Причини і патогенез астроцитоми головного мозку

При вивченні механізму розвитку хвороби лікарі приділяють особливу увагу причинам, які здатні викликати патологічний процес. В даному випадку немає загальної теорії щодо причин астроцитоми мозку. Вчені не можуть чітко назвати ті чинники, які викликають бурхливий ріст гліальних клітин, але не виключають впливу таких ендогенних (внутрішніх) і екзогенних (зовнішніх) чинників, які зазвичай і провокують рак.

Причини

До факторів ризику розвитку пухлинних процесів відносять:

• Високий радіоактивний фон (чим більше людина знаходиться під його впливом, тим вище ризик утворення злоякісних пухлин) [1].
• Тривала дія на організм хімічних речовин, що, імовірно, так само здатне змінювати властивість і поведінку клітин.
• Вірусні захворювання. Мова йде не про будь-якому вирусоносительстве, а про наявність в організмі віріонів онкогенних вірусів.[2], [3], [4]
• Генетична схильність. Вважається, що ризик розвитку раку вище у тих, в чиєму роду вже були онкологічні хворі. Генетики з'ясували, що у хворих з астроцитоми мозку не всі «чисто» з одним з генів. На їхню думку, порушення в гені ТР53 - одна з найбільш ймовірних причин розвитку хвороби.[5]

Іноді в цей список включають і шкідливі звички: зловживання алкоголем, куріння, хоча чіткий взаємозв'язок між ними і розвитком хвороби не простежується.

Вчені не можуть чітко сказати, чому з'являється пухлина і що провокує безконтрольне клітинний розподіл, але вони виправдано вважають, що схильність до переродження пухлини закладена генетично. Тому у різних людей виявляються різні види пухлини, що відрізняються не тільки формою і локалізацією, але і своєю поведінкою, тобто здатністю з безпечного в цілому новоутворення перетворюватися в рак.

Патогенез

Астроцитома за своєю природою належить до пухлинних процесів, що розвиваються з клітин головного мозку. Але в утворенні пухлини задіяні не всі клітини, а лише ті, які виконують допоміжну функцію. Щоб зрозуміти, з чого складається астроцитома, трохи заглибимося в фізіологію нервової системи.

Відомо, що нервова тканина складається з 2 основних видів клітин:

• Нейрони - основні клітини, які відповідають за сприйняття подразників, переробку інформації, що йде ззовні, генерування нервових імпульсів і проведення їх до інших клітин. Нейрони можуть мати різну форму і кількість відростків (аксон і дендрити).
• Нейроглії - допоміжні клітини. Сама назва «глия» позначає «клей». Це пояснює функції нейроглій: вони формують сітку (каркас) навколо нейронів і гематоенцефалічний бар'єр між кров'ю і нейронами головного мозку, здійснюють харчування нейронів і обмін речовин в мозку, контролюють кровотік. Якби не нейроглії будь-яка струс мозку, не кажучи вже про серйозні травми, закінчувалася б для людини плачевно (загибеллю нейронів, а значить і згасанням психічних функцій). Гліальні клітини пом'якшують удар, захищаючи наш мозок не гірше черепної коробки.

Варто згадати, що нейроглії - більш численний вид клітин мозку (близько 70-80%) у порівнянні з нейронами. Вони можуть мати різні розміри і не однакові за формою. Дрібні нейроглії (мікроглії) здійснюють фагоцитоз, тобто поглинають віджилі клітини (така собі клінінгова компанія в нервовій системі). Більші нейроглії (макрогліі) виконують функції харчування, захисту і опори для нейронів.

Астроцити (астроглії) - один з різновидів гліальних клітин макроглія. Вони мають множинні відростки у вигляді промінчиків, за що їх називають променистими нейроглії. Ці промінчики якраз і утворюють каркас для нейронів, завдяки чому нервова тканина мозку має певну структуру і щільність.

Незважаючи на те, що за передачу нервових імпульсів, завдяки яким і здійснюється нервова діяльність, відповідають нейрони, є припущення, що саме кількість астроглії зумовлює характеристики пам'яті і навіть інтелекту.

Здавалося б, пухлина формується з посилено розмножуються клітин, а значить кількість астроглії при цьому збільшується, що повинно було б приводити до поліпшення розумових здібностей. Насправді локальне скупчення клітин у мозку не обіцяє нічого хорошого, адже пухлина починає тиснути на навколишні тканини і порушувати їх функціонування.

Людський мозок складається з різних відділів: довгастого, середнього і проміжного мозку, мозочка, вароліевого моста, кінцевого мозку, до складу якого входять обидві півкулі і кора головного мозку. Всі ці структури складаються з нейронів і оточуючих їх нейроглій, тобто пухлина може утворитися в будь-якому з цих відділів.

Астроцити є і в білому, і в сірій речовині мозкової тканини (вони відрізняються лише довжиною відростків, але виконують одні і ті ж функції). Білою речовиною мозку називають провідні шляхи, по яких передаються нервові імпульси від центру (ЦНС) до периферії і назад. До складу сірої речовини входять центральні відділи аналізаторів, ядра черепно-мозкових нервів, кора мозку. У якій би області ні утворилася пухлина, вона буде тиснути на мозок зсередини, порушуючи функціональність проходять поблизу нервових волокон, порушуючи роботу нервових центрів.

Коли ми з'ясували, що астроцитома мозку - це не що інше, як пухлинне утворення, у читачів може виникнути цілком зрозумілий інтерес: астроцитома це рак або доброякісна пухлина? Не хотілося б засмучувати наших читачів, адже захворювання зустрічається не так рідко, як можна було б припустити, але ця пухлина схильна до переродження в ракову, хоча ступінь злоякісності багато в чому залежить від її виду. Деякі новоутворення відрізняються повільним зростанням і цілком піддаються хірургічному лікуванню, іншим властивий стрімке зростання і далеко не завжди хороший прогноз.

Астроцитоми можуть відрізнятися за формою і розміром, деякі не мають чітких обрисів, можуть проростати в інші тканини мозку. Усередині вузлових пухлин (новоутворень з чіткими контурами і локалізацією) можуть виявлятися поодинокі і множинні кісти (порожнини з напіврідким вмістом). Зростання таких новоутворень відбувається в основному за рахунок збільшення кіст, що і стає причиною здавлювання прилеглих структур мозку.

Вузлові пухлини, хоча і можуть досягати великих розмірів, зазвичай не схильні до переродження. Їх можна віднести до категорії доброякісних пухлин, які можуть перерости в рак чисто теоретично. 

Інша справа астроцитоми, схильні до дифузного росту, тобто ті, які захоплюють прилеглі тканини, пускають метастази в інші структури мозку і сусідні тканини. Вони зазвичай мають досить високим ступенем злоякісності (3-4 ступінь), з часом набувають величезні розміри, оскільки спочатку схильні до зростання, як будь-яка ракова пухлина. Такі пухлини схильні з доброякісною швидко перетворюватися в злоякісну, тому видаляти їх потрібно якомога раніше, не орієнтуючись на тяжкість симптомів.

Вчені вже досить багато знають про гліальних пухлинах, що складаються з астроцитів: їх види, можливі локалізації та наслідки, поведінку, здатність переростати в рак, варіанти лікування, схильність до рецидивів і т.п. Загадкою залишається основне питання, астроцити починають поводитися неадекватно, що змушує їх посилено розмножуватися, тобто механізм утворення і розвитку пухлинного процесу. Патогенез  астроцитоми мозку залишається нез'ясованим, і це є перешкодою для розробки методів профілактики захворювання, лікування якої вимагає проведення нейрохірургічної операції. Активно вивчається молекулярний патогенез астроцитарної пухлин у дітей. [6], [7]  А ми знаємо, що операція на мозку - це завжди ризик навіть за умови високої компетентності хірурга.

Виявлено різні шляхи генетичних змін під час прогресії первинних гліобластом, що характеризуються посиленням / надлишкової експресії EGFR і мутації PTEN, в той час як, навпаки, вторинні гліобластоми, що розвиваються у більш молодих пацієнтів, демонструють часті мутації р53. [8], [9]

Недавні дослідження показали, що первинні гліобластоми, мабуть, характеризуються втратою гетерозиготности (LOH) 3 по всій хромосомі 10, тоді як вторинні гліобластоми переважно показують LOH на хромосомах 10q, 19q і 22q [10], [11]

Дослідження геномної асоціації виявили спадкові аллели ризику в 7 генах, які пов'язані з підвищеним ризиком гліоми. [12]

Епідеміологія

Пухлинні захворювання мозку, на щастя, є далеко не найпоширенішим варіантом онкології. Але це твердження більш характерно для дорослого населення. Але рак не щадить нікого, не дивиться на вік, стать і положення в суспільстві. На жаль, частіше, ніж хотілося б сподіватися, його діагностують у маленьких пацієнтів.

Пухлини головного мозку і центральної нервової системи (ЦНС) є найбільш поширеними пухлинами і другий за значимістю причиною смерті від раку у людей у віці 0-19 років в США і Канаді. [13], [14], [15]

Рівень захворюваності на рак головного мозку серед дітей у віці до 15 років становить в різних країнах від 1,7 до 4,1 на 100 000 дітей. Найбільш поширеними пухлинами головного мозку були: астроцитоми (41,7%), медуллобластоми (18,1%), епендимоми (10,4%), супратенторіальні первинні нейроектодермальні пухлини (PNET; 6,7%) і краніофарінгіоми (4,4% ). Вони були розташовані в основному в мозочку (27,9%) і головному мозку (21,2%). 5-річна виживаність для всіх пухлин головного мозку склала 64%, з найгіршим прогнозом для дітей з PNET. [16]Таким чином, в розряд факторів ризику онкології такої локалізації можна вважати дитячий і юнацький вік. І ця статистика змінюється не в бік зменшення.

Дослідження показали, що пухлини мозку частіше розвиваються у людей з імунодефіцитом і, навпаки, хвороби, при яких імунна система знаходиться в стані підвищеної активності, є перешкодою для переродження клітин. У групі ризику знаходяться і пацієнти з деякими системними захворюваннями: нейрофіброматоз, синдромами Тукота і Турнера. Розглядається і вплив таких чинників, як високовольтні лінії, мобільний зв'язок, проведення променевої та хіміотерапії з приводу раку іншої локалізації.

Найбільшою проблемою для онкології мозку - це труднощі розгляду етіології хвороби, відсутність точних відомостей про причини патології. Багато інших видів пухлин лікарі навчилися діагностувати на ранній стадії, розроблені ефективні схеми лікування, що дозволяють помітно продовжити життя хворого, зменшити його страждання. Але мозок - складна для вивчення структура, дослідження якої у людини дуже важко. Експерименти на тваринах не дають чіткої картини того, що може відбуватися в мозку людської істоти.

Пухлини гліальних клітин (астроцитів і олігодендроглії) є лише приватним варіантом онкології мозку. Ракові клітини можуть виявлятися і в інших структурах мозку: нейронах, секреторних клітинах, які виробляють гормони, оболонках мозку і навіть судинах. Але пухлини з клітин глії залишаються найпоширенішим варіантом раку мозку, діагностуються в 45-60% випадків цієї страшної хвороби. При цьому близько 35-40% припадає на астроцитому мозку.

Астроцитому відносять до первинних пухлин, тому визначити точну локалізацію джерела ракових клітин вдається без особливих зусиль. При вторинному раку пухлина мозку в більшості випадків утворена метастазами, тобто мігруючими раковими клітинами, а її джерело може перебувати в будь-якій частині організму. Але труднощі зазвичай полягає не у визначенні розташування астроцитоми, а в тому, що пухлина може мати різну поведінку.

Фокальні (вузлові) пухлини, які мають чітку локалізацію, частіше виявляються у дітей. Це в більшості своїй доброякісні новоутворення, чітко визначаються на знімках і порівняно легко видаляються оперативно. У дитячому віці зазвичай діагностують астроцитоми, що вражають мозочок, стовбур мозку (довгастий і середній мозок, варолиев міст), рідше зорове перехрещення або зоровий нерв. Наприклад, з  астроцитоми  стовбура  головного мозку  надходять близько 70% дітей і лише 30% дорослих. Серед пухлин стовбура мозку найпоширенішою вважається пухлина вароліевого моста, де розташовані ядра 4-х пар черепно-мозкових нервів (лицьового, блоковий, трійчастий, відвідний).[17]

У дорослих глиальная пухлина частіше розташовується в нервових волокнах великих півкуль мозку і не має чітких меж. Такі пухлини досить швидко ростуть, дифузно поширюючись на нервову тканину, і можуть досягати гігантських розмірів. При цьому ризик переродження такої пухлини в ракову надзвичайно високий. Деякі дослідники вважають, що астроцитома мозку частіше діагностується у чоловіків молодого і середнього віку (60%).[18]