Досвід раннього виявлення раку більшості локалізацій (шийка матки, губа, шкіра), відповідаючи експериментальними даними, підтверджує, що злоякісна пухлина виникає переважно на тлі передракових станів. Виникнення епітеліальних пухлин denovo, яке описано в літературі, чи можливо, так як багато перехідні етапи становлення пухлини можуть протікати латентно і швидкоплинний, супроводжуючись слабкими морфологічними і клінічними проявами. У міру поглиблення інвазії пухлини ймовірність метастазування збільшується.
Зіставляючи структурні прояви різних стадій канцерогенезу, можна виділити наступні етапи формування пухлини
- передпухлинні проліферати (гіперплазія);
- доброякісні пухлини;
- дисплазія;
- carcinoma in situ;
- інвазивний рак.
При зростанні пухлини та при формуванні метастазів виключно важливу роль відіграє освіта судин - ангіогенез. Освіта судин є одним з важливих факторів, що регулюють процеси проліферації пухлинних клітин, що впливають на прогресію і спонтанну регресію злоякісних новоутворень. У 1971 р J. Folkman виділив білковий фактор, який стимулює поділ клітин ендотелію, викликає проліферацію капілярів і сприяє їх вростання з прилеглої непухлинної тканини в пухлину. В даний час виділені і інші ангіогенние фактори білкової природи, які можуть продукуватися пухлинами, як прискорюють, так і інгібуючі освіту судин.
До позитивних факторів, що сприяють ангіогенезу, відносять: ангіогенін, що трансформує ростовий фактор, фактор росту ендотелію судин, фактор росту фібробластів, епідермальний фактор росту, гранулярності-макрофагальний колонієстимулюючий фактор, фактор некрозу пухлини, IL-8. Ці фактори викликають утворення судин в пухлинному вогнищі за рахунок міграцій в нього ендотеліальних клітин з прилеглої сполучної тканини і подальшого їх розподілу. До негативних регуляторам, переважною освіту судин, відносяться: ангіостатін - компонент плазміногену, інгібітор хрящової тканини, гепаріназа, тканинної інгібітор протеїназ та ін.
Вже з початком ангіогенезу, з'являється можливість метастазування пухлини, що в принципі можливо після того, як кількість клітин досягне 10 6. а розміри пухлини перевищать 1-2 мм. У новоутвореннях менших розмірів поживні речовини і кисень надходять в пухлину з навколишнього тканини в обмеженій кількості за допомогою дифузії. Подальший ріст пухлини залежить від освіти судин, через які клітини могли б отримувати кисень і поживні речовини. Відразу після васкуляризації пухлини починається швидке, експоненціальне розмноження клітин. Харчування васкуляризированной пухлини здійснюється за рахунок механізмів перфузії, що сприяє її зростанню і підвищує можливість інвазії і метастазування. Вважається, що метастазування можливо тільки починаючи з цієї фази розвитку пухлини, і вже з моменту сосудообразованія ракові клітини можуть потрапляти в кровоносне русло. Припинення з тих чи інших причин утворення судин у пухлині може на якийсь час зупинити її зростання і перевести в «неактивний» стан, що може бути використано для лікування пухлин.
Пухлинний ріст і на сьогоднішній день залишається одним з найзагадковіших явищ природи. Незважаючи на безліч запропонованих визначень, жодне з них не може дати вичерпного уявлення про пухлину. Можна виділити лише 3 основні групи ознак, властивих новоутворенням:
- придбання клітинами властивості «безсмертя» (іммортальності), здатності ділитися в нескінченній кількості генерацій;
- автономність клітинного росту;
- атипия - своєрідність морфологічних і функціональних властивостей.
Особливістю пухлинного росту є атипия - комплекс характерних ознак від нормальних тканин. Виділяють структурну і функціональну атипию. Функціональна атипия пухлинних клітин виражається в посиленні анаеробного гліколізу - розщепленні глюкози до лактату в присутності кисню. У пухлинних клітинах активується розщеплення глюкози по пентозофосфатному шунту і / або анаеробного шляху. Гліколіз протікає не тільки в відсутність постачання киснем клітини, але і в його присутності, що створює відому стійкість пухлинних клітин до гіпоксії. У пухлинної тканини гліколітичні процеси переважають над окисними. Клітини новоутворень містять мало аеробних ферментних систем: цитохрому, каталази. осі перебудови метаболізму в пухлині спрямовані на пристосування клітин до дефіциту кисню, який завжди супроводжує її зростання.
Структурна, або
морфологічна, атипія пухлини виражається в порушенні гістотіпіческой, цітотіпіческой і ультраструктурной дифференцировок. Виразність структурної атипії буває різною не тільки в гістогенетіческі різних новоутвореннях, але і в межах однієї і тієї ж пухлини.
Тканинна атипія характеризується порушенням порядку розташування клітин, властивого для даної тканини і органу. Пухлинні клітини і їх комплекси розташовуються у вигляді безладних, хаотично орієнтованих комплексів і скупчень. Безперечним ознакою злоякісної пухлини є інвазія пухлинних клітин (від лат. In vaza - в посудину, що означає первісний зміст слова «інвазія») за межі органу, проникнення клітин в лімфатичні і кровоносні судини і зростання по періневральним щілинах.
Клітинний, або цитологічний, атипизм
- це морфологічні прояви пухлинного росту на рівні клітини. Він виражається в поліморфізм - зміні розмірів і форми клітин. У ряді випадків злоякісної пухлини, навпаки, властива мономорфность клітин. Одним з проявів клітинного атипизма є ядерний атипізм, який характерний переважно для злоякісних пухлин. Ядерна атипия виражається в збільшенні відносних розмірів ядер, що проявляється збільшенням ядерно-цитоплазматичного співвідношення, численними фігурами розподілу і наявністю патологічних мітозів. Поліморфізм ядер характеризується різноманітністю форми і розмірів, зміною щільності забарвлення в порівнянні з нормальним клітинним прототипом. Клітинний атипізм може бути різного ступеня вираженості, іноді він такий значний, що пухлинні клітини стають несхожими на клітини вихідної тканини і органу. При крайньому ступені морфологічної катаплазії будова пухлини спрощується, і вона стає монотонної по клітинному складу.
У клітинах новоутворень збільшується кількість вільних рибосом, не пов'язаних з ендоплазматичної мережею. Цитоскелет пухлинних клітин характеризується дезорганізацією всіх компонентів. У клітинах неоплазми, як правило, зменшено кількість мітохондрій. Переважають поліморфні, потворні, великі і гігантські форми цих органел з порушеною орієнтацією і хаотичним розташуванням крист. Електронно-мікроскопічно ядра пухлинних клітин, як правило, мають вкрай складну і вигадливу конфігурацію, виглядають сегментованими і оточені великою кількістю інвагінат, які мають вигляд трубок і кишень, що містять елементи цитоплазми. У деяких випадках вони мають пористий вигляд і нагадують за будовою губку. В ядрах виявляється своєрідна дольчатость і изрезанность мембрани.
Незважаючи на схожість всіх ознак пухлинного росту, він настільки різноманітний, що дати загальну схему будови пухлин, в яку вкладалося б усе розмаїття форм існуючих новоутворень, практично неможливо. Тому в клініко-анатомічному і клініко-фізіологічному плані не можна говорити про пухлину взагалі. Своєрідність конкретної форми новоутворення залежить від особливостей етіології, гисто- і морфогенезу, локалізації пухлини, її поширеності.
Однак поняття доброякісності є відносним. Наприклад, доброякісні пухлини тонкої кишки - лейоміоми великих розмірів, що здавлюють петлі, можуть викликати інвагінацію і некроз кишечника. Загрожувати життю хворого також можуть і доброякісні пухлини, що викликають ендокринні порушення. Прикладом цього є гормонально-активні аденоми наднирників, паращитовидних залоз.
Для злоякісних новоутворень характерні відносно швидке зростання, здатність до метастазування і дисемінації, інвазія пухлинних клітин в прилеглі органи. У фіналі свого розвитку пухлина може руйнувати життєво важливі органи і цілі системи організму. Але поняття злоякісності, як і доброякісності, також відносне. Деякі злоякісні новоутворення при тому, що вони здатні до метастазування, мають більш доброякісний перебіг, маючи більш низьким метастатичним потенціалом і інвазивними властивостями. Так, аденокарциноми ендометрія мають кращий прогноз у порівнянні з плоскоклітинний рак шийки матки. Плоскоклітинний рак легені - більш повільно розвивається форма, ніж дрібноклітинний рак, який має дуже агресивний перебіг і рано метастазує. Фолікулярний і папілярний раки щитовидної залози навіть при наявності віддалених метастазів успішно лікуються радіоактивним йодом і володіють кращим прогнозом порівняно з іншими типами раку цього органу - медулярний і недиференційованим.