Причины рака

Рак - это заболевание, вызванное генетическими изменениями, приводящими к неконтролируемому росту клеток и образованию опухолей. Основной причиной спорадического (не семейного) рака является повреждение ДНК и нестабильность генома. Меньшая часть раковых заболеваний обусловлена ​​наследственными генетическими мутациями. Большинство видов рака связано с воздействием окружающей среды, образа жизни или поведения. Рак, как правило, не заразен у людей, хотя он может быть вызван онковирусами и раковыми бактериями. Термин экологический используется исследователями рака, относится ко всему, что находится вне организма и взаимодействует с людьми. Окружающая среда не ограничивается биофизической средой (например, воздействие таких факторов, как загрязнение воздуха или солнечный свет), но также включает образ жизни и поведение. Более трети случаев смерти от рака во всем мире (и около 75–80% в Соединенных Штатах) потенциально можно избежать путем снижения воздействия известных факторов. К распространенным факторам окружающей среды, способствующим смерти от рака, относятся воздействие различных химических и физических факторов (на потребление табака приходится 25–30% случаев смерти от рака), загрязняющие вещества в окружающей среде, диета и ожирение (30–35%), инфекции (15–20%) и радиация (как ионизирующая, так и неионизирующая, до 10%). [9] Эти факторы действуют, по крайней мере, частично, изменяя функцию генов в клетках. [10] Как правило, многие такие генетические изменения требуются до развития рака.[10] Старение неоднократно и последовательно рассматривалось как важный аспект, который необходимо учитывать при оценке факторов риска развития определенных видов рака. Многие молекулярные и клеточные изменения, связанные с развитием рака, накапливаются в процессе старения и в конечном итоге проявляются как рак. [11] Хотя существует более 50 идентифицируемых наследственных форм рака, менее 0,3% населения являются носителями генетической мутации, связанной с раком, и они составляют менее 3–10% всех случаев рака. [3]Подавляющее большинство раковых заболеваний являются ненаследственными («спорадические раковые заболевания»). Наследственные раковые заболевания в основном вызваны наследственным генетическим дефектом. Синдром рак или рак семьи синдром является генетическим расстройством, в которых унаследовали генетические мутации в одном или нескольких генов предрасполагает пострадавших лиц к развитию рака, а также может вызвать раннее начало этих видов рака. Хотя раковые синдромы имеют повышенный риск развития рака, этот риск варьируется. Для некоторых из этих заболеваний рак не является основной особенностью и является редким последствием. Многие из этих синдромов вызваны мутациями в генах-супрессорах опухолей, которые регулируют рост клеток. Другие распространенные мутации изменяют функцию генов репарации ДНК, онкогенов и генов, участвующих в производстве кровеносных сосудов. [12] Определенные наследственные мутации в генах BRCA1 и BRCA2 с более чем 75% -ным риском рака молочной железы и рака яичников. [3] Некоторые наследственные генетические нарушения, которые могут вызывать колоректальный рак, включают семейный аденоматозный полипоз и наследственный не полипозный рак толстой кишки.; однако, они составляют менее 5% случаев рака толстой кишки. [13] Во многих случаях генетическое тестирование может использоваться для выявления мутированных генов или хромосом, которые передаются из поколения в поколение.

Раковые синдромы

    • Атаксия телеангиэктазия
    • Синдром цветения
    • BRCA1 & BRCA2
    • Анемия Фанкони
    • Семейный аденоматозный полипоз
    • Наследственный рак молочной железы и яичников
    • Наследственный неполипозный рак толстой кишки
    • Синдром Ли-Фраумени
    • Синдром невоидных базальноклеточного рака
    • Болезнь фон Гиппеля-Линдау
    • Синдром Вернера
  • Ксеродерма пигментная

Физические и химические агенты

Дополнительная информация: канцероген, курение и рак, и безопасность электронных сигарет Определенные вещества, известные как канцерогены, были связаны с определенными типами рака. Типичными примерами нерадиоактивных канцерогенов являются вдыхаемый асбест, некоторые диоксины и табачный дым. Хотя общественность обычно связывает канцерогенность с синтетическими химическими веществами, она одинаково вероятна как в природных, так и в синтетических веществах. [14] По оценкам, около 20 000 случаев смерти от рака и 40 000 новых случаев заболевания раком ежегодно в США связаны с оккупацией. [15] Ежегодно в мире от рака, связанного с работой, умирает не менее 200 000 человек. [16] Миллионы работников рискуют заболеть раком, таким как рак легких и мезотелиома, от вдыхания асбестовые волокна и табачный дым или лейкемия от воздействия бензола на рабочих местах. [16] Считается, что рак, связанный с родом занятий, составляет от 2 до 20% всех случаев. [17] Большинство случаев смерти от рака, вызванных профессиональными факторами риска, происходит в развитых странах. [16] Стресс на работе не является значимым фактором, по крайней мере, при раке легких, колоректального рака, рака молочной железы и предстательной железы. [18]

Курение

Курение табака связано со многими формами рака [19] и вызывает 80% случаев рака легких. [20] Десятилетия исследований продемонстрировали связь между употреблением табака и раком в легких, гортани, голове, шее, желудке, мочевом пузыре, почках, пищеводе и поджелудочной железе. [21] Имеются некоторые данные, свидетельствующие о небольшом повышенном риске развития миелоидного лейкоза, плоскоклеточного синоназального рака, рака печени, колоректального рака, рака желчного пузыря, надпочечников, тонкой кишки и различных детских раковых заболеваний. [21] Табачный дым содержит более пятидесяти известных канцерогенов, включая нитрозамины и полициклические ароматические углеводороды. [22]Табак является причиной примерно одной трети всех случаев смерти от рака в развитых странах [19] и примерно каждой пятой в мире. [22] Показатели смертности от рака легких в Соединенных Штатах отражают характер курения: рост курения сопровождается резким увеличением показателей смертности от рака легких, а в последнее время - снижение показателей курения с 1950-х годов, за которым следует снижение показателей смертности от рака легких. мужчин с 1990 года. [23] [24] Тем не менее, число курильщиков во всем мире все еще растет, что приводит к тому, что некоторые организации называют эпидемию табака. [25] Электронные сигареты или электронные сигареты - это портативные электронные устройства, которые имитируют ощущение курения табака. Ежедневное длительное использование электронных сигарет высокого напряжения (5,0 В) может генерировать химические вещества, образующие формальдегид, на более высоком уровне, чем курение, что, как было определено, в течение жизни в 5–15 раз больше, чем курение. [26] Тем не менее, общая безопасность и долгосрочные последствия для здоровья электронных сигарет все еще остаются неопределенными. [27]

Материалы

Некоторые вещества вызывают рак прежде всего благодаря их физическому, а не химическому воздействию на клетки. [28] Ярким примером этого является длительное воздействие асбеста, природных минеральных волокон, которые являются основной причиной мезотелиомы, которая является раком серозной мембраны, обычно серозной мембраны, окружающей легкие. [28] Другие вещества в этой категории, включая как природные, так и синтетические асбестоподобные волокна, такие как волластонит, аттапульгит, стекловата и каменная вата, как полагают, имеют сходные эффекты. [28] Неволокнистые материалы в виде частиц, вызывающие рак, включают порошкообразныйкобальт и никель и кристаллический кремнезем ( кварц, кристобалит и тридимит ). [28] Как правило, физические канцерогены должны попадать в организм (например, при вдыхании мельчайших кусочков) и требовать многолетнего воздействия для развития рака. [28] К распространенным профессиональным канцерогенам относятся: [29]
    • мышьяк
    • асбест
    • бензол
    • бериллий
    • кадмий
    • хром
    • окись этилена
    • никель
  • Плутоний

Стиль жизни

Дополнительная информация: Алкоголь и рак, Диета и рак, Ожирение и рак Многие различные факторы образа жизни способствуют увеличению риска заболевания раком. Вместе диета и ожирение связаны примерно с 30–35% случаев смерти от рака. [9] [30] Диетические рекомендации по профилактике рака, как правило, включают акцент на овощи, фрукты, цельное зерно и рыбу, а также избегание переработанного мяса, красного мяса, животных жиров и рафинированных углеводов. [31] Доказательства в поддержку этих диетических изменений не являются окончательными. [32]

Алкоголь

Алкоголь является примером химического канцерогена. Всемирная организация здравоохранения классифицировала алкоголь как канцероген группы 1. [33] В Западной Европе 10% случаев рака у мужчин и 3% случаев рака у женщин относятся к алкоголю. [34] Во всем мире 3,6% всех случаев заболевания раком и 3,5% случаев смерти от рака связаны с употреблением алкоголя. [35] В частности, было показано, что употребление алкоголя увеличивает риск развития рака полости рта, пищевода, глотки, гортани, желудка, печени, яичников и толстой кишки. [36] Основной механизм развития рака заключается в повышенном воздействии ацетальдегида, канцерогена и продукта распада этанола. [37]Были предложены другие механизмы, в том числе связанные с алкоголем дефицит питательных веществ, изменения в метилировании ДНК и индукция окислительного стресса в тканях. [38]

Диета

Некоторые конкретные продукты были связаны с конкретными видами рака. Исследования показали, что люди, которые едят красное или переработанное мясо, имеют более высокий риск развития рака молочной железы, рака простаты и рака поджелудочной железы. [39] Это может быть частично объяснено присутствием канцерогенов в пище, приготовленной при высоких температурах. [40] Некоторые факторы риска развития колоректального рака включают высокое потребление жира, алкоголя, красного и обработанного мяса, ожирение и отсутствие физических упражнений. [41] Диета с высоким содержанием соли связана с раком желудка. Афлатоксин B1, частое загрязнение пищи, связан с раком печени. Бетель орех было показано, что жевание вызывает рак полости рта. [42] Взаимосвязь между диетой и развитием отдельных видов рака может частично объяснить различия в заболеваемости раком в разных странах. Например, рак желудка чаще встречается в Японии из-за частоты диет с высоким содержанием соли, а рак толстой кишки чаще встречается в Соединенных Штатах из-за увеличения потребления обработанного и красного мяса. [43] Общины иммигрантов, как правило, формируют профиль риска развития рака в своей новой стране, часто в течение одного-двух поколений, что указывает на существенную связь между диетой и раком. [44] [45]

Ожирение

Мужчины женщины
Колоректальный рак Колоректальный рак
Пищеводная аденокарцинома Рак эндометрия
Рак почки Пищеводная аденокарцинома
Панкреатический рак Рак желчного пузыря
Рак щитовидной железы Рак почки
Панкреатический рак
Постменопаузальный рак молочной железы
В Соединенных Штатах избыточная масса тела связана с развитием многих видов рака и является причиной 14–20% всех случаев смерти от рака. [30] Каждый год около 85 000 новых диагнозов рака в Соединенных Штатах связаны с ожирением. [46] Люди, которые перенесли бариатрическую операцию для потери веса, снизили заболеваемость раком и смертность. [46] Существует связь между ожирением и раком толстой кишки, раком молочной железы в постменопаузе, раком эндометрия, раком почки и раком пищевода. [46] Ожирение также связано с развитием рака печени. [47] Современное понимание механизма развития рака при ожирении связано с аномальными уровнями метаболических белков (включая инсулиноподобные факторы роста) и половых гормонов ( эстрогены, андрогены и прогестагены ). [46] Жировая ткань также создает воспалительную среду, которая может способствовать развитию рака. [48] Считается, что отсутствие физической активности способствует риску рака не только через его влияние на массу тела, но также через негативное воздействие на иммунную систему и эндокринную систему. [30] Более половины эффекта от диеты связано с чрезмерным питанием, а не с употреблением слишком мало здоровой пищи. [46]

Гормоны

Некоторые гормоны играют роль в развитии рака, способствуя пролиферации клеток. [49] Инсулиноподобные факторы роста и их связывающие белки играют ключевую роль в росте, дифференцировке и апоптозераковых клеток, что предполагает возможное участие в канцерогенезе. [50] Гормоны являются важными агентами при связанных с полом раковых заболеваниях, таких как рак молочной железы, эндометрия, предстательной железы, яичника и яичка, а также рак щитовидной железы и рак костей. [49] Например, дочери женщин с раком молочной железы имеют значительно более высокие уровни эстрогена и прогестерона, чем дочери женщин без рака молочной железы. Эти более высокие уровни гормонов могут объяснить, почему эти женщины имеют более высокий риск рака молочной железы, даже в отсутствие гена рака молочной железы. [49] Точно так же у мужчин африканского происхождения уровень тестостерона значительно выше, чем у мужчин европейского происхождения, и, соответственно, гораздо более высокий уровеньрак простаты. [49] Мужчины азиатского происхождения, с самыми низкими уровнями андростандиол-глюкуронида, активирующего тестостерон, имеют самые низкие уровни рака предстательной железы. [49] Также важны и другие факторы: у людей с ожирением уровень гормонов, связанных с раком, выше, а уровень этих раковых заболеваний выше. [49] Женщины, которые принимают заместительную гормональную терапию, имеют более высокий риск развития рака, связанного с этими гормонами. [49] С другой стороны, люди, которые тренируются намного больше, чем обычно, имеют более низкий уровень этих гормонов и меньший риск развития рака. [49] Остеосаркома может быть вызвана гормонами роста. [49] Некоторые методы лечения и профилактики используют эту причину, искусственно снижая уровень гормонов и, таким образом, препятствуя чувствительным к гормонам ракам. Поскольку стероидные гормоны являются мощными факторами экспрессии генов в определенных раковых клетках, изменение уровней или активности определенных гормонов может привести к тому, что определенные виды рака прекратят расти или даже погибнут. [49] Возможно, наиболее известным примером гормональной терапии в онкологии является использование селективного модулятора рецептора эстрогена тамоксифена для лечения рака молочной железы. Другой класс гормональных агентов, ингибиторы ароматазы, в настоящее время играют все большую роль в лечении рака молочной железы.

Инфекция и воспаление

Во всем мире примерно 18% случаев заболевания раком связаны с инфекционными заболеваниями. [9] [51] Эта доля варьируется в разных регионах мира от 25% в Африке до менее 10% в развитых странах. [9] Вирусы - это обычные инфекционные агенты, вызывающие рак, но бактерии и паразиты также вносят свой вклад. Инфекционные организмы, которые повышают риск развития рака, часто являются источником повреждения ДНК или нестабильности генома.

Вирусы

Вирусная инфекция является основным фактором риска развития рака шейки матки и печени. [52] Вирус, который может вызывать рак, называется онковирусом. К ним относятся папилломы человека ( рак шейки матки ), вирус Эпштейна-Барра ( болезнь В-клеточных лимфопролиферативных и карцинома носоглотки ), саркома Капоши вирус герпеса ( саркома Капоши и первичные лимфомы выпот,) гепатит В и гепатит Свирусы ( гепатоцеллюлярной карциномы ), а человеческий Т Вирус лейкемии-1 (Т-клеточный лейкоз). В развитых западных странах наиболее распространенными онковирусами являются вирус папилломы человека (ВПЧ), вирус гепатита В (ВГВ) и вирус гепатита С (ВГС). [53] В Соединенных Штатах ВПЧ вызывает большинство видов рака шейки матки, а также некоторые виды рака влагалища, вульвы, полового члена, заднего прохода, прямой кишки, горла, языка и миндалин. [54] Среди вирусов ВПЧ высокого риска онкопротеины ВПЧ Е6 и Е7 инактивируют гены-супрессоры опухолей при заражении клеток. Кроме того, онкопротеины независимо вызывают нестабильность генома в нормальных клетках человека, что приводит к повышенному риску развития рака. [55] Люди с хронической инфекцией вирусом гепатита В более чем в 200 раз более склонны к развитию рака печени, чем неинфицированные люди.[56] Цирроз печени, будь то от хронического вирусного гепатита или злоупотребления алкоголем, независимо связан с развитием рака печени, но сочетание цирроза и вирусного гепатита представляет самый высокий риск развития рака печени. [56]

Бактерии и паразиты

Некоторые бактериальные инфекции также увеличивают риск развития рака, как это видно при карциноме желудка, вызванной Helicobacter pylori. [57] Механизм, с помощью которого H. pylori вызывает рак, может включать хроническое воспаление или прямое действие некоторых факторов вирулентности бактерий. [58] Паразитарные инфекции, тесно связанные с раком, включают Schistosoma haematobium ( плоскоклеточный рак мочевого пузыря ) и печеночные гриппы, Opisthorchis viverrini и Clonorchis sinensis ( холангиокарцинома ). [59]Воспаление, вызванное яйцами червя, похоже, является канцерогенным механизмом. Некоторые паразитарные инфекции также могут увеличивать присутствие канцерогенных соединений в организме, что приводит к развитию рака. [60] Туберкулезная инфекция, вызванная микобактериями M. tuberculosis, также была связана с развитием рака легких. [61]

Воспаление

Существуют доказательства того, что само воспаление играет важную роль в развитии и прогрессировании рака. [62] Хроническое воспаление со временем может привести к повреждению ДНК и накоплению случайных генетических изменений в раковых клетках. [63] Воспаление может способствовать пролиферации, выживанию, ангиогенезу и миграции раковых клеток, влияя на микроокружение опухоли. [64] Люди с воспалительным заболеванием кишечника подвергаются повышенному риску развития колоректального рака. [13]

Радиация

До 10% случаев инвазивного рака связаны с облучением, включая неионизирующее излучение и ионизирующее излучение. [9] В отличие от химических или физических триггеров рака, ионизирующее излучение случайно попадает в молекулы внутри клеток. Если случится удар по хромосоме, он может разбить хромосому, привести к ненормальному количеству хромосом, инактивировать один или несколько генов в той части хромосомы, в которую она попала, удалить части последовательности ДНК, вызвать транслокации хромосом или вызвать другие виды хромосомных нарушений. [65]Как правило, серьезное повреждение приводит к гибели клетки, но меньшее повреждение может оставить стабильную, частично функциональную клетку, которая может быть способна пролиферировать и развиваться в рак, особенно если гены-супрессоры опухоли были повреждены излучением. [65] Три независимых этапа, по-видимому, участвуют в создании рака с помощью ионизирующего излучения: морфологические изменения в клетке, приобретение клеточного бессмертия (потеря нормальных, ограничивающих жизнь клеточных регуляторных процессов) и адаптации, которые способствуют образованию опухоли. [65] Даже если радиационная частица не ударяется о ДНК напрямую, она запускает ответы от клеток, которые косвенно увеличивают вероятность мутаций. [65]

Неионизирующее излучение

Не все виды электромагнитного излучения являются канцерогенными. Считается, что низкоэнергетические волны в электромагнитном спектре, включая радиоволны, микроволны, инфракрасное излучение и видимый свет, не являются таковыми, потому что у них недостаточно энергии для разрыва химических связей. Неионизирующее радиочастотное излучение от мобильных телефонов, передачи электроэнергии и других подобных источников, было описано как возможный канцероген Всемирной организации здравоохранения «s Международного агентством по изучению рака. [66] [67] Тем не менее, исследования не обнаружили постоянной связи между излучением сотового телефона и риском развития рака. [68] Излучение с более высокой энергией, включая ультрафиолетовое излучение (присутствующее в солнечном свете), рентгеновское излучение и гамма-излучение, как правило, является канцерогенным, если оно принимается в достаточных дозах. Длительное воздействие ультрафиолетового излучения от солнца может привести к меланомы и других злокачественных опухолей кожи. [69] Подавляющее большинство неинвазивных злокачественных новообразований являются немеланомными раками кожи, вызванными неионизирующим ультрафиолетовым излучением. Явное свидетельство устанавливает ультрафиолетовое излучение, особенно неионизирующий среднюю волну UVB, как причина большинство видов рака кожи немеланомы, которые являются наиболее распространенными формами рака в мире. [69]

Ионизирующее излучение

Источники ионизирующего излучения включают в себя медицинские изображения и радоновый газ. Ионизирующее излучение не является особенно сильным мутагеном. [65] Медицинское использование ионизирующего излучения является растущим источником радиационно-индуцированного рака. Ионизирующее излучение может использоваться для лечения других видов рака, но в некоторых случаях это может вызвать вторую форму рака. [65] Излучение может вызывать рак в большинстве частей тела, у всех животных и в любом возрасте, хотя радиационные солидные опухоли, как правило, занимают 10–15 лет и могут достигать 40 лет, чтобы стать клинически выраженными, и радиационно-индуцированные лейкозы обычно требуют 2–10 лет для появления. [65] Радиационно-индуцированные менингиомыявляются редким осложнением черепного облучения. [70] Некоторые люди, такие как люди с синдромом невоидных базально-клеточного рака или ретинобластомой, более подвержены развитию рака в результате облучения, чем в среднем. [65] Дети и подростки в два раза чаще заболевают лейкозом, вызванным радиацией, чем взрослые; радиационное воздействие до рождения имеет десятикратный эффект. [65] Ионизирующее излучение также используется в некоторых видах медицинской визуализации. В промышленно развитых странах медицинская визуализация дает населению почти такую ​​же большую дозу облучения, как и естественный фон. Методы ядерной медицины включают инъекцию радиоактивных лекарственных средств непосредственно в кровоток. Лучевая терапия преднамеренно доставляет большие дозы радиации к опухолям и окружающим тканям как форма лечения болезни. Подсчитано, что 0,4% случаев рака в 2007 году в Соединенных Штатах вызвано КТ, проведенными в прошлом, и что это может возрасти до 1,5–2% при частоте использования КТ в течение того же периода времени. [71] Воздействие радонового газа в жилых помещениях сопряжено с такими же рисками рака, что и пассивное курение. [65] Считается, что воздействие малых доз, например, жизнь рядом с атомной электростанцией, не оказывает или очень мало влияет на развитие рака. [65] Радиация является более мощным источником рака, когда она сочетается с другими вызывающими рак агентами, такими как воздействие радона и курение табака. [65]

Редкие причины

Трансплантация органов

Развитие донорских опухолей при трансплантации органов чрезвычайно редко. По-видимому, основной причиной опухолей, связанных с трансплантацией органов, является злокачественная меланома, которая не была обнаружена во время извлечения органов. [72] Также были сообщения о саркоме Капоши, возникающей после трансплантации из-за опухолевого роста инфицированных вирусом донорских клеток. [73]

Травма

Физическая травма, приводящая к раку, встречается относительно редко. [74] Утверждения, что перелом костей привел к раку кости, например, никогда не были доказаны. [74] Точно так же физическая травма не принимается в качестве причины рака шейки матки, рака молочной железы или рака головного мозга. [74] Одним из общепринятых источников является частое, длительное нанесение горячих предметов на тело. Возможно, что повторные ожоги на одной и той же части тела, такие как те, которые производятся нагревателями Kanger и Kairo (уголь для рук ), могут вызвать рак кожи, особенно если присутствуют также канцерогенные химические вещества. [74] Частое употребление горячего горячего чая может вызвать рак пищевода. [74] Как правило, считается, что рак возникает или поощряется ранее существовавший рак в процессе восстановления травмы, а не рак, вызванный непосредственно травмой. [74] Тем не менее, повторные повреждения тех же тканей могут способствовать чрезмерной пролиферации клеток, что может увеличить шансы раковой мутации.

Материнско-плодовая передача

В Соединенных Штатах приблизительно 3500 беременных женщин ежегодно заболевают злокачественными опухолями, и наблюдается трансплацентарная передача острых лейкозов, лимфом, меланомы и карциномы от матери к плоду. [75] За исключением редких случаев передачи, которые происходят во время беременности и только у незначительного числа доноров органов, рак, как правило, не является заразной болезнью. Основной причиной этого является отторжение тканевого трансплантата, вызванное несовместимостью МНС. [75]У людей и других позвоночных иммунная система использует антигены MHC, чтобы различать «я» и «не-я» клетки, потому что эти антигены отличаются от человека человеку. Когда встречаются несобственные антигены, иммунная система реагирует против соответствующей клетки. Такие реакции могут защищать от приживления опухолевых клеток путем устранения имплантированных клеток.
Ссылка на основную публикацию
Adblock detector