Vähirakk

Vähirakuks (inglise keeles cancer cell) nimetatakse mõnede loomade (tõenäoliselt ainuõõssete hõimkonnast alates) rakusiseste genoomimuutuste tagajärjel kujunenud ja iseseisvalt talitlevat rakutüüpi, mis võib kontrollimatult, invasiivselt ja infiltreerivalt ümbritsevatesse kudedesse vohada, kasvajakoldeid moodustada, metastaase anda ning vähktõbe ja surma põhjustada. Vähiraku tuumas asuvates tuumakestes aset leidvaid rakutsükli muutusi seostatakse rakkude soovimatu paljunemise ja tumorigeneesiga. Arvatakse, et vähirakkudes on tuumakeste aktiivsus suurenenud ja ribosoomalse RNA süntees muutunud tavalisest kiiremaks.  Pikemalt artiklis Tsentrosoom Tsentrosoomid on loomarakkudes mikrotuubuleid organiseerivad keskused, milles paiknevad tsentrioolid. Tsentrosoomide funktsioonide kohta teatakse vähe, kuid arvatakse, et nende hulka kuuluvad kromosoomipaaride lahutamine meioosis ning tsütoplasma ja rakuorganellide lõpliku jagunemise tagamine pärast rakutsükli lõppemist. 1914. aastal pakkus Theodor Boveri välja teooria, mis sidus tsentrosoomide amplifikatsiooni ja kromosomaalse ebastabiilsuse teket pahaloomuliste kasvajarakkude arenguga. Eri tüüpi vähirakkudel on tuvastatud opioidiretseptoreid. Nende retseptorite roll vähirakkude kasvus ja migratsioonis ei ole selge. Vähirakkude täpseid arengu- ja taandarengumehhanisme ei tunta. Vähkitekitavaid mutatsioone on tuvastatud paljudes geenides. Vähi kujunemisega seotud geenid liigitatakse kahte põhirühma: onkogeenid ja kasvajavastased geenid. Genoomimuutused võivad tekkid kromosoomide või DNA tasemel. Raku võivad vähirakuks muuta mutatsioonid jagunemist, kasvu, diferentseerumist ja programmeeritud rakusurma juhtivates geenides, mille tagajärjel rakk muutub käitumiselt pahaloomuliseks. Selgroogsete vähirakkudes võib olla 10 000–100 000 mutatsiooni (nii somaatilisi kui pärilikke). Somaatilised mutatsioonid toimuvad organismi eluajal paikselt ja ei ole pärilikud (inimestel esineb sageli kasvajavastase geeni TP53 mutatsiooni). Enamasti ei ole kasvajarakkude kontrollimatu vohamine põhjustatud üksikust protoonkogeeni aktiveerumisest või tuumori supressorgeeni inaktivatsioonist (punktmutatsioonid), vaid mitmest koosesinevast mutatsioonist. Vähkkasvajate koed on valdavalt monoklonaalsed, pärinedes ühest emarakust, mis on saanud kasvueelise. Osa vähirakutüüpidest võib pärineda kasvaja tüvirakkudest. Vähiraku tundemärgid on järgmised: teatud arengujärgus rakkude geenimutatsioonid ja uue fenotüübi kujunemine; kasvu soodustavate signaalide autonoomsus – vähirakk toodab enda jagunemiseks vajalikke signaale ise näiteks onkogeenide aktivatsiooni kaudu. Vähirakkude mitootiline aktiivsus on harilikult suurem kui vastava koe normaalsetel rakkudel; sõltumatus kasvu piiravatest signaalidest – vähirakkude kasvajavastased geenid on inaktiveerunud; programmeeritud rakusurma vältimine – täpseid mehhanisme ei teata, kuid arvatakse, et kasvajarakk võib apoptoosi vältida kas onkogeenide aktiveerimise või kasvajavastaste geenide inaktiveerimisega; patoloogiline uussoonestumine; DNA kahjustumine; immuunjärelevalvemehhanismide vältimine; sissetungimine ümbritsevatesse kudedesse, metastaseerumine ja siirete moodustamine. Vähirakkudel tekib uus genotüüp, mis võib ühe kasvajakolde piires samuti erineda. Osa vähirakke ei ole koespetsiifilised. Vähirakk on iseseisev ega sõltu ümbritsevatest keharakkudest, sünteesides ja eritades tsütokiine ja kasvufaktoreid ning ise neile reageerides, kasvades kas kiiresti või aeglaselt, endofüütselt või eksofüütselt ning liikudes vere- ja lümfisoonte kaudu ühest elundist teise. Selleks kasutavad pahaloomulised kasvajarakud kasvusignaale, mis kutsuvad esile neovaskularisatsiooni – veresoonte kontrollimatu moodustumise. Kapillaaride ja suuremate veresoonte teket peetakse oluliseks teguriks teatud kasvajate arengul vähktõveks. Olulisimaks neovaskularisatsiooni põhjustavaks molekuliks peetakse vere- ja lümfisoonte endoteeli proliferatsiooni ja diferentseerumist reguleerivat kasvufatorit VEGF (vaskulaar-endoteliaalne kasvufaktor). Teatud vähirakud toodavad immunoglobuliine. Arvatakse, et vähirakul on palju sarnasusi tüvirakkudega ja et vähirakud võivad paljuneda kõigis kudedes.  Pikemalt artiklis Kopsuvähk Kopsuvähi klassifitseerimisel ja fenotüübi määramisel soovitatakse lähtuda mitte vähiraku, vaid vähiraku tuuma suurusest, kuna selles paikneb DNA.  Pikemalt artiklis Paraneoplastilised sündroomid Paraneoplastilisi sündroome kutsuvad esile vähirakkude eritatud signaalmolekulid (hormoonid, peptiidid, tsütokiinid, immunoglobuliinid jt) ja nende põhjustatud immuunreaktsioonid. Puriini ja pürimidiini süntees on vähirakkudes ülesreguleeritud. Vähirakkude adenosiintrifosfaadi sisaldus on võrreldes normaalsete rakkudega suur. Soolevähi rakud sünteesivad immunoregulatoorseid glükokortikoide, mis võivad inhibeerida immuunrakkude aktivatsiooni ja soodustada nende surma. On leitud, et rakukolesterool sünteesitakse kas vähirakus endas või tõmmatakse rakku keskkonnast. Kolesterooli vastuvõttu vahendavad kõrgtihedusega lipoproteiinide püüdurretseptorid SR-BI (scavenger receptor class B member 1) ja väikse tihedusega lipoproteiinid (LDL). Normaalsetes kudedes ekspresseeritakse SR-BI-d maksas ja steroidogeensetes kudedes, kus kolesterool on vajalik steroidhormoonide sünteesiks. On tõendeid selle kohta, et SR-BI mängib rolli eesnäärme kartsinoomi välja kujunemisel.  Pikemalt artiklis Glutatioon Kui kasvaja on välja kujunenud, siis võib glutatiooni suurenenud sisaldus vähirakkudes kaitsta neid kemoteraapiaravimite eest. Vähkkasvajas on glutatiooni metabolismil nii inhibeeriv kui patogeenseid protsesse edendav roll. Arvatakse, et glutatioonil on tähtis roll kartsinogeenide detoksifitseerimisel. Rakusisese glutatiooni suurem kogus vähirakkudes suudab vähendada erinevate kemoteraapiaagensite kahjulikku toimet.  Pikemalt artiklis Kasvaja kasvutegur beeta Kasvaja kasvutegur beeta (TGFβ) on tsütokiin, mis mõjutab rakkude kasvu ja diferentseerumist. Karolinska Instituudi teadlased on leidnud, et just see tsütokiin tekitab vähiraku pinnale valgete verelibledele omaseid retseptoreid, mis võimaldavad vähirakkudel pääseda immuunjärelevalvele märkamatult lümfisüsteemi. Pahaloomuliste kasvajarakkude diferentseerumisastme ja haiguse kliinilise kulu alusel jagatakse kasvajad healoomulisteks, piirpahaloomulisteks ja pahaloomulisteks. Kasvajarakkude moodustatud kollete eemaldamiseks võidakse kasutada operatiivset ravi, kuid kuna pahaloomulised kasvajad on ümbritsevate kudedega tihedalt seotud, võib kasvaja eemaldamine osutuda võimatuks. Kirurgilise eemaldamise puhul ei saa välistada kasvaja taasteket, milleks võib piisata üksikust organismi jäänud kasvajarakust. Mitmed kasvajarakkude populatsioonid võivad muutuda resistentseks nii hormoon-, keemia-, bioloogilise kui ka kiiritusravi suhtes. HeLa rakuliin Kasvajavastased geenid Kasvaja tüvirakud (kontseptsioon) P2 retseptorid Püüdurretseptorid Ringlevad kasvajarakud Tümokinoon Wnt signaalirada Antonino B D'Assoro, Wilma L Lingle ja Jeffrey L Salisbury,amplification and the development of cancer, Oncogene (2002) 21, 6146–6153. doi:10.1038/sj.onc.1205772, veebiversioon (vaadatud 16.11.2014.a.)(inglise keeles) "Pärilikkusmeditsiin", tõlkinud Laine Trapido, Helle Lippmaa, toimetanud Tiiu Sulsenberg, Mait Raun, Katrin Hallas, lk 186 – 205, 2010, AS Medicina, ISBN 9789985829929 Ain Heinaru, "Geneetika" õpik kõrgkoolile, Tartu Ülikooli Kirjastus, lk 757, 2012, ISBN 978-9949-32-171-1 J Wang, D Lin, H Peng, Y Huang, J Huang ja J Gu, Cancer-derived immunoglobulin G promotes tumor cell growth and proliferation through inducing production of reactive oxygen species, Cell Death and Disease (2013) 4, e945; doi:10.1038/cddis.2013.474, veebiversioon (vaadatud 01.10.2014)(inglise keeles) Toivo Maimets, Viljar Jaks, Ade Kallas, Martin Pook, Martti Maimets, Elo Madissoon, Külli Zimmermann, Embrüonaalsete tüvirakkude uurimisgrupp[alaline kõdulink], veebiversioon (vaadatud 19.09.2014) Nucleotide Synthesis in Cancer Cells Daniel Sidler, Pietro Renzulli, Christina Schnoz jt, Colon cancer cells produce immunoregulatory glucocorticoids, Oncoimmunology. 1. juuli 2012 ; 1(4): 529–530. PMCID: PMC3382911, veebiversioon (vaadatud 15.05.2015)(inglise keeles) David Schörghofer, Katharina Kinslechner, Andrea Preitschopf, Birgit Schütz, Clemens Röhrl, Markus Hengstschläger, Herbert Stangl ja Mario Mikula, The HDL receptor SR-BI is associated with human prostate cancer progression and plays a possible role in establishing androgen independence, Reproductive Biology and Endocrinology 2015, 13:88 doi:10.1186/s12958-015-0087-z, veebiversioon (tarve 7.11.2015)(inglise keeles) Balendiran, Ganesaratnam K.; Dabur, Rajesh; Fraser, Deborah (2004). "The role of glutathione in cancer". Cell Biochemistry and Function. 22 (6): 343–52. DOI:10.1002/cbf.1149. PMID 15386533. Balendiran GK, Dabur R, Fraser D, The role of glutathione in cancer, Cell Biochem Funct. november – detsember 2004;22(6):343-52, Copyright (c) 2004 John Wiley & Sons, Ltd, veebiversioon (tarve 13.11.2015)(inglise keeles) How cancer tricks the lymphatic system into spreading tumours, 11. mai 2015, veebiversioon (vaadatud 13.05.2015)(inglise keeles) Marina Lohk, Teadlased paljastasid, kuidas vähirakud lümfisüsteemi pääsevad, 12. mai 2015, veebiversioon (vaadatud 13.05.2015) Ingrid Mesila, Enn Jõeste, Mari-Ann Reintam, Hannes Tamm, Živile Riispere, Maret Murde, Retlav Roosipuu, "Patoanatoomia õpik kõrgkoolile", lk 204, 2012, Tartu Ülikooli Kirjastus, ISBN 978 9949 32 084 4 Harri Jänes, kas vähk võib iseenesest paraneda?, veebiversioon (vaadatud 18.05.2014) Mihhail Žarkovski, Gennadi Timberg, Eesnäärmevähi luumetastaasid: patofüsioloogia ja ravi, Eesti Arst 2007; 86 (11): 824–830, veebiversioon (vaadatud 19.09.2014) Baba AI, Câtoi C., Comparative Oncology., Chapter 3 TUMOR CELL MORPHOLOGY, Bucharest: The Publishing House of the Romanian Academy; 2007, veebiversioon (vaadatud 1.10.2014) (inglise keeles) Eitan Yefenof, Innate and Adaptive Immunity in the Tumor Microenvironment, ISBN 978-1-4020-6749-5, 2008, Springer Science + Business Media Novaator, Kuidas vähk meid tapab?, 10.10.2010, veebiversioon (vaadatud 19.09.2014) Piret Pappel, Kas kasvaja on uus eluvorm?, 28.07.2011, veebiversioon (vaadatud 19.09.2014) Yiwei Li, Dejuan Kong, Bin Bao, Aamir Ahmad, ja Fazlul H. Sarkar,Induction of Cancer Cell Death by Isoflavone: The Role of Multiple Signaling Pathways, Nutrients., oktoober 2011; 3(10): 877–896., doi: 10.3390/nu3100877, PMCID: PMC3244210, NIHMSID: NIHMS342791, veebiversioon (vaadatud 6.10.2014)(inglise keeles) Michael J. Gonzalez, DSc, PhD, Jorge R. Miranda Massari, Jorge Duconge, PhD, Neil H. Riordan, PhD, ja Thomas Ichim, PhD, Schedule Dependence in Cancer Therapy: Intravenous Vitamin C and the Systemic Saturation Hypothesis, J Orthomol Med., 1. jaanuar 2012; 27(1): 9–12., PMCID: PMC4031610, NIHMSID: NIHMS476007, veebiversioon (vaadatud 27.09.2014)(inglise keeles) Piret Pappel, Vähk ei lase end paljastada, 8.03.2012, veebiversioon (vaadatud 19.09.2014) Piret Pappel, Vähk on sama vana kui loomariik, 25.06.2014, veebiversioon (vaadatud 19.09.2014) Allikas: Science Daily, Iga vähirakk kasvab eri kiirusega, 14.08.2014, veebiversioon (vaadatud 19.09.2014) Michaela Krausova, Vladimir Korinek,Wnt signaling in adult intestinal stem cells and cancer, Cellular Signalling, 26. väljaanne, nr 3, lk 570–579, märts 2014, doi:10.1016/j.cellsig.2013.11.032, veebiversioon (vaadatud 4.02.2015)