Пролиферация в медицине¶
Пролиферация (от лат. proliferatio — размножение, почкование) — в медицине и биологии процесс размножения клеток путём их деления, сопровождающийся увеличением количества клеток в ткани или органе. В медицинском контексте пролиферация описывает избыточный или патологический рост клеточных популяций, что лежит в основе многих заболеваний — от доброкачественных гиперплазий до злокачественных опухолей. Термин также применяется в иммунологии для обозначения размножения лимфоцитов в ответ на антигенную стимуляцию.
¶Определение и общие сведения
Клеточная пролиферация — нормальный физиологический процесс, обеспечивающий рост организма, заживление ран и обновление тканей. В норме деление клеток строго контролируется системой ростовых факторов, цитокинов и механизмов апоптоза (запрограммированной гибели клеток). Когда баланс между пролиферацией и апоптозом нарушается, возникают патологические состояния, характеризующиеся избыточным накоплением клеток.
В клинической практике различают:
- Физиологическую пролиферацию — нормальный ответ ткани, например пролиферация фибробластов при заживлении раны или пролиферация эндометрия в течение менструального цикла.
- Патологическую пролиферацию — избыточный рост клеток, приводящий к формированию опухолей, гиперплазий или хронических воспалительных изменений.
¶Классификация пролиферативных процессов
По характеру течения и исходу пролиферативные процессы подразделяют на несколько групп:
| Тип | Характеристика | Примеры |
|---|---|---|
| Доброкачественная гиперплазия | Увеличение числа клеток без нарушения их дифференцировки | Аденома предстательной железы, узловой зоб |
| Метаплазия | Замена одного типа дифференцированного эпителия другим | Плоскоклеточная метаплазия бронхов при хроническом бронхите |
| Дисплазия | Нарушение созревания и организации клеток, предопухолевое состояние | Дисплазия шейки матки |
| Неоплазия | Автономный, неуправляемый рост клеток | Рак, саркома |
Важно, что дисплазия и неоплазия формируют континуум: дисплазия лёгкой, умеренной и тяжёлой степени может прогрессировать до карциномы in situ и инвазивного рака.
¶Механизмы регуляции
Пролиферация клеток контролируется сложной сигнальной сетью. Ключевую роль играют:
- Ростовые факторы (эпидермальный фактор роста EGF, фактор роста фибробластов FGF, тромбоцитарный фактор роста PDGF) — связываются с рецепторами на поверхности клетки и запускают каскад внутриклеточных сигналов, ведущих к переходу клетки из фазы покоя (G0) в фазу деления.
- Циклины и циклин-зависимые киназы (CDK) — белки, управляющие прохождением клеточного цикла. Их активность подавляется ингибиторами CDK (p21, p27, p53).
- Онкогены и опухолевые супрессоры — мутации генов RAS, MYC, HER2/neu приводят к активации пролиферации, тогда как мутации TP53 и RB1 снимают тормозящий контроль.
Нарушение любого из этих звеньев может стать причиной неконтролируемой пролиферации и опухолевой трансформации.
¶Пролиферация в иммунологии
В иммунологии под пролиферацией понимают размножение антиген-специфических лимфоцитов в ответ на встречу с антигеном. Клональная селекция по Л. А. Остеру и Ф. М. Бёрнету описывает, что антиген стимулирует пролиферацию только тех лимфоцитов, рецепторы которых узнают данный антиген, что обеспечивает специфичность иммунного ответа. Клональная пролиферация лимфоцитов лежит в основе формирования иммунологической памяти.
В клинической иммунологии оценка пролиферативной способности лимфоцитов проводится в лимфоцитарных трансформационных тестах (реакция бласттрансформации лимфоцитов) — клетки стимулируют митогенами (фитогемагглютинином, конканавалином А) или антигенами и измеряют их деление по включению тимидина-3H или по появлению бластных форм.
¶Пролиферативные заболевания
К заболеваниям, в основе которых лежит пролиферация, относятся:
- Миелопролиферативные неоплазии — группа опухолей костного мозга, включающая хронический миелолейкоз, истинную полицитемию, эссенциальную тромбоцитемию и первичный миелофиброз. Общим признаком является избыточная продукция зрелых клеток крови за счёт клональной пролиферации гемопоэтических стволовых клеток.
- Лимфопролиферативные заболевания — хронический лимфоцитарный лейкоз, лимфомы, множественная миелома.
- Гиперплазия предстательной железы — доброкачественное разрастание ткани простаты, одно из самых распространённых заболеваний мужчин старше 50 лет.
- Пролиферативная диабетическая ретинопатия — осложнение сахарного диабета, характеризующееся неоваскуляризацией сетчатки.
¶Пролиферация и онкогенез
Злокачественная пролиферация — центральное звено канцерогенеза. Клетка приобретает свойства автономности роста, устойчивости к апоптозу, способности к инвазии и метастазированию. Мультистадийная модель онкогенеза предполагает накопление ряда мутаций: активирующих мутации в онкогенах и инактивирующих мутации в генах-супрессорах опухолей. Этот процесс занимает годы и десятилетия, что определяет возрастную зависимость частоты рака.
¶Применение понятия в диагностике
Оценка пролиферативной активности опухоли — важный прогностический фактор в онкологии. Наиболее распространённый маркер пролиферации — Ki-67 — белок, экспрессируемый исключительно в делящихся клетках (отсутствующий в фазе G0). Индекс Ki-67 определяют иммуногистохимически и используют, например, для стратификации опухолей молочной железы (в сочетании с оценкой рецепторов эстрогена, прогестерона и HER2 в рамках так называемого «панеля»). Другие маркеры — PCNA, митотический индекс.
¶Литература
- Роббинс и Котран. Патологические основы болезней. — М.: Практика, 2005.
- Персиашвили Н. В. Патологическая физиология. — М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007.
- Зайчик А. Ш., Кульчицкий В. К. Общая патология. — СПб.: Питер, 2004.
- Клинические рекомендации РОО (Российского онкологического общества) по диагностике и лечению опухолей молочной железы.