Биохимия опухолей

Несмотря на сравнительную доступность для химического исследования больших масс опухолевой ткани, имеющиеся данные нередко весьма разноречивы и до настоящего времени биохимические особенности опухоли и организма, пораженного опухолью, трудно сформулировать. Однако, сопоставляя различные опухоли между собой и сравнивая их с нормальными исходными тканями, удается сделать, некоторые обобщения.

Для опухолей характерно высокое содержание влаги, богатство нуклеиновыми кислотами, растворимыми белками и т. п. Эти признаки, однако, не специфичны для опухолевого роста, и при сопоставлении с исходной нормальной тканью химические отличия опухолей разного гистогенеза не всегда однородны. Тем не менее при сопоставлении морфологически различных опухолей между собой выявляется значительная биохимическая общность между ними. Эта общность проявляется в относительной однородности ферментативного набора и активности ферментов, в сравнительном сходстве в аминокислотном составе тотального белка, а также в содержании, составе и биохимической активности ряда других химических компонентов. Как правило, в опухолях понижено содержание тех ферментов, которые характерны для специализированных функций исходной ткани, и усилены процессы, связанные с недифференцированным ростом и биосинтезом белков. В этом выражается своего рода химическая анаплазия (или дедифференцировка). Наряду с этим опухоль в той или иной степени сохраняет биохимические черты исходной ткани, причем чем более опухоль дифференцирована, чем она менее злокачественна, тем в большей степени она сохраняет эти черты.

Для опухолевой ткани весьма характерны пониженное окисление и повышенный гликолиз. Особенно существенно, что, в отличие от большинства нормальных тканей, гликолиз в опухоли продолжается в присутствии кислорода воздуха, т. е. имеет место аэробный гликолиз. Несмотря на то, что эта особенность характерна для опухолей, ее все же нельзя считать специфической. Низкое окисление может быть связано с относительной бедностью опухолевых клеток митохондриями (см.) и нестабильностью последних.

Характеризуясь усиленным и недифференцированным ростом, опухолевые клетки обладают способностью к повышенному биосинтезу белков и нуклеиновых кислот. Эта способность резко выражена при инкубации клеток и тканей вне организма, тогда как в самом организме биосинтез макромолекул в опухолевых клетках того же порядка,  что и в нормальных. Одним из механизмов, имеющих большое значение для этой особенности, является высокая способность опухолевых клеток к активному концентрированию аминокислот и Сахаров из окружающей среды. Вследствие этого концентрация глюкозы в асцитной жидкости, окружающей клетки асцитной опухоли, падает до очень низкого уровня, недостаточного для поддержания жизни нормальных клеток; тем не менее раковые клетки продолжают активно расти.

В опухолях выявлены также нарушения регуляторных механизмов обмена веществ. Так, в отличие от нормальных исходных тканей, опухоли не способны или почти не способны к индуцированному синтезу ферментов в ответ на появление субстрата или другого индуктора. Это явление может быть поставлено в связь с автономностью опухолевого роста. В этой связи следует рассматривать и нарушения в ядерном аппарате опухолевой клетки, а именно—измененные соотношения белков и нуклеиновых кислот в ядре, накопление белков кислого характера, в особенности инертных и, по-видимому, балластных белков, и повышенное содержание в клеточном ядре РНК. Нарушение регуляции гликолиза находится в связи с повреждением митохондрий, неспособностью их к активному сокращению и изменению проницаемости.

Таким образом, патогенез опухолевого роста связан с нарушениями в аппарате биосинтеза белков, в специфичности и регуляции этого процесса. Большинство исследователей считает, что нарушения эти носят эпигенетический характер, т. е. не затрагивают структуры молекул ДНК, а скорее обязаны изменениям в белках или других веществах в ядре, выполняющих регуляторную функцию.

Биохимия опухолей весьма важна для выработки рациональных путей химиотерапии рака. Современные представления подтверждаются тем, что химиотерапевтические препараты, применяемые и испытываемые для лечения опухолей, как правило, действуют именно на механизмы биосинтеза нуклеиновых кислот и белков.