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.

Anatoomia

Tuumake 

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.

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.

Retseptorid

Eri tüüpi vähirakkudel on tuvastatud opioidiretseptoreid. Nende retseptorite roll vähirakkude kasvus ja migratsioonis ei ole selge.

Teke 

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.

Patofüsioloogia 
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.

Kopsuvähirakud 

Kopsuvähi klassifitseerimisel ja fenotüübi määramisel soovitatakse lähtuda mitte vähiraku, vaid vähiraku tuuma suurusest, kuna selles paikneb DNA.

Paraneoplastilised sündroomid 

Paraneoplastilisi sündroome kutsuvad esile vähirakkude eritatud signaalmolekulid (hormoonid, peptiidid, tsütokiinid, immunoglobuliinid jt) ja nende põhjustatud immuunreaktsioonid.

Biokeemia 
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.

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.

Tsütokiinid

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.

Onkoloogia 
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.

Vaata ka
 HeLa rakuliin 
 Kasvajavastased geenid
 Kasvaja tüvirakud (kontseptsioon)
 P2 retseptorid
 Püüdurretseptorid
 Ringlevad kasvajarakud
 Tümokinoon
 Wnt signaalirada

Viited

Välislingid 

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)

Onkoloogia
Rakubioloogia