Există multe diferențe între celulele canceroase și celulele normale. Unele diferențe sunt bine cunoscute, în timp ce altele au fost descoperite recent și sunt mai puțin bine înțelese. S-ar putea să fiți interesat de modul în care celulele canceroase sunt diferite în timp ce vă confruntați cu propriul dvs. cancer sau cel al celui iubit. Pentru cercetatori, intelegerea modului in care celulele canceroase functioneaza diferit de celulele normale sta la baza dezvoltarii de tratamente menite sa scape corpul celulelor canceroase fara a distruge celulele normale.
Prima parte a acestei liste discută diferențele de bază dintre celulele canceroase și celulele sănătoase. Pentru cei care sunt interesați de unele dintre diferențele mai dificil de înțeles, a doua parte a acestei liste este mai tehnică.
O scurtă explicație a proteinelor din organism care reglează creșterea celulelor este, de asemenea, utilă în înțelegerea celulelor canceroase. ADN-ul nostru poartă gene care, la rândul lor, sunt planul pentru proteinele produse în organism. Unele dintre aceste proteine sunt factori de creștere, substanțe chimice care spun celulelor să se dividă și să crească. Alte proteine funcționează pentru a suprima creșterea. Mutațiile în anumite gene (de exemplu cele cauzate de fum de tutun, radiații, radiații ultraviolete și alți agenți cancerigeni) pot duce la producerea anormală de proteine. Prea mulți pot fi produși sau nu suficient, sau ar putea fi faptul că proteinele sunt anormale și funcționează diferit.
Cancerul este o boală complexă și, de obicei, este o combinație a acestor anomalii care conduc la o celulă canceroasă, mai degrabă decât o singură mutație sau o anomalie a proteinelor.
Celulele cancerului vs. celulele normale
Mai jos sunt câteva dintre diferențele majore dintre celulele normale și celulele canceroase, care, la rândul lor, explică modul în care tumorile maligne cresc și răspund diferit la mediul lor decât tumorile benigne.
- Creștere - Celulele normale se opresc în creștere (reproducând) când sunt prezente suficiente celule. De exemplu, dacă celulele sunt produse pentru a repara o tăietură a pielii, celulele noi nu mai sunt produse atunci când există suficiente celule prezente pentru a umple gaura; când se efectuează lucrările de reparație. În schimb, celulele canceroase nu se opresc în creștere atunci când există suficiente celule prezente. Această creștere continuă duce deseori la formarea unei tumori (un grup de celule canceroase). Fiecare gena din organism poartă un plan care codifică o altă proteină. Unele dintre aceste proteine sunt factori de creștere, substanțe chimice care spun celulelor să crească și să se dividă. Dacă gena care codifică una dintre aceste proteine este blocată în poziția "on" printr-o mutație (o oncogenă) - proteinele factorului de creștere continuă să fie produse. Ca răspuns, celulele continuă să crească.
- Comunicare - Celulele canceroase nu interacționează cu alte celule așa cum fac celulele normale. Celulele normale răspund la semnalele trimise de la alte celule din apropiere care spun, în esență, că "ați ajuns la limita dvs." Când celulele normale "aud" aceste semnale, acestea se opresc din ce în ce mai mari. Celulele canceroase nu răspund acestor semnale.
- Repararea celulară și moartea celulară - Celulele normale sunt fie reparate, fie mor (supuse apoptozei) atunci când sunt deteriorate sau îmbătrânite. Celulele canceroase fie nu sunt reparate, fie nu sunt supuse apoptozei. De exemplu, o proteină numită p53 are sarcina de a verifica dacă o celulă este prea deteriorată pentru a se repara și, dacă da, sfătuiți celula să se sinucidă. Dacă această proteină p53 este anormală sau inactivă (de exemplu, dintr-o mutație în gena p53 ), celulele vechi sau deteriorate sunt lăsate să se reproducă. Gena p53 este un tip de gena supresoare tumorale care codifică proteine care suprimă creșterea celulelor.
- Lipirea - Celulele normale secretă substanțe care le fac să rămână împreună într-un grup. Celulele canceroase nu reușesc să producă aceste substanțe și pot "pluti" departe de locații din apropiere sau prin fluxul sanguin sau prin sistemul de canale limfatice către regiuni îndepărtate din organism.
- Abilitatea de a metastaziza (răspândirea) Celulele normale rămân în zona corpului în care aparțin. De exemplu, celulele pulmonare rămân în plămâni. Celulele canceroase, deoarece le lipsește moleculele de adeziune care cauzează lipicioasă, pot călători prin sânge și sistemul limfatic în alte regiuni ale corpului - au capacitatea de a metastaziza . Odată ce ajung într-o regiune nouă (cum ar fi ganglionii limfatici , plămânii, ficatul sau oasele) încep să crească, formând adesea tumori îndepărtate de tumoarea inițială. (Aflați mai multe despre modul în care se răspândește cancerul .)
- Aspect - Prin microscop, celulele normale și celulele canceroase pot părea destul de diferite. Spre deosebire de celulele normale, celulele canceroase prezintă adesea o variabilitate mult mai mare în dimensiunea celulei - unele sunt mai mari decât cele normale, iar unele sunt mai mici decât cele normale. În plus, celulele canceroase au adesea o formă anormală, atât a celulei, cât și a nucleului ("creierul" celulei). Nucleul apare atât mai mare, cât și mai întunecat decât celulele normale. Motivul pentru întuneric este că nucleul celulelor canceroase conține exces de ADN. Până aproape, celulele canceroase au adesea un număr anormal de cromozomi care sunt aranjate într-o manieră dezorganizată.
- Rata de creștere - celulele normale se reproduc și se opresc atunci când sunt prezente suficiente celule. Celulele canceroase se reproduc rapid înainte ca celulele să aibă șansa de a se maturiza.
- Maturarea - celulele normale mature. Celulele canceroase, deoarece cresc rapid și se împart înainte ca celulele să fie complet mature, rămân imature. Medicii folosesc termenul nediferențiat pentru a descrie celulele imature (spre deosebire de celulele diferențiate pentru a descrie celulele mai mature.) Un alt mod de a explica acest lucru este de a vedea celulele canceroase ca celule care nu cresc și se specializează în celulele adulte. Gradul de maturare al celulelor corespunde "gradului" cancerului . Cancerul este clasificat pe o scară de la 1 la 3, 3 fiind cei mai agresivi.
- Evitarea sistemului imunitar - Când celulele normale se deteriorează, sistemul imunitar (prin intermediul celulelor numite limfocite) le identifică și le îndepărtează. Celulele canceroase sunt capabile să evite (truc) sistemul imunitar suficient de lung pentru a crește într-o tumoare prin scăparea de detectare sau prin secreția de substanțe chimice care inactivează celulele imune care vin la scena. Unele dintre cele mai noi medicamente imunoterapie abordează acest aspect al celulelor canceroase.
- Funcționarea - celulele normale îndeplinesc funcția pe care sunt menite să le îndeplinească, în timp ce celulele canceroase ar putea să nu fie funcționale. De exemplu, celulele albe din sânge normale ajută la combaterea infecțiilor. În cazul leucemiei , numărul de celule albe din sânge poate fi foarte mare, dar din moment ce celulele albe din sângele canceros nu funcționează așa cum ar trebui, oamenii pot fi mai expuși riscului de infecție, chiar și cu un număr ridicat de globule albe. Același lucru poate fi valabil și pentru substanțele produse. De exemplu, celulele tiroidiene normale produc hormoni tiroidieni. Celulele tiroidiene canceroase ( cancerul tiroidian ) nu pot produce hormoni tiroidieni. În acest caz, organismul poate să nu aibă suficient hormon tiroidian ( hipotiroidism ), în ciuda unei cantități crescute de țesut tiroidian.
- Furnizarea de sânge - Angiogeneza este procesul prin care celulele atrag navele de sânge să crească și hrănesc țesutul. Celulele normale suferă un proces numit angiogeneză numai ca parte a creșterii și dezvoltării normale și atunci când este nevoie de țesut nou pentru a repara țesutul deteriorat. Celulele canceroase suferă angiogeneză chiar și atunci când creșterea nu este necesară. Un tip de tratament al cancerului implică utilizarea inhibitorilor de angiogeneză - medicamente care blochează angiogeneza în organism în efortul de a menține tumorile în creștere.
Mai multe diferențe între celulele canceroase și celulele normale
Această listă conține diferențe suplimentare între celulele sănătoase și celulele canceroase. Pentru cei care doresc să ignore aceste puncte tehnice, vă rugăm să treceți la următoarea subpoziție denumită rezumând diferențele.
- Evitarea supresoarelor de creștere - Celulele normale sunt controlate de supresoare de creștere (tumorale). Există trei tipuri principale de gene supresoare tumorale care codifică proteine care suprimă creșterea. Un tip spune celulelor să încetinească și să oprească împărțirea. Un tip este responsabil pentru fixarea modificărilor în celulele deteriorate. Cel de-al treilea tip este responsabil de apoptoza menționată mai sus. Mutațiile care au ca rezultat faptul că oricare dintre aceste gene supresoare tumorale este inactivat permite celulelor canceroase să crească necontrolate.
- Invazivitatea - Celulele normale asculta semnalele din celulele invecinate si se opresc din ce in ce mai mult atunci cand infecteaza tesuturile din apropiere (numita inhibitie a contactului). Celulele canceroase ignora aceste celule si invada tesuturile din apropiere. Tumorile benigne (non-canceroase) au o capsulă fibroasă. Acestea pot împinge în sus țesuturile din apropiere, dar nu invadează / interminglează cu alte țesuturi. Celulele canceroase, dimpotrivă, nu respectă limitele și invadează țesuturile. Acest lucru are ca rezultat proiecțiile degetului care sunt adesea observate pe scanările radiologice ale tumorilor canceroase. Cuvântul cancer, de fapt, provine din cuvântul latin pentru crab, folosit pentru a descrie invazia de craburi a cancerului în țesuturile din apropiere.
- Sursa de energie - Celulele normale capătă cea mai mare parte a energiei lor (sub forma unei molecule numite ATP) printr-un proces numit ciclul Krebs și doar o cantitate mică de energie printr-un proces diferit numit glicoliză. In timp ce celulele normale produc cea mai mare parte a energiei lor in prezenta oxigenului, celulele canceroase produc cea mai mare parte a energiei in absenta oxigenului. Acesta este motivul care stă la baza tratamentelor cu oxigen hiperbaric, care au fost utilizate experimental (cu rezultate dezamăgitoare până acum) la unii oameni cu cancer.
- Mortalitatea / imortalitatea - Celulele normale sunt muritoare, adică au o durată de viață. Celulele nu sunt proiectate să trăiască pentru totdeauna, și la fel ca oamenii în care sunt prezenți, celulele îmbătrânesc. Cercetatorii incep sa se uite la ceva numit telomeres , structuri care detin ADN impreuna la sfarsitul cromozomilor, pentru rolul lor in cancer. Una dintre limitările la creșterea celulelor normale este lungimea telomerilor. De fiecare data cand o celula se imparte, telomerele devin mai scurte. Cand telomerele devin prea scurte, o celula nu mai poate fi divizata si celula moare. Celulele canceroase au descoperit o modalitate de a reînnoi telomerele, astfel încât să poată continua să se împartă. O enzimă numită telomerază lucrează pentru a prelungi telomerii, astfel încât celula să se poată diviza pe termen nelimitat - în esență devenind nemuritoare.
- Abilitatea de a se "ascunde" - Mulți oameni se întreabă de ce cancerul poate să reapară ani și, uneori, decenii după ce pare să fi dispărut (mai ales în cazul tumorilor cum ar fi cancerul de sân pozitiv al receptorilor de estrogen.) Există mai multe teorii despre care se poate recurge la cancere . În general, sa crezut că există o ierarhie a celulelor canceroase, unele celule (celule stem canceroase) având capacitatea de a rezista la tratament și de a rămâne latente. Aceasta este o zonă activă de cercetare și extrem de importantă.
- Instabilitatea genomică - Celulele normale au ADN normal și un număr normal de cromozomi. Celulele canceroase au adesea un număr anormal de cromozomi, iar ADN-ul devine din ce în ce mai anormal, deoarece dezvoltă o multitudine de mutații. Unele dintre acestea sunt mutații ale conducătorilor auto, ceea ce înseamnă că determină transformarea celulei ca fiind canceroasă. Multe dintre mutații sunt mutații ale pasagerilor, ceea ce înseamnă că nu au o funcție directă pentru celula canceroasă. Pentru unele tipuri de cancer, determinarea mutațiilor de șofer ( profil molecular sau testarea genetică ) permite medicilor să utilizeze medicamente specifice care vizează în mod specific creșterea cancerului. Dezvoltarea unor terapii vizate, cum ar fi inhibitorii EGFR pentru cancerele cu mutații EGFR, este una dintre zonele cu creștere mai rapidă și progresează în tratamentul cancerului.
Modificările multiple necesare pentru ca o celulă să devină canceroasă
După cum sa menționat mai sus, există multe diferențe între celulele normale și celulele canceroase. De remarcat este și numărul de "puncte de control" care trebuie să fie ocolite pentru ca o celulă să devină canceroasă.
- Celula trebuie să aibă factori de creștere care îi determină să crească chiar și atunci când creșterea nu este necesară.
- Trebuie să se sustragă proteinelor care direcționează celulele să se oprească în creștere și să moară când devin anormale.
- Celula trebuie să se sustragă de la alte celule,
- Celulele trebuie să-și piardă "lipicioasa" normală (molecule de adeziune) pe care o produc celulele normale.
În general, este foarte dificil pentru o celulă normală să devină canceroasă, care ar putea părea surprinzătoare, având în vedere că unul din doi bărbați și una din trei femei vor dezvolta cancer în timpul vieții. Explicația este că în corpul normal, aproximativ trei miliarde de celule se împart în fiecare zi. "Accidentele" în reproducerea celulelor cauzate de ereditate sau cancerigeni în mediul în timpul oricăreia dintre aceste diviziuni pot crea o celulă care, în urma mutațiilor ulterioare, se poate dezvolta într-o celulă canceroasă.
Tumori benigne vs. maligne
După cum sa menționat mai sus, există numeroase diferențe între celulele canceroase și celulele normale care formează tumori benigne sau maligne. În plus, există modalități prin care tumorile care conțin celule canceroase sau celule normale se comportă în organism. Unele dintre aceste diferențe suplimentare sunt consemnate în acest articol privind diferențele dintre tumorile benigne și maligne .
Conceptul de celule stem canceroase
După discutarea acestor numeroase diferențe între celulele canceroase și celulele normale, s-ar putea să te întrebi dacă există diferențe între celulele canceroase. Faptul că există o ierarhie a celulelor canceroase - unele având funcții diferite decât altele - reprezintă baza discuțiilor privind celulele stem canceroase, așa cum sa discutat mai sus.
Încă nu înțelegem cum se pot ascunde celulele canceroase de ani sau zeci de ani și apoi se reapărută. Se crede că unii "generali" din ierarhia celulelor canceroase denumite celule stem canceroase pot fi mai rezistente la tratamente și au capacitatea de a dormi atunci când alte celule canceroase sunt eliminate prin tratamente cum ar fi chimioterapia. În timp ce în prezent tratăm toate celulele canceroase dintr-o tumoră ca fiind identice, este probabil că în tratamentele viitoare vor fi luate în considerare în continuare unele dintre diferențele în celulele canceroase într-o tumoare individuală.
Linia de fund pe diferențele dintre celulele normale și celulele canceroase
Mulți oameni devin frustrați, întrebându-se de ce nu am găsit încă o modalitate de a opri toate cancerele în calea lor. Înțelegerea numeroaselor modificări pe care o celulă suferă în procesul de a deveni o celulă de cancer poate explica o parte din complexitate. Nu există un singur pas, ci mai multe, care sunt abordate în mod diferit. În plus, este important să realizăm că cancerul nu este o singură boală, ci sute de boli diferite. Și chiar și două tipuri de cancer care sunt aceleași în ceea ce privește tipul și stadiul, se pot comporta foarte diferit. Dacă ar exista 200 de persoane cu același tip și etapă de cancer într-o cameră, ar avea 200 de tipuri diferite de cancer din punct de vedere molecular.
Cu toate acestea, este util să aflăm că, deoarece aflăm mai multe despre ceea ce face o celulă canceroasă o celulă de cancer, obținem o mai bună înțelegere a modului în care se poate opri reproducerea celulei și poate chiar trecerea la o celulă de cancer în prima loc. Se înregistrează deja progrese în această arenă, deoarece se dezvoltă terapii țintite care discriminează în mecanismul lor celulele canceroase și celulele normale. Cercetările privind imunoterapia sunt la fel de interesante, căci găsim modalități de a "stimula" propriile sisteme imunitare pentru a face ceea ce deja știu să facă. Găsiți celulele canceroase și eliminați-le. Stabilirea modului în care celulele canceroase se "ascunde" și se ascundă a dus la tratamente mai bune și, în mod obișnuit, la remisiuni complete, pentru unele persoane cu cele mai avansate tumori solide.
> Surse:
> DeBaradinis, R. și colab. Biologia cancerului: reprogramarea metabolică favorizează creșterea și proliferarea celulelor. Metabolismul celulelor . 2008. 7 (1): 11-20.
> Institutul Național de Cancer. Modul de instruire SEER. Biologie celulară a cancerului. https://training.seer.cancer.gov/disease/cancer/biology/
> Institutul Național de Cancer. Ce este cancerul? Actualizat 02/09/15. https://www.cancer.gov/about-cancer/understanding/what-is-cancer
> Nio, K., Yamashita, T. și S. Kaneko. Conceptul evolutiv al celulelor stem ale cancerului de ficat. Molecular Cancer . 2017. 16 (1): 4.