Vznik nádorů 2.část
Jiří Antonín Votýpka, Praha 1971
2. Vnímavý hostitel, hostitelská buňka
Za hostitele lze považovat obecně jakékoliv buňky tkání mnohobuněčných organismů, které jsou vybaveny geneticky aktivní DNA.V lidském těle jsou to prakticky všechny pravé buňky, mimo zralých erytrocytů.Potencionálně významnější jsou buňky s velkou reprodukční schopností,především buňky rychle se dělící, s velkým jádrem a fyziologicky mladé.Naproti tomu však též buňky staré, u kterých je větší pravděpodobnost mechanického nebo jiného poškození méně pružné buněčné membrány.Proti normálním tkáním budou bezesporu ke vzniku neoplastií vnímavější buňky, které se dostaly z tkáně do volného prostoru.Tento fakt se odráží v OSGOODově teorii principu negativní zpětné vazby při tvorbě chalpnů.(120)Uvedený stav vzniká všude tam, kde dochází ke zničení nebo odumření části sousedních buněk ve tkáni. Účast zánětlivých procesů při vzniku neoplastií dala vznik řadě teorií a je již dlouho studována.(129)O vnímavosti hostitelské buňky nebo organismu rozhoduje řada okolností, z nichž některé uvádím:
a)genetická zátěž
b)stav imunosystému
c)vliv karcinogenů a jim podobných látek a faktorů
d)membránová propustnost
a) genetická zátěž
Jsou známé chromosomální aberace, které se projevují v organismu fyziologickými změnami.Tyto změny mohou být nejrůznějšího rázu.(přehled 126) Jistě nejvýznaměji rozhodují o predispozici ke vzniku neoplastií defekty v enzymatickém vybaveni buněk,pruchy v tvorbě protilátek apod. Přesto,že mi nejsou dosud známy práce popisující specifické poruchy v enzymatickém metabolismu nukleových kyselin, musím tyto předpokládat.(26,62,65)
b) stav imunosystému
Snížená tvorba protilátek může být záležitostí kongenitální, nebo vzniká pod přímým vlivem látek,faktorů a organismů z vnějšího prostředí, které blokují imunogenní systém v nejrůznějších fázích.(174) žije-li organismus ve svém normálním (po generace zásadně nezměněném)životním prostředí setkává se během svého vývinu s řadou látek anitigenní povahy.Čím více se s nimi setkává, tím více se \“trénuje\“ jeho imunosystém v účelných odpovědích.Reakce se mohou zvyšovat nebo tlumit. Vždy však dochází k reakci a tím k činnosti imunosystému.Odstraní-li se, nebo sníží počet provokačních antigenních agens, organismus odvyká využívat imunosystém a jeho reakce na nové podněty jsou neadekvátní, buď žádné nebo snížené,případně příliš bouřlivé.Významné pro vznik neoplasmat se zdají být snížené nebo vymizelé reakce na přítomnost antigenů.(127)
b.1 Význam bakterií
Bakterie a některé jiné mikroorganismy jsou přítomní v životním prostředí všech vyšších organismů.Sledujeme-li význam bakterií v životě mnohobuněčných organismů, setkáváme se například u člověka se spojitým spektrem mezi bakteriemi saprofytickými a patogeními.Význam hlavních zástupců bakterií saprofytických je viceméně znám.Význam mikroorganismů, které patří do normální flóry lidského těla je dnes studován v nových koncepcích.(44,107)O významu pathogenních mikroorganismů se objevují jen kusé, mnohdy však tendenční zprávy vyusťující často v dogmata. Obecně lze řícim že jestliže jsou patogenní organismy v přírodě přítomny pak bezesporu mají svůj nezastupitelný význam.
b.2 Údržba funkčnosti obraných mechanismů
Na interreakcích makroorganismus – mikroorganismus lze částečně tento význam objasnit.Bohatá antigenní struktura je nápadným hýřením kombinací antigenních složek v povrchových (dostupných) vrstvách bakterií.Nejbohatší bývá u vysloveně pathogenních druhů. Malé rozměry a krátká generační doba množeení zaručují všedypřítomnost různých druhů bakteriíí a napomáhají tak kontinuitě interreakcí mezi makro a mikrorganismem. Lymfatická tkáň, krvetvorný systém a krevní elementy bílé krevní řady jsou hlavními producenty protilátek vznikajících v organismu. Mikroorganismus se snaží dosáhnout stále další metabolicky přitažlivé lokality v makroorganismu nejrůznějším způsobem. Makroorganismus se stejně nápaditě brání.Ideálním vztahem v této situaci je \“příměří\“ mezi oběma stranami s občasnými atakami obou antagonistů. Porucha této rovnováhy se projeví prakticky hned.Je-li potlačen mikroorganismus (například saprofyt), pak na jeho místo, které uvolnil, může vninout resistentnější kmen nebo pathogenní druh.Klesne-li naproti tomu obranyschopnost organismu, poruší se revnováha ve prospěch mikroorganismu.Pak se může stát z podmíněně pathogenního druhu vyslovený pathogen.
b.3 Úloha pathogenních mikroorganismů
Přítomnost pathogenního druhu zaručuje maximální činnost imunitního systému organismu. Význam pathogenních druhů bakterií může být chápán v podstatě ve dvou souvislostech se vznikem neoplastií.Pathogenní organismus se objeví všude tam, kde dojde k mechanickému nebo jinému poškození celistvosti, případně funkce buňky.Z každé poškozené buňky se může za jistých okolností dostat do volného prostředí i celistvá nukleová kyselina a dát tak vznik vhdoným fragmentům N-DNA.Všudypřítomnost saprofytických i pathogenních mikroorganismů toto riziko podstatně snižuje.Mnohé druhy bakterií vylučují například ectracelulární desoxyribonukleázu, která degraduje genetickou DNA na metabolické složky apod.To si všímáme osudu pouze jedné složky poškozené buňky ve vztahu k významu pathogenních mikroorganismů.Neméně významné jsou důsledky překonaných infekcí, které vyvolávají pathogenní druhy bakterií. Jen jakýmsi stínem procesu jsou používané aktivní imunisace, kdy organismus zdolává jen neplnohodnotné infekční agens.Probíhající infekce v neléčených případech mobilizuje všechny složky imunosystému, obrazně řečeno používá všech dostupných \“materiálů a strategiií\“.Pro organismus je důležité, že získal zkušenost z úspěšného boje s infekcí.Strategii pak využije při dalších infekcích.Navíc si vytvoří na kratší nebo delší dobu dostatečné množství specifických i šíře působících protilátek.Do \“imunogenní paměti\“ je uložena matrice příslušné protilátky (antigenu?) a to na tím delší dobu, čím častěji byla matrice využita, případně i čím nesnadněji imunosystém infekci zdolával.
b.4 Vliv virů na imunosystém
Tím čím jsou bakterie pro organismus, tím jsou viry pro buňky. Jinými mechanismy se dosahuje stejného účinku.Mnohdy reakce makroorganismu překryje imunoreakci vlastní ohrožené buňky, nebo buněčné populace.Struktura povrchu virové partikule je vyjímečně rozmanitá.Umožňuje tak tvorbu řady specifických protilátek, tak i stimulaci obranných reakcí buňky.I na této úrovni se uplatňuje podobný vztah rovnováhy mezi viry a buňkami, jako mezi makroorganismem a bakterií.Oslabení obranných reakcí u buněčných jedinců vede k pronikání viru, změně genomu, případně k likvidaci buňky.Typ imunoreakce se nepochybně liší od známé tkáňové imunity, kde jsou imunokompletní výkonné buňky lymfocytární řady i od imunity humornální.Významné a odlišné v tomto směru jsou všechny reakce buněk proti nukleovým kyselinám virů.Považuji obecně buňku v tomto směru za plnohodnotně vybavené idividuum, schopné některých specidických imunoreakcí. Příkladem ůže být zneškodnění virových partikulí v těsné blízkosti buněk například vazbou na membránové receptory apod. Význam, který má přítomnost virů v buněčné populaci spatřuji v neustálé stimulaci buněčných imunoreakcí,v ochraně buněk interferencí i v likvidaci meněcenných buněk organismu ve shodě s přírodním výběrem nejodolněších jedinců na buněčné i vyšší úrovni. Význam \“onkogenních virů\“ je ¨diskutován v oddíle 2d.
b.5 Vliv prostředí
Vliv prostředí na imunogenní systém makroorganismu lze rozdělit na faktory, které jeho činnost zvyšují a ty které je tlumí. Obecně látky antigenní povahy přítomné v prostředí stimulují obranné schopnosti organismu, nebo upozorňují organismus na látky a vlivy pro něj nebezpečné.Řada dalších vlivů prostředí více-méně známých působí mnohdy velmi silně na změny imunoreakcí.Změny probíhají směrem ke snížení reakcí.(109,167) Deficitní výživa,přelidnění určité lokality, negativní klimatické a meteorolické vilvy,neúměrná fyzická zátěž (např.hluk, porušení denních rytmů apod.), některé teraupetické zásahy (hemodialýza, imunosuprese, transplantace, použití kortikoidů a antibiotik,které zasahují do preteosyntésy apod.), snižují tvorbu protilátek.Neméně podstatně se uplatňuje psychická zátěž, genetické defekty, faktor věku a pohlaví, vliv některých látek a energií.Zajímavá jsou v tomto směru i zjištění vlivu poruch magnetického profilu zemského povrchu a signifikantně zvýšený počet neoplastií v těchto zónách.(166)Viz také dále v textu.
c. vliv karcinogenů a jim podobných látek a faktorů
Nemohogenní soubor chamických a fyzikálních prostředků a látek označených souborně jako karcinogeny mají v jistém směru stejné účinky.(30) Tím je účinek při katalysaci pravděpodobnosti vznika a snad i při zvýšení rychlosti růstu neoplastií.Účinek karcinogenů se soustřeďuje na:
I. mechanické porušování buněčné a jaderné membrány
II. chemickou degradaci buněčné a jaderné membrány,
III. změny ve struktuře a celistvosti generické DNA,
IV. nefyziologickou stimulaci růstu buněk a
V. vyvolání poruch v rovnovážných energetických systémech buňky.
c.a) vysoká toxicita brání zvrhnutí se buněk v nádorové
Mimo bod II. a III.nejsou látky a vlivy výše uvedené považovány karcinogenní.Obecně pravděpodobnost účinnosti karcinogenů vzrůstá subtoxickou kvantitou, periodicitou a délkou působení.Pravděpodobnost vzniku maligních indukcí, respektive nádorových změn, klesá se zvyšující se toxickou koncentrací, nebo naopak s klesající subtoxickou kvantitou karcinogenů.Vhodné poškození, zároveň se zachováním reprodukční fyziologie buňky pod vlivem karcinogenů je patrně vzácným ale nezbytným dějem při vzniku neoplastií pro malou pravděpodobnost souběhu uvedených podmínek.
c.b) nezávisí na materiálu, ale na velikosti a tvaru
Mezi zajímavé karcinogeny, které mohou sloužit za příklad toho,že poškození buněčné membrány hraje v genezi neoplastií důležitou úlohu, patří celofán a vlákna různých materiálů.(102) U některých buněk vznika při lokální implantaci celofánu v podstatě dvojice semipermeabilních membrán.Po jisté době se buněčná membrána natolik změní (adaptuje?), že je vystavena většímu riziku průniku fragmentu N-DNA, a tím i možnosti vzniku neoplastických změn v buňkách a tkáních.Experimentálně vznikaly v tomto případě sarkomy.(160) V druhém případě bylo použito vláken , respektive jehliček různých velikostí a z různých materiálů,které byly implantovány do tkání (viz též oddíl 1c)Při sledování vzniku neoplastií nebyla zjištěna závislost na druhu materiálu, ale na velikosti a tvarových vlastnostech vláken (!!!)Podle uváděné vlastní teorie lze tento fakt vysvětlit asi takto: menší jehličky zraňovaly v tkáních buňky, avšak příliš malá zranění se brzy hojila a velikost otvorů nedovolovala průnik větších fragmentů N-DNA, které byly geneticky aktivní. U jehliček s vhodnými rozměry mohly dobře pronikat i tyto fragmenty do nitra buněk z poškozených sousedních buněčných jedinců.U větších jehliček docházelo naproti tomu k takovému poškození buněk, že tyto odumíraly a nemohla se tak přirozeně projevit případná neoplastická změna.(74)
c.c. poškození vnitřních struktur buňky bez narušení membrány
Při karcinogeních vlivech, které se soustřeďují na jádro buněk jinými vlivy, než je porušování membranosních systémů buňky, dochází v interkinetickém jádře ke strukturální destrukci a vytváření fragmentů z vlastní DNA. Fragmenty se pak mohou intranukleárně vázat v abnormálních lokalizacích. Při dělení následně dojde k znásobení chybných vazeb, které mohou opět vyústit v letátní důsledky, případně ve vznik neoplastických změn, nebo se uplatní při vzniku jiných geneticky podmíněných syndromů různé závažnosti.Při růstu a dělení podléhá buňka jednak kontrole jaderného aparátu, jednak stimulaci nebo inhibici za vlivu faktorů vnějšího prostředí. Poruší-li se rovnováha ve vztahu jádro – vnější prostředí, může například vyšší koncentrace živin preferovat vitálnější buňky v intenzivnějším růstu. Při překotném růstu a dělení je také vyšší naděje genetických chyb a abnormalit. Též se může uplatnit i následující mechanismus.Buňka se spontálně, nebo jinak vzniklou geneticky fixovanou abnormalitou se může lépe adaptovat na jinak defektní prostředí v tkáni, než buňka normální.(35,136) Další růstem a při následných děleních si takto změněná buňka může též změnit a optimálně přizpůsobit nejbližší prostředí. Poruší se regulační vliv ostatních nezměněných buněk, dojde nutně k prosperitě resistentních a vitálních buněčných jedinců.To je často počátek nádorového bujení.Buňka v tkáni je omezena sousedními buňkami přinejmenším v příjmu živin, koncentrací odpadních metabolitů, nedostatkem prostoru apod.
c.d. smrtící nezávislost buněčných klonů
V souvislosti s konstatováním v minulé kapitole se naskýtá částečné vysvětlení i vzniku metastáz. Když se určitý změněný klon buněk vymanil ze závislosti na popsaných regulačních mechanismech, dochází po určitém čase spontálního rychlého růstu, k jeho omezení z podobných příčin,které jsou v normálních tkáních.(živiny, metabolity,prostor aj.) Jediným východiskem k přežití změněných buněk je rychlé rozšíření do volných oblastí, to znamená všude tam, kde nejsou nádorové buňky omezovány v růstu.Dochází k expanzivnímu růstu, buňky prorůstaví tkáněmi,stimulují vyšší prokrvení a opět nalézají další lokalizace k založení nových kolonií změněného klonu.Velmi často jsou příhodná místa značně vzdálená, vždy však kopírují proud krve a lymfy.Ta místa,kde je koncentrace faktorů omezujících jejich růst jsou i místy nejvyšší koncentrace těchto buněk.Nedostatečná kontrola vyváženého růstu nakonec v důsledcích usmrtí nejen hostitelský makroorganismus ale i celou populaci novotvořených buněk.
c.e. Inhibitory enzymů napomáhají nádorovým zvratům
arsén – fluór – citrany
Mezi látkami blízkými karcinogenům je významná skupina enzymatických inhibitorů, které mají i epidemiologický význam. Některé z nich jsou oficiálně řazeny mezi karcinogeny.Mezi zajímavé enzymatické inhibitory patří arsén, fluór a citrany, patrně i jiné dnes nepodezřelé látky.
Tyto látky jsou inhibitory DNás a patrně i jiných enzymů účastnících se na protektivním rozkladu geneticky aktivních nukleových kyselin.Sloučeniny arsenu jsou jedovaté, ale i karcinogenní.(129)(Viz též oddíl IV.) Sloučeniny fluóru jsou toxické a patrně stejně karcinogenní jako arsen. Citrany jsou považovány za neškodné látky.Pro jejich obecné rozšíření (nápoje,tabák aj.) není jejich význam zanedbatelný. Arsén a fluór mají společné antagonisty selen a jód.Protektivní ĺoha selenu byla prokázána v řadě prací zabývajících se indukcí neoplastických změn.(123) Studie o bezpečných netoxických dávkách fluóru a sledování jeho kinetiky v organismu člověka euforicky zavedly sloučeniny fluóru do masové prevence ve stomatologii.(135)Negativní stránky tohoto kroku zjistíme až v průběhu příštích desítiletí například při zvýšeném výskytu neoplastií v zažívacím traktu. Minerální vody, čj,průmyslová hnojiva, preventivní medikace, užívání zubních fluórových past, stejně jako výroba hliníku, superfosfátu,plstických hmot a sklášský průmysl to vše přisípá k nebezpečnému nadbytku fluóru v životním prostředí. Jistě se jedná ještě o subtoxické dávky, ale tato koncentrace může rušivě zasahovat do enzymatických cyklů ohrožených buněk.Toxicita není v tomto případě měřítkem škodlivosti fluóru.
Přidejte odpověď