Онкология – дело семейное
Шрифт:
Хромосомные мутации, хромосомные перестройки или аберрации заключаются в изменении количества или перераспределении наследственного материала хромосом. Хромосомные мутации изменяют дозу некоторых генов, вызывают перераспределение генов между группами сцепления, меняют локализацию их в группе сцепления. Этим они нарушают генный баланс клеток организма, в результате чего происходят отклонения в соматическом развитии особи.
К геномным мутациям относят анеуплоидию, гаплоидию и полиплоидию. Анеуплоидией называют изменение количества отдельных хромосом-отсутствие (моносомии) или наличие дополнительных (в общем случае, полисомии) хромосом, т.е. несбалансированный хромосомный набор. Уменьшение числа хромосомных наборов соматических клеток по сравнению с диплоидным называется гаплоидией. Гаплоидные организмы в естественных условиях обитания обнаруживаются в основном среди растений, в том числе высших (дурман, пшеница, кукуруза). Кратное увеличение числа хромосомных наборов соматических клеток по сравнению с диплоидным называется полиплоидией. Полиплоидные организмы встречаются среди растений. Более трети всех покрытосеменных являются полиплоидными. В природе среди животных, не размножающихся партеногенетический, полиплоидные особи редки.
Перечисленные виды мутаций встречаются как в половых клетках, так и в соматических. Мутации, возникающие в половых клетках, называют генеративными. Они передаются последующим поколениям.
Изменение числа хромосом и их морфологии типично для клеток злокачественных новообразований животных и человека. Одинаковые изменения наблюдаются в опухолях разной природы, некоторые новообразования имеют специфические нарушения кариотина. Например, при хроническом миелоидном лейкозе-опухолевом разрастании-кроветворной ткани костного мозга- в измененных клетках регистрируется делеция (потеря одного из внутренних участков хромосома) длинного плеча хромосомы 22 с транслокацией (размещением) отделившегося фрагмента на хромосому 9. Для острой формы этого заболевания типична транслокация наследственного материала между 8 и 21 хромосомами.
Агент, индуцирующий мутации, называется мутагеном.
Природа мутагенов разнообразна-это физические факторы, химические соединения, в том числе вещества, используемые в сельском хозяйстве в качестве гербицидов (гидразид малеиновой кислоты) и пестицидов (ДЦТ), в медицине в качестве лекарственных препаратов (производные тиазинового ряда, нитрофураны), в различных производствах (афоксид-импрегатор (пропитка) текстильных тканей, формальдегид-производство искусственных смол, гидроксиламин-производство бумаги), в пищевой промышленности (натрий бисульфит-консервант вин). Установлено мутагенное действие некоторых биологических объектов-вирусов, простейших, гельминтов (паразитические черви) при проникновении их в организм человека.
Соответственно различают физические, химические, фармакологические, промышленные, биологические мутагены.
Среди физических мутагенов сильное мутагенное действие оказывает ионизирующее (радиационный мутагенез) и ультрафиолетовое излучение.
Отдельные виды мутагенов вызывают специфические повреждения дезоксирибонуютеиновой кислоты – главного носителя наследственной информации. Ультрафиолетовое облучение, активируя пиримидиновые азотистые основания, способствует образованию тиминовых димеров- Т-Т-" Эффект азотистой кислоты объясняется, возможно, дезаминированием (отщеплением аминогруппы) аденина, гуанина и цитозина. Химические аналоги азотистых оснований, например, бромурацил, заменяют в процессе синтеза нормальные основания и приводят к ошибкам редупликации (удвоении).
2. Канцерогенные вещества (от латинского слова сансег – рак + ген – греческое слово genos – род,происхождение, т.е. образующие рак), химические вещества, воздействие которых на организм при определенных условиях вызывает рак и другие опухоли, к которым относят представителей различных классов химических соединений:
а) полицикличные (от греческого слова poly – много) углеводороды, азокрасители или азосоединения – соединения, содержащие азот и используемые для крашения текстильных материалов, кожи, бумаги, меха, пластмасс
б) ароматические амины (от греческого органические соединения, рассматриваемые как продукт замещения в аммиаке атомов водорода углеводородными радикалами – остатками), важнейшим амином являются анилин.
Ароматические амины – это ароматические соединения, молекулы которых содержат циклы из шести атомов углерода, участвующих в образовании единой системы сопряженных связей, включающие углероды и их производные (анилин, бензойная кислота, фенол и др.), название ароматические связано с тем, что первые открытые представители ароматических соединений обладали приятным запахом. Основные источники- продукты нефтепереработки (пластмасса) и каменноугольной смолы.
в) свойствами канцерогенов обладают также некоторые эндогенные продукты (от греческого endos -внутри +genos-pofl), т.е. внутреннего происхождения, при избыточном накоплении или качественных изменениях. Это стероиды – группа органических веществ растительного и животного происхождения, включая стерилы – органические вещества входящие в состав жиров; витамины группы Д, половые гормоны (от греческого слова hormaino – гормоны – привожу в движение, побуждаю, иначе физиологически активные вещества, вырабатываемые (выделяемые в кровь) железами внутренней секреции (от латинского слова sekretio – отделение) и участвующие в регуляции функций организма; гормоны коркового слоя надпочечников; различные сердечные гликозиды (сапонины). Гликозиды – группа органических веществ растительного происхождения, распадающихся при воздействии ферментов (от латинского слова fermentum – закваска, сложные органические вещества белковой породы, содержащиеся в организмах животных и растений и в миллионы раз ускоряющие химические процессы в них, играют важнейшую роль в обмене веществ). Гликозиды распадаются при кипячении с разведенными кислотами большей частью на сахар (глюкозу) и какое-либо другое органическое соединение, не являющееся сахаром (так называемый аглюкон). Сапонины (от латинского sapo – мыло) – сложные органические из группы гликозидов, содержащиеся в некоторых растениях. Это и некоторые алколоиды (от арабского al-qili – щелочь + греческое lidos – вид) – химические азотосодержащие органические вещества, главным образом растительного происхождения, обладающие свойствами оснований (щелочей). Для алкалоидов характерно присутствие в них некоторых гетероциклических (гетеро – от греческого слова heteros – другой) соединений с циклическим (кальциевым) строением, в состав цикла которых входят атомы не только углерода, но и других элементов(азота, кислорода, серы идр.). Алкалоиды большей частью ядовиты, хотя некоторые в малых дозах применяются в медицине (стрихнин, морфин, хинин, кофеин и др.). Но это не значит, что надо бояться всего. Например, многие гликозиды оказывают сильное физиологическое действие на организм и применяют в медицине. Просто надо быть грамотными. Чрезмерный навязчивый страх болеть от канцерогенных веществ раком может вызвать заболевание – канцерофобию.
3) Онкогенные вирусы. Онкогенез (от греческогк onkos – опухоль и genesis – происхождение, образование) – процесс превращения нормальных клеток, в атипичные. Основными возбудителями некоторых естественно возникающих опухолей являются онкогенные вирусы (опухолеродные вирусы), обусловленные онкогенами – генами обуславливающими превращение (трансформацию) нормальных клеток в злокачественные. Онкогены присутствуют в геномах (геном от английского genome и от греческого genos – происхождение) комплекс генов – материальных носителей наследственности, который содержится в хромосомах и обеспечивающий преемственность в поколениях того или иного признака или свойства организма некоторых онкогенных ДНК (дезоксирибонуклеиновая кислота) – содержащих вирусов и ретровирусов (от латинского слова retro – назад + вирусы), семейство РНК – (рибонуклеиновая кислота) – содержащих вирусов. Обнаружены у всех позвоночных (в т.ч.
К.Ямагива и К.Итикова (1915); радиогенное – французский ученый А.Лакассань (1932) и пр. в зависимости от индуцирующего (побуждающего) агента. Советский ученый Ш.А.Зильбер создал вирусогенетическую теорию опухолей. Быстрое развитие клинической онкологии связано с успехами хирургии (Н.Н.Петров, П.А.Герцен и др.), радиологии, химиотерапии, иммунологии.
Не преуменьшая опасности онкологических заболеваний, при своевременном и грамотном лечении вам может быть обеспечено стойкое выздоровление. Несмотря на выдающиеся достижения и огромные затраты на исследования природы онкозаболеваний, до сих пор в мировой практике не установлен ключевой механизм злокачественного перерождения. Мы этим самым не хотим сказать, что все это является серьезным препятствием в борьбе с этим заболеванием. Никто еще не доказал, что они- раковые клетки заложены Его Величеством Природой во зло, а не во благо. Они своим поведением в организме напоминают ядерную цепную реакцию. Мы из истории знаем, что это свойство было использовано (опробовано) во зло, т.е. создали орудие уничтожения – бомбу, потом только додумались использовать во благо – как топливо.Может придет время, когда ученые научатся использовать эту способность раковых клеток увеличиваться в количестве, оперативности перехода их по лимфатическим сосудам, перескакивая с органа к органу молниеносно, образовывая новые и новые очаги болезни. Каково же их предназначение их в наших генах? Природа ничего просто так не создает, не заложит в схему инженерной системы человека, растений, животных. Это может быть функцией санитара, который убирает омертвевшие с возрастом клетки и быстро востанавливает их, таким образом гарантируя долголетие. Эти наши гипотезы. А может быть и множество других функций во благо. Еще высший разум нам в этой области не открыл завесу. Придет время (с помощью Всевышнего), когда небольшая прививка или еще что-то направит свойство этих клеток на пользу, хотя бы обезопасит нас от заболевания. В прошлом было немало примеров того, как практика намного опережала теорию – драматические события с черной оспой-бичом человечества в прошлые века. В древнем Китае ученые не знали биологических свойств вируса оспы, но сумели создать эффективную вакцину против черной оспы. Долог путь раскрытия тайны природы онкологического заболевания. Не касаясь магических знаний врачей древности, отметим некоторые открытия ученых, помогающих приподнять завесу над тайнами рака. Так, в 1857 году Пастер открыл у микроорганизмов ранее неизвестное явление анаэробиоза (брожения) или способности клеток жить без кислорода. Он же установил, что при систематическом поступлении кислорода к анаэробам они переходят на кислородное дыхание ("Эффект Пастера"). В 1910 году О.Варбург открыл анаэробное дыхание и в клетках высших животных, включая человека. Он доказал, что раковое перерождение клеток – это результат кислородного голодания. В 50-е годы К.Ниши высказал мысль о том, что недостаток кислорода в организме вызывает накопление окиси углерода "угарного газа", который и вызывает рак. А в 80-е годы наш соотечественник В.Тишенко установил, что дефецит кислорода приводит к нарушению частотно-резонансного ритма клетки, его зашлаковыванию и, в конечном счете, к раку. Таким образом, все упомянутые ученые в разное время рассматривали дефицит кислорода как стимулятор озлокачествления. С этим можно согласится, но с некоторой коррекцией. При систематическом дефиците кислорода клетка переходит на иной тип дыхания анаэробный гликолиз -(анаэроб от греческого слова an – частица отрицания + аег – воздух, живущий при отсутствии свободного молекулярного кислорода и гликолиз от греческого слова glykys – сладкий + lysis – разложение, растворение – распад углеводородов в животном организме без участия кислорода, с образованием молочной кислоты) и освобождающая при этом энергия используется организмом в процессе жизнедеятельности. Переход клетки на анаэробный гликолиз осуществляется не прямым переключением, а через команду соответствующих генов, активизировавших свои функции.
Исследование в области вирусологии и иммунологии
рака
Эта тема освещалась часто на страницах очень популярного журнала "Наука и жизнь". Основой этого параграфа являются статьи доктора биологических наук профессора Г.Абелева. ("Еще один шаг к разгадке тайны рак" № 11, 1971 г.) ("От гипотезы к теории" № 3, 1974 г.,) Л.Киселева ("Старые теории – новые открытия" № 12, 1970 г.), В.Азерникова ("Продолжение следует", № 1, 1968 г.), Т.Кутузовой ("По следам неизвестного вируса", № 2, 1973 г), материалы Международного симпозиума по специфическим опухолевым антигенам, проходившем в Сухуми 1965 году и др. Научное направление вирусологии и иммунологии рака складывалось очень медленно и мало влияло на современников до поры до времени. В начале столетия была высказана простая мысль, что вирусы могут быть причиной рака, так как при некоторых заболеваниях наблюдается на гибель клеток, а стимуляции из размножения (Боррель, 1903; Мечников, 1909). Затем в 1908 и 1911 годах открытие первых опухолевых вирусов – лейкоза и саркомы кур (Эллермани, Банг, Риус). Долгие годы затишья в этой области или неудачных попыток найти новые опухолеродные вирусы и только через двадцать с лишним лет -открытие вируса кроличьей папилломы (Шоуп, 1933). Были затем непрерывные открытия в области химического канцерогенеза, которые для большинства исследователей свидетельствовали, что опухоли могут возникать от разных причин: облучения, химических веществ, а очень немногие и от вирусов. И все же некоторые ученые были убеждены, что главная и универсальная причина рака – вирусы. Среди них – основатели современной вирусологии рака ЛАЗильбер и американский вирусолог Людвиг Гросс.