Тканевая атипичность, или анаплазия

Одной из важных особенностей истинных опухолей является их атипичность - изменение структуры и функции клеток опухоли и ненормальное ее отношение к окружающей ткани, т. е. своеобразие ее морфологических и функциональных свойств по сравнению с той тканью, из которой возникла опухоль. В основе атипичности лежит анаплазия - понижение дифференциации ткани, как бы обратное ее развитие и возврат к эмбриональному состоянию.

Морфологическая анаплазия

Она выражается в том, что паренхима опухолей отличается разнообразием величины и формы клеточных элементов, увеличением числа хромосом, явлениями гиперхроматоза, увеличением центросом и аппарата Гольджи, несоответствием между массой протоплазмы и массой увеличенного и богатого хроматином ядра, крупным ядрышком, уменьшением числа митохондриев и изменением их структуры, атипичностью митозов.

Все перечисленные особенности клеточного строения опухоли выражены в различной степени. Но они не могут считаться строго специфическими только для опухолевых клеток.

В опухолях бывает нарушено взаиморасположение клеточных элементов, которые не формируются в нормальные тканевые комплексы. Например, в железистых опухолях железистые дольки иногда отсутствуют, а если и формируются, то не имеют обычного строения и нередко лишены выводных протоков. Функция железы изменена ввиду нарушения в ней взаимной связи отдельных тканевых элементов.

По строению опухоли обычно отличаются органоидностью, т. е., подобно нормальным органам, состоят по крайней мере из двух тканей - паренхимы и стромы. Основные свойства опухоли связаны со свойствами ее паренхимы. Строма опухоли представляет собой волокнистую соединительную ткань, в которой проходят сосуды и нервы. Нарушены кровообращение и иннервация опухолей.

Клетки опухоли, утрачивая в значительной степени свою дифференциацию, все же иногда сохраняют некоторые функциональные особенности, например, секреторную - желчеобразование в первичных аденомах печени, слизевыделение в опухолях из слизистых оболочек. Иногда наблюдается фагоцитоз (например, у клеток сарком), а также выработка опухолями пигментов, накопление ими гликогена и жира. Ткань опухолей, возникающих из желез внутренней секреции, может сохранять способность вырабатывать гормоны, как это наблюдается, например, при некоторых опухолях гипофиза, щитовидной железы и надпочечников.

Биохимическая анаплазия

Обнаружены некоторые изменения химического состава клеток опухолей. Чем интенсивнее идет рост ткани, тем она беднее зольными частями и содержит больше воды.

В опухолях нередко можно наблюдать жировую инфильтрацию и повышение содержания ненасыщенных жирных кислот. Количество липоидов, особенно холестерина, увеличено. Эфиры холестерина преобладают над свободным холестерином. Содержание фосфатидов несколько снижено.

В опухолях нарастает количество гликогена, что следует поставить в связь с нарушением в них углеводного обмена. Этим же объясняется накопление в опухолях молочной и в меньшей степени пировиноградной кислоты.

В связи с увеличением массы клеточных ядер в опухолях возрастает количество нуклеопротеидов и нуклеиновых кислот. Особенно повышено содержание дезоксирибонуклеиновой и рибонуклеиновой кислот. В органоидах клетки содержание РНК понижено, в основном плазменном веществе - повышено. Вследствие повышенного распада нуклеиновых кислот накопляются также пентозы.

Опухолевая ткань характеризуется нарушением белкового обмена. Белковая структура злокачественных опухолей может быть несколько отличной от нормальной ткани. Обнаружены некоторые изменения в аминокислотном составе, понижено содержание цистина, метионина и тирозина, повышено содержание гистидина, аргинина и лизина. Процессы синтеза белка преобладают над процессами протеолиза. Белок задерживается в опухолевой клетке несколько дольше, чем в норме. Применение метода изотопов позволило установить, что в опухолевую клетку увеличивается поступление ряда аминокислот, например аланина, цистеина, глицина, аспарагина, глутамина, а также пуриновых и пиримидиновых оснований.

В опухолях повышена активность некоторых ферментов: аминопептидаз, трансаминаз, дезаминаз, фосфатаз и др. В опухолях наблюдается отклонение в содержании окислительных ферментов, например понижена активность диаферазы, рибофлавина, цитохромоксидазы, дегидрогеназ и ката лазы. Отмечается увеличение содержания редуцирующих систем. Понижена активность липаз. Таким образом, в опухолях обнаружены некоторые отклонения в нуклеиновом, белковом, жировом и углеводном обмене. Наиболее выражены нарушения синтеза белков и нуклеиновых кислот, окисления углеводов, а также изменения активности некоторых ферментов.

Заметно нарушен энергетический обмен.

Особенно нарушается углеводный обмен, являющийся основным источником энергии для роста бластоматозной ткани. Наблюдается повышение гликолиза и относительное угнетение окислительного дыхания. В то время как количественное соотношение энергии гликолиза и энергии дыхания равно в эмбриональных тканях в среднем 1 - 2, в раковых клетках оно может повыситься до 4 - 5. Иными словами, раковая клетка расщепляет глюкозы в 4 - 5 раз больше, чем в состоянии окислить.

Клетка злокачественной опухоли в течение 12 часов может образовать из глюкозы равное себе по весу количество молочной кислоты. Раковая ткань образует молочной кислоты в 100 раз больше, чем кровь, в 200 раз больше, чем мышца в состоянии покоя, и в 8 раз больше, чем мышца при максимальной работе. Бластоматозная ткань способна существовать в анаэробных условиях. В то время как нормальная ткань в условиях кислородного голодания вскоре гибнет, бластоматозная может существовать за счет анаэробного гликолиза, который дает ей энергию, необходимую для синтеза белков и других высокомолекулярных соединений.

В отличие от других тканей (за исключением сетчатки, хрящей, плаценты и мозгового вещества почек) опухолевая ткань характеризуется также аэробным гликолизом. Даже в присутствии кислорода в ней продолжается усиленное образование молочной кислоты и изменяется эффект реакции Пастера, т. е. торможение гликолиза в присутствии кислорода.

Таким образом, бластоматозная ткань отличается от всякой другой увеличением анаэробного и аэробного гликолиза, нарушением соотношения между гликолизом и дыханием, образованием в ней большого количества молочной кислоты.

Увеличение образования молочной кислоты ведет к повышению кислотности среды. Вследствие этого усиливается способность разбухания соединительнотканных волокон, увеличивается дисперсность коллоидов, изменяется поверхностное натяжение, повышается питание, рост и размножение опухолевых клеток.

Физико-химическая анаплазия

В опухолях несколько увеличивается содержание ионов калия и натрия, обусловливающих набухание коллоидов. Они относительно бедны кальцием и магнием. Чем быстрее совершается бластоматозный рост, тем более нарушен коэффициент К/Са.

В опухолевых клетках изменяются коллоидные свойства протоплазмы. Увеличена дисперсность коллоидов, понижено их поверхностное натяжение. Изменение поверхностного натяжения объясняется воздействием на коллоиды некоторых продуктов обмена, содержание которых в бластоматозной ткани увеличено (например, молочной кислоты).

Кислотно-щелочное равновесие изменено в кислую сторону, что может повести к повышению концентрации водородных ионов. Вследствие нарушения обмена веществ и накопления недоокисленных продуктов обмена наблюдается повышение осмотической концентрации тканевой среды.

Электрический заряд в опухолях выше, чем в соответствующей нормальной ткани. Это можно объяснить накоплением в ткани электроположительных ионов. Нарушена также электропроводность. Чем злокачественнее рост, тем более снижено сопротивление ткани электрическому току.

Все указанные физико-химические сдвиги в свою очередь объясняются измененным соотношением электролитов в бластоматозной ткани, например увеличением коэффициента К/Ca. Эти изменения вместе с увеличением электропроводности обусловливают повышение проницаемости клеточных мембран. Опыты с инъекцией различных кристаллоидных и коллоидных веществ показывают изменение проницаемости клеток бластоматозной ткани. На этом основано применение некоторых химиотерапевтических средств.

Все перечисленные виды анаплазии не могут считаться строго специфическими для опухолевой ткани, так как сходные явления встречаются и в других растущих тканях. Но в совокупности они (особенно аэробный гликолиз и изменения нуклеопротеидов) характеризуют ту атипичность, которая отличает бластоматозную ткань от других тканей. Степень атипичности выражена тем больше, чем быстрее рост опухоли, чем он злокачественнее по своему течению.