kub
Островок  здоровья

----
  
записная книжка врача акушера-гинеколога Маркун Татьяны Андреевны
----
 
 
 

Молекулярные механизмы развития дисплазии шейки матки

Дисплазия шейки матки (или цервикальная интраэпителиальная неоплазия (CIN)) - это атипия эпителия шейки матки с нарушением "слоистости", но без вовлечения в процесс поверхностного слоя и стромы. Является самой частой формой морфологического предрака шейки матки. Характеризуется нарушением созревания и дифференцировки клеток многослойного плоского эпителия.

Выделяют три основные формы дисплазий: простую, или легкую (CIN I), среднюю (CIN II) и тяжелую (CIN III).

В группу риска по ДШМ входят женщины, отмечающие в анамнезе:

  • раннее начало половой жизни (до 16 лет) - в этом возрасте многослойный эпителий истончен и легко раним, что может привести к ранней травматизации и развитию патологического процесса;
  • частую смену сексуальных партнеров;
  • воспалительные и венерические заболевания;
  • травматизацию во время абортов, родов, выскабливаний;
  • пристрастие к курению;
  • наличие хронических инфекционных и вирусных (в частности, вируса герпеса второго типа) заболеваний генитального тракта.

К патогенетическим факторам ДШМ относят наличие воспалительных процессов, нарушение баланса половых гормонов и перенесенные травмы шейки матки. Однако главным фактором патогенеза ДШМ считается инфицирование вирусом папилломы человека (ВПЧ). ДНК ВПЧ высокой степени онкогенного риска (преимущественно 16 и 18 типов) обнаруживают в 50-80% образцов умеренной и тяжелой дисплазии плоского эпителия шейки матки (цервикальных интраэпителиальных поражений высокой степени) [18].

Носительство ВПЧ не является пожизненным. По данным ВОЗ (2001), при отсутствии отягощающих факторов в течение трех лет плоскоклеточные внутриэпителиальные поражения низкой степени тяжести, содержащие ВПЧ, подвергаются регрессии в 50-60% наблюдений. В то же время у 15-28% женщин с наличием ДНК ВПЧ высокого онкогенного риска (при нормальной цитологии) в течение двух лет развивается сквамозная интраэпителиальная неоплазия.

Переход ДШМ в онкологический процесс занимает годы и даже десятки лет. Поэтому своевременное выявление и устранение ДШМ является основным способом профилактики ее грозных осложенений.

Влияние ВПЧ на развитие РШМ

Несмотря на огромное разнообразие клинических форм проявления папилломавирусной инфекции, различают два основных варианта, или две стадии, ее развития:

  • I стадия - репродуктивной инфекции, при которой ДНК ВПЧ находится в инфицированной клетке в свободном (эписомальном) состоянии;
  • II стадия - интегративной инфекции, при которой ДНК вируса встраивается в геном инфицированных клеток

I стадия является обратимой. При ее благополучном исходе у многих ВПЧ-инфицированных наступает ремиссия. В отличие от нее II стадия является первым шагом к опухолевому перерождению вирус-инфицированной клетки и очень часто заканчивается развитием цервикальной карциномы.

Примечательно, что в случае, если у больного с остроконечными кондиломами (доброкачественными образованиями) в ходе лабораторных анализов определяется ВПЧ 16 типа (ВПЧ высокого онкогенного риска), его ДНК в вирус-инфицированных клетках находится в эписомальной форме, в то время как в образцах цервикального рака вирусная ДНК оказывается интегрированной в клеточный геном.

В результате включения вирусной ДНК в геном клетки-хозяина происходят глобальные изменения клеточного метаболизма, основным из которых является частичная потеря вирусного генетического материала, но с обязательным сохранением онкогенов Е6 и Е7 и их последующей гиперэкспрессией.

На стадии активной репродукции вируса экспрессия онкогенов Е6 и Е7 регулируется белковым продуктом гена Е2-репрессором их транскрипции. Поэтому пока вирус находится в клетке в эписомальном состоянии, протекают доброкачественные процессы разрастания инфицированных тканей. Интеграция вируса в геном хозяина сопровождается делецией гена Е2.

Повышенная продукция вирусных онкогенов Е6 и Е7 через модуляцию активности широкого спектра внутриклеточных сигнальных белков приводит к активации патологической пролиферации (и, соответственно, снижению апоптоза), усилению клеточного деления, неоангиогенеза и инвазии, т.е. основных биологических событий, опосредующих канцерогенез. Плюс к этому, индуцируются процессы хромосомной нестабильности (нарушения геномной целостности).

В ДНК хозяина возникают генетические мутации и эпигенетические модификации (аномальное метилирование - см. ниже), результатом которых является усиленная опухолевая трансформация вирус-инфицированных клеток. С течением времени в результате последовательной селекции клеточных клонов, содержащих интегрированную вирусную ДНК и обладающих повышенной малигнизирующей активностью, формируется злокачественная опухоль.

Таким образом, экспрессия онкогенов Е6 и Е7 вирус-инфицированными эпителиальными клетками шейки матки - это фактически инициация их опухолевой трансформации [показать]

Влияние эстрогенов на развитие РШМ

Мы рассмотрели ключевой механизм патогенеза ДШМ, обусловленный инфицированием цервикальных тканей ВПЧ, интеграцией ДНК ВПЧ высокого онкогенного риска в геном клетки хозяина и последующей гиперэкспрессией вирусных онкогенных белков Е6 и Е7.

Однако, помимо вирусных онкобелков Е6 и Е7, важнейшее влияние на развитие ВПЧ-обусловленных канцерогенных процессов шейки матки оказывает гормональный, точнее, эстроген-зависимый фактор.

Известно, что основной пул эндогенного эстрогена утилизируется посредством локализованной в печени монооксигеназной системы цитохромов Р-450, катализирующей образование его гидрокси-производных, что облегчает их растворимость и последующее выведение из организма через почки и желчевыводящие пути. Ферментативная система цитохромов Р-450 обеспечивает конверсию эстрадиола в два основных метаболита:

конверсия эстрадиола
  • 16α-гидроксиэстрон (16α-ОНЕ1) - относится к категории "агрессивных" гормонов, вызывающих длительный канцерогенный эффект [23]. Показано, что этот эффект обусловлен образованием прочных ковалентных связей 16α-ОНЕ1 с ядерными эстрогеновыми рецепторами [25].
  • 2-гидроксиэстрон (2-ОНЕ1) - обладает умеренными эстрогенными функциями и, в отличие от 16α-ОНЕ1, напротив, нормализует клеточный рост. При повышении уровня 2-ОНЕ1 наблюдается тенденция к гибели опухолевых клеток (in vitro) и профилактике их дальнейшего образования (in vivo).

Изучение функций этих двух метаболитов позволило выявить однозначную связь между уровнем 16α-ОНЕ1 и риском развития опухолей в эстроген-зависимых тканях и заключить, что соотношение 2-ОНЕ1 к 16α-ОНЕ1 является одновременно универсальным биомаркером и надежным диагностическим критерием при определении риска и прогноза развития эстроген-зависимых опухолей.

Было замечено, что тканевые изменения в цервикальном канале, вызванные ВПЧ, локализованы главным образом в эстроген-чувствительных зонах. Впоследствии была установлена ключевая роль в цервикальном канцерогенезе эстрогеновых рецепторов α (ERα) [8].

В начале 90-хгг. группе ученых из лаборатории H.L. Bradlow [3] на клеточной модели кератиноцитов генитального тракта человека, инфицированных ВПЧ-16, удалось показать, что активная репродукция ВПЧ способна индуцировать образование в вирус-инфицированных клетках агрессивного метаболита 16α-гидроксиэстрона (16α-ОНЕ1).

Вирус-инфицированные клетки приобретали способность образовывать колонии на мягком агаре, что указывало на их повышенную пролиферативную активность. При этом клеточная культура, содержащая вирус, обеспечивала конверсию эстрадиола в 16α-гидроксиэстрон.

Несмотря на высокую пролиферативную активность, при микроскопическом исследовании данные клетки не имели опухолевого фенотипа. Однако добавление в культуральную среду экзогенного 16α-ОНЕ1 превращало их в типично раковые. В то же время нормальные эпителиальные клетки шейки матки были не способны обеспечивать превращение эстрадиола в 16α-гидроксиэстрон. Следовательно, активная репродукция ВПЧ в инфицированных клетках индуцирует образование "агрессивного" эстрогена - 16α-гидроксиэстрона.

Таким образом, формируется порочный круг, при котором вирус через образование "агрессивной" формы эстрогенов создает благоприятные условия для развития опухоли, стимулируя синтез онкобелка Е7. В свою очередь, онкобелок Е7, с одной стороны, активирует механизмы патологической пролиферации клеток, а с другой - блокирует противовирусную иммунологическую защиту.

Суммируя вышесказанное, можно заключить, что инфицирование эпителиальных клеток ВПЧ является необходимым, но недостаточным фактором для их малигнизации.

Для формирования необратимой неоплазии необходимы:

  • индукция метаболических механизмов конверсии эстрадиола в 16α-ОНЕ1, играющего ключевую роль в раковом перерождении ВПЧ-инфицированных клеток;
  • активная экспрессия онкогенов Е6 и Е7 вируса, стимулируемая взаимодействием комплекса гормон-рецептор с промотором ДНК ВПЧ;
  • индукция множественных повреждений хромосомной ДНК в инфицированной клетке, завершающая процесс опухолевой трансформации.

Влияние активности опухоль-супрессорных генов на развитие РШМ

Известно, что набор генов одного индивидуума содержит абсолютно идентичную информацию. Однако клетки различных органов и тканей, имея полученный по наследству одинаковый набор хромосом, в процессе развития и функционирования экспрессируют различные гены. Такое многообразие способов выражения генетической информации достигается, в том числе, с помощью эпигенетической регуляции.

Можно сказать, что эпигенетическая регуляция - это эволюционный механизм, посредством которого обеспечиваются изменения в спектре экспрессии генов, возникающие в процессе развития клеток и тканей организма и не связанные с изменениями в структуре ДНК. Замечено, что изменения в спектре экспрессирующихся генов наблюдаются также по мере старения организма и при различных патологических состояниях, что является одной из главных причин необратимости некоторых из них, в первую очередь опухолевых заболеваний.

Ключевым механизмом эпигенетической регуляции является метилирование ДНК. Оно заключается в ковалентном присоединении метильной группы по С5-положению цитозина в составе динуклеотида СрG (цитозин-фосфор-гуанозин). Динуклеотидные сочетания СрG могут быть локализованы как в регуляторных (промоторных) участках генов, так и на всем остальном протяжении молекул ДНК. Примерно 50% генов млекопитающих в составе своих промоторов содержат динуклеотид CpG. Если СрG находится в неметилированном состоянии, наблюдается активная экспрессия соответствующего гена. Присоединение метильной группы к цитозину СpG, напротив, подавляет экспрессию генов и переводит их в статус "молчащих".

Показано, что гиперэкспрессия онкобелка Е7 ВПЧ 16 типа активирует процессы метилирования генов противоопухолевой защиты [6]. Метилирование цитозинов в составе пары CpG осуществляется при помощи специального фермента ДНК-метилтрансферазы (DNMT), а точнее, семейства из трех изоферментов - DNMT1, DNMT3a, DNMT3b.

К настоящему моменту накоплена обширная информация, не только подтверждающая роль аномального ДНК-метилирования в возникновении и прогрессии злокачественных опухолей человека, но и свидетельствующая о том, что при этом специфично повышается активность ДНК-метилтрансферазы 1 (DNMT1). На животных моделях (линия мышей с пониженной активностью DNMT1) была убедительно продемонстрирована корреляция между уровнем активности DNMT и степенью злокачественности исследуемых опухолевых тканей.

Таким образом, повышенный уровень ДНК-метилтрансферазы однозначно связывается с повышенной опухолеобразующей (малигнизирующей) активностью клеток млекопитающих.

Напротив, ингибирование DNMT (особенно изоформы DNMT1) блокирует гиперметилирование вновь синтезированных ДНК-цепей, в результате чего происходит снижение общего уровня метилирования генома и ре-экспрессия "молчащих" генов [9].

Диагностика РШМ

Общепризнано, что диагностика заболевания на ранних стадиях позволяет существенно снизить смертность от рака шейки матки (РШМ). Снижение смертности наблюдается в странах с хорошо налаженной системой диагностики. Однако наряду со снижением смертности от РШМ ежегодно регистрируется все большее количество заболевших этим видом рака [13], что говорит о необходимости дальнейшего усовершенствования методов его диагностики.

  • Цитологический метод - мазок по Папаниколау [19]. Плохо поддается стандартизации, дает большой процент ложноотрицательных реакций: 30% дисплазий могут быть невыявлены [21].
  • ПЦР-диагностика (мазок на ВПЧ) - не позволяет достоверно выявить лиц с повышенным риском развития РШМ, т.к. обнаруживает ДНК ВПЧ в большом количестве цитологически нормальных проб [26]. Это объясняется тем, что 50-90% (по разным данным) сексуально активного населения были инфицированы тем или иным типом ВПЧ в какой-либо период своей жизни, а 30% женского населения являются постоянными носителями ВПЧ [27].
  • ИФА-диагностика онкобелков Е7 ВПЧ 16 и 18 типа в отделяемом цервикального канала [показать] .

    Усиление экспрессии ранних вирусных онкобелков Е6 и Е7 свидетельствует о встраивании вирусной ДНК в геном эпителиальной клетки [17, 24]. Продолжительная усиленная продукция этих белков часто сопутствует переходу дисплазии в инвазивный цервикальный рак.

    У носителей ВПЧ никаких видоизменений в цервикальном канале не происходит и, как отмечалось, инфицирование ВПЧ в 80% случаев заканчивается спонтанной элиминацией вируса без встраивания его в геном человека, что является необходимым условием для развития злокачественного процесса [28].

    Т.о., определение содержания онкобелка Е7 ВПЧ 16 и 18 типов в цервикальных пробах служит критерием в оценке характера (степени злокачественности) патологического процесса шейки матки и позволяет избежать ложноположительных результатов, обусловленных кратковременным и/или прошлым присутствием ВПЧ в организме человека.

    Обнаруженный онкобелок Е7 ВПЧ 16 и 18 типов означает, что на субклеточном уровне уже запущены процессы клеточной трансформации (малигнизации). Это подразумевает более активную лечебно-диагностическую тактику со стороны врача в отношении данной больной.

  • ПЦР-диагностика ДНК-метилированных опухоль-супрессорных генов

    ДНК-гиперметилирование встречается практически во всех видах злокачественных опухолей, при этом каждый вид рака имеет свою, характерную только для него, картину ключевых метилированных генов, например ген Hippel-Lindau - для рака почки, ген MLH1 - для рака прямой кишки, ген АРС - для рака пищевода, ген GSTP1 - для рака простаты и т.д. Т.о., количественное определение уровня ДНК-гиперметилирования - промоторного метилирования метилирования опухоль-супрессорных генов, возникающее на ранних стадиях канцерогенеза, - в настоящее время весьма перспективным биомаркером.

    Однако, с точки зрения дальнейшего развития и внедрения в клиническую практику метода диагностики онкологических заболеваний с помощью определения уровня ДНК-метилирования генов-маркеров, наиболее оптимальной и перспективной представляется оценка степени метилирования не одного, а группы ключевых генов, контролирующих процессы канцерогенеза. Ведь большинство опухолей не являются моногенными, и, следовательно, анализ метилирования одного гена не может дать полной информации о всей палитре изменений, происходящих в ткани-мишени. В этом случае успешно преодолеваются ограничения, имеющие место при анализе единичного гена, а именно: недостаточная чувствительность и низкая специфичность метода, невозможность дифференцировки злокачественных новообразований от доброкачественных и опухолей, имеющих другое органное происхождение, а также невозможность оценки риска развития опухолевого заболевания.

    В настоящее время идет процесс накопления сведений о спектрах метилированных генов при различных локализациях рака [показать] .

  • Определение метаболитов эстрогенов в моче

Новые подходы к лечению дисплазий шейки матки

В связи с появлением вирусной концепции цервикального канцерогенеза принципиально изменились и подходы к лечению диспластических процессов шейки матки. В настоящее время хирургические методы (по причине высокого процента рецидивов после их применения) стали играть второстепенную роль.

На первое место вышла этиопатогенетическая терапия, имеющая два основных направления:

  • воздействие на этиологический фактор - ВПЧ;

    К сожалению, лекарственных средств, избирательно воздействующих на ВПЧ, в настоящее время не существует. Наиболее часто для лечения папилломавирусной инфекции используются препараты интерферона (IFN) - белка, вырабатываемого клетками иммунной системы в ответ на стимуляцию вирусными антигенами. Однако в большинстве случаев даже длительная IFN-терпия не приводит к клиническому улучшению.

    Показано, что устойчивость к действию IFN ВПЧ-инфицированных цервикальных клеток определяется повышенным уровнем экспрессии онкобелка Е7, внутриклеточно инактивирующего фактор регуляции IFN, который включает транскрипцию генов, кодирующих синтез противовирусных белков.

  • воздействие на основные механизмы канцерогенеза
    • ингибирование экспрессии онкогена Е7 ВПЧ и синтеза 16-альфа-гидроксиэстрона [показать] .
    • ингибирование ДНК-метилтрансферазы [показать]
    • стимулирование опухоль-супрессорного белка - фосфатазы PTEN [показать]

Список литературы [показать]

Источник: Вестник "Лаборатории ДНК-диагностики" N4(13), 2011
скомпилировано из клинической лекции Киселев В.И., Муйжнек Е.Л. Молекулярные механизмы развития дисплазии шейки матки: новые знания - новые возможности.


 
 

Куда пойти учиться



 

Виртуальные консультации

На нашем форуме вы можете задать вопросы о проблемах своего здоровья, получить поддержку и бесплатную профессиональную рекомендацию специалиста, найти новых знакомых и поговорить на волнующие вас темы. Это позволит вам сделать собственный выбор на основании полученных фактов.

Медицинский форум КОМПАС ЗДОРОВЬЯ

Обратите внимание! Диагностика и лечение виртуально не проводятся! Обсуждаются только возможные пути сохранения вашего здоровья.

Подробнее см. Правила форума  

Последние сообщения



Реальные консультации


Реальный консультативный прием ограничен.

Ранее обращавшиеся пациенты могут найти меня по известным им реквизитам.

Заметки на полях


навязывание услуг компании Билайн, воровство компании Билайн

Нажми на картинку -
узнай подробности!

Новости сайта

Ссылки на внешние страницы

20.05.12

Уважаемые пользователи!

Просьба сообщать о неработающих ссылках на внешние страницы, включая ссылки, не выводящие прямо на нужный материал, запрашивающие оплату, требующие личные данные и т.д. Для оперативности вы можете сделать это через форму отзыва, размещенную на каждой странице.
Ссылки будут заменены на рабочие или удалены.

Тема от 05.09.08 актуальна!

Остался неоцифрованным 3-й том МКБ. Желающие оказать помощь могут заявить об этом на нашем форуме

05.09.08
В настоящее время на сайте готовится полная HTML-версия МКБ-10 - Международной классификации болезней, 10-я редакция.

Желающие принять участие могут заявить об этом на нашем форуме

25.04.08
Уведомления об изменениях на сайте можно получить через раздел форума "Компас здоровья" - Библиотека сайта "Островок здоровья"

Островок здоровья

 
----
Чтобы сообщить об ошибке на данной странице, выделите текст мышью и нажмите Ctrl+Enter.
Выделенный текст будет отправлен редактору сайта.
----
 
Информация, представленная на данном сайте, предназначена исключительно для образовательных и научных целей,
не должна использоваться для самостоятельной диагностики и лечения, и не может служить заменой очной консультации врача.
Администрация сайта не несёт ответственности за результаты, полученные в ходе самолечения с использованием справочного материала сайта
Перепечатка материалов сайта разрешается при условии размещения активной ссылки на оригинальный материал.
© 2008 blizzard. Все права защищены и охраняются законом.



 
----