pomeni, da imajo življenjsko dobo. Celice niso zasnovane tako, da bi večno živele in tako kot ljudje, v katerih so prisotne, se celice starajo. Raziskovalci začenjajo preučevati nekaj, kar se imenuje telomeri, strukture, ki na koncu kromosomov držijo DNA skupaj, da bi ugotovile njihovo vlogo pri raku.

Ena od omejitev rasti v normalnih celicah je dolžina telomerov. Vsakič, ko se celica deli, se telomeri skrajšajo. Ko postanejo telomeri prekratki, se celica ne more več deliti in celica umre.

Rakave celice so našle način za obnovo telomerov, da se lahko še naprej delijo. Encim, imenovan telomeraza, deluje tako, da telomere podaljša, tako da se celica lahko neomejeno deli - v bistvu postane nesmrtna.

Sposobnost "skrivanja"

Mnogi se sprašujejo, zakaj se rak lahko ponovi leta in včasih tudi desetletja po tem, ko izgine (zlasti pri tumorjih, kot je rak dojk, pozitiven na estrogenske receptorje). Obstaja več teorij o tem, zakaj se rak lahko ponovi.

Na splošno velja, da obstaja hierarhija rakavih celic, pri čemer se nekatere celice (rakave matične celice) lahko upirajo zdravljenju in mirujejo. To je aktivno področje raziskav in izjemno pomembno.

Genomska nestabilnost

Normalne celice imajo normalno DNA in normalno število kromosomov. Celice raka imajo pogosto neobičajno število kromosomov in DNK postaja vse bolj nenormalna, saj razvije množico mutacij.

Nekatere od teh so mutacije gonilnikov, kar pomeni, da vodijo preobrazbo celice v rakavo. Mnoge mutacije so mutacije potnikov, kar pomeni, da nimajo neposredne funkcije za rakavo celico.

Pri nekaterih vrstah raka določitev mutacij gonilnikov (molekularno profiliranje ali testiranje genov) omogoča zdravnikom uporabo ciljno usmerjenih zdravil, ki so posebej usmerjena v rast raka.

Razvoj ciljnih terapij, kot so zaviralci EGFR za raka z mutacijami EGFR, je eno od hitro rastočih in napredujočih področij zdravljenja raka.

Kako celica postane rakasta

Kot smo že omenili, obstaja veliko razlik med normalnimi celicami in celicami raka. Omeniti velja tudi število "kontrolnih točk", ki jih je treba zaobiti, da celica postane rakava:

• Celica mora imeti rastne dejavnike, ki jo spodbujajo k rasti, tudi kadar rast ni potrebna.
• Celice se morajo izogniti beljakovinam, ki usmerjajo celice, da prenehajo rasti in umrejo, ko postanejo nenormalne.
• Celica se mora izogibati signalom iz drugih celic,
• Celice morajo izgubiti normalno "lepljivost" (adhezijske molekule), ki jo proizvajajo normalne celice.

Na splošno je za normalno celico zelo težko postati rakav, kar se morda zdi presenetljivo, saj bo vsak tretji človek v življenju zbolel za rakom.

Razlaga je, da se v normalnem telesu vsak dan razdeli približno tri milijarde celic. "Nesreče" pri razmnoževanju celic, ki jih povzročijo dednost ali rakotvorne snovi v okolju med katero koli od teh delitev, lahko ustvarijo celico, ki se lahko po nadaljnjih mutacijah razvije v rakavo celico.

Kot smo že omenili, obstajajo številne razlike v rakavih celicah in normalnih celicah, ki tvorijo benigne ali maligne tumorje. Poleg tega obstajajo načini, kako se tumorji, ki vsebujejo rakave celice ali normalne celice, obnašajo v telesu.

Koncept matičnih celic raka

Po razpravi o teh številnih razlikah med rakavimi celicami in normalnimi celicami se morda sprašujete, ali obstajajo razlike med samimi rakavimi celicami. Da lahko obstaja hierarhija rakavih celic - nekatere imajo drugačne funkcije kot druge - je osnova razprav o matičnih celicah raka, kot smo že omenili.

Še vedno ne razumemo, kako se rakave celice na videz lahko skrivajo leta ali desetletja in se nato spet pojavijo. Nekateri menijo, da so "generali" v hierarhiji rakavih celic, ki jih imenujemo rakave matične celice, bolj odporni na zdravljenje in imajo sposobnost mirovanja, ko druge vojaške celice raka odstranijo z zdravljenjem, kot je kemoterapija.

Medtem ko trenutno obravnavamo vse rakave celice v tumorju kot enake, je verjetno, da bomo v prihodnosti še dodatno upoštevali nekatere razlike v rakavih celicah v posameznem tumorju.

Beseda iz Verywella

Mnogi ljudje postanejo razočarani in se sprašujejo, zakaj še nismo našli načina, kako ustaviti vse rakave bolezni. Razumevanje številnih sprememb, ki jih celica doživi v procesu, da postane rakava celica, lahko pomaga razložiti nekatere zapletenosti. Trenutno ni enega koraka, temveč precej več, ki se trenutno obravnava na različne načine.

Poleg tega rak ni ena sama bolezen, temveč na stotine različnih bolezni. In tudi dva raka, ki sta enaka glede na vrsto in stadij, se lahko obnašata zelo različno. Če bi bilo v sobi 200 ljudi z isto vrsto in stopnjo raka, bi z molekularnega stališča imeli 200 različnih vrst raka.

Koristno pa je vedeti, da ko izvemo več o tem, zaradi česar je rakava celica rakava celica, dobimo večji vpogled v to, kako ustaviti razmnoževanje te celice in morda celo v prvi fazi prehodimo v rakavo celico kraj.

Na tem področju že napredujejo, saj se razvijajo ciljno usmerjene terapije, ki v svojem mehanizmu razlikujejo med rakavimi celicami in normalnimi celicami.

In raziskave o imunoterapiji so prav tako vznemirljive, saj iščemo načine, kako "spodbuditi" lastni imunski sistem, da počne tisto, kar že znajo - najti rakave celice in jih odpraviti.

Ugotovitev načinov, kako se rakave celice "prikrijejo" in skrijejo, je pri nekaterih ljudeh z najnaprednejšimi solidnimi tumorji izboljšala zdravljenje in občasno popolne remisije.