Как различить воспаление или рак
«Химическое оружие», которое иммунитет использует для уничтожения инфекции и вредных молекул, заодно вызывает канцерогенные мутации в ДНК.
Часто приходится слышать о том, что хроническое воспаление повышает вероятность онкологических болезней – считается, что один из пяти случаев заболевания раком начинается с затянувшихся воспалительных реакций иммунитета.
Клетки рака толстой кишки. (Фото Micro Discovery / Corbis.)
Мутационное замещение в ДНК цитозина (1) на тимин (4) через 5-хлороцитозин (2, 3). (Фото Jose-Luis Olivares / MIT.)
‹
›
После того, как врачи заметили статистическую взаимосвязь между тем и другим, начались активные поиски молекулярных механизмов. Как известно, воспалением иммунная система отвечает на появление в организме патогенов или же каких-то опасных веществ (или же веществ, которые она принимает за опасные). В ответную реакцию вовлечены клетки, которые должны поглощать инфекцию, и специальные агрессивные молекулы, которые разрушают и обезвреживают то, что раздражает иммунитет.
Среди таких «боевых отравляющих веществ» можно назвать пероксид водорода, оксид азота NO и хлорноватистую кислоту. Это довольно сильные окислители, и, кроме патогенов, патогенных молекул и больных тканей, они могут повреждать и здоровые клетки, находящиеся рядом с очагом воспаления.
Ранее исследователям из Массачусетского технологического института удалось заметить, что в тканях мыши, воспалившихся из-за бактерии Helicobacter hepaticus, возникают специфические повреждения в ДНК, связанные с тем, что азотистое основание цитозин превращается в 5-хлороцитозин. Модифицирующим агентом тут явно была вышеупомянутая хлорноватистая кислота. Обычно ненужные модификации генетических «букв» своевременно исправляются ДНК-репарирующими системами, однако 5-хлороцитозин накапливался и накапливался, что говорило о неспособности ремонтных систем исправить такую ошибку.
Вредные мутации часто возникают из-за того, что изменённые основания в ДНК претерпевают ряд превращений, и в результате оказываются заменены на другие, которых на их месте быть не должно. (Причём замена может происходить в рамках ремонта ДНК.)
Может ли превращение цитозина в хлороцитозин стать причиной злокачественного перерождения клетки? Чтобы узнать это, Джон Эссигман (John Essigmann) и его коллеги внесли в ДНК некоего бактериального вируса «хлорную» мутацию и пустили его размножаться в бактерию. Азотистые основания, наши «генетические буквы», расположены по принципу комплементарности, то есть если в одной цепи ДНК стоит цитозин (Ц), то в другой напротив него будет стоять гуанин (Г), а напротив аденина (А) – тимин (Т). Но, как пишут авторы работы в журнале PNAS, 5-хлороцитозин себе в напарники «требовал» не гуанин, а аденин. То есть после модификации в ДНК возникала структурная напряжённость из-за неспаренности нуклеотидов, которую спешили устранить специальные обслуживающие ДНК ферменты. В результате в соседней цепи «по просьбе» хлорцитозина появлялся аденин – и при следующем цикле удвоения молекулы напротив аденина появлялся уже не цитозин, который там стоял раньше до появления на нём хлорной метки, а тимин. Иными словами, происходила мутация с заменой нуклеотида – код-то исходно был другой. Зашифрованный здесь белок после синтеза будет нести в себе какую-то другую аминокислоту, как раз из-за того, что А заменили на Т.
Известно, что при появлении желудочно-кишечных опухолей в клетках активно происходят два типа мутаций: аденин замещается на гуанин, цитозин – на тимин. Именно вторую мутацию и удалось увидеть, наблюдая за судьбой хлороцитозина, причём частота её оказалась именно такой, какая наблюдается при онкологических процессах. Напомним, что хлорноватистая кислота, которая способна модифицировать цитозин, используется иммунной системой как химическое оружие, которое, как видим, вполне способно провоцировать канцерогенные мутации. Авторы работы полагают, что модификации могут случаться не только самой ДНК, но и в свободноплавающих нуклеотидах с цитозином, которые служат сырьём при синтезе ДНК.
Пока что эксперименты выполнялись в модельной системе, с вирусом и бактериями, и теперь их нужно повторить с человеческими тканями. Впрочем, то, что человеческие белки могут создавать такие же мутации, авторы работы уже проверили: если ремонтом ДНК занимался человеческий фермент, то он, как и его бактериальный «коллега», «шёл на поводу» у модифицированного цитозина и встраивал в комплементарную цепь аденин, то есть открывал путь к мутантному изменению кода.
Возможно, что такой же механизм провоцирует и другие виды рака, а не только желудочно-кишечные, но здесь опять-таки нужны дополнительные исследования. С другой стороны, это может быть не единственный способ, которым иммунитет способен провоцировать развитие опухоли: например, год назад в журнале Nature была опубликована статья, в которой говорилось, что воспалительные молекулярные сигналы, выделяемые нейтрофилами, побуждают рак кожи к метастазированию.
Фиброз, туберкулёз или рак?
Многие исследователи и врачи-практики указывают на данные, что 65 – 90 пациентов из ста, страдающих раком легкого, особенно на первых стадиях, подвергаются неграмотному лечению по поводу банальной простуды, пневмонии, астмы, фиброза легких, туберкулёза и других патологий, имеющих сходную симптоматику.
Первичные признаки напоминают проявления обычного воспаления, которые часто игнорируют, и время для полного излечения онкологии оказывается упущенным. Даже явные симптомы рака 3 – 4 стадии, когда нарушается дренажная функция бронхов, спадаются стенки легкого, а воспаление становится агрессивным, путают с проявлениями фиброза лёгких.
Поэтому точная дифференциальная диагностика рака легкого имеет ключевое значение для раннего начала лечения.
Основные методы диагностики
При подозрении на раковые изменения в легочной ткани проводят обязательный стандартный комплекс диагностических исследований:
Физическое обследование и анализ всех, даже слабых признаков, указывающих на легочную патологию;
Цитологическое исследование образца мокроты. Клетки опухоли обычно выявляют при раке центрального отдела (при периферической онкологии их обнаруживают только при многократных анализах).
- Рентгенография грудной клетки в двух проекциях, прицельная рентгенография.
- Крупнокадровая флюорография.
- НСКТ — компьютерная низкодозированная спиральная томография.
- Магнитно-резонансное обследование (томография МРТ)
- ПЭТ или позитронная эмиссионная томография (выполняется при решении вопроса о хирургическом вмешательстве).
- Бронхоскопия (непосредственное визуальное исследование слизистой и бронхов с помощью бронхофиброскопа или эндоскопа).
- Биопсия (морфологическое исследование под микроскопом фрагмента ткани бронха). Применяется для подтверждения диагноза. Назначают после проведения рентгенографии и КТ.
- Трансторакальная плевральная пункция.
- Анализ крови на содержание специфических онкомаркеров.
- Исследование клеток в смывах после проведения бронхоальвеолярного лаважа. По диагностической ценности приравнивается к биопсии.
Отличия новообразований лёгких от других болезней
Туберкулез и рак
Чем отличается туберкулез от рака и как распознать болезни по внешним признакам?
Туберкулез и рак легких – совершенно разные патологии, хотя внешние проявления этих заболеваний очень похожи. Злокачественное образование возникает по причине клеточных мутаций и не является заразным, а туберкулез вызван микобактерией (палочкой Коха) и крайне заразен.
Симптомы, свойственные обеим патологиям:
- выраженная потеря веса;
- сильная слабость в мышцах, общая утомляемость;
- кашель разной степени интенсивности, одышка;
- присутствие в мокроте кровянистых включений;
- болезненность в грудной клетке;
- нарушение частоты и ритма биения сердца.
Как же отличить туберкулез от легочной онкологии? Имеется определенная разница в симптомах, которую замечает опытный врач.
| Рак лёгких | Туберкулёз |
|---|---|
| повышение температуры происходит время от времени, может давать «свечки» выше 38С, сопровождается сильной слабостью | температура тела повышена постоянно и держится в диапазоне 37.2 – 38C |
| Кашель в начале болезни редкий, далее – постоянный, приступообразный, надсадный, мучительный | сильный кашель с мокротой и выраженными мелкопузырчатыми хрипами; мокрота скудная, бесцветная, без запаха |
| появление крови в мокроте (обычно на 2 – 3 стадии ракового процесса) | кровохарканье по мере прогрессирования болезни |
| боль за грудиной становится интенсивнее с развитием онкологии, не снимается стандартными анальгетиками | боль на стороне поражения, чаще при кашле |
| нет | повышенная потливость, обильный пот ночью |
| появление отеков на лице, в области шеи | нет |
| синева слизистых оболочек, губ, пальцев, ушей, связанная с нехваткой кислорода при нарушении дыхательной функции | увеличение лимфоузлов, хронический насморк, анемия |
Чтобы дифференцировать туберкулез легких и рак, обращают внимание на следующие особенности:
- раковые изменения в клетках при цитологическом исследовании фрагмента ткани очага поражения и лимфоузлов;
- при онкологии наблюдают заметное снижение концентрации лимфоцитов, при туберкулезе, наоборот — увеличенное содержание лимфоцитов;
- при злокачественном процессе существенно снижается количество альбуминов в сыворотке и увеличивается уровень белков-глобулинов;
- диагностика туберкулеза предусматривает также исследование не менее трех проб мокроты под микроскопом по Цилю-Нильсену;
- при туберкулезе проба Манту дает яркую положительную реакцию, при этом отмечается уменьшение фракций альбуминов и увеличение глобулинов; при раке реакция на туберкулин отрицательная или слабоположительная, а изменений в составе белковых фракций не происходит.
Пневмония и рак легких
Специалисты утверждают, что нередко в результате неверно поставленного диагноза – воспаления легких, больному с начальной стадией легочной онкологии назначаются физиопроцедуры с глубоким прогреванием. Подобные роковые ошибки во много раз усиливают агрессию опухоли.
Обычно для уточнения диагноза начинают лечение противобактериальными средствами, меняя антибиотик через 3 – 5 дней. При этом считается, что если за 10 – 14 дней не выявляется значительного улучшения, то есть основания для онкологического диагноза.
По итогам лечения и обследования, пневмонию подтверждают такие факторы, как:
- острое начало;
- выраженные признаки воспалительных явлений (могут присутствовать и при онкологии);
- выслушивание влажных хрипов;
- более высокий уровень лейкоцитов и СОЭ, которые снижаются в процессе лечения пневмонии;
быстрый лечебный эффект на фоне антибактериальной терапии (но в начальной стадии ракового процесса у 25 – 40 пациентов из ста антибиотики также дают ложноположительный результат); - положительные изменения на рентгенограмме спустя 10 – 14 дней на фоне лечения антибиотиками.
Последний фактор имеет в дифференциации онкологической патологии наибольшее диагностическое значение. Признаки рака и воспаления легких при рентгенографии очень схожи, затемнения при обоих диагнозах бывают однородными и неоднородными.
Но при анализе особенностей рентгенограммы, отмечается:
- тени раковой опухоли на первых стадиях имеют четкие очертания, иногда сложную форму;
- тень прикорневого узла заметно выражена;
- при прогрессировании контур затемнения размывается, и вокруг опухоли становится заметным так называемый «венчик», имеющий короткие или длинные «лучистые тени» (шипы, отростки), образование которых обусловлено активным распространением раковых клеток вдоль стенок сосудов и бронхов;
- размеры опухолевого узла не уменьшаются после терапии антибиотиками.
Фиброз и рак
Фиброз легких – аномальный процесс в легких, при котором их стенки спадаются (сжимаются), а вместо нормальной функционирующей ткани формируется соединительная. Чем агрессивнее она разрастается, тем сильнее выражено развитие фиброателектаза – сближение стенок органа, замена спавшейся ткани фиброзной и нарушение дыхательной функции вплоть до удушья, как при астме.
Внешние симптомы онкологии и фиброза легких почти не отличаются, и многие считают, что фиброз легкого это рак, хотя патологии имеют разную природу.
Хотя базовые признаки на первых стадиях обоих заболеваний аналогичны, однако при прогрессировании фиброза легких и масштабных поражениях ткани наблюдается:
- более сильный, чем при онкологии цианоз слизистых;
- увлажненный кашель;
- интенсивное нарастание сердечной недостаточности: пульсация, набухание вен на шее, тахикардия;
- изменения концевых фаланг пальцев по типу «барабанных палочек», а ногтей по типу «часовых стёкол».
Симптомы изменения пальцев по типу «барабанных палочек» и ногтей по типу «часовых стёкол»
Однако эти признаки не специфичны. Бронхоскопия в случае фиброза также не рассматривается, как показательное диагностическое исследование.
Чтобы точно определить, что это фиброз лёгких, а не рак, среди исследований выделяют:
- Рентгенографию, при которой изменения при фиброзе обнаруживаются с обеих сторон, чаще в нижних сегментах.
- Компьютерную томографию (как второй значимый метод).
- Ангиопульмонографию, позволяющую выявить расширение центральных ветвей в легочных сосудах и сужение периферических.
- Биопсию. Этот метод, применяемый для дифференциации рака от фиброза легких, считают самым достоверным.
Трудности в смысле разграничения опухоли от воспаления возникают, главным образом, в тех случаях, когда опухоль очень богата клетками и, в силу этого, может быть весьма похожей на гранулему. При толковании таких мест следует (руководствоваться следующими моментами: клеточный состав гранулемы (вообще, воспалительного новообразования) более разнообразный, клетки при этом превращаются в некоторые характерные формы (напр. гигантские клетки Лангганса, Штернберга и др.); гранулемы обнаруживают наклонность к характерному распределению своих клеточных элементов.
Наоборот, клетки опухоли возникают все из одной ткани и поэтому более однородны, они обнаруживают не столько закономерность в смысле взаимного расположения, как известную своеобразность в своем распределении среди стромы, благодаря чему и удается различать отдельные виды опухолей. Далее, гранулема претерпевает известный цикл развития, и в препаратах часто можно установить различные стадии его, чего в отношении опухолей не наблюдается. Кроме того, в сомнительных случаях в гранулемах часто можно обнаружить специфического для них возбудителя. Однако, несмотря на все эти различия, диференциальный диагноз может представлять подчас очень большие трудности, так напр. иногда очень трудно установить, имеем ли мы дело с лимфогранулемой, или с саркомой.
Довольно большие трудности могут возникнуть при разграничении опухоли от гиперплязии железистых органов. В обоих случаях происходит новообразование секреторных отделов органа, которое по своему виду может быть весьма сходным. Здесь приходится руководствоваться преимущественно соображением, в какой мере данная ткань построена типично, т. е. воспроизводит ли она вполне или только частично нормальное строение органа, существуют ли уклонения от обычных соотношений отдельных составных частей ее. Кроме того, известные указания могут иногда давать признаки неправильной функции клеток — избыток или ненормальный характер секрета, дистрофии клеток, отсутствие выводных протоков и т. д.
Что касается регенераций, то тут обстоятельства складываются проще. До тех пор, пока новообразование ткани связано с замещением дефекта, вопрос об опухоли обычно не возникает, и сомнения появляются лишь тогда, когда развитие ткани носит избыточный характер. В этих случаях, также, приходится руководствоваться типичностью строения ее. В связи с регенерациями уместно упомянуть о т. н. атипических разрастаниях эпителия, которые могут наблюдаться при изъязвлениях слизистых оболочек и кожи, а также и при других воспалительных процессах в них, Они имеют характер попытки к регенерации, исходящей из краевой здоровой части ткани, которая не может осуществиться, пока погибшая часть ткани не будет замещено рубцующейся грануляционной. Атипическое разрастание может послужить источником развития опухоли. Однако говорить о таковой можно лишь в тех случаях, когда эпителиальные клетки при своем размножении не ограничиваются границами слизистой и подслизистой (а в коже глубокими слоями ее), но внедряются и в более глубоко лежащие слои (мышечный, rsp. подкожную клетчатку).
Отличить опухоль от пороков развития иногда довольно трудно. Различают два вида последних:
1) т. н. гамартомы, которые представляют собою неправильности во взаимном соотношении тканей и
2) хористомы — отщепления тканей, возникающие во внутриутробном периоде и сохраняющиеся в развитом организме в несвойственных местах или органах.
Если такие ткани лежат в виде хорошо отграниченных островков в органах или тканях, в состав которых они входить не должны (напр. т. н. родимые пятна кожи, соединительнотканные узелки в ткани почки, или же узелки ткани надпочечника в почке — добавочные надпочечники), то природа этих образований больших сомнений не вызывает. Если же аналогичная ткань имеется и в данном органе, то диагноз можег представлять трудности . Так, например, в матке наблюдается так наз. гетеротопня железистого эпителия в толще мышцы (R. Meyer).Такие островки отщепившихся зародышевых клеток могут служить источником развития истинных опухолей.
В таких случаях говорят о так наз. предраковом состоянии ткани.Во многих случаях могут возникать затруднения при решении вопроса, представителем какой ткани является данная опухоль. Дело в том, что наиболее незрелые формы, возникающие из различных тканей, могут казаться весьма сходными, и вид одних только клеток не дает достаточных данных для оценки. При наличии сомнений приходится руководствоваться характером распределения клеток, отмечать, обладают ли они наклонностью располагаться рассеянно (диффузно) или отграничиваться от остальной ткани в виде различных образований; далее, обращать внимание на наличие, характер или отсутствие межклеточного вещества, на способность к выработке секретов и на другие свойства.
Во всех сомнительных случаях целесообразно применять окраску по Van-Gieson’y, чтобы с достаточной ясностью определить волокна соединительной ткани. Кроме того, можно пользоваться специальным методом исследования в виде обработки кисточкой среза, полученного на замораживающем микротоме. При этом клетки, лежащие свободно в ткани, легко выпадают, в то время как клетки, связанные с волокнами, удалены быть не могут и препарат рвется.
Все изложенное указывает, насколько сложным может представляться изучение отдельных случаев опухоли. Поэтому следует, как правило, изучать препарат на всем протяжении и сравнивать между собою различные места его. Во всех случаях приходится, кроме того, учитывать возраст больного, место, откуда вырезана ткань, анамнестические и клинические данные (например картину крови и т. д.). Все же могут быть редкие случаи, когда поставить окончательный диагноз очень затруднительно, подчас почти невозможно, даже для опытного микроскописта.