Опухолевая регуляция

В последние годы немало работ в области клеточной биологии было посвящено поискам причин рака и способов его лечения. Опухолевые клетки проявляют ряд свойств, опасных для организма-хозяина, таких как способность прорастать в другие ткани, а также стимулировать рост капилляров (что обеспечивает пролиферирующим опухолевым клеткам хорошее кровоснабжение). Но одно из определяющих свойств опухолевых клеток-это аномальная реакция на сигналы, контролирующие деление нормальных клеток. Опухолевые клетки делятся сравнительно бесконтрольно до тех пор, пока не убивают хозяина. Это фатальное отсутствие сдерживающего фактора явилось стимулом для интенсивного исследования регуляции клеточного деления. Одним из результатов было появление множества широко разрекламированных успехов в этой области, многие из которых, казалось, позволяли уже понять, каким образом контролируется деление клеток и что в нем нарушено при раке. В недалеком прошлом фундаментальное отличие раковых клеток от нормальных видели в изменениях содержания циклических нуклеотидов, текучести мембраны, секреции белков, цитоскелета, ионной проводимости и многого другого... Хотя истинные молекулярные механизмы трансформации пока неясны, очевидно, что деление опухолевых клеток как в культуре in vitro, так и в тканях гораздо менее подвержено регуляции по принципу обратной связи, чем деление нормальных клеток. Например, раковые клетки в культуре обычно продолжают делиться, когда нормальные уже не делятся из-за контактного торможения. В результате они наползают друг на друга, когда не имеют больше возможности распластываться по поверхности культуральной чашки (рис. 11-12). Кроме того, опухолевым клеткам для роста требуется меньше ростовых факторов, чем нормальным клеткам (иногда это, возможно, объясняется способностью опухолевых клеток вырабатывать собственные факторы роста). [c.149]

По-видимому, большое значение в процессах регуляции клеточного деления имеет группа белков, программируемых так называемыми онкогенами. Измененные (мутантные) формы этих генов обнаруживаются в опухолевых клетках и входят в ряде случаев в виде соответствующих РНК-копий в состав онкогенных (т.е. вызывающих опухоли) ретровирусов. Первым открытым онкогеном был ген sr , входящий в состав вируса саркомы Рауса. Программируемый им белок, продукт гена sr , оказался протеинкиназой, которая в отличие от протеинкиназ класса А и протеинкиназы С катализировала фосфорилирование определенного спектра клеточных белков по остаткам тирозина, а не по остаткам серина и треонина, Дальнейшие исследования показали, что такая активность присуща некоторым рецепторам факторов роста, в частности рецептору эпидермального фактора роста. Ген erd, программирующий аналог этого рецептора, был обнаружен в составе онкогенного вируса птичьего миелобластоза, В настоящее время открыто несколько десятков онкогенов. В большинстве изученных случаев продукты этих онкогенов в здоровых клетках являются участниками передачи митогенных (т. е. управляющих, митозами) сигналов. В ряде опухолей, в том числе человеческих, найдены онкогены, программирующие аналоги белка G,воспринимающего сигна-, лы от комплексов эффектор - рецептор (в частности, онкогены Н—ras и К—ras) онкогены, программирующие синтез аналогов самих факторов роста, например онкоген sis, входящий в состав вируса саркомы обезьян, продукт которого является аналогом фактора роста, выделяемого тромбоцитами (клетками крови, участвующими в процессе свертывания) онкогены, продуктами которых являются аналоги ядерных белков, по-видимому, участвующих на заключительных этапах каскада превращений, возникающего в ответ на митогенный сигнал (онкогены туе, fos и др.). [c.428]

Опухолевые клетки утрачивают нормальный механизм регуляции роста [10] [c.149]

Возможно, онкогены нарушают нормальный механизм регуляции роста тем, что препятствуют нормальной дифференцировке клеток, приводящей к ограничению их ростовых потенций. Действительно, многие опухолевые клетки дифференцированы в меньшей степени, чем их нормальные аналоги. Это особенно характерно для лейкозных клеток человека отсюда представление о лейкозах как результате того, что на каком-то этапе блокировано созревание определенных клеток-предшественников. Поскольку такие клетки способны непрерывно делиться, появляется постоянно растущая популяция-опухоль, В пользу этого предположения говорит и анализ эффектов, вызываемых вирусными онкогенами. Например, один из ретровирусов вызывает трансформацию предшественников эритроцитов. Если вирусный онкоген инактивируется в результате мутации, незрелые клетки начинают дифференцироваться и теряют опухолевые свойства. [c.155]

В монографии освещены актуальные вопросы клеточной биологии. Представлены современные концепции и достижения, касающиеся различных аспектов характеристики нормальных и опухолевых клеток. Для разработки новых подходов избирательного воздействия на злокачественно трансформированные клетки приведен сравнительный анализ данных регуляции размножения и клеточного метаболизма в условиях организма и культуры ткани. [c.2]

Многие популяции нормальных клеток в организме активно пролиферируют, а их размножение тщательно контролируется определенным балансом процессов образования и гибели клеток. Опухолевая клетка ускользает от этого контроля, в результате чего развивается опухоль, или неоплазма. Некоторые типы опухолевых клеток пролиферируют быстро, другие — медленно, но в любом случае темп размножения опухолевых клеток превышает темп их гибели. Таким образом, общим свойством опухолевых клеток является нарушение регуляции их роста. [c.5]

Интенсивный Г. происходит в скелетных мышцах, где он поставляет энергию для мышечных сокращений, а также в печени, сердце, мозге животных и человека. В клетках осуществляется тонкая регуляция окислит, и анаэробного обмена Подавление Г. дыханием в присут. О2 (эффект Пастера) обеспечивает клетке наиб, экономный механизм образования богатых энергией соединений. В тканях, где такой эффект отсутствует (напр., в эмбриональных и опухолевых), Г. протекает очень активно. В нек-рых тканях с интенсивным Г. наблюдается подавление тканевого дыхания (эффект Крабтри). [c.580]

Самое страшное и непостижимое в проблеме рака — это то, что нормальные клетки в ответ на тысячи разнообразных воздействий химическо-кого, физического или физиологического характера и часто даже без очевидных причин изменяются всегда одинаковым образом они вырождаются в раковые клетки. Их обмен веп еств, рост и размножение растормаживаются, выходят из-под контроля. Превратившись в опухолевые, эти клетки заглушают нормальные и в конце концов приводят к смерти организма. Мы еще не знаем точно, в чем заключается это растормаживание . Нам лишь ясно, что оно обусловлено разными причинами изменением генетической информации, т. е. мутацией (например, вследствие радиоактивного облучения), а также нарушением нормальной регуляции обмена веществ в цитоплазме и многим другим. Все это здесь мы обсуждать не можем. Зададимся другим вопросом независимо от того, как возникли раковые клетки, вызывают ли они со стороны организма реакцию, подобную той, которую вызывают чужеродные агенты Разделяет ли организм их на свои и не свои Считает ли он их опасными [c.367]

Название гена one (от англ. on ogenesis) связано с названием процесса, который он вызывает онкогенез или опухолевая трансформация культивируемых клеток. Она выражается в нарушении регуляции роста и вследствие этого в неограниченном делении клеток. За появление опухолеродных клеток могут быть ответственны как вирусные, так и клеточные опс-гены. [c.492]

ДНК каждого клонированного гена из обоих кластеров транскрибируется РНК-полимеразой II в системе транскрипции in vitro на основе экстракта культуры опухолевых клеток человека. Это свидетельствует о том, что каждый ген представляет собой индивидуальную транскрипционную единицу. Более того, транскрипция in vitro всех зародышевых, эмбриональных и зрелых генов, за исключением S-глобинового гена, происходит с сопоставимой эффективностью. Таким образом, регуляция транскрипции глобиновых генов в ходе развития, вероятно, определяет- [c.230]

Как РНК-, так и ДНК-содержащие опухолевые вирусы вызывают неопластическую трансформацию клеток, потому что присутствие в клетке вирусной ДНК индуцирует синтез новых белков, нарушающих регуляцию клеточного деления. Гены, кодирующие синтез таких белков, называются онкогенами. У опухолевых ДНК-вирусов онкогены обычно кодируют нормальные вирусные белки, необходимые для размножения вируса. Иначе обстоит дело у опухолевых РНК-вирусов онкогены, которые они несут, представляют собой модифипированные формы нормальных генов клетки-хозяина - они для размножения вируса не требуются. Поскольку в капсид ретровируса может уместиться лишь некоторое ограниченное количество РНК, необходимые онкогенные последовательности нуклеотидов часто замещают собой существенххую часть генома ретровируса и вирус оказывается дефектным. Мы расскажем позже (см. разд. 13.4.2 и разд. 21.2.1), почему изучение вирусных онкогенов послужило ключом к пониманию причин и природы рака, а также к познанию тех механизмов, которые в норме регулируют рост и деление клеток у многоклеточных организмов. [c.321]

Опухолевые клетки нередко обнаруживают аномальную вариабельность формы и размеров ядер (рис. 21-19), а также числа и структуры хромосом и на практике изменения в морфологии ядер являются для патологов одним из ключевых признаков в диагностике рака. Нри культивировании опухолевых клеток их кариотип часто оказывается крайне нестабильным могут наблюдаться амплификация или делеция генов, потеря, дупликация или транслокация хромосом (или их участков) - все это регистрируется с гораздо большей частотой, чем нри культивировании нормальных клеток. С одной стороны, такая вариабельность в числе и структуре хромосом может быть просто следствием ускорения клеточного цикла, возникающего в дифференцированной клетке из-за ее слабой адаптации к быстрой пролиферации. С другой стороны, это может отражать наследуемый дефект в самом механизме или регуляции процессов репарации, ренликации или рекомбинации ДНК, возникающий в результате соматической мутации в любом из множества вовлеченных в эти сложные процессы генов. Такая мутация будет увеличивать вероятность всех последующих мутаций в других группах генов. Поэтому можно ожидать, что описанный механизм является общим для клеток, претерпевших множество мутаций, необходимых для превращения их в злокачественные. Предположим, к примеру, что для трансформации нормальной клетки в опухолевую необходимы три мутации в генах, контролирующих новедение клеток, и что вероятность каждой такой мутации за время жизни человека составляет 10 " на клетку Тогда вероятность того, что одна нормальная клетка успеет (даже за весь указанный промежуток времени) накопить эти три мутации, будет Ю х Ю х 10 = 10 . Но допустим теперь, что скорость мутирования возросла из-за предшествующей мутации [c.463]

В данной главе мы обсудим некоторые биохимические особенности опухолевых клеток. Главная цель обсуждения—сформулировать биохимические причины свойственного им неконтролируемого роста, способности к инвазии и метастазированию. В настоящее время полагают, что одной из причин злокачественного перерождения клеток служит изменение структуры и регуляции активности генов, контролирующих их рост, а также нарушение межклеточных взаимодействий. Некоторые виды опухолевых заболеваний (например, ряд лейкозов) являются результатом нарушения дифференцировки соответствующих клеток. Сведения о молекулярных механизмах этого процесса крайне ограничены. По мнению многих ведуцдих специалистов-онкологов, усилия исследователей должны быть сосредоточены на изучении онкогенов и ростовых факторов. Именно это дает возможность разобраться в природе нарушений контроля роста опухолевых клеток, дифференцировки, а также межклеточных взаимодействий. Настоящая глава посвящена обсуждению проблемы онкогенов и факторов роста. [c.352]

Опыты с ДНК, выделенной из клеток опухолей, также свидетельствуют о существовании онкогенов. Метод обнаружения клеточных онкогенов получил название переноса геиов или трансфекции . Он основан на том, что некоторые гены, присутствующие в опухолевых клетках, могут вызывать трансформацию нормальных клеток в культуре. Из опухолевых клеток выделяют ДНК, осаждают фосфатом кальция и добавляют к клеткам-реципиентам (обычно в этой роли выступает линия мыщиных фибробластов NIH/3T3). Через 1—2 недели под микроскопом наблюдают образование фокусов трансформации. Клетки, составляющие фокус, меняют свою морфологию из распластанных они становятся округленными. Из трансформированных клеток выделяют ДНК, и опыт повторяют. Так делают несколько раз, при этом уменьшается количество ДНК, не участвующей в переносе признака трансформации, и, следовательно, облегчается идентификация специфических генов (при помощи гибридизации по Саузерну (см. гл. 36)). С помощью этого метода было идентифицировано около 20 клеточных онкогенов некоторые из них сходны с геном ras вируса саркомы мыщей. Эти клеточные онкогены либо вообще не отличаются от нормальных генов, либо имеют небольшие структурные особенности (см. ниже). В первом случае при опухолевом перерождении может меняться регуляция их экспрессии. [c.359]

В-цепь фактора роста из тромбоцитов содержит 109 аминокислот. Весьма вероятно, что В-цепь биологически активна в виде гомодимера без участия А-цепи. Было показано, что ген -sis кодирует 100 из 109 аминокислот В-цепи это открытие выявило прямую взаимосвязь между онкогенами и факторами роста. Можно предположить, что аутокринная регуляция, осуществляемая этим фактором роста, является важным фактором при трансформации клеток геном -sis. Действительно, многие культивируемые опухолевые клетки секретируют факторы роста в окружающую среду и одновременно обладают рецепторами для этих молекул. [c.364]

Определяющая функция системы связана с обеспечением клеточной формы иммунного реагирования — цитотоксическим (киллерным) разрушением антигенчужеродных клеток и тканей (трансплантатов, опухолевых и вирусинфицированных клеток), а также с участием в регуляции как клеточного, так и гуморального иммунного ответа посредством включения в иммунный процесс D4 Т-клеток и супрессорных D8 Т-клеток. [c.449]

Предлагаемая влиманию советского читателя книга американского ученого М. Зуссмапа, известного своими исследованиями в области регуляции активности генов, посвящена биологии развития. В ней изложены основные представления об активности генов II синтезе белков, росте, клеток и клеточных популяций дан краткий обзор онтогенеза различных организмов (от микроорганизмов до высших позвоночных) подробно обсуждаются современные концепции морфогенеза и дифференцировки как в нормальном развитии, так и при опухолевом ростре. [c.5]

Безусловно, полезными и интересными являются основные концепции и онкологические термины, которые рассматриваются в начале книги ее редакторами, в частности, раковая клетка — это клетка, утратившая нормальный контроль регуляции роста, что согласуется с современными представлениями. Справедливым следует считать утверждение авторов о том, что дальнейшие интенсивные поиски отличительных свойств злокачественных и соответствующих нормальных клеток позволяют углубить наши знания в области биологии клетки и будут способствовать более эффективному контролю над опухолевым роствм. [c.3]

Контролируемый рост и конечная реализация различных функций в клетках животных являются результатом избирательных генетических процессов, происходящих в определенной внутриклеточной среде. Любое событие, способное нарушить эту тщательно сбалансированную среду, приводит к изменению природы и скорости макромолекулярных взаимодействий, обязательных для нормального функционирования клетки. Это не новая идея, так как еще в 1905 г. Beebe (1905) обнаружил, что отношение концентрации К к концентрации Na было ниже в эмбриональной и опухолевой тканях, чем в зрелой нормальной ткани животных. Предположение о том, что некоторые свойства внутриклеточной среды могут прямо вовлекаться в клеточную регуляцию, привлекло внимание исследователей и способствова- [c.362]

Ввиду того, что Са + наряду с гормонами и факторами роста играет важную роль в регуляции пролиферации клеток, предполагают, что в опухолевых клетках, т. е. клетках, вышедших из-под контроля, такая регуляция отсутствует или нарушена. Действительно, существуют данные об изменениях в чувстэительности к внеклеточному Са + в некоторых неопластических клетках (А. L. Boynton et al., 1977). Представления о роли Са + в регуляции функций нормальной и патологической клетки с каждым годом углубляются. [c.111]

Вместе с тем остается еще немало проблем, требующих изучения. К их числу относится выяснение механизмов регуляции и координашш процессов жизнедеятельности на начальных стадиях находятся, в частности, исследования по расшифровке механизмов регуляции экспрессии генов, с которыми связаны процессы роста и деления клеток, их дифференцировка, а при патологии—опухолевая трансформация. Весьма ограниченны сведения о механизмах клеточной секреции. Остается неясной природа многих наследственных заболеваний. Не удается пока сформулировать конструктивного представления о сложных биохимических процессах, лежащих в основе функционирования центральной нервной системы. [c.5]

С действием ФНО связаны некоторые классические симптомы воспалительного процесса. Так, ФНО индуцирует выработку клетками печени белков острой фазы воспаления. ФНО совместно с ИЛ1 вызывает лихорадку, оказывая влияние на центры термо регуляции в головном мозгу. При длительном воспалении или опухолевом росте чрезмерная продукция ФНО, ИЛ1 и интерферонов вызывает истощение жировых запасов организма и дистр(х1)ию мышц. [c.86]

Гибридизация клеток — экспериментальный подход, нашедший широкое применение в биологии за последние 20 лет. Создание клеточных гибридов дает исследователю возможность обнаруживать существование внутриклеточной регуляции различных процессов. Сливая клетки, различающиеся по каким-то временным характеристикам (например, по фазе цикла) или по постоянным признакам (по способности или неспособности образовывать опухоли, наличию или отсутствию черт специфической дифференцировки), в гибридах нередко удается наблюдать исчезновение характеристик одной из клеток и навязывание ей свойств ее партнера по гибридизации. Так, были обнаружены реактивация синтеза ДНК при слиянии непролиферирующих клеток с пролиферирующими [1], преждевременная конденсация хромосом при слиянии интерфазных клеток с митотическими [2], исчезновение злокачественного фенотипа при слиянии опухолевых клеток с нормальными [3]. [c.176]

Основные проявления биологической активности TNF-a избирательная цитотоксичность в отношении некоторых опухолевых клеток, угнетение синтеза ключевого фермента липогенеза — ли-попротеинкиназы, участие в регуляции иммунного ответа и воспаления. Этот цитокин входит в группу провоспалительных цитокинов и выполняет важнейшие функции в период запуска воспаления активирует эндотелий, способствует адгезии лейкоцитов к эндотелию за счет индукции экспрессии на эндотелиальных клетках адгезионных молекул и последующей трансэндотелиальной миграции лейкоцитов в очаг воспаления, активирует лейкоциты (гранулоциты, моноциты, лимфоциты), индуцирует продукцию других провоспалительных цитокинов IL-1, IL-6, IFN-P, GM- SF, обладающих синергичным с TNF-a действием [159]. [c.28]

Роль сопутствующего фактора, ускоряющего развитие опухолевых заболеваний, играет раневой процесс. Хорошо известно, что вслед за образованием раны наступает период ее заживления, который всегда связан с делением клеток. Интенсивное деление клеток любой ткани сопровождается изменением ре1уля-ции клеточного цикла. Значительная часть находящихся вне митотического цикла клеток должна вновь войти в фазу С , чтобы пройти синтетический период, связанный с удвоением ДНК, подготовиться к митозу и поделиться. Такая функциональная перестройка связана с изменением активности генов, ре1ули-рующих клеточный цикл. В ходе перестройки клеточной активности в работу включаются новые гены, которые до этого момента длительное время не функционировали. Некоторые гены, участвующие в регуляции клеточного цикла соматических клеток, могут оказаться дефектными и этап их включения [c.235]

Смотреть страницы где упоминается термин Опухолевая регуляция: [c.215] [c.464] [c.18] [c.158] [c.472] [c.6] [c.113] [c.157] [c.200] [c.265] [c.346] [c.377] [c.379] [c.313] [c.20] [c.148] [c.24] [c.162] [c.184] [c.186] [c.19]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология