Co dzieje się nie tak z normalną komórką, gdy staje się nowotworowa?

Kiedy normalna komórka przekształca się w komórkę nowotworową, zachodzi kilka zasadniczych zmian. Zmiany te zakłócają regularny wzrost, podział i interakcję komórki z otoczeniem, co prowadzi do niekontrolowanego wzrostu i innych cech charakterystycznych dla raka. Oto kilka kluczowych zmian, które mają miejsce:

1. Rozregulowany podział komórek:

- Zwykle komórki podlegają ściśle regulowanemu procesowi podziału, aby utrzymać wzrost i naprawę tkanki. Komórki nowotworowe tracą tę regulację, dzieląc się szybko i w sposób niekontrolowany. Powoduje to gromadzenie się nadmiernych komórek, tworząc guz lub złośliwy wzrost.

2. Uszkodzenia i mutacje DNA:

- Mutacje genetyczne kumulują się w komórkach nowotworowych, zakłócając geny zaangażowane w podział, wzrost i inne istotne funkcje komórek. Mutacje te mogą wynikać z różnych czynników, w tym toksyn środowiskowych, stresu oksydacyjnego, promieniowania lub błędów podczas replikacji DNA. Niektóre mutacje występują w genach, które odgrywają kluczową rolę w regulacji wzrostu komórek i zapobieganiu rozwojowi raka, znanych jako onkogeny i geny supresorowe nowotworów.

3. Trwała angiogeneza:

- Angiogeneza, tworzenie nowych naczyń krwionośnych, jest normalnym procesem niezbędnym do wzrostu i naprawy tkanek. Komórki nowotworowe przejmują ten proces, promując rozwój nowych naczyń krwionośnych, które zaopatrują guz w składniki odżywcze i tlen, umożliwiając jego ciągły wzrost.

4. Utrata apoptozy (programowana śmierć komórki):

- Apoptoza to zaprogramowany mechanizm samozniszczenia, mający na celu eliminację uszkodzonych lub niepotrzebnych komórek. Komórki nowotworowe unikają apoptozy, dzięki czemu mogą przetrwać dłużej i gromadzić się w organizmie.

5. Inwazja i przerzuty:

- Komórki nowotworowe rozwijają zdolność do inwazji otaczających tkanek, przełamując normalne bariery ograniczające zdrowe komórki do wyznaczonych im obszarów. Co więcej, niektóre komórki nowotworowe mogą rozprzestrzeniać się do odległych miejsc w procesie przerzutów, tworząc nowotwory wtórne.

6. Przeprogramowany metabolizm:

- Komórki nowotworowe zmieniają swój metabolizm, aby zaspokoić swoje zapotrzebowanie na energię i wzrost. Zmieniają swoje szlaki metaboliczne, często preferując wytwarzanie energii w drodze glikolizy, nawet w obecności wystarczającej ilości tlenu (tzw. „efekt Warburga”).

7. Omijanie układu odpornościowego:

- Komórki nowotworowe mogą uniknąć wykrycia i zniszczenia przez układ odpornościowy poprzez różne mechanizmy. Mogą wykazywać ekspresję cząsteczek, które sprawiają, że wyglądają podobnie do normalnych komórek, lub tłumią aktywność komórek odpornościowych, które normalnie celują w nie i je eliminują.

8. Przeprogramowana tożsamość komórkowa:

- W niektórych przypadkach komórki nowotworowe mogą ulegać zmianom w swojej tożsamości komórkowej, znanym jako przejście nabłonkowo-mezenchymalne (EMT). Dzięki temu mogą utracić swoje typowe cechy nabłonkowe i zyskać zdolność do migracji i inwazji jak komórki mezenchymalne.

Zmiany te zakłócają normalne procesy komórkowe, ostatecznie prowadząc do niekontrolowanego wzrostu, inwazji i rozprzestrzeniania się komórek nowotworowych, ostatecznie przyczyniając się do złożonej i wieloaspektowej natury raka.