Aju astrotsütoomi põhjused ja patogenees

Haiguse arengu mehhanismi uurimisel pööravad arstid erilist tähelepanu põhjustele, mis võivad patoloogilist protsessi esile kutsuda. Sellisel juhul puudub üldine teooria aju astrotsütoomi põhjuste kohta. Teadlased ei saa selgelt nimetada tegureid, mis põhjustavad gliaalrakkude kiiret kasvu, kuid ei välista selliste endogeensete (sisemiste) ja eksogeensete (väiste) tegurite mõju, mis tavaliselt vähki provotseerivad.

Põhjused

Kasvajaprotsesside arengu riskitegurite hulka kuuluvad:

• Kõrge radioaktiivne taust (mida kauem inimene sellele mõjub, seda suurem on pahaloomuliste kasvajate tekke risk) [ 1 ].
• Keha pikaajaline kokkupuude kemikaalidega, millel arvatakse olevat ka võime muuta rakkude omadusi ja käitumist.
• Viirushaigused. Me ei räägi viiruse kandlusest, vaid onkogeensete viirusvirionide olemasolust organismis. [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]
• Geneetiline eelsoodumus. Arvatakse, et vähi tekkerisk on suurem neil, kelle perekonnas on juba vähihaigeid. Geneetikud on leidnud, et aju astrotsütoomiga patsientidel on probleeme ühe geeniga. Nende arvates on TP53 geeni kõrvalekalded haiguse üks tõenäolisemaid põhjuseid. [ 5 ]

Mõnikord on selles nimekirjas ka halvad harjumused: alkoholi kuritarvitamine, suitsetamine, kuigi selget seost nende ja haiguse arengu vahel ei täheldata.

Teadlased ei oska selgelt öelda, miks kasvaja tekib ja mis provotseerib kontrollimatut rakkude jagunemist, kuid nad usuvad õigustatult, et kasvaja kalduvus degenereeruda on geneetiliselt määratud. Seetõttu leidub erinevatel inimestel erinevat tüüpi kasvajaid, mis erinevad mitte ainult kuju ja asukoha, vaid ka käitumise poolest, st võime poolest muutuda üldiselt ohutuks neoplasmast vähiks.

Pathogenesis

Astrotsütoom viitab oma olemuselt ajurakkudest arenevatele kasvajalistele protsessidele. Kuid mitte kõik rakud ei osale kasvaja moodustumisel, vaid ainult need, mis täidavad abifunktsiooni. Astrotsütoomi mõistmiseks süveneme veidi närvisüsteemi füsioloogiasse.

On teada, et närvikude koosneb kahest peamisest rakutüübist:

• Neuronid on peamised rakud, mis vastutavad stiimulite tajumise, väljastpoolt tuleva teabe töötlemise, närviimpulsside genereerimise ja nende teistesse rakkudesse edastamise eest. Neuronid võivad olla erineva kuju ja jätkete arvuga (aksonid ja dendriidid).
• Neuroglia on abirakud. Nimetus "glia" ise tähendab "liimi". See selgitab neuroglia funktsioone: nad moodustavad neuronite ümber võrgu (raamistiku) ja hematoentsefaalbarjääri vere ja aju neuronite vahel, varustavad neuroneid toitumisega ja ainevahetusega ajus ning kontrollivad verevoolu. Kui poleks neurogliat, lõppeks iga ajukahjustus, rääkimata tõsistest vigastustest, inimesele halvasti (neuronite surm ja seega vaimsete funktsioonide hääbumine). Gliaalrakud pehmendavad lööki, kaitstes meie aju mitte halvemini kui koljut.

Väärib märkimist, et neuroglia on arvukam ajurakkude tüüp (umbes 70–80%) võrreldes neuronitega. Neil võib olla erinev suurus ja veidi erinev kuju. Väikesed neuroglia (mikroglia) teostavad fagotsütoosi ehk neelavad surnud rakke (omamoodi puhastusvahend närvisüsteemis). Suuremad neuroglia (makroglia) täidavad neuronite toitumise, kaitse ja toestamise funktsioone.

Astrotsüüdid (astroglia) on üks makroglia gliaalrakkude liikidest. Neil on mitu kiirte kujul olevat jätket, mille tõttu neid nimetatakse kiirgavateks neurogliateks. Need kiired moodustavad neuronite raamistiku, tänu millele on aju närvikoel teatud struktuur ja tihedus.

Hoolimata asjaolust, et neuronid vastutavad närviimpulsside edastamise eest, mis teostab närvilist aktiivsust, on olemas oletus, et just astroglia arv määrab mälu ja isegi intelligentsuse omadused.

Näib, et kasvaja moodustub intensiivselt paljunevatest rakkudest, mis tähendab, et astroglia arv suureneb, mis peaks viima vaimsete võimete paranemiseni. Tegelikult ei tõota rakkude lokaalne kogunemine ajus head, sest kasvaja hakkab ümbritsevatele kudedele survet avaldama ja nende toimimist häirima.

Inimese aju koosneb erinevatest osadest: medulla oblongata, keskaju ja vaheaju, väikeaju, pons ja telentsefalon, mis hõlmab mõlemat poolkera ja ajukoore. Kõik need struktuurid koosnevad neuronitest ja neid ümbritsevast neurogliast, st kasvaja võib tekkida ükskõik millises neist osadest.

Astrotsüüte leidub nii ajukoe valges kui ka hallis aines (need erinevad ainult jätkete pikkuse poolest, kuid täidavad samu funktsioone). Aju valge aine on rajad, mille kaudu närviimpulsid kanduvad keskusest (KNS) perifeeriasse ja tagasi. Hall aine hõlmab analüsaatorite keskosasid, kraniaalnärvide tuumasid ja ajukoore. Olenemata sellest, kus kasvaja moodustub, avaldab see ajule survet seestpoolt, häirides lähedalasuvate närvikiudude funktsionaalsust ja närvikeskuste tööd.

Kui saime teada, et aju astrotsütoom pole midagi muud kui kasvaja moodustis, võib lugejatel tekkida täiesti mõistetav huvi: kas astrotsütoom on vähk või healoomuline kasvaja? Me ei taha oma lugejaid petta, sest haigus pole nii haruldane, kui võiks arvata, kuid see kasvaja on altid vähiks degenereerumisele, kuigi pahaloomulisuse aste sõltub suuresti selle tüübist. Mõnedele kasvajatele on iseloomulik aeglane kasv ja need on üsna kergesti kirurgiliselt ravitavad, teistele aga kiire kasv ja mitte alati hea prognoos.

Astrotsütoomid võivad olla erineva kuju ja suurusega, mõnel pole selgeid piirjooni ja nad võivad kasvada teistesse ajukoesse. Nodulaarsete kasvajate (selgete piirjoonte ja lokaliseerimisega neoplasmide) sees võivad esineda üksikud ja mitmed tsüstid (poolvedela sisuga õõnsused). Selliste neoplasmide kasv toimub peamiselt tsüstide suurenemise tõttu, mis põhjustab lähedalasuvate ajustruktuuride kokkusurumist.

Nodulaarsed kasvajad, kuigi need võivad ulatuda suurte suurusteni, ei ole tavaliselt altid degeneratsioonile. Neid võib liigitada healoomuliste kasvajate hulka, mis võivad puhtteoreetiliselt areneda vähiks.

Teine asi on astrotsütoomid, mis on altid difuussele kasvule, st need, mis haaravad lähedalasuvaid kudesid, metastaseeruvad teistesse ajustruktuuridesse ja naaberkudedesse. Neil on tavaliselt üsna kõrge pahaloomulisuse aste (3.-4. aste) ja aja jooksul omandavad nad tohutu suuruse, kuna nad on algselt altid kasvule, nagu iga vähkkasvaja. Sellised kasvajad kipuvad kiiresti muutuma healoomulisest pahaloomuliseks, seega tuleb need võimalikult varakult eemaldada, olenemata sümptomite raskusest.

Teadlased teavad astrotsüütidest koosnevate gliaalkasvajate kohta juba üsna palju: nende tüübid, võimalikud lokalisatsioonid ja tagajärjed, käitumine, võime areneda vähiks, ravivõimalused, kalduvus retsidiividele jne. Peamine küsimus jääb saladuseks: astrotsüüdid hakkavad käituma ebasobivalt, mis paneb neid intensiivselt paljunema, st milline on kasvajaprotsessi tekke ja arengu mehhanism. Aju astrotsütoomi patogenees jääb ebaselgeks ja see on takistuseks haiguse ennetamise meetodite väljatöötamisele, mille ravi nõuab neurokirurgiat. Astrotsütaarsete kasvajate molekulaarset patogeneesi lastel uuritakse aktiivselt. [ 6 ], [ 7 ] Ja me teame, et ajukirurgia on alati risk, isegi kirurgi kõrge pädevuse korral.

Primaarsete glioblastoomide progresseerumisel on leitud erinevaid geneetiliste muutuste radasid, mida iseloomustab EGFR-i ja PTEN-i mutatsioonide suurenemine/üleekspressioon, samas kui noorematel patsientidel arenevatel sekundaarsetel glioblastoomidel esinevad sageli p53 mutatsioonid.[ 8 ],[ 9 ]

Hiljutised uuringud on näidanud, et primaarseid glioblastoome iseloomustab heterosügootsuse kadu (LOH) 3 kogu 10. kromosoomis, samas kui sekundaarsetel glioblastoomidel esineb LOH peamiselt kromosoomides 10q, 19q ja 22q [ 10 ], [ 11 ].

Genoomiülesed assotsiatsiooniuuringud on tuvastanud 7 geenis pärilikud riskialleelid, mis on seotud glioomi suurenenud riskiga.[ 12 ]

Epidemioloogia

Õnneks pole ajukasvajad kaugeltki kõige levinum onkoloogia tüüp. Kuid see väide on tüüpilisem täiskasvanud elanikkonnale. Kuid vähk ei säästa kedagi, ei vaata vanust, sugu ega sotsiaalset staatust. Paraku diagnoositakse seda sagedamini kui loodetavasti noortel patsientidel.

Aju- ja kesknärvisüsteemi (KNS) kasvajad on Ameerika Ühendriikides ja Kanadas 0–19-aastaste inimeste seas kõige levinumad kasvajad ja teine peamine vähisurma põhjus.[ 13 ], [ 14 ], [ 15 ]

Ajukasvaja esinemissagedus alla 15-aastastel lastel on erinevates riikides vahemikus 1,7–4,1 juhtu 100 000 lapse kohta. Kõige levinumad ajukasvajad olid: astrotsütoomid (41,7%), medulloblastoomid (18,1%), ependümoomid (10,4%), supratentoriaalsed primaarsed neuroektodermaalsed kasvajad (PNET; 6,7%) ja kraniofarüngioomid (4,4%). Need paiknesid peamiselt väikeajus (27,9%) ja suurajus (21,2%). Kõigi ajukasvajate 5-aastane elulemus oli 64%, kusjuures PNET-iga lastel oli kõige halvem prognoos. [ 16 ] Seega võib lapsepõlve ja noorukiiga pidada selle lokaliseerimise onkoloogia riskiteguriteks. Ja see statistika ei muutu vähenemise suunas.

Uuringud on näidanud, et ajukasvajad tekivad tõenäolisemalt immuunpuudulikkusega inimestel ja vastupidi, haigused, mille puhul immuunsüsteem on suurenenud aktiivsusega, takistavad rakkude degeneratsiooni. Samuti on ohus patsiendid, kellel esinevad teatud süsteemsed haigused: neurofibromatoos, Tucoti ja Turneri sündroomid. Arvesse võetakse ka selliste tegurite mõju nagu kõrgepingeliinid, mobiilside, kiiritus ja keemiaravi teiste lokalisatsioonide vähi korral.

Aju onkoloogia suurim probleem on haiguse etioloogia kaalumise raskus ja täpse teabe puudumine patoloogia põhjuste kohta. Arstid on õppinud diagnoosima paljusid teisi kasvajatüüpe varajases staadiumis ning on välja töötatud tõhusad raviskeemid, mis võivad patsiendi eluiga oluliselt pikendada ja tema kannatusi vähendada. Kuid aju on keeruline struktuur, mida inimestel on väga raske uurida. Loomkatsed ei anna selget pilti sellest, mis inimese ajus toimuda võib.

Gliaalrakkude (astrotsüütide ja oligodendrogliaalrakkude) kasvajad on vaid aju onkoloogia erivariant. Vähirakke võib leida ka teistest aju struktuuridest: neuronitest, hormoone tootvatest sekretoorsetest rakkudest, ajumembraanidest ja isegi veresoontest. Kuid gliaalrakkude kasvajad on endiselt kõige levinum ajukasvaja tüüp, diagnoosides seda 45–60% selle kohutava haiguse juhtudest. Samal ajal on umbes 35–40% aju astrotsütoom.

Astrotsütoom liigitatakse primaarseks kasvajaks, seega pole vähirakkude allika täpse asukoha kindlaksmääramine keeruline. Sekundaarse vähi korral moodustub ajukasvaja tavaliselt metastaaside ehk migreeruvate vähirakkude kaudu ja selle allikas võib asuda mis tahes kehaosas. Kuid raskus ei seisne tavaliselt astrotsütoomi asukoha määramises, vaid selles, et kasvaja võib käituda erinevalt.

Selge lokalisatsiooniga fokaalseid (nodulaarseid) kasvajaid esineb lastel sagedamini. Need on enamasti healoomulised kasvajad, mis on piltidel selgelt eristatavad ja suhteliselt kergesti kirurgiliselt eemaldatavad. Lapsepõlves diagnoositakse tavaliselt astrotsütoome, mis mõjutavad väikeaju, ajutüve (medulla oblongata ja keskaju, pons), harvemini nägemisnärvi kiasmi või nägemisnärvi. Näiteks umbes 70% lastest ja ainult 30% täiskasvanutest hospitaliseeritakse ajutüve astrotsütoomiga. Ajutüve kasvajate seas on kõige levinum ponsi kasvaja, kus asuvad nelja paari kraniaalnärvi (näo-, trohlea-, kolmiknärvi- ja abducensnärvi) tuumad. [ 17 ]

Täiskasvanutel paiknevad gliaalsed kasvajad sagedamini ajupoolkerade närvikiududes ja neil pole selgeid piire. Sellised kasvajad kasvavad üsna kiiresti, levivad hajusalt närvikoesse ja võivad saavutada hiiglaslikke suurusi. Samal ajal on sellise kasvaja degenereerumise risk vähkkasvajaks äärmiselt suur. Mõned teadlased usuvad, et aju astrotsütoomi diagnoositakse sagedamini noortel ja keskealistel meestel (60%). [ 18 ]