Czym jest rak i nowotwór – geneza chorób nowotworowych z punktu widzenia medycyny mitochondrialnej.

Poznaj biochemiczne aspekty powstawania nowotworów w ujęciu medycyny mitochondrialnej.

Jeśli znasz siebie i swego wroga, przetrwasz pomyślnie sto bitew. Jeśli nie poznasz swego wroga, lecz poznasz siebie, jedną bitwę wygrasz, a drugą przegrasz. Jeśli nie znasz ni siebie, ni wroga, każda potyczka będzie dla Ciebie zagrożeniem. Sun Zi

Choroba nowotworowa  oprócz schorzeń układu sercowo – naczyniowego oraz schorzeń metabolicznych to nadal najczęstsza przyczyna zgonów w Europie, oraz Ameryce Północnej. Pacjenci mają współcześnie do dyspozycji wiele strategii terapeutycznych, które obejmują między innymi chemioterapię, radioterapię czy immunoterapię. Niestety, terapia antyrakowa skoncentrowana jedynie na przywróceniu prawidłowego poziomu markerów antynowotworowych, pozostawia ognisko choroby nietkniętym, co oznacza, iż w sprzyjających okolicznościach (silny przewlekły stres, poważna infekcja, itp.) nowotwór powróci, niejednokrotnie atakując ze zdwojoną siłą.

Tymczasem medycyna mitochondrialna umożliwia dotarcie do prawdziwej praprzyczyny rozwoju choroby nowotworowej, jaką jest dysfunkcja mitochondriów (mitochondriopatia). Zaprezentowany cykl artykułów przedstawia podstawy profilaktyki oraz terapii antyrakowej w świetle najnowszej wiedzy biochemicznej, a także w oparciu o praktykę lekarską.

W pierwszej części cyklu przyjrzymy się genezie chorób nowotworowych, ponieważ poznanie przyczyn oraz okoliczności pojawienia się raka, pozwala na skuteczniejsze leczenie tej choroby poprzez wyeliminowanie jej pierwotnej przyczyny. Przyjrzymy się temu czym jest rak, a czym nowotwór. Warto podkreślić w tym miejscu, że jedynie około od 5 do 10% przypadków wszystkich chorób nowotworowych ma podłoże genetyczne. [1] Pozostałych 90% zachorowań wiąże się z endogennymi czynnikami metabolicznymi oraz wpływem takich egzogennych (środowiskowych) faktorów jak: zatrucie środowiska, ekspozycja na ksenobiotyki, silny przewlekły stres, promieniowanie, niewłaściwa dieta, nadużywanie alkoholu, tytoń, brak ruchu i wiele, wiele innych.

Czym tak naprawdę jest nowotwór?

Szczegółowe poznanie wszystkich procesów fizjologicznych, które wiążą się z genezą oraz rozwojem choroby nowotworowej, jak również własnych mechanizmów ochronnych stanowi podstawowy warunek skutecznej profilaktyki oraz terapii antyrakowej. Musisz wiedzieć, że w Twoim organizmie, podobnie jak w organizmie każdego innego człowieka codziennie pojawia się pewna liczba komórek rakowych, których powstanie wiąże się najczęściej z mutacją zawartego w nich materiału genetycznego (DNA).

Czy nowotwór i rak to to samo?

Pojęcia rak i nowotwór często używane są zamiennie, jednak oznaczają inny rodzaj tkanek. Nowotwór to rodzaj tkanki powstającej w wyniku nadmiernego, niekontrolowanego namnażania się komórek nowotworowych, może dotyczyć prawie wszystkich rodzajów tkanek. Nowotwory możemy podzielić na łagodne i złośliwe. Rak oznacza zmutowaną tkankę nabłonkową najczęściej o charakterze złośliwym ze skłonnością do przerzutów na inne tkanki. Z powyższego można stwierdzić, iż każdy rak jest nowotworem, ale nie każdy nowotwór jest rakiem.

Najczęstsze typy nowotworów i ich podział

Nowotwory możemy podzielić ze względu na ich lokalizację oraz stopień złośliwości. Nowotwory złośliwe najczęściej lokalizują się w układzie pokarmowym (jelita, trzustka), układzie oddechowych oraz na skórze. Równie częste są nowotwory narządów płciowych (piersi, jajnika czy prostaty), przy czym późno wykryte i nieleczone mogą przekształcić się w raka. Większość nowotworów możemy podzielić na 5 grup.

  • Nowotwór 0 stopnia oznacza pojawienie się nieprawidłowych komórek nowotworowych. Nazywa się to również rakiem in situ.
  • Nowotwór 1 stopnia oznacza, niewielką zmianę nowotworową i tylko w jednym obszarze. Nazywa się to również rakiem we wczesnym stadium.
  • Nowotwór 2 i 3 stopnia oznacza, że większą zmianę, która rozrasta się do pobliskich tkanek lub węzłów chłonnych.
  • Nowotwór 4 stopnia oznacza, że zmiana rozprzestrzeniła się na inne części ciała. Nazywa się go również rakiem zaawansowanym lub rakiem z przerzutami.

Do diagnostyki nowotworów i raka oraz stopnia zaawansowania choroby stosuje się badania fizykalne i kilka testów, które są wykorzystywane do określenia stadium klinicznego – oszacowania, jak daleko rozprzestrzenił się rak. Testy mogą obejmować badania krwi i inne badania laboratoryjne oraz skany obrazowe, czy zdjęcia rentgenowskie.

Rodzaje i charakterystyka komórek rakowych

Rysopis typowej komórki rakowej możemy przedstawić następująco:

  • preferuje oddychanie beztlenowe (fermentacja kwasu mlekowego), zgodnie tzw. z efektem Warburga, pod tym względem metabolizm komórek nowotworowych przypomina metabolizm towarzyszący cukrzycy typu 2 [6],
  • najbardziej „smakuje” im glukoza oraz pirogronian [6],
  • uwielbia kwaśne pH (dlatego genezie nowotworu sprzyja utrata równowagi kwasowo – zasadowej w organizmie. Tak zwane zakwaszenie organizmu hamuje działanie jednego z kluczowych enzymów oddychania tlenowego – dehydrogenazy pirogronianowej (PDH), czyli enzymu odpowiadającego za włączenie produktu glikolizy – pirogronianu do cyklu Krebsa),
  • nie ulega apoptozie (czyli programowanej śmierci komórki, o procesie apoptozy przeczytasz więcej w dalszej części tego tekstu),
  • uwielbia się rozmnażać, im szybciej, tym lepiej!
  • czasami potrafi wytwarzać własne hormony (na przykład komórki raka trzustki czy przysadki mózgowej).

Jednak dzięki sprawnemu funkcjonowaniu mitochondriów (apoptoza) oraz układowi odpornościowemu, komórki te zostają zidentyfikowane, zneutralizowane, a następnie usunięte. Schematycznie możemy przedstawić to następująco:

Komórka ➔ apoptoza (+) ➔ nie ma raka

Komórka ➔ apoptoza (-) ➔ komórka rakowa ➔ układ odpornościowy (+) ➔ nie ma raka

Komórka ➔ apoptoza (-) ➔ komórka rakowa ➔ układ odpornościowy (-) ➔ rozwój nowotworu

Jak powstaje nowotwór?

Jak widzisz, w powstawaniu choroby nowotworowej kluczowe znaczenie odgrywają:

  • Apoptoza czyli programowana śmierć komórki
  • Odpowiedź układu immunologicznego

Fazy rozwoju nowotworów

Przyjrzyjmy się pokrótce obu tym czynnikom.

Apoptoza

Programowana śmierć komórkowa to proces podlegający subtelnej oraz skomplikowanej regulacji [2], w której uczestniczą enzymy nazywane kaspazami (kaspaza 8 i 9 oraz inne), tak zwane receptory śmierci (ang. FAS receptor) [3], czynnik martwicy nowotworu (ang. Tumor necrosis factor, TNF alfa), mitochondria oraz obecne w błonie mitochondrialnej specjalne białka mitochondrialne (np. tzw. białko DIABLO nazywane również SMAC oraz cytochrom c), które odpowiadają między innymi za aktywację kluczowej w apoptozie komórki kaspazy 9. Umownie możemy powiedzieć, iż mitochondrialna aktywacja enzymu kaspaza 9 to apoptotyczna kropka nad i.

Schematycznie w uproszczeniu wygląda to tak:TNF alfa + receptor śmierci (FAS) à

  1. Aktywacja kaspazy 8 oraz aktywacja mitochondriów ➔
  2. Cytochrom C + SMAC ➔
  3. Aktywacja kaspazy 9 ➔
  4. Kaspaza 8 + kaspaza 9 ➔
  5. Apoptoza komórki

Jednocześnie prawidłowy przebieg apoptozy uzależniony jest od wystarczającej ilości energii w komórce – ATP. Bez sprawnie działających mitochondriów (np. w warunkach uszkodzenia błony mitochondrialnej) proces programowanej śmierci komórki ulega zakłóceniu – komórka taka staje się nieśmiertelna i stwarza dla organizmu zagrożenie, ponieważ zaczyna się teraz nieograniczenie rozmnażać. W tym momencie – w normalnych warunkach do akcji wkracza:

Układ odpornościowy

Pomyśl o Twoim układzie odpornościowym jak o wojennych okopach oraz oddziałach patrolowych, które w każdej sekundzie nadzorują oraz zwalczają w organizmie wszelkie patogeny, zarówno te pochodzenia zewnętrznego (wirusy, bakterie, grzyby, pasożyty), jak również wewnętrznego (zbuntowane komórki, które wymknęły się spod kontroli). Dysfunkcja układu immunologicznego, na który składają się takie elementy jak:

otwiera drzwi na oścież czynnikom patogennym, a zatem również i tym, które decydują o rozwoju choroby nowotworowej.

Jednak z drugiej strony, jak wskazują najnowsze badania [4], za rozwój nowotworu nie zawsze odpowiada osłabienie funkcji immunologicznych organizmu. Dzieje się tak dlatego, że komórki nowotworowe potrafią stać się dla naszego układu odpornościowego niewidzialne, na przykład poprzez odpowiednie enzymatyczne zamaskowanie. Komórki rakowe są również w stanie bezpośrednio manipulować i osłabiać układ odpornościowy. Typowym przykładem jest tutaj wpływ zmienionych komórek rakowych na aktywność limfocytów T. Jednocześnie należy też zauważyć, iż mimo intensywnych prac badawczych, jak dotąd nie udało się opracować skutecznej antyrakowej terapii odpornościowej [4], [5]. Jedną z poważniejszych trudności, jaka wiąże się z tym rodzajem leczenia onkologicznego to znalezienie równowagi pomiędzy wystarczająco silną aktywacją funkcji immunologicznych, a negatywnym wpływem pobudzonego układu odpornościowego na organizm (np. wystąpienie silnych alergii, zmian skórnych, stanów zapalnych, itp.).

A zatem, chociaż z całą pewnością silny układ immunologiczny stanowi jeden z czynników obniżających prawdopodobieństwo zachorowania na raka, to równie istotne, a być może nawet kluczowe, jest tutaj zapewnienie prawidłowego funkcjonowania mitochondriów, jako czynnika, który reguluje procesami wpływającymi na długość życia i namnażanie komórek.

O tym, jak tego dokonać – zarówno w przypadku profilaktyki antynowotworowej,  a także podczas leczenia onkologicznego, dowiesz się z kolejnych części tego cyklu. Czynniki rakotwórcze – co powoduje raka?

Bibliografia:

0:00
0:00