Большинство людей понимает, что рак или опухоли вызваны аномальными клетками, которые размножаются непрерывно. Если ненормальные клетки продолжают делиться без остановки, они могут повредить окружающие их ткани, распространиться на другие части тела и в конечном итоге привести к смерти.
В здоровых клетках механизмы жесткой регуляции клеточного цикла предотвращают это, в то время как сбои в управлении клеточным циклом могут вызывать нежелательное и чрезмерное деление клеток. Недостатки контроля могут быть вызваны наследственными генетическими аномалиями, которые подрывают функцию определенных сигналов "стоп" и "вперед".
Ухудшение окружающей среды, которое повреждает ДНК, также может вызвать нарушение этих сигналов. Часто сочетание генетической предрасположенности и факторов окружающей среды приводит к раку. Процесс выхода клетки из ее нормальной системы контроля и превращения в злокачественную опухоль может действительно происходить по всему телу довольно часто.
К счастью, некоторые клетки иммунной системы способны распознавать раковые клетки и разрушать их. Однако в некоторых случаях раковые клетки остаются необнаруженными и продолжают размножаться. Если возникающая опухоль не представляет угрозы для окружающих тканей, она считается доброкачественной и обычно может быть легко удалена. Если опухоль способна к повреждению, она считается злокачественной, и у пациента диагностируется рак.
Рак
Возникает в результате гомеостатического дисбаланса. Рак является чрезвычайно сложным состоянием, способным вызываться широким спектром генетических и экологических причин. Обычно мутации или аберрации в ДНК клетки, которые нарушают нормальную систему контроля клеточного цикла, приводят к развитию раковых опухолей.
Контроль клеточного цикла является примером гомеостатического механизма, обеспечивающего надлежащее функционирование и здоровье клеток. Проходя через фазы клеточного цикла, большое разнообразие внутриклеточных молекул обеспечивает остановку и подачу сигналов для регулирования движения вперед к следующей фазе.
Эти сигналы поддерживаются в сложном равновесии, так что ячейка переходит к следующей фазе только тогда, когда она будет готова. Этот гомеостатический контроль клеточного цикла можно рассматривать как круиз-контроль автомобиля. Круиз-контроль будет постоянно поддерживать нужное ускорение для поддержания желаемой скорости, если только водитель не нажмет на тормоза, в этом случае автомобиль будет замедляться.
Аналогичным образом, клетка включает в себя молекулярные мессенджеры, такие как циклины, которые толкают клетку вперед в своем цикле. В дополнение к циклинам, класс белков, которые кодируются генами, называемыми прото-онкогенами, обеспечивают важные сигналы, которые регулируют клеточный цикл и продвигают его вперед. Примеры прото-онкогеновых продуктов включают рецепторы для факторов роста на клеточной поверхности или молекулы с клеточным сигналом, два класса молекул, которые могут способствовать репликации ДНК и делению клеток.
В противоположность этому, второй класс генов, известный как гены-супрессоры опухолей, посылают стоп-сигналы во время клеточного цикла. Например, некоторые белковые продукты генов супрессора опухоли сигнализируют о потенциальных проблемах с ДНК и, таким образом, останавливают деление клетки, в то время как другие белки сигнализируют о том, что клетка умрет, если ее повреждение не подлежит восстановлению.
