WWW.KNIGI.KONFLIB.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

 
<< HOME
Научная библиотека
CONTACTS

Pages:     | 1 |   ...   | 79 | 80 || 82 | 83 |   ...   | 88 |

«МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ КЛЕТКИ 2-Е ИЗДАНИЕ, ПЕРЕРАБОТАННОЕ И ДОПОЛНЕННОЕ В 3 томах 3 Перевод с английского канд. биол. наук В. П. Коржа, канд. биол. наук Н.В. Сониной, ...»

-- [ Страница 81 ] --

ты, вызывающие генетические изменения, порождают рак. Такая взаимосвязь между канцерогенезом и мутагенезом ясно прослеживается для трех классов агентов: химических канцерогенов (которые обычно вызывают локальные изменения в последовательности нуклеотидов ДНК);

ионизирующих излучений (например, рентгеновского), приводящих обычно к разрывам и транслокациям хромосом; вирусов, которые внедряют в клетку чужеродную ДНК. Роль вирусов в онкологии мы рассмотрим позже, а пока остановимся на химических канцерогенах.

Вообще говоря, каждый конкретный случай рака нельзя целиком сводить к какой-то одной причине. Как мы увидим, рак, как правило, есть результат случайного совпадения в одной клетке нескольких независимых событий, последствия которых имеют кумулятивный эффект. На частоту этих событий весьма разнообразными способами влияет внешняя среда клетки, поэтому можно рассматривать рак как исход вероятностного процесса, на который положительно влияют комбинации внешних факторов (см. разд. 21.1.6). Тем не менее бывают такие канцерогенные воздействия, которые увеличивают вероятность критических событий до того, что они становятся практически неизбежными: по крайней мере одна клетка в организме становится раковой. Хрестоматийным примером такого рода стал 2-нафтиламин, который использовался в химической промышленности в начале этого века: на одной английской фабрике у всех рабочих, занятых его перегонкой (и тем самым подвергавшихся длительному воздействию высоких доз), со временем развился рак мочевого пузыря.

Канцерогенными оказываются совершенно различные химические вещества, если их скармливать экспериментальным животным или многократно наносить им на кожу. Некоторые из них действуют на клетки-мишени в своей исходной форме, но многим для этого необходимо превратиться в более активную форму - чаще всего это происходит под действием внутриклеточной системы ферментов, известных как цитохромР-450-оксидазы. Эти ферменты в норме превращают попадающие в организм яды и жирорастворимые ксенобиотики в безвредные и легко экскретируемые соединения. Однако окисление этой системой определенных веществ приводит к образованию продуктов, являющихся прямыми канцерогенами (рис. 21-6). Хотя известные на сегодняшний день химические канцерогены весьма разнообразны, большинство из них имеет по крайней мере одно общее свойство - способность вызывать мутации. Мутагенность может быть продемонстрирована различными методами; один из наиболее общепринятых - это тест Эймса, при проведении которого канцероген смешивается с экстрактом клеток печени крысы (играющим активирующую роль) и добавляется к культуре, специально подобранных («тестирующих») бактерий. Частота мутаций в такой бактериальной культуре является мерой мутагенности исследуемого вещества (рис. 21-7). Большинство соединений, обнаружиРис. 21-7. Тест Эймса на мутагенность. В нем используется определенный штамм бактерий рода Salmonella, дефектный по синтезу гистидина (his-), и, следовательно, нуждающийся для роста в этой аминокислоте. Если испытываемое вещество обладает мутагенным эффектом, ген his- может под действием этого соединения ревертировать к дикому типу. Образовавшиеся при этом бактерии-ревертанты способны расти на среде без гистидина.

Для увеличения чувствительности теста в геном тестерного штамма введена мутация по системе репарации, что делает эти бактерии особенно восприимчивыми к действию повреждающих ДНК агентов. Большинство соединений, демонстрирующих мутагенность в этом тесте, являются канцерогенными, и наоборот канцерогенам, как правило, свойственна высокая мутагенность.

вающих мутагенность в этом тесте, способны также вызывать мутации и (или) хромосомные аберрации в клетках млекопитающих, а их химическая структура позволяет предположить, что они вступают в химические реакции с ДНК. Сопоставление данных о мутагенности, полученных различными методами, с данными о канцерогенности, полученными в исследованиях по индукции рака in vivo, обнаружило, что большинство известных канцерогенов являются мутагенами и, наоборот, большинство мутагенов обладает канцерогенным действием.

Существует, тем не менее, важная, хотя и относительно небольшая, группа канцерогенов, которые не являются мутагенами. Ниже мы обсудим (разд. 21.1.7), каким образом немутагенные вещества могут способствовать развитию рака, влияя на поведение уже существующих мутантных клеток. Однако сначала надо рассмотреть вопрос о том, с какой частотой такие мутантные клетки возникают при нормальном развитии организма.

21.1.4. Для возникновения рака недостаточно единичной мутации [1,5] Число клеточных делений у человека в течение жизни можно оценить величиной порядка 1016, а у мыши, которая состоит из меньшего числа клеток и имеет меньшую продолжительность жизни, соответствующая величина составляет около 1012. Даже если в окружающей среде отсутствуют мутагены, мутации происходят спонтанно, со скоростью примерно 10-6 мутаций на ген в течение клеточного цикла (эта величина определяется основными ограничениями, наложенными на процессы репликации и репарации ДНК, см. разд. 5.3.2). Таким образом, на протяжении жизни человека каждый его отдельный ген может претерпеть около 10 млрд. различных мутаций; у мыши это число может достигать одного миллиона. Можно ожидать, что среди возникших мутантных клеток будет немало таких, у которых произошли изменения в генах, регулирующих клеточное деление и которые, следовательно, могут не подчиняться ограничениям, наложенным в норме на пролиферацию клеток. С этой точки зрения проблема рака состоит не в том, почему он вообще возникает, а почему он возникает так редко.

Очевидно, что млекопитающие должны обладать механизмами страховки - двойной или даже более мощной - защищающей нас от опасности быть порабощенными мутантными клонами клеток, имеющими Рис. 21-8. Смертность от рака толстого кишечника в США за один год как функция возраста: А - в обычных линейных координатах; Б - те же данные в двойных логарифмических координатах. Заболеваемость раком стремительно увеличивается с возрастом (наклон графика на рис. Б составляет около 5). По-видимому, для превращения нормальной клетки в раковую в ней должно произойти несколько независимых случайных событий. (U. S. Department of Health, Education and Welfare; Vital Statistics of the United States, Vol. II: Mortality. Washington, D. C.: U. S. Government определенное преимущество над нашими нормальными здоровыми клетками. Действительно, если одной мутации в каком-то гене было бы достаточно, чтобы здоровая клетка стала раковой, мы бы не были жизнеспособными организмами. Существует множество указаний на то, что для возникновения рака необходимо совпадение некоторых событий в одной клетке, происходящих независимо друг от друга и весьма редко. Одно их них получено при эпидемиологических исследованиях частоты раковых заболеваний в зависимости от возраста. Для большинства видов рака заболеваемость резко увеличивается с возрастом и обычно равна третьей, четвертой, а то и пятой степени последнего (рис. 21-8), тогда как если бы для возникновения рака было бы достаточно одной мутации (с постоянной вероятностью), зависимости от возраста не было бы вообще.

Эпидемиологическая статистика позволила рассчитать, что в среднем для превращения нормальной клетки в опухолевую требуется от трех до семи независимых случайных событий, каждое из которых имеет низкую вероятность. Число таких событий меньше при лейкозах и больше при солидных раковых опухолях.

Теперь, когда идентифицированы многие конкретные мутации, ответственные за развитие рака, появилась возможность изучать эффекты таких мутантных генов на трансгенных мышах (см. разд. 5.6.10). Как мы увидим ниже (разд. 21.2.6), полученные на этом пути результаты представили дополнительные (и более прямые) доказательства в пользу гипотезы о том, что для возникновения рака единичной мутации недостаточно. Эту гипотезу подтверждают и многочисленные более ранние исследования феномена опухолевой прогрессии - процесса, в ходе которого первоначальное малозаметное нарушение клеточного поведения постепенно перерастает в «полноценный» рак. Эти исследования позволили проникнуть в природу множественных изменений, которые необходимы для превращения нормальной клетки в опухолевую, а также обнаружить факторы, вызывающие эти изменения.

21.1.5. Опухоли медленно развиваются из слабо измененных клеток [1, 5, 6] Если мы рассмотрим связь между внешней причиной (для тех случаев, где внешняя причина очевидна), вызвавшей рак, и началом интенсивного Рис. 21-9. Продолжительность скрытого периода развития рака мочевого пузыря в группе из 78 мужчин, контактировавших с канцерогеном 2нафтиламином; подгруппы образованы в соответствии с длительностью контакта. (F. Cairns, Cancer: Science and Society. San Francisco: Freeman, 1978; с изменениями. По M. Н. С. Williams, in Cancer, Vol. III (R. W. Raven, ed.), London: Butter-field, 1958.) развития болезни, то увидим, что почти всегда они разделены длительным латентным периодом: частота возникновения рака легкого резко возрастает лишь после 10-20 лет курения; частота возникновения лейкоза в Хиросиме и Нагасаки оставалась низкой в первые 5 лет после атомной бомбардировки и достигла пика лишь по истечении 8 лет; у промышленных рабочих, некоторое время имевших дело с химическими канцерогенами, редко выявляется рак соответствующей этиологии прежде, чем пройдет 10-20, а то и более лет после контакта, и т.д. (рис. 21-9). В течение этого длительного инкубационного периода будущие опухолевые клетки претерпевают ряд последовательных изменений. Ярким примером может служить все тот же хронический миелогенный лейкоз. Это заболевание начинается с увеличения количества лейкоцитов, которое не является смертельным и тянется несколько лет, пока не превращается в гораздо более быстро прогрессирующую болезнь, обычно за несколько месяцев приводящую к смерти больного. В начальной хронической фазе лейкозные клетки отличаются от нормальных только наличием хромосомной транслокации (см. разд. 21.1.2). В следующей за ней острой фазе болезни система кроветворения переполнена клетками, у которых помимо указанной хромосомной аномалии, обнаруживаются и некоторые другие. Видимо, клетки первоначального клона, претерпевшие дополнительные мутации, заставляющие их размножаться быстрее (или совершать большее число клеточных делений до терминальной дифференцировки), начинают «обгонять» как нормальные кроветворные клетки, так и своих сестер, несущих только первичный дефект. Полагают, что карциномы и другие солидные опухоли развиваются аналогичным образом. Хотя большинство из них у человека не диагносРис. 21-10. Стадии развития эпителиомы шейки матки. При дисплазии поверхностный слой клеток еще несет определенные черты дифференцированности, однако она неполная, а делящиеся клетки обнаруживаются аномально далеко от базального слоя. В случае карциномы in situ клетки всех слоев делятся и фенотипически недифференцированы. Истинная злокачественность проявляется, когда клетки проникают сквозь базальную мембрану и начинают внедряться в подлежащую соединительную ткань. От первых признаков дисплазии до формирования тируются вплоть до относительно поздних стадий, в некоторых случаях можно наблюдать и ранние этапы развития болезни. Типичный пример рак шейки матки. Опухоли шейки матки происходят из многослойного эпителия, по организации сходного с кожным эпидермисом (см. разд.

17.4.2). В норме размножаются лишь клетки базального слоя, при этом новые клетки постепенно перемещаются к поверхности эпителия, дифференцируясь в уплощенные, богатые кератином, неделящиеся клетки, которые, достигнув наружного слоя, в конце концов слущиваются (рис.



Pages:     | 1 |   ...   | 79 | 80 || 82 | 83 |   ...   | 88 |
 


Похожие работы:

«А.В. Шувалов ПСИХОЛОГИЧЕСКОЕ ЗДОРОВЬЕ И ХРИСТИАНСКАЯ ДУХОВНАЯ ТРАДИЦИЯ Автор предпринимает попытку соотнесения рационального психологического знания и христианской антропологии в понимании сущности здоровья человека. Лейтмотивом статьи является проблема психологического здоровья в ее мировоззренческом и научном аспектах. Ключевые слова: психологическое здоровье, субъективная реальность, событийная общность, самотрансценденция, антропогения, антропо-практика. У нас есть видение того, что такое...»

«Государственный комитет по лесному хозяйству Республики Тыва ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫЙ РЕГЛАМЕНТ ГКУ РТ ЧАДАНСКОЕ ЛЕСНИЧЕСТВО Исполнитель: Общество с ограниченной ответственностью Научно – Проектный Центр Инженерно-Изыскательских Работ Генеральный директор Попов П. И. Воронеж, 2011 г. Оглавление Введение.. 6 Глава 1 Общие сведения.. 13 Краткая характеристика.. 1.1 13 Наименование и местоположение лесничества. 1.1.1 13 Общая площадь лесничества и участковых лесничеств. 1.1.2 13 Распределение территории...»

«Москва Высшая школа 2003 УДК 574/578 ББК 28.0 Б 63 Авторы: В.Н. Ярыгин, В.И. Васильева, И.Н. Волков, В.В. Синелыцикова Рецензент: кафедра медицинской биологии и генетики Тверской государственной медицинской академии (зав. кафедрой — проф. Г.В. Хомулло); кафедра биологии Ижевской государственной медицинской академии (зав. кафедрой — проф. В.А. Глумова) Б 63 Биология. В 2 кн. Кн. 1: Учеб. для медиц. спец. Вузов / В.Н. Ярыгин, В.И. Васильева, И.Н. Волков, В.В. Синелыцикова; Под ред. В.Н. Ярыгина....»

«Отзывы на первое издание книги Психология национализма. Уважаемый Роман Людвигович! Закончил чтение Вашей книги Психология Национализма. Купил книгу в С.Петербурге, на Невском. Читать начал в поезде. Чувства захлестнули мою душу. Не мог удержаться то от улыбки радости, то от слез. Ком в горле и чувство гордости распирали меня непрерывно. Как измученный духовной жаждой путник, не мог оторваться от страниц. Прервался только с наступлением ночи, но уснуть не мог. Все, о чем думал я, кратко и...»

«Государственный комитет по лесному хозяйству Республики Тыва ЛЕСОХОЗЯЙСТВЕННЫ Й РЕГЛАМЕНТ ГКУ РТ КАА-ХЕМСКОЕ ЛЕСНИЧЕСТВО Исполнитель: Общество с ограниченной ответственностью Научно – Проектный Центр Инженерно-Изыскательских Работ Генеральный директор Попов П. И. Воронеж, 2011 г. Оглавление Введение.. 6 Глава 1 Общие сведения.. 13 Краткая характеристика.. 1.1 13 Наименование и местоположение лесничества. 1.1.1 13 Общая площадь лесничества и участковых лесничеств.. 1.1.2 14 Распределение...»

«Каталог № 3.2004 Обращаем Ваше внимание на то, что Каталог № 3.2004 действителен с 29 сентября 2004 г. (с изменениями на 4 ноября). На все поставляемое оборудование дается гарантия 1 год с даты поставки и обеспечивается послегарантийное техническое обслуживание. Остаточные сроки годности иммуноферментных тест-систем - не менее 6 месяцев при поставке по контракту, не менее 4 месяцев при поставке со склада; при поставке со склада сроки годности остальных реагентов - не менее 4 месяцев,...»

«Практики общественного участия по вопросам охраны окружающей среды Руководство для жителей сел Кыргызстана Составители: Ветошкин Д.А., Никулина А.А. Бишкек 2013г. СОДЕРЖАНИЕ: Введение Программа Фонда Ханнса Зайделя Экологическое воспитание на местном уровне Почему населению важно заниматься вопросами экологии Раздел 1. Как население может определить качество окружающей среды 1.1.Определение качества среды с помощью живых организмов • Что такое биологическая индикация • Биологическая индикация...»

«Отчет Совета ботанических садов и дендрариев Республики Беларусь за 2010 г. В Государственном научном учреждении Центральный ботанический сад Национальной академии наук в 2010 г. в результате проведенных комплексных мероприятий по привлечению нового материала и укреплению существующих коллекций, общий состав генофонда живых растений возрос на 150 наименований. Коллекции насыщены новыми формами и сортами орнаментальных цветочных растений (286 наименований) и древесных экзотов (при этом...»

«МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ, МОЛОДЕЖИ И СПОРТА УКРАИНЫ ТАВРИЧЕСКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. В.И.ВЕРНАДСКОГО Географический факультет ЛЕТОПИСЬ КАФЕДРЫ ГЕОЭКОЛОГИИ 2010-2011 учебный год Симферополь - 2011 Летопись кафедры геоэкологии ТНУ: 2010-2011 годы 2 Предисловие В прошедшем 2010-2011 учебном году кафедра геоэкологии продолжала совершенствовать свою преподавательскую работу и научно-исследовательскую деятельность. Учебный год был насыщен самыми разными интересными событиями. Основные...»

«2.1 Анальгетики, противоревматические средства, миорелаксанты и средства от подагры 2.1.1 Парацетамол Фармакология и токсикология. Парацетамол (например, ben-u-ron®, Enelfa®) обладает анальгетическими и антипиретическими свойствами, его хорошо переносят пациентки. В терапевтической дозе препарат не ингибирует синтез простагландинов. Его эффект обусловлен действием на гипоталамические центры. Как и большинство других препаратов, парацетамол проникает через плаценту. Сначала, основываясь на...»






 
© 2013 www.knigi.konflib.ru - «Бесплатная электронная библиотека»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.