Підручник з Біології і екології (рівень стандарту). 10 клас. Андерсон - Нова програма

§ 51. Онкогенні фактори та онкологічні захворювання

Що таке здоров’я?

Які причини захворювань вам відомі?

Онкологічні захворювання є однією з актуальних проблем людства. За даними Всесвітньої організації охорони здоров’я (ВООЗ) на них припадає близько 13% усіх випадків смерті людей. Розуміння причин виникнення та пошук шляхів лікування цих захворювань є одним із провідних напрямів сучасної біомедицини.

Механізм формування онкологічних захворювань. Як було зазначено раніше, багатоклітинні організми складаються з великої кількості клітин різних типів, які повинні узгоджено функціонувати. Нормальна діяльність зумовлюється програмою реалізації генетичної інформації, яку ми аналізували раніше. Проте ця інформація може зазнавати змін у результаті мутацій, що може спричинити різноманітні розлади в роботі клітин (рис. 231). Порушення їхньої взаємодії може призводити до неконтрольованого росту та формування з нащадків таких клітин пухлин. Пухлини можуть перетискати кровоносні судини, нерви та інші життєво важливі частини організму, зашкоджуючи нормальному функціонуванню та призводячи до його смерті. Від пухлини можуть відриватися поодинокі клітини, поширюватися з током крові та давати початок новим пухлинам - метастазам.

За нормальних умов генетична сталість організму контролюється імунною системою, яка знищує змінені клітини в разі їх виникнення. Імовірність розвитку онкологічних хвороб залежить від низки чинників.

Рис. 231. Особливості будови, що відрізняють ракові (справа) клітини від нормальних (зліва)

Онкогенні фактори. Фактори зовнішнього й внутрішнього середовища, що можуть бути причинами виникнення злоякісних пухлин і сприяти їх розвитку, називають онкогенними (канцерогенними) (рис. 232). Як і мутагени, їх можна умовно розділити на хімічні, фізичні та біологічні.

До хімічних факторів належать речовини різної структури та походження: наприклад, мінеральні добрива, азбест, різноманітні органічні сполуки (деякі гербіциди, інсектициди, сировина хімічної промисловості тощо). Джерелом більшості таких речовин у навколишньому середовищі є викиди промислового виробництва. Через забруднені ґрунт, воду або повітря ці речовини можуть потрапити на шкіру, у легені, а з харчовими продуктами - у внутрішнє середовище організму. Деякі шкідливі сполуки можуть потрапляти всередину організму внаслідок поганих звичок, наприклад, у складі диму під час тютюнопаління. Механізмом дії цих речовин на клітинному рівні можуть бути хімічна модифікація молекул ДНК, порушення клітинного поділу, які призводять до виникнення мутацій.

Фізичними онкогенами є іонізувальне та ультрафіолетове випромінювання. Вони переносять порівняно велику енергію, яка може поглинатися молекулами клітин, унаслідок чого відбувається їхня модифікація - розрив хімічних зв’язків та утворення шкідливих проміжних сполук, які, своєю чергою, можуть взаємодіяти з білками та нуклеїновими кислотами, порушуючи їхнє функціонування. Джерелами іонізувального випромінювання можуть бути радіоактивні ізотопи різних елементів, що вивільняються в зовнішнє середовище внаслідок ядерних випробувань, аварій на атомних електростанціях тощо. Ультрафіолет є складовою сонячного випромінювання, тому людина ризикує отримати надмірну його дозу, якщо перебуває під прямими променями тривалий час без захисту. Зауважимо, що помірні дози ультрафіолету є необхідними для нормального функціонування організму, оскільки він стимулює утворення вітаміну D.

Рис. 232. Джерела онкогенних чинників

Користуючись цими зображеннями, схарактеризуйте джерела різних негативних факторів. Поміркуйте, вплив яких з них може бути зменшений шляхом здорового способу життя, раціонального природокористування, дотримання техніки безпеки тощо.

Біологічними онкогенами є деякі віруси. Наприклад, у 90% жінок із онкологічним захворюванням шийки матки діагностується папіломавірус людини. Натомість більшість людей, які мають цей вірус, не хворіють на таку форму. Це свідчить про те, що вірус є фактором ризику, але не однозначною причиною захворювання. Іншими поширеними вірусами є віруси гепатиту В та С, інфікування якими підвищує ризик захворіти на рак печінки.

Деякі форми онкологічних захворювань мають генетичне підґрунтя. Раніше ми наводили приклад мутацій у генах BRCA1 та BRCA2, які асоційовані з підвищеним ризиком спонтанного виникнення раку молочної залози. Низка алелів (наприклад, гену MC1R), що визначає руде забарвлення шкіри та волосся, також зумовлюють знижену стійкість клітин шкіри до негативної дії ультрафіолетового випромінюванння. У таких людей частіше виникають мутації, а тому вони повинні обережніше ставитися до перебування під сонцем.

Низка факторів впливає на ризик виникнення онкологічних захворювань, але не є їхньою безпосередньою причиною. Наприклад, до таких факторів належить вік організму. З віком імунна система починає працювати гірше, а тому шанси на вчасне виявлення та знищення потенційних ракових клітин зменшуються. З іншого боку, кількість помилок, які можуть виникати під час клітинного поділу або впливу несприятливих зовнішніх факторів, із часом лише збільшується. Спосіб життя та загальний стан здоров’я також є важливими факторами. Ризик захворіти підвищується внаслідок низької фізичної активності, незбалансованого харчування, ожиріння.

Онкологічні захворювання. Зважаючи на те, що частина онкогенних факторів пов’язана із зовнішніми впливами на організм, а також порушеннями під час реплікації ДНК, найбільш уразливими до таких захворювань є клітини, що контактують із зовнішнім середовищем, і частіше діляться. З усіх органів найбільш часто пухлини розвиваються в кишечнику та легенях (рис. 233).

Рис. 233. Злоякісні пухлини в організмі людини

Пухлина легені (позначена колом)

Пухлина печінки

Оцініть важливість профілактики онкологічних захворювань.

Останнє можна пояснити поширенням куріння, особливо в економічно низько розвинених країнах. Розвиток раку легень пов’язаний з курінням у 80% чоловіків та понад 50% жінок. Окрім легень, уживання тютюну може призводити до утворення злоякісних пухлин ротової порожнини та стравоходу. Частина онкологічних захворювань має тендерну специфіку. Так, у жінок поширеною формою є злоякісні пухлини молочної залози (7% від усіх випадків), а в чоловіків - передміхурової залози (8% ).

Профілактика онкологічних захворювань. Треба розуміти, що стовідсотково ефективних засобів захисту від онкологічних захворювань немає. Проте дотримання низки профілактичних заходів може істотно зменшити ризик їх виникнення. До них можна віднести: уважне ставлення до власного здоров’я, правильне збалансоване харчування, уникання шкідливих звичок (насамперед відмова від куріння тютюну), користування на виробництві засобами захисту, уникання контакту з потенційно небезпечними речовинами.

У разі виникнення онкологічного захворювання істотне значення має стадія розвитку хвороби, на якій її було діагностовано та розпочато лікування. Що раніше це відбулося, то кращий прогноз одужання. Тому важливе значення мають профілактичні медичні огляди, у тому числі й із застосуванням сучасних молекулярно-біологічних методів, зокрема генетичних маркерів. Деякі частини організму (шкіра) доступні для самостійного контролю (рис. 234). У разі, якщо людина виявила якісь підозрілі зміни або новоутворення, треба негайно звернутися до лікаря. Вакцинація від вірусів гепатиту В або папіломавірусу може істотно знизити ризик виникнення онкологічних хвороб, пов’язаних з відповідними вірусами.

Рис. 234. Родимка та рубець на шкірі людини

Фотографія родимки

Фотографія рубця

Обґрунтуйте необхідність консультації лікаря щодо новоутворень на шкірі.

1. Дайте означення поняття онкологічні захворювання.

2. Поясніть механізми виникнення онкологічних захворювань.

3. Схарактеризуйте онкогенні фактори.

4. У чому полягає профілактика онкологічних захворювань?