Vähirakk

Vähirakuks (inglise keeles cancer cell) nimetatakse osade loomade (tõenäoliselt ainuõõsete hõimkonnast alates) uudismoodustistes teatud rakusiseste genoomimuutuste tagajärjel kujunenud ja iseseisvalt talitlevat rakutüüpi, mis võib kontrollimatult, invasiivselt ja infiltreerivalt ümbritsevatesse kudedesse vohada, kasvajakoldeid moodustada, metastaase anda ning vähktõbe ja koguni surma põhjustada.

Normaalse raku anatoomia # Tuumake # Tuum # Ribosoom # Vesiikul # Karedapinnaline tsütoplasmavõrgustik # Golgi kompleks # Tsütoskelett # Siledapinnaline tsütoplasmavõrgustik # Mitokonder # Vakuool # Tsütoplasma # Lüsosoom # Tsentrosoom (tsentriool)

Vähiraku anatoomia ja füsioloogia

Tuumake

Raku tuumas asuvates tuumake(st)es aset leidvaid mitmeid rakutsükli muutusi seostatakse rakkude soovimatu paljunemise ja tumorigeneesiga.

Arvatakse, et vähirakkudes on erinevate tegurite toimel tuumakeste aktiivsus suurenenud ja ribosoomalse RNA süntees muutunud tavalisest kiiremaks.

Tsentrosoom

Tsentrosoomid on loomarakkudes mikrotuubuleid organiseerivad keskused või piirkonnad, milles paiknevad tsentrioolid. Tsentrosoomide kohta teatakse vähe kuid arvatakse, et nende funktsioonide hulka kuuluvad ka kromosoomipaaride segregatsioon meioosis ja tsütoplasma ning rakuorganellide lõpliku jagunemise tagamine, pärast rakutsükli lõppemist.

1914. aastal pakkus Theodor Boveri välja teooria, mis sidus tsentrosoomide amplifiktsiooni ja kromosomaalse ebastabiilsuse teket pahaloomuliste kasvajarakkude arenguga.

---

Vähiraku geneetika

Vähirakkude täpseid arengu ja taandarengumehhanisme ei tunta.

Üks vähirakk või vähirakkude kogum on kasvaja algmeks.

Genoomimuutused võivad olla kromosoomide tasemel või DNA-tasemel. Raku võivad vähirakuks suunata mutatsioonide esinemine nii jagunemist, kasvu, diferentseerumist ja programmeeritud rakusurma juhtivates geenides, ning rakk muutub käitumiselt pahaloomuliseks.

Selgroogsete vähirakus võib olla isegi 10 000 – 100 000 mutatsiooni (nii somaatilisi kui pärilikke). Somaatilised muutused on organismi eluajal paikselt toimuvad muutused ja ei ole üldjuhul pärilikud (inimestel esineb sagedamini kasvajavastane geeni TP53 mutatsiooni).

Enamiku kasvajate korral ei ole rakkude kontrollimatu vohamine põhjustatud ainult üksikust protoonkogeeni kontrollimatust aktivatsioonist (punktmutatsioonid) või tuumori supressorgeeni inaktivatsioonist.

Vähkkasvaja koed on valdavalt monoklonaalsed, pärinedes ühest emarakust, mis saab kasvueelise.

Osad vähirakkude tüübid võivad pärineda ka kasvaja tüvirakkudest.

Vähiraku tundemärgid on järgmised:

• teatud arengujärgus rakkude geenide mutatsioonid ja uue fenotüübi kujunemine
• autonoomsus kasvu soodustavatest signaalidest – vähirakk toodab enda jagunemiseks soodustavaid signaale ise näiteks onkogeenid e aktivatsiooni kaudu, vähirakkude mitootiline aktiivsus on harilikult suurem kui vastava koe harilikel rakkudel;
• autonoomsus kasvu piiravatest signaalidest – vähirakkude kasvajavastased geenid on inaktiveerunud;
• programmeeritud rakusurma vältimine – täpseid mehhanisme ei teata arvatakse, et võib seisneda kas onkogeenide aktivatsioonis või kasvajavastaste geenide inaktivatsioonis;
• ebanormaalne uussoonestumine;
• DNA kahjustumine;
• immuunjärelevalvemehhanismide 'eksitamine';
• invasioon ümbritsevatesse kudedesse, metastaseerumine ja siirete moodustamine.

Vähirakkudel on täiesti uus genotüüp, mis aga võib ühe kasvajakolde piires samuti erineda, osad vähirakud ei ole liigispetsiifilised. Vähirakk on iseseisev ega sõltu ümbritsevatest keharakkudest, sünteesides ja eritades tsütokiine, elukohale vastavat tüüpi kasvufaktoreid ja ise neile reageerides, kasvades kas kiiresti või aeglaselt, endofüütselt või eksfüütselt ning liikudes teatavate mehhanismide abiga vere- ja lümfisoonte kaudu ühest elundist teise. Selleks kasutavad pahaloomulised kasvajarakud kasvusignaale mis kutsuvad esile neovaskularisatsiooni – veresoonte kontrollimatu tekke ja 'puhkemise' (ingl sprouting). Kapillaaride ja suuremate veresoonte uussoonestumist peetakse oluliseks teguriks osade kasvajate arengul vähktõveks. Neovaskularisatsiooni keskseks kasvufaktoriks peetakse siin vere- ja lümfisoonte endoteeli kasvu ja diferentseerumist reguleerivat kasvufatorit VEGF.

Teatud vähirakud toodavad ka immunoglobuliine.

Arvatakse, et vähirakul on palju sarnasusi tüvirakkudega ja vähirakud võivad hakata paljunema inimese kõigis kudedes.

Kopsuvähi rakud

Kopsuvähi klassifitseerimisel ja rühmitamisel ning fenotüübi määramisel soovitatakse kasutada mitte vähiraku vaid vähiraku tuuma suurust, kuna selles paikneb DNA.

Vähi kujunemisega seotud geenid

Vähi tekkele viivaid mutatsioone on tuvastatud paljudes geenides. Vähi kujunemisega seotud geenid liigitatakse kahte põhirühma: onkogeenid ja kasvajavastased geenid.

Paraneoplastilised sündroomid

Paraneoplastilisi sündroome kutsuvad esile vähirakkude eritatud signaalmolekulid või mediaatorained (hormoonid, peptiidid, tsütokiinid, immunoglobuliinid jt) ja lümfoid(-immuun)süsteemi üsna võimsad vastused neile.

Molekulid

Vähirakkude adenosiintrifosfaadi sisaldus on võrreldes normaalsete rakkude omaga suur.

Uuringud näitavad, et soolevähi rakud sünteesivad immunoregulatoorseid glükokortikoide, mis võivad inhibeerida immuunrakkude aktivatsiooni ja soodustada nende surma.

Uuringud inditseerivad, et rakukolesterool sünteesitakse kas rakus endas või tõmmatakse väljast rakku ja tarbitakse vähiraku poolt. Kolesterooli vastuvõttu vahendavad kõrgtihedusega lipoproteiinide püüdurretseptorid SR-BI (Scavenger receptor class B member 1) ja madaltihedusega lipoproteiinid LDLR. Normaalseks peetavates kudedes ekspresseeritakse SR-BI maksas ja steroidogeensetes kudedes, kus kolesterooli ringlus on vajalik steroidhormoonide sünteesiks. On tõendeid selle kohta, et SR-BI mängib rolli eesnäärme kartsinoomi välja kujunemisel.

Glutatioon

Kui kasvaja on välja kujunenud, siis võib glutatiooni kõrgenenud tase vähirakkudes kaitsta neid kemoteraapia ravimite eest.

Vähkkasvajas on glutatiooni metabolismil nii inhibeeriv kui patogeenseid protsesse edendav roll. Arvatakse, et glutatioonil on tähtis roll kartsinogeenide detoksifikatsioonil. Rakusisese glutatiooni kõrgenenud tase vähirakkudes suudab inhibeerida mitut tüüpi vähirakkudele suunatud kemoteraapiaagensite kahjulikku toimet.

Puriin

Puriini ja pürimidiini süntees on vähirakkudes ülesreguleeritud.

Tsütokiinid

Kasvaja kasvutegur beeta

Kasvaja kasvutegur beeta (TGFβ) on tsütokiini tüüp, mis mõjutab rakkude kasvu ja diferentseerumist.

Karolinska instituudi teadurite uuringud näitavad, et just see eritatav tsütokiin varustab vähiraku pinda valgete verelibledele omaste retseptoritega selliselt, et need pääseksid immuunjärelevalvele võimalikult märkamatult lümfisüsteemi.

Retseptorid

Eri tüüpi vähirakkudel on tuvastatud opioidiretseptorid. Nende retseptorite roll vähirakkude kasvul ja migratsioonil ei ole selge.

Onkoloogia

Pahaloomuliste kasvajarakkude diferentseerumise astme ja kliinilise kulu alusel jagatakse kasvajad healoomulisteks, piirpahaloomulisteks või pahaloomulisteks kasvajateks.

Kasvajarakkude moodustatud kasvajakollete eemaldamiseks võidakse kasutada ka operatiivset ravi, kuid kuna pahaloomulised kasvajad on ümbritsevate kudedega tihedalt seotud võib kasvaja eemaldamine võimatuks osutuda ja taasteket, milleks arvatakse üksiku infiltreerunud vähiraku olemasolust piisavat, ei saada välistada.

Mitmed kasvajarakkude populatsioonid võivad arendada välja resistentsuse nii hormoon-, keemia-, bioloogilise kui ka kiiritusravi suhtes.