Nowotwór
Etiologia i przyczyny
Nowotwory stanowią heterogenną grupę chorób charakteryzujących się niekontrolowanym podziałem komórek, wynikającym z nagromadzenia mutacji genetycznych w protoonkogenach, genach supresorowych oraz genach naprawy DNA. Etiologia nowotworów jest wieloczynnikowa, obejmując zarówno mutacje dziedziczne (5-10% przypadków, np. mutacje BRCA1/2, zespół Lyncha), jak i nabyte pod wpływem czynników środowiskowych takich jak promieniowanie UV, kancerogeny chemiczne (np. azbest, składniki dymu tytoniowego), infekcje wirusowe (HPV, HBV, HCV, EBV) oraz przewlekły stan zapalny. Palenie tytoniu odpowiada za 80-90% przypadków raka płuc i jest istotnym czynnikiem ryzyka wielu innych nowotworów. Wiek jest kluczowym czynnikiem ryzyka, z gwałtownym wzrostem zachorowalności na nowotwory, np. raka jelita grubego, w kolejnych dekadach życia, co wiąże się z kumulacją mutacji i spadkiem efektywności mechanizmów naprawczych DNA.
Etiologia nowotworów
Nowotwór (cancer) to grupa chorób charakteryzujących się niekontrolowanym podziałem i wzrostem komórek, które mogą naciekać okoliczne tkanki i rozprzestrzeniać się do odległych narządów. Nie istnieje jedna, pojedyncza przyczyna nowotworów – rozwój choroby nowotworowej jest wynikiem złożonej interakcji wielu czynników, które mogą być genetyczne, środowiskowe lub związane z indywidualnymi cechami organizmu.123
Podstawową nieprawidłowością prowadzącą do rozwoju nowotworu jest ciągła, nieuregulowana proliferacja komórek nowotworowych. Ta utrata kontroli nad wzrostem jest wynikiem nagromadzenia nieprawidłowości w wielu komórkowych systemach regulacyjnych i odzwierciedla się w kilku aspektach zachowania komórek, które odróżniają komórki nowotworowe od ich prawidłowych odpowiedników.4 Nowotwór ma charakter genetyczny – jest spowodowany mutacjami (zmianami) w DNA, które kontrolują sposób funkcjonowania komórek, szczególnie ich wzrost i podział.56
Mutacje genetyczne jako przyczyna nowotworów
Nowotwory powstają w wyniku mutacji genetycznych, które powodują, że komórki mnożą się w niekontrolowanym tempie. Istnieje wiele czynników powodujących te mutacje – od czynników genetycznych po środowiskowe.7 DNA komórki jest zapakowane w dużą liczbę pojedynczych genów, z których każdy zawiera zestaw instrukcji mówiących komórce, jakie funkcje ma wykonywać oraz jak rosnąć i dzielić się. Błędy w tych instrukcjach mogą spowodować, że komórka przestanie prawidłowo funkcjonować i może stać się komórką nowotworową.8
Mutacje genów mogą wystąpić z kilku powodów, np.:9
- Większość mutacji genów pojawia się po urodzeniu i nie jest dziedziczona
- Wiele czynników może powodować mutacje genów, takich jak palenie tytoniu, promieniowanie, wirusy, substancje chemiczne powodujące raka (kancerogeny), otyłość, hormony, przewlekły stan zapalny i brak aktywności fizycznej
Mutacje genów, z którymi się rodzimy, oraz te, które nabywamy w ciągu życia, współdziałają ze sobą, prowadząc do rozwoju nowotworu. Nie jest jednak jasne, ile mutacji musi się nagromadzić, aby powstał nowotwór. Prawdopodobnie różni się to w zależności od typu nowotworu.11
Rodzaje genów związanych z nowotworami
Zmiany genetyczne, które przyczyniają się do rozwoju nowotworów, zazwyczaj dotyczą trzech głównych typów genów:12
- Protoonkogeny – zaangażowane w normalny wzrost i podział komórek. Mutacje w tych genach mogą przekształcić je w onkogeny, które powodują niekontrolowany wzrost komórek i podziały, gdy powinny być w spoczynku
- Geny supresorowe nowotworów – zaangażowane w kontrolowanie wzrostu i podziału komórek. Mutacje w tych genach eliminują niezbędne „hamulce” wzrostu komórek
- Geny naprawy DNA – zaangażowane w naprawę uszkodzonego DNA. Komórki z mutacjami w tych genach mają tendencję do rozwijania dodatkowych mutacji w innych genach oraz zmian w chromosomach
Jeśli geny supresorowe nowotworów nie działają prawidłowo, mutacja może nie zostać wykryta i naprawiona, co może prowadzić do rozwoju nowotworu. Podobnie, jeśli geny naprawy DNA nie działają prawidłowo, błędy w DNA mogą być przekazywane nowym komórkom, powodując ich uszkodzenie. Może to prowadzić do mutacji skutkującej rozwojem nowotworu.1516
Czynniki ryzyka rozwoju nowotworów
Czynnik ryzyka to wszystko, co może zwiększyć prawdopodobieństwo rozwoju choroby. Czynnik ryzyka niekoniecznie powoduje chorobę, ale może sprawić, że organizm będzie na nią mniej odporny.1718 W przypadku nowotworów istnieje wiele dobrze udokumentowanych czynników ryzyka:
Czynniki genetyczne i dziedziczne
Historia rodzinna, dziedziczność i genetyka mogą odgrywać ważną rolę w niektórych nowotworach.19 Chociaż tylko 5-10% wszystkich nowotworów jest bezpośrednio spowodowanych dziedziczonymi mutacjami genetycznymi, te typy nowotworów mają tendencję do występowania wcześniej w życiu.2021
Przykłady dziedzicznych nowotworów to:22
- Rak piersi i jajnika związany z mutacjami genów BRCA1 i BRCA2
- Rak jelita grubego związany z zespołem Lyncha
- Niektóre inne rzadkie zespoły nowotworowe
Dziedziczone mutacje genetyczne generalnie są rzadkie, ale ważne jest, aby o nich wiedzieć, ponieważ mogą wskazywać, czy dana osoba ma wyższe ryzyko rozwoju nowotworu.25 Należy jednak pamiętać, że posiadanie predyspozycji genetycznej nie oznacza, że nowotwór na pewno się rozwinie – zwiększa jedynie prawdopodobieństwo jego wystąpienia.26
Czynniki środowiskowe
Ekspozycja na czynniki środowiskowe może znacząco zwiększyć ryzyko rozwoju nowotworów. Środowiskowe czynniki rakotwórcze można podzielić na trzy kategorie:27
- Fizyczne kancerogeny, takie jak promieniowanie ultrafioletowe i jonizujące
- Chemiczne kancerogeny, takie jak azbest, składniki dymu tytoniowego, alkohol, aflatoksyna (zanieczyszczenie żywności) i arsen (zanieczyszczenie wody pitnej)
- Biologiczne kancerogeny, takie jak zakażenia wywołane przez niektóre wirusy, bakterie lub pasożyty
Promieniowanie i wiele chemicznych kancerogenów działa poprzez uszkadzanie DNA i indukowanie mutacji. Te kancerogeny są ogólnie określane jako czynniki inicjujące, ponieważ uważa się, że indukcja mutacji w kluczowych genach docelowych jest początkowym zdarzeniem prowadzącym do rozwoju nowotworu.29
Niektóre z czynników inicjujących, które przyczyniają się do rozwoju nowotworów u ludzi, obejmują: promieniowanie ultrafioletowe słoneczne, rakotwórcze substancje chemiczne w dymie tytoniowym oraz aflatoksyny.30 Palenie jest niekwestionowaną przyczyną 80-90% przypadków raka płuc, a także jest związane z nowotworami jamy ustnej, gardła, krtani, przełyku i innych lokalizacji.31
Styl życia i nawyki
Szereg czynników związanych ze stylem życia może istotnie wpływać na ryzyko rozwoju nowotworów:32
- Palenie tytoniu – zawiera co najmniej 69 kancerogenów (czynników rakotwórczych). Znacząco zwiększa ryzyko zachorowania na niektóre nowotwory, takie jak rak płuc i jamy ustnej, a także nowotwory żołądka, nerek i pęcherza moczowego.33 Szacuje się, że palenie jest odpowiedzialne za niemal jedną trzecią wszystkich zgonów z powodu nowotworów.34
- Alkohol – nadmierne spożycie alkoholu może przyczyniać się do rozwoju różnych nowotworów.35 Światowa Organizacja Zdrowia sklasyfikowała alkohol jako kancerogen grupy 1.36
- Dieta – dieta bogata w przetworzoną żywność, czerwone mięso, cukier i tłuszcze trans może zwiększać ryzyko rozwoju niektórych typów nowotworów, szczególnie jelita grubego i żołądka.37
- Brak aktywności fizycznej – chociaż nie powoduje bezpośrednio nowotworów, może przyczyniać się do otyłości, która zwiększa ryzyko rozwoju nowotworów, takich jak rak piersi, jelita grubego i endometrium.38
- Otyłość – w Stanach Zjednoczonych nadwaga jest związana z rozwojem wielu typów nowotworów i jest czynnikiem w 14-20% wszystkich zgonów z powodu nowotworów.39
Infekcje a nowotwory
Na całym świecie około 18% przypadków nowotworów jest związanych z chorobami zakaźnymi.40 Niektóre przewlekłe infekcje są czynnikami ryzyka nowotworów, co stanowi szczególny problem w krajach o niskich i średnich dochodach. Około 13% nowotworów zdiagnozowanych w 2018 roku na całym świecie przypisano zakażeniom rakotwórczym, w tym:41
- Helicobacter pylori – związany z rakiem żołądka i chłoniakiem typu MALT
- Wirus brodawczaka ludzkiego (HPV) – związany z rakiem szyjki macicy, odbytu, prącia i niektórymi nowotworami głowy i szyi
- Wirusy zapalenia wątroby typu B i C – zwiększają ryzyko raka wątroby
- Wirus Epsteina-Barr – związany ze zwiększonym ryzykiem rozwoju niektórych nowotworów u dzieci
- HIV – zwiększa ryzyko rozwoju raka szyjki macicy sześciokrotnie i znacznie zwiększa ryzyko rozwoju niektórych innych nowotworów, takich jak mięsak Kaposiego
Długotrwałe zakażenie może prowadzić do stanu zapalnego, który sprzyja rozwojowi nowotworu. Przewlekły stan zapalny został uznany, zarówno eksperymentalnie, jak i epidemiologicznie, za ważny czynnik w rozwoju nowotworów.45
Wiek jako czynnik ryzyka
Wiek jest jednym z najważniejszych czynników ryzyka rozwoju nowotworów. Ryzyko zachorowania na nowotwór wzrasta wraz z wiekiem.46 Częstość występowania raka jelita grubego, na przykład, wzrasta ponad dziesięciokrotnie między 30. a 50. rokiem życia, a następnie kolejne dziesięciokrotnie między 50. a 70. rokiem życia.47
Tak dramatyczny wzrost zachorowalności na nowotwory wraz z wiekiem sugeruje, że większość nowotworów rozwija się w wyniku wielu nieprawidłowości, które gromadzą się przez wiele lat.48 Zachorowalność na nowotwory gwałtownie wzrasta wraz z wiekiem, najprawdopodobniej z powodu nagromadzenia się ryzyka dotyczącego konkretnych nowotworów, które zwiększa się z wiekiem. Ogólne nagromadzenie ryzyka jest połączone z tendencją do mniejszej skuteczności mechanizmów naprawczych komórek wraz ze starzeniem się człowieka.49
Mechanizmy rozwoju nowotworów
Nowotwory powstają w wyniku transformacji normalnych komórek w komórki nowotworowe w wieloetapowym procesie, który ogólnie postępuje od zmiany przedrakowej do nowotworu złośliwego.50 Proces ten jest wynikiem interakcji między genetycznymi czynnikami osoby a trzema kategoriami czynników zewnętrznych, w tym fizycznymi, chemicznymi i biologicznymi kancerogenami.51
Podstawowa przyczyna sporadycznych (występujących przypadkowo) nowotworów to uszkodzenie DNA i niestabilność genomowa.52 W normalnych warunkach komórka z uszkodzonym DNA umiera. Jednak gdy uszkodzone lub nienaprawione komórki nie umierają i stają się komórkami nowotworowymi, dochodzi do niekontrolowanego podziału i wzrostu, tworząc masę komórek nowotworowych.53
Inicjacja i promocja nowotworów
Rozwój nowotworu można podzielić na dwa główne etapy: inicjację i promocję:54
- Inicjacja – dotyczy uszkodzenia DNA przez kancerogeny, które prowadzi do mutacji w kluczowych genach
- Promocja – dotyczy stymulacji wzrostu komórek zawierających mutacje
Inne kancerogeny przyczyniają się do rozwoju nowotworów poprzez stymulowanie proliferacji komórek, a nie poprzez indukowanie mutacji. Takie związki są określane jako promotory nowotworów, ponieważ zwiększony podział komórkowy, który indukują, jest wymagany do rozrostu populacji komórek proliferujących we wczesnych stadiach rozwoju guza.55
Hormony, szczególnie estrogeny, są ważnymi promotorami nowotworów w rozwoju niektórych ludzkich nowotworów.56 Niektóre hormony odgrywają rolę w rozwoju nowotworów poprzez promowanie proliferacji komórek.57
Przerzuty
Często komórki nowotworowe mogą oderwać się od pierwotnej masy komórek, przemieszczać się przez krew i układy limfatyczne oraz osadzać się w innych narządach, gdzie ponownie mogą powtarzać cykl niekontrolowanego wzrostu. Ten proces, w którym komórki nowotworowe opuszczają jeden obszar i rozwijają się w innym obszarze ciała, nazywany jest rozprzestrzenianiem się przerzutowym lub przerzutami.58
Komórki nowotworowe mogą oderwać się od pierwotnego guza i przemieszczać się przez krew lub układ limfatyczny do odległych miejsc w organizmie, gdzie wychodzą z naczyń, tworząc dodatkowe guzy.59 Ta zdolność do inwazji i przerzutów jest tym, co czyni nowotwory tak niebezpiecznymi.60
Zapobieganie nowotworom
Od 30% do 50% nowotworów można obecnie zapobiec poprzez unikanie czynników ryzyka i wdrażanie istniejących strategii profilaktycznych opartych na dowodach.61 Około 4 na 10 przypadków nowotworów w Wielkiej Brytanii (2015) można by zapobiec poprzez zdrowe zmiany w stylu życia.62
Kluczowe strategie zapobiegania nowotworom obejmują:63
- Rzucenie palenia
- Utrzymanie zdrowej wagi ciała
- Zdrową, zbilansowaną dietę
- Ograniczenie spożycia alkoholu
- Ochronę przed słońcem
- Utrzymanie aktywności fizycznej
- Unikanie ekspozycji na szkodliwe chemikalia
- Szczepienia przeciwko wirusom powodującym nowotwory
Nie istnieje pewny sposób zapobiegania nowotworom, ale można pomóc zmniejszyć ryzyko poprzez dokonywanie zdrowych wyborów, takich jak właściwe odżywianie, utrzymanie aktywności i niepalenie.65 Dodatkowo, regularne badania przesiewowe mogą pomóc w wykryciu niektórych nowotworów we wczesnym stadium, gdy są najłatwiejsze do leczenia.66
Podsumowanie przyczyn nowotworów
Nowotwór jest wynikiem złożonej interakcji wielu czynników, które razem prowadzą do niekontrolowanego wzrostu komórek. Podstawową przyczyną są mutacje genetyczne, które mogą być dziedziczone lub nabyte w ciągu życia poprzez ekspozycję na różne czynniki środowiskowe.6768
Główne przyczyny i czynniki ryzyka nowotworów obejmują:69
- Mutacje genetyczne (zarówno dziedziczne, jak i nabyte)
- Palenie tytoniu i używanie wyrobów tytoniowych
- Alkohol
- Brak aktywności fizycznej
- Nadwaga lub otyłość
- Słaba dieta
- Ekspozycja na słońce
- Ekspozycja na promieniowanie
- Infekcje wirusowe i inne infekcje
- Ekspozycja na substancje rakotwórcze
- Przewlekły stan zapalny
- Hormony
- Immunosupresja
- Wiek
- Historia rodzinna i genetyka
Zrozumienie przyczyn nowotworów jest kluczowe dla opracowania skutecznych strategii zapobiegania i leczenia. Choć nie można całkowicie wyeliminować ryzyka rozwoju nowotworu, wiele czynników ryzyka można modyfikować poprzez zmiany w stylu życia i unikanie znanych kancerogenów.71 Wczesne wykrycie poprzez regularne badania przesiewowe pozostaje również istotnym elementem kontroli nowotworów, umożliwiając efektywne leczenie we wczesnych stadiach choroby.72
Kolejne rozdziały
Zapraszamy do dalszego czytania naszego leksykonu.
Wybierz kolejny rozdział z menu poniżej, aby otworzyć nową podstronę kompedium wiedzy i uzyskać szczegółowe informację o leku, substancji lub chorobie.