Nowotwory i profilaktyka chorób nowotworowych I Słowniczek podstawowych pojęć 1) Transformacja nowotworowa (onkogeneza) – przekształcenie tkanki prawidłowej w tkankę nowotworową, 2) Protoonkogeny – geny, które w normalnych warunkach stymulują podziały i różnicowanie się komórek, 3) Mutacja – nagła skokowa zmiana w materiale genetycznym komórki, 4) Proliferacja – szybkie namnażanie się komórek, 5) Czynniki kancerogenne – czynniki rakotwórcze, 6) Geny supresji nowotworowej – geny, które w normalnych warunkach hamują wzrost i proliferację komórek, 7) Gen Ras – gen kodujący białko, które na sygnał chemiczny z zewnątrz uruchamia transkrypcję innych białek wspomagających podziały komórkowe, 8) Gen p53 – gen kodujący białko, które w odpowiedzi na sygnał chemiczny z zewnątrz komórki uruchamia transkrypcje białek hamujących podziały komórkowe, 9) Supresja – hamowanie podziałów komórek, 10) Czynnik ryzyka – substancja chemiczna lub taki sposób zachowania się, który ziększa ryzyko wystąpienia choroby nowotworowej, 11) Badanie cytologiczne – badanie komórek np. śluzówki macicy pod względem prawidłowości ich budowy, 12) Mammografia – badanie radiologiczne (prześwietlenie) sutka, 13) Angiogeneza – powodowanie rozwoju i rozrostu naczyń krwionośnych, 14) Apoptoza – samobójstwo komórki, zaprogramowana śmierć komórki na przykład w wyniku nagromadzenia zbyt dużej ilości mutacji. II Definicje Nowotwór - guz nowotworowy, tkanka wywodząca się z prawidłowych tkanek ustroju, lecz wskutek utrwalonych cech patologicznych rozrastająca się w sposób niepodporządkowany harmonii ustrojowej i czynnikom regulującym wzrost, dojrzewanie i czynności komórek, czerpiąca z zasobów ustroju materiały energetyczne i służące do dalszej rozbudowy, rosnąca mimo wyeliminowania przyczyny, jeżeli jest ona znana. Nowotwory biorą nazwy od tkanek macierzystych, np. nowotwory niezłośliwe z tkanki łącznej to włókniak, kostniak, chrzęstniak, mięśniak, tłuszczak i in. Nazwa - rak (carcinoma) – pochodzi od podobieństwa zaawansowanego raka sutka do raka rzecznego. Nowotwory niezłośliwe (łagodne) rozrastają się powoli, nie niszczą tkanek otaczających, od których są wyraźnie odgraniczone, nie dają przerzutów i najczęściej nie wywierają ogólnego szkodliwego wpływu na ustrój; ich budowa komórkowa jest zbliżona do budowy tkanki, z której powstały; po usunięciu nie odrastają. Nowotwory złośliwe (rak, mięsak) wzrastają zazwyczaj szybko, naciekając otaczające tkanki, mogą dawać odległe przerzuty. III Przyczyny zmian nowotworowych Większość naukowców skłania się ku genetycznej teorii onkogenezy. Zgodnie z tą teorią początkiem procesu transformacji nowotworowej są mutacje w materiale genetycznym komórki. Te mutacje mogą być spontaniczne (przypadkowe) ale najczęściej są spowodowane przez różne czynniki przyśpieszające mutacje czyli tak zwane mutageny (kancerogeny, karcynogeny). Do kancerogenów zalicza się kilka grup czynników: Czynniki chemiczne arsen (→ rak wątroby i oskrzeli), azbest (→ rak oskrzeli i śródbłoniak), aminy aromatyczne (→ rak pęcherza), benzen (→ białaczki), nikiel, chrom (→ rak oskrzeli i zatok przynosowych), chlorek winylu (→ rak wątrobowokomórkowy), alkohol (→ rak jamy ustnej, przełyku i krtani), alkilowane cytostatyki (→ białaczki), stilbestrol - DES (→ gruczolak wątroby, rak pochwy), oxymetholon - syntetyczny androgen (→ rak wątroby), thorotrast - kontrast do analizy rentgenowskiej (→ naczyniomięsak), związki powstające w czasie niepełnego spalenia (niekoniecznie papierosów), wskutek zbyt małej ilości tlenu: wolne rodniki związki aromatyczne: substancje smoliste (w tym węglowodory aromatyczne – antraceny, benzopiren, aminy aromatyczne, nitrozaminy dioksyny aflatoksyna – wytwarzana przez pleśń z rodzaju Aspergillus estrogeny (żeńskie hormony płciowe) smoła, sadza i oleje mineralne (np. oleje samochodowe), pył drzewny. Czynniki fizyczne Promieniowanie jonizujące (np. promienie Roentgena – inaczej promienie X i inne promieniowanie izotopów radioaktywnych), Promieniowanie UV (ultrafioletowe, nadfioletowe), którego źródłem jest słońce i lampy kwarcowe – szczególnie niebezpieczne dla skóry. Czynniki biologiczne Wirus HIV – sam nie jest wirusem onkogennym, ale zwiększa ryzyka wystąpienia różnych nowotworów z powodu obniżenia odporności organizmu, który słabiej zwalcza komórki nowotworowe, a także w związku z transaktywacją innych, onkogennych wirusów (HPV i Epsteina-Barr) Schistosoma haematobium (przywra krwi paśożytująca w śluzówce pęcherza moczowego) – zwiększone ryzyko raka pęcherza moczowego w wyniku przyspieszenia regeneracji nabłonka. Helicobacter pylori (bakteria pasożytnicza żołądka) – prawdopodobnie (niepotwierdzone) zwiększone ryzyko chłoniaka żołądka z komórek B, a także raka żołądka. Wirusy onkogenne – to takie wirusy, które po wniknięciu do komórek gospodarza przestawiają ich metabolizm na wytwarzanie wirusów. Przy okazji dokonują innych uszkodzeń materiału genetycznego, które mogą skutkować mutacjami początkującymi proces nowotworowy. Wirusy jak wiadomo atakują określone tkanki (są specyficzne) a to skutkuje wywoływaniem określonych rodzajów nowotworów. HHV-8 (herpeswirus 8 – inaczej wirus opryszczki) – mięsak Kaposiego HPV (Ludzki wirus brodawczaka) – rak szyjki macicy, rak sromu, rak prącia HBV, HCV (Wirusy zapalenia wątroby typu B i C) – rak wątrobowokomórkowy EBV (Wirus Epsteina-Barr) – ziarnica złośliwa (prawdopodobnie), rak jamy nosowo-gardłowej, chłoniak Burkitta, niektóre rzadkie postacie chłoniaków HTLV-I i HTLV-II – ostra białaczka z limfocytów T Spożywanie alkoholu Spożywanie alkoholu zwiększa ryzyko wystąpienia różnych rodzajów raka, ale mechanizm, przez jaki etanol miałby zwiększać to prawdopodobieństwo, nie jest znany. Jednym z mechanizmów może być zwiększenie proliferacji komórek wskutek uszkodzenia nabłonka. W 2005 roku wykazano na modelach eksperymentalnych, że pod wpływem etanolu dochodzi w nowotworach do zwiększenia produkcji śródbłonkowego czynnika wzrostu naczyń (VEGF) oraz czynnika angiogennego, co wskazuje dodatkowy mechanizm przyczyniający się do lepszego wzrostu nowotworów. UWAGA ! W Polsce obowiązuje rozporządzenie Ministra Zdrowia z dnia 28 września 2005 roku w sprawie wykazu substancji niebezpiecznych wraz z ich klasyfikacją i oznakowaniem. Czynniki ryzyka Duże znaczenie przypisuje się też innym czynnikom ryzyka a szczególnie różnego rodzaju zwyczajom i nawykom i tak: Palenie papierosów lub przebywanie w tym samym pomieszczeniu co ludzie palący, powoduje zwiększenie narażenia na wymienione wyżej substancje chemiczne powstające w wyniku spalania tytoniu. Spożywanie potraw smażonych, wędzonych, grillowanych, konserowanych i marynowanych, naraża na powstawanie w pokarmach podczas obróbki chemicznej pub termicznej szkodliwych substancji chemicznych. Częste zmiany partnerów seksualnych narażają na zakażenia różnego rodzaju wirusami onkogennymi. Nadmierne opalanie się naraża na duże dawki promieniowania UV. Posiadanie w rodzinie osób chorych na raka wskazuje na większa wrażliwość prawdopodobnie na skutek uszkodzenia materiału genetycznego. Taki uszkodzony materiał genetyczny może być przekazywany potomstwu. Stosowanie hormonalnych środków antykoncepcyjnych (najczęściej tzw. pigułek, ale także plastrów antykoncepcyjnych) Stres Jest czynnikiem, któremu przypisuje się obecnie coraz większe znaczenie. Stres powoduje wydzielanie hormonu nazywanego kortyzolem. Długotrwałe działanie kortyzolu powoduje osłabienie układu odpornościowego a tym samym zmniejszenie kontroli nad nieprawidłowymi komórkami. IV Przebieg procesu nowotworowego Onkogeneza, czyli proces nowotworowy, rozpoczyna się od zmian materiału genetycznego komórki w wyniku mutacji. Przeważnie jest to nie jedna ale cały szereg mutacji. Zmieniona w ten sposób komórka może jeszcze być rozpoznana i zniszczona przez układ odpornościowy. Jeżeli jednak układ odpornościowy jest osłabiony na przykład w wyniku stresu, komórka taka zaczyna się dzielić a swoją informację genetyczną przekazuje wszystkim komórkom potomnym. W ten sposób rozrasta się grupa komórek tworząca guz nowotworowy. Na poziomie genetycznym zwraca się uwagę na trzy rodzaje zmian w komórkach: 1) Uaktywnienie w wyniku mutacji genów nazywanych protoonkogenami. Geny takie występują w normalnych komórkach i odpowiadają na przykład za aktywowanie mechanizmu podziałów komórkowych pod wpływem sygnału z zewnątrz w postaci hormonu wzrostu somatotropiny. Na przykład prawidłowy gen Ras koduje właśnie taki przekaźnik białkowy. Jednak uszkodzenie genu Ras powoduje, że będzie on aktywował podziały komórkowe już bez sygnału w postaci somatotropiny a komórki takie będą się dzielić w sposób niekontrolowany. 2) Uszkodzenie w wyniku mutacji genów, nazywanych supresorami nowotworów. Na przykład gen p53 koduje białko, które hamuje namnażanie się komórek (działa odwrotnie do aktywowanego białka Ras), oraz powoduje apoptozę, czyli samobójstwo komórek z dużym nagromadzeniem mutacji. W wyniku mutacji uszkodzone biało nie będzie ani zapobiegac zbyt dużemu namnażaniu się komórek, ani nie spowoduje apoptozy zmienionych nowotworowo komórek. 3) Aktywacja enzymu telomerazy. Podczas każdego podziału komórki, część DNA zostaje bezpowrotnie utracona tak, że staje się on krótszy. Ten mechanizm jest uważany za licznik podziałów komórek. Normalna tkanka z biegiem czasu różnicuje się (staje się konkretną tkanką) i więcej już nie może się dzielić, ponieważ utraciła podczas podziałów odpowiednią część DNA. Aby jednak zapewnić stałe odnawianie się niektórych tkanek, na przykład komórek nabłonka, czy szpiku kostnego z których powstają erytrocyty, komórki mają specjalny enzym nazywany telomerazą, który pozwala na uzupełnianie traconego przy podziałach DNA. W komórkach tkanek stałych telomeraza nie jest wytwarzana. Natomiast w komórkach wszystkich nowotworów stwierdzono, że telomeraza jest aktywna tak, jak w tkankach ciągle się dzielących. UWAGA ! Proces nowotworowy wymaga wielu zmian jednocześnie. Zwykle wymaga to czasu a pojedyncze zmiany się kumulują. To znaczy, że na przykład samo opalanie się niekoniecznie może powodować nowotwór. Natomiast gdy dodatkowo człowiek pali papierosy, odżywia się niezdrowo i zmienia partnerów seksualnych, to przez takie działania kumuluje czynniki ryzyka a nowotwór będzie tylko kwestią czasu. Cechy tkanki nowotworowej Komórki nowotworowe wykazują kilka specyficznych cech: Nieograniczoną zdolność do podziałów – to znaczy, że dzielą się ciągle Ucieczkę przed apoptozą – to znaczy, że nie są wrażliwe na rozkazy dokonania samobójczej śmierci Brak zapotrzebowania na sygnały wzrostowe z zewnątrz – to znaczy, że dzielą się nawet pod nieobecność hormonów wzrostowych Niewrażliwość na sygnały zewnętrzne hamowania podziałów – to znaczy, że nie zaprzestają podziałów mimo otrzymywania hormonalnych sygnałów do ich zaprzestania Zdolność do angiogenezy – czyli powodowania wzrostu i rozwoju naczyń krwionośnych, co powoduje lepsze zaopatrzenie guza w tlen i substancje odżywcze Zdolność do inwazji do innych tkanek i tworzenia przerzutów – czyli rozprzestrzeniania się do różnych innych tkanek. Etapy choroby nowotworowej 1) Inicjacja nowotworowa – polega na gromadzeniu się mutacji w komórce, które przekazuje ona swoim komórkom potomnym. W wyniku tego procesu dochodzi do utraty kontroli nad podziałami komórki. Stan ten może trwać wiele lat i jest nazywany stanem utajonym. Objawem może być nadmierny rozrost takiej tkanki. 2) Promocja – jest to faza, w której następuje nasilenie podziałów komórek, utrata połączeń międzykomórkowych ora zwiększona inwazyjność, czyli zdolność do przemieszczania się. Wykrycie raka w tym stadium pozwala na leczenie z dużą szansa na wyzdrowienie ! 3) Progresja – to faza, w której komórki zaczynają się dzielić w sposób zupełnie nie kontrolowany. W komórkach nowotworu stwierdza się liczne mutacje genowe jak i chromosomowe. Guzy wydzielają substancje angiogenne, które stymulują proces unaczynienia guza. Naczynia krwionośne wrastają w guz zaopatrując go w tlen i składniki odżywcze. 4) Faza przerzutów – która polega na odrywaniu się komórek nowotworowych od pierwotnego guza i przedostają się do krwi i limfy a z nimi do innych części ciała, dając nowe ogniska choroby, czyli przerzuty. V Rozpoznawanie, profilaktyka i leczenie chorób nowotworowych Objawy pozwalające wcześnie rozpoznać nowotwór Bardzo istotne jest wczesne wykrycie nowotworu, ponieważ umożliwia to skuteczne jego leczenie. Np. aż 90 % przypadków raka piersi można wyleczyć, jeżeli będzie wcześnie wykryty. Co więc może wskazywać na chorobę nowotworową ? Wszelkie dziwne, nietypowe i długo utrzymujące się objawy powinny być dokładniej zbadane a szczególnie: uporczywe bóle głowy, długo utrzymująca się chrypka albo uporczywy kaszel, zmiany w sposobie oddawania kału lub moczu, krew obecna w kale lub w moczu, nagła utrata wagi, długotrwały brak apetytu, zaburzenia połykania, guzki i zgrubienia pojawiające się w jakiejkolwiek części ciała, uczucie ciągłego zmęczenia, częste stany podgorączkowe. W przypadku kobiet szczególna uwagę należy zwrócić na objawy raka piersi (sutka): zgrubienia lub guzki wyczuwalne w piersi, Powiększenie węzłów chłonnych pod pachą, Zmiany skóry na piersi, Wciągnięcie skóry lub brodawki sutkowej, Pojawienie się wydzieliny z brodawki sutkowej. W przypadku podejrzenia chorób nowotworowych można je zdiagnozować za pomocą specjalistycznych badań. Komórki nowotworowe ale też inne tkanki w takim przypadku mogą wydzielać tak zwane markery nowotworowe (inaczej: znaczniki nowotworowe), czyli specyficzne substancje obecne we krwi, moczu, bądź w wycinkach tkanek pacjenta. UWAGA ! Częstość występowania chorób nowotworowych rośnie wraz z wiekiem. Podstawowe zasady profilaktyki nowotworowej Należy przede wszystkim postępować tak, aby nie narażać się niepotrzebnie na czynniki zwiększające ryzyko nowotworów a zatem: unikać substancji chemicznych jak wymienione na wstępie, unikać regularnego spożywania potraw smażonych, grillowanych, konserwowanych i tłustych, opalać się z umiarem i zawsze stosować kremy z filtrem UV. To zmniejsza ryzyko nowotworów skóry. absolutnie unikać opalania się, jeżeli na skórze występują znamiona (tzw. myszki), zwracać uwagę na różne dziwne i nietypowe wyniki badań laboratoryjnych, w przypadku kobiet – regularnie (przy każdej okazji) dokonywać samokontroli piersi pod kątem objawów raka sutka, po 35 roku życia regularnie wykonywać badanie mammograficzne i cytologiczne. Nie palić tytoniu. Nie nadużywac alkoholu. Hormonalne środki antykoncepcyjne stosować ściśle według wskazań lekarza. Długotrwałe stosowanie tych środków zwiększa ryzyko wystąpienia raka szyjki macicy i raka sutka (dane zaczerpnięte z ulotek preparatów Harmonet i Diane 35). Mieć jednego albo jak najmniej partnerów seksualnych, unikać przypadkowych kontaktów seksualnych. Nie spalać plastikowych butelek, opakowań i innych tego typu odpadów, ponieważ podczas ich spalania wydzielają się rakotwórcze dioksyny. Unikać stresu. Jeżeli nie można zmienić stresującej sytuacji np. w pracy, należy zmienić pracę lub środowisko. Stres obniża poziom odporności, co sprzyja nowotworom. Mieć pozytywny stosunek do rzeczywistości. Leczenie chorób nowotworowych Najskuteczniejszą do dziś metodą leczenia jest chirurgiczne usunięcie chorych tkanek. Metoda jest tym skuteczniejsza, im szybciej nowotwór zostanie wykryty. Stosuje się różne metody chirurgiczne: Chirurgia klasyczna – czyli tradycyjne wycięcie chorych tkanek skalpelem, Chirurgia laserowa – niewielkie obszary wycina się lub niszczy światłem laserowym, Kriochirurgia – polega na użyciu sondy oziębionej ciekłym azotem – zabieg jest praktycznie bezbolesny, Chirurgia endoskopowa – polega na użyciu endoskopu czyli przewodu wprowadzanego do ciała przez niewielkie nacięcie bez konieczności np. otwierania jamy brzusznej. Radioterapia jest metodą leczenia pod względem skuteczności drugą po chirurgii. Polega na niszczeniu komórek nowotworowych za pomocą naświetlania promieniami Roentgena, gamma, promieniowaniem radu, jodu lub kobaltu. Można też podawać doustnie preparaty zawierające np. promieniotwórczy jod, który gromadzi się w tarczycy np. w przypadku raka tarczycy. Chemioterapia polega na podawaniu środków cytostatycznych, czyli spowalniających podziały komórkowe. Środki te są jednak niespecyficzne to znaczy, że działają nie tylko na komórki nowotworowe ale także na inne zdrowe komórki np. na nabłonki i szpik kostny. Dlatego też przy chemioterapii zawsze jest stosowane leczenie wspomagające. Do cytostatyków zalicza się np. taksol otrzymywany z kory i igieł Cisa krótkolistnego (Taxus), który zaburza pracę wrzeciona kariokinetycznego. Hormonoterapia polega na podawania odpowiednich hormonów w leczeniu nowotworów hormonozależnych jak np. rak sutka u kobiet i rak gruczołu krokowego (prostaty) u mężczyzn. Immunoterapia polega na podawaniu leków zwiększających odporność organizmu. Terapia genowa – dziś jeszcze w fazie prób – polega na wprowadzeniu do DNA komórek rakowych takiego genu, który by spowodował syntezę obcego białka wbudowanego w błonę komórkową, dzięki czemu komórka taka byłaby widoczna dla układu odpornościowego jako obca i zniszczona. Nośnikiem takiego genu czyli tak zwanym wektorem może być wirus.