Инвазия и метастазирование

Обычно неоплазмы возникают из одной аномально пролиферирующей клетки. В процессе опухолевой прогрессии нарушается стабильность генома и потомки одной клетки начинают «расходиться» как генетически, так и фенотипически.

Анэуплоидия, мутации, транслокации приводят к тому, что в составе опухоли возникает множество клонов, различающихся по своим биологическим свойствам. Формируются клетки, способные к метастазированию, т.е. обладающие свойствами прорастать в соседние ткани, с лимфой и кровью переноситься в другие органы и давать начало вторичным опухолям. Эта стадия опухолевого процесса возникает вследствие существенного перепрограммирования генной активности клеток и конкуренции клонов, ведущих к все более злокачественному фенотипу. В плазматических мембранах при этом снижается концентрация некоторых адгезивных молекул: катенинов и интегринов, что обеспечивает подвижность опухолевых клеток и их контакт с белками межклеточного матрикса: ламинином, фибронектином и коллагеном. Внутренняя организация клеток меняется и они приспосабливаются к перемещению. Включается синтез ряда гидролитических ферментов: коллагеназ, катепсина В и плазмина, которые разрушают белки межклеточного матрикса и базальной мембраны и позволяют опухолевым клеткам активно проникать в кровеносные сосуды и тканевые структуры.

Мощная протеаза катепсин В в трансформированных клетках располагается не в лизосомах, как во всех нормальных клетках, а в плазматической мембране и помогает этим трансформированным клеткам покинуть родительскую ткань. Существенную роль в малигнизации клеток и их метастазировании играет семейство металлопротеиназ, отдельные представители которого экспрессируются в разные периоды развития неоплазм и участвуют в деградации компонентов межклеточного матрикса.

К факторам, способствующим движению метастазирующих клеток по сосудистому руслу, относятся белковые миграционные факторы, тромбоциты и фрагменты межклеточного матрикса, которые, образуя надмолекулярные комплексы с клетками опухоли, обеспечивают транспорт и прикрепление к базальной мембране в органах-мишенях. Однако лишь одна из 10 000 метастазирующих клеток достигает места новой локализации, большинство разрушается в кровотоке макрофагами и природными клетками-киллерами, или NK‑клетками (natural killer-cells).

Для большинства опухолей характерна определенная тропность процесса: метастазы появляются не в любых, а в «излюбленных» данной формой местах. Так, рак предстательной железы, как правило, дает метастазы в кости, рак молочной железы и легкого – в мозг, а рак прямой кишки– в печень. Выбор органа-мишени обусловлен специфическим взаимодействием углеводных компонентов плазматической мембраны опухолевой клетки со структурами олиго- и полисахаридов, находящимися на поверхности эндотелиальных клеток. Однако взаимодействия между углеводами слабы, и клетка окончательно прикрепляется к стенке сосуда за счет связей, образованных интегринами.

Популярные статьи:

Львиная прожорливость
Под пищей же львы понимают почти все, что движется. Не брезгуют даже саранчой и мышами. Нападают на молодых слонов, носорогов, бегемотов, буйволов (взрослых особей щадят, с ними львам порой не справиться). Ну а излюбленная пища – это живо ...

Биохимические микрочипы
Биохимические микрочипы, технологии производства и внедрения которых активно развиваются в России и за рубежом, являются сильнейшими из существующих инструментов для выявления и идентификации биологических материалов. В основе применения ...

Электрофорез
Метод электрофореза таит в себе массу «подводных камней», отчего слепое копирование описанных в научной литературе примеров его использования приводит, как правило, к плачевным результатам. Поэтому попробуем разобраться в физических основ ...