ecomail.cz

Letmý pohľad na delenie buniek

Nádorová onemocnění jsou stále velikým problémem moderní medicíny. Zhoubné nádory jsou dlouhodobě druhou nejčastější příčinou úmrtí v České republice po kardiovaskulárních chorobách, a to u obou pohlaví. Podle posledních statistických údajů (za rok 2016) bylo hlášeno 96 500 nových případů nádorových onemocnění. K nejčastěji diagnostikovaným onkologickým onemocněním patřily nádory kůže, kolorekta, prostaty u mužů, prsu u žen, průdušnice, průdušek a plic.


Obecný název pro zhoubné (maligní) nádory je rakovina. S nádorovými onemocněními se setkávali lékaři již v dávných dobách. Má se za to, že k pojmenování rakoviny přispěli nejslavnější lékaři starověku – „otec medicíny“, Hippokrates (cca 460 – 370 př. n. l.) a Galenos (cca 130 až 200 n. l). Od té doby jsou pro rakovinu používány pojmy odvozené od slov rak a krab (karkinou, cancer, onkos). Uvedené pojmy byly zavedeny na základě pozorování charakteristických obrazů některých nádorů, při nichž do okolí centra nádoru vybíhají zřetelné dlouhé výběžky podobné tenkým račím nohám pronikající do okolních tkání. Celá skupina zhoubných nádorů nese podle toho název rakovina. V angličtině je pro rakovinu používán název „cancer“, v němčině „krebs“. Lékařský obor, který se zabývá prevencí, diagnostikou a léčbou nádorových onemocnění, se jmenuje onkologie.

Koncem 18. stol. popsal jeden londýnský chirurg rakovinu šourku u kominíků v souvislosti s výskytem škodlivin v sazích a kouřových zplodinách, kterým byli kominíci neustále vystavováni. V r. 1848 byl zaznamenán zvýšený výskyt rakoviny prsu u jeptišek a byla vyslovena úvaha, že tento výskyt souvisí s tím, že jeptišky nerodí a nekojí. V r. 1902 byla objevena škodlivost působení rentgenových paprsků na lidský organizmus a jejich zásadní podíl na vzniku rakoviny u neregulovaně ozařovaných osob. Na začátku 20. století byla také u některých pacientů zjištěna a popsána rodová dispozice k výskytu nádorů. Pro poznání příčin nádorového onemocnění měl v této době také velký význam objev viru, kterému byla přisouzena hlavní role při vzniku tzv. Rousova sarkomu.

Všechna tato zjištění vedla k závěru, že vznik rakoviny může být způsoben jak vnějšími, tak vnitřními faktory.

Byly popsány látky, které jsou za určitých okolností schopny v organizmu zhoubné bujení vyvolat. Tyto látky jsou nazývány karcinogeny nebo kancerogeny a dnes je jich známo nejméně tři tisíce. Jsou ve vzduchu, ve vodě, v půdě, v některých potravinách, ale také v tabákovém kouři, ve zplodinách spalovacích motorů atd. Postupně se vyvinulo mnoho různých vědeckých oborů a odvětví, která zásadním způsobem přispěla k poznávání mechanizmů vzniku a rozvoje nádorových onemocnění (např. buněčná biologie, molekulární biologie a genetika). Pojem „rakovina“ zahrnuje více než sto různých forem této nemoci. Téměř všechny tkáně v těle mohou podlehnout zhoubnému bujení. V normální buňce je rovnováha stimulačních a inhibičních signálů buněčného cyklu a dělení buněk pečlivě regulována, kdežto v nádorové buňce je organizace buněčného cyklu porušena.

Co se v bu ňce děje?
Buňka je vybavena mechanizmy, které ji mohou bránit proti neobvyklým změnám při buněčném dělení. Patří k nim např. apoptóza – programovaná buněčná smrt, při které buňka za určitých podmínek zaniká. Programovanou buněčnou smrt poprvé popsali vědci již v devatenáctém století, ale až v roce 1972 byl poprvé použit termín apoptóza (z řec. apoptosis – padání, plešatění, odumírání buněk). Jiným obranným mechanizmem proti neustálému množení buňky je vestavěný buněčný mechanizmus, který limituje celkový počet dělení buňky, a buňka v důsledku toho stárne a hyne.

Telomery jsou „čepičky“, které chrání koncové části chromozomů.

Když se buňka dělí, je potřeba zkopírovat všechny chromozomy nesoucí dědičnou informaci, aby každá z obou dceřiných buněk získala vlastní sadu stejné genetické informace. Při každém buněčném dělení dochází ale ke zkracování koncových oblastí chromozomů. Ty jsou proto vybaveny zvláštními útvary, telomerami, kterým se někdy říká ochranné čepičky a které chromozomy chrání před jejich vlastním zkracováním a následné degradaci. Jsou to telomery, které se při každém dělení samy zkracují. Když proběhne určitý počet dělení a telomery se zkrátí na určitou minimální
délku, buňka zanikne.


V roce 2002 získali vědci Sydney Brenner, H. Robert Horvitz a John E. Sulston Nobelovu cenu za objev týkající se genetické regulace vývoje orgánů a programované buněčné smrti. Dokázali např., že apoptóza není náhodný proces a že když jí buňky nejsou schopny, je větší riziko vzniku nádorů a také jejich vyšší odolnosti proti léčbě.
V roce 2009 získali Nobelovu cenu za objev ochrany chromozomů telomerami a enzymem telomerázou američtí vědci Elizabeth Blackburnová, Carol Greiderová a Jack Szostak.

Pokud tento systém funguje i v nádorové buňce správně, je její nadměrné množení přerušeno ještě před tím, než se nádor příliš rozroste. Horší však je, když se aktivuje enzym telomeráza, která u většiny normálních buněk není aktivní, ale v nádorových buňkách velmi aktivní bývá. Umí zajistit, že čepičky z telomer se stále obnovují, celý chromozom se stále kopíruje a buňky jsou v podstatě nesmrtelné. Mohou se množit do nekonečna a právě proto se nádory tak snadno zvětšují. Rakovinné buňky tedy vděčí telomeráze za svou nesmrtelnost. Kromě toho má nádorová buňka schopnost migrovat a tvořit nefunkční masu (metastázy) ve vzdálených částech těla. Nádory z takovýchto buněk jsou čím dál agresivnější a jsou smrtelné v případech, kdy rozrušují tkáně a orgány důležité pro přežití organizmu jako celku.

Většinou trvá desítky let, než se u ohrožených jedinců nashromáždí dostatek podmínek ke zhoubnému bujení. U některých jedinců je však tato doba mnohem kratší. To je vysvětlováno dědičností některých genů způsobujících rakovinu. Pokud rodičovská zárodečná buňka obsahuje takovou mutaci, tak u potomka je tato mutace přítomna ve všech buňkách těla a pravděpodobnost vzniku nádoru je vysoká.

Trvá desítky let, než se nashromáždí dostatek podmínek ke zhoubnému bujení.

Při některých dědičných chorobách naopak telomeráza nefunguje správně a buňky dospějí na konec svého života mnohem dříve, než by bylo záhodno. Dospělé buňky se zpravidla příliš často nedělí, aktivita telomerázy u nich proto není tak důležitá. Jiná situace je však například u často se dělících buněk, které zajišťují průběžnou obnovu kůže nebo u kmenových buněk. Předčasné „opotřebování" zárodečných buněk je zodpovědné např. za vznik některých typů chudokrevnosti nebo onemocnění kůže a plic.

Výskyt nových nádorových onemocnění sice roste, ale úmrtnost na tyto choroby klesá. Tento příznivý trend ovlivňuje zvyšující se kvalita lékařské péče, lepší organizace protinádorové léčby, dostupnost nových diagnostických a terapeutických prostředků nebo časnější diagnostika nádorových onemocnění, kdy je vyšší šance na uzdravení.

Autor: prevzaté z časopisu Sféra