АНЕМІЇ. ЛЕЙКОЗИ
План
1. Анемії
1.1.Постгеморагічна анемія
1.2. Гемолітична анемія
1.2.1. Спадкові гемолітичні анемії
1.2.2. Набуті гемолітичні анемії
1.3. Анемії від порушення еритропоезу
2. Лейкози
2.1. Визначення поняття
2.2. Види лейкозів (класифікація)
2.3. Етіологія і патогенез лейкозу
2.4. Лейкозний клон
Анемії
Анемія – це зменшення кількості еритроцитів та гемоглобіну в одиниці об’єму крові, що поєднується з якісними змінами еритроцитів. За патогенезом анемії поділяють на три групи: 1) постгеморагічні – внаслідок крововтрати; 2) гемолітичні – внаслідок посиленого руйнування еритроцитів; 3) анемії внаслідок порушення еритропоезу.
Постгеморагічна анемія. Постгеморагічна анемія поділяється на гостру і хронічну. Гостра постгеморагічна анемія виникає внаслідок розриву або роз’їдання судинної стінки при механічній травмі, виразковій хворобі шлунка, туберкульозі легень, злоякісних пухлинах, портальній гіпертензії. Перші дні після крововтрати вона нормохромна, заряд гемоглобіну в еритроцитах не зменшений. Якісні зміни еритроцитів відсутні. Раптове зменшення кількості еритроцитів спричинює гемічну гіпоксію, на яку нирки реагують посиленим синтезом еритропоетину, який є гормоном еритропоезу, стимулює утворення і дозрівання еритробластів у кістковому мозку. Проліферація еритропоетичного ростка стає помітною на 4-5-й день після крововтрати. У крові зростає кількість ретикулоцитів, поліхроматофільних еритроцитів. Ці зміни свідчать про високу регенераторну здатність кісткового мозку. З’являються вогнища екстрамедулярного кровотворення в селезінці, загрудинній залозі, печінці. В умовах швидкого дозрівання еритроцити не встигають нагромадити достатньої кількості гемоглобіну. Колірний показник поступово опускається до 0,8 і нижче, нормохромна анемія переходить у гіпохромну. Після крововтрати виснажуються резерви заліза, необхідного для синтезу гемоглобіну. В крові з’являються еритроцити з низьким вмістом гемоглобіну (гіпохромні еритроцити).
Хронічна постгеморагічна анемія – наслідок тривалих повторних крововтрат у хворих з виразковою хворобою шлунка і дванадцятипалої кишки, раком шлунка, гемороєм, у жінок з матковими кровотечами. В кістковому мозку спостерігаються явища вираженої регенерації, з’являються вогнища екстрамедулярного кровотворення. Внаслідок виснаження запасів заліза анемія поступово набуває гіпохромного характеру. У кров викидаються гіпохромні еритроцити і мікроцити. З часом еритропоетична функція кісткового мозку пригнічується, анемія стає гіпорегенераторною. У зв’язку з гіпоксією розвивається жирова дистрофія міокарда, печінки. З’являються множинні цяткові крововиливи в шкірі, слизових і серозних оболонках, внутрішніх органах.
Гемолітична анемія. Гемолітична анемія виникає при переважанні процесу руйнування еритроцитів над їх утворенням. Розрізняють спадкові і набуті форми гемолітичних анемій. Спадкові гемолітичні анемії. Спадкові анемії за локалізацією генетично обумовленого дефекту поділяються на три групи: а) мембранопатії – пов’язані з порушенням структури і оновлення білкових і ліпідних компонентів мембран еритроцитів; б) ферментопатії – пов’язані з дефіцитом еритроцитарних ферментів, які забезпечують пентозо-фосфатний цикл, гліколіз, синтез АТФ і порфиринів, обмін нуклеотидів і глютатіону; в) гемоглобінопатії – пов’язані з порушенням структури або синтезу ланцюгів гемоглобіну.
До спадкових мембранопатій належить спадковий мікросфероцитоз (хвороба Минковського-Шофара) з аутосомно-домінантним типом спадкування. Мембранний дефект полягає у високій проникливості еритроцитарних оболонок для іонів натрію. Незважаючи на активацію калій-натрієвого насоса, вони пасивно дифундують всередину еритроцита і підвищують осмотичний тиск внутрішньоклітинного середовища. В еритроцити спрямовується вода і вони набирають сферичної форми. Причиною високої пропускної здатності мембран для натрію вважається порушення їх білкової і ліпідної структури, виявлена відсутність або аномальна будова одного з мембранних білків – спектрину, а також зменшення вмісту ліпідів. Руйнування еритроцитів відбувається переважно в макрофагах селезінки (внутрішньоклітинний гемоліз). В червоній пульпі частина крові виходить за межі синусів у міжсинусові простори. Тут еритроцити потрапляють у несприятливе середовище з низьким вмістом глюкози і холестерину і набухають. Їх мембрана втрачає еластичність, а еритроцити – властивість деформуватися при переході через вузькі щілини. Рух їх сповільнюється, і вони застоюються у міжсинусових просторах. Протискуючись крізь вузькі отвори, еритроцит губить частину поверхні. Якщо не настав гемоліз, після закриття мембранного дефекту зменшений у розмірах еритроцит знову повертається у кров’яне русло. Виникає мікроцитоз. В процесі повторних пасажів через міжсинусові простори селезінки мікросфероцити захоплюються макрофагами або руйнуються без їх участі. Крім мікросфероцитозу, до групи мембранопатій відносять спадкові еліптоцитоз, піропойкілоцитоз, стоматоцитоз, акантоцитоз, ехіноцитоз.
Прикладом ферментопатії може служити анемія на грунті дефіциту глюкозо-6-фосфатдегідрогенази. Хвороба спадкується домінантно, зчеплено з Х-хромосомою. Постійна анемія спостерігається рідко. Хвороба проявляється гемолітичними кризами після прийому сульфаніламідних препаратів, протитуберкульозних засобів. Ці препарати окислюють гемоглобін і виключають його з дихальної функції. У здорових осіб цього не стається завдяки існуванню антиоксидантної системи, компонентом якої є відновлений глютатіон. При дефіциті глюкозо-6-фосфатдегідрогенази кількість відновленого глютатіону зменшується. Медикаменти з окислювальними властивостями у терапевтичних дозах окислюють і руйнують гемоглобін. Від його молекули відривається гем, а ланцюги глобіну випадають в осад (тільця Гейнца). Ці включення елімінуються в селезінці, але в процесі їх видалення втрачається частина поверхні еритроцита, який після цього швидко розпадається в кровоносному руслі. В окремих осіб гемолітичні кризи виникають після вживання кінських бобів або вдихання пилку цієї рослини (фавізм). Активні фактори кінських бобів окислюють відновлений глютатіон, зменшуючи потужність антиоксидантної системи.
Із гемоглобінопатій найбільш розповсюджена серповидноклітинна анемія. У таких хворих замість гемоглобіну А синтезується гемоглобін S. Відрізняється він тим, що глютамінова кислота в ньому заміщена валіном у 6 положенні b-ланцюга. Ця заміна різко знижує розчинність гемоглобіну в умовах гіпоксії. Відновлений гемоглобін S у 100 разів менш розчинний, ніж окислений, і в 50 разів менш розчинний від гемоглобіну А. В кислому середовищі він випадає в осад у вигляді кристалів, деформує еритроцити, надаючи їм серповидної форми. Мембрана їх втрачає міцність, настає внутрішньосудинний гемоліз. Коли загальмований синтез a– або b-ланцюгів гемоглобіну, розвивається таласемія. Для неї характерні мішенеподібні еритроцити.
Набуті гемолітичні анемії. Набуті гемолітичні анемії поділяються на токсичні, імунні та механічні. Токсична анемія викликається гемолітичними отрутами. Миш’яковистий водень, нітробензол, фосфор, солі свинцю окислюють ліпіди або денатурують білки оболонок і частково строми еритроцитів, що веде до їх розпаду. Отрути біологічного походження (бджолина, зміїна, стрепто- і стафілолізини) мають ферментативну активність і розщеплюють лецитин еритроцитарних мембран. Деякі паразити розмножуються в еритроцитах і руйнують їх.
Імунні гемолітичні анемії – це група захворювань із спільним патогенезом: у пошкодженні і гемолізі еритроцитів беруть участь антитіла або імунні лімфоцити. Розрізняють ізоімунні, гетероімунні і аутоімунні гемолітичні анемії. Під ізоімунними анеміями розуміють такі, коли в організм ззовні проникають антитіла проти еритроцитів або ж самі еритроцити, проти яких у хворого є власні антитіла. Приклад – гемолітична анемія плода і новонародженого. Вона виникає у зв’язку з неоднорідністю антигенної структури матері і дитини. Механізм її такий. Під час пологів в організм матері потрапляє деяка кількість крові плода. Якщо плід резус-позитивний, а мати – резус-негативна, то в її організмі починають продукуватися антитіла проти резус-антигенів плода. Під час повторної вагітності вони крізь плаценту проникають в організм плода і фіксуються на його еритроцитах. Ці комплекси руйнуються макрофагами, і розвивається анемія. Небезпека появи гемолітичної анемії на грунті резус-несумісності зростає з кожною вагітністю.
Гетероімунна гемолітична анемія пов’язана з появою на поверхні еритроцита нового антигена, який являє собою комплекс “гаптен-еритроцит”. Найчастіше такі комплексні антигени утворюються внаслідок фіксації на еритроцитах медикаментозних препаратів – пеніциліну, фенацетину, парааміносаліцилової кислоти. Гаптенами можуть бути і віруси. У деяких осіб на комплексні антигени “медикамент-еритроцит” і “вірус-еритроцит” виробляються антитіла, внаслідок чого еритроцити гинуть. Лізис їх відбувається в кров’яному руслі або вони поглинаються макрофагами. При аутоімунних гемолітичних анеміях антитіла виробляються проти власних незмінених еритроцитів. Гемолізом ускладнюються такі хвороби, як хронічний лімфолейкоз, системний червоний вовчак, злоякісні пухлини. Ці форми анемії називають симптоматичними, оскільки вони виникають на фоні інших захворювань.
Гемолітична анемія, що зв’язана з механічним пошкодженням еритроцитів, зустрічається після протезування міжпередсердної перегородки, аортального і мітрального клапанів. Зрідка гемолітичні кризи настають після тривалої ходьби або бігу по твердій поверхні (маршова гемоглобінурія). Еритроцити руйнуються в капілярах стоп.
У периферичній крові при спадкових гемолітичних анеміях знаходяться клітини нормальної регенерації (велика кількість ретикулоцитів, поліхроматофіли, нормоцити) і дегенеративні форми (анізоцити, пойкілоцити, анулоцити, мікросфероцити при анемії Мінковського-Шофара, серповидні еритроцити при гемоглобінопатії S, мішенеподібні – при таласемії). Набуті гемолітичні анемії характеризуються наявністю у крові елементів фізіологічної регенерації, а також дегенеративних форм – анізоцитів, пойкілоцитів, анулоцитів, фрагментованих еритроцитів. При достатній регенераторній здатності кісткового мозку спільним проявом їх буде ретикулоцитоз.
Анемії від порушення еритропоезу. Анемії від порушення еритропоезу поділяються на дефіцитні, гіпопластичні, метапластичні, дизрегуляторні. Залізодефіцитна анемія складає 80 % усіх анемій і належить до найбільш розповсюджених захворювань у світі. Це результат дизбалансу заліза, коли темпи його поповнення ззовні відстають від затрат. В етіології хвороби головну роль відіграють повторні кровотечі, які спустошують резерви заліза в депо і зменшують його вміст у крові й кістковому мозку. Багаторазові вагітності і лактації збільшують потребу в залізі і приводять до анемії. У чоловіків перше місце посідають кровотечі з травного каналу при виразці шлунка і дванадцятипалої кишки, пухлинах шлунка або кишечника, неспецифічному виразковому коліті. Щомісячна втрата 100-125 мг заліза за півтора року приведе до залізодефіцитної анемії. Дефіцит заліза може бути зумовлений порушенням його всмоктування у кишечнику. У дітей залізодефіцитна анемія виникає у зв’язку з недоношеністю, при відмові дитини від їжі. Наслідком дефіциту заліза є пригнічення синтезу гемоглобіну і порушення кисеньтранспортної функції еритроцитів. Знижується активність залізовмісних і залізозалежних ферментів. Оскільки залізо входить до складу цитохрому С і цитохромоксидази, пригнічується тканинне дихання і утворення енергії. Знижується резистентність еритроцитів до дії окислювачів. Це пояснюється частковою інактивацією антиоксидантної системи, компонентами якої є залізовмісні ферменти (каталаза). Залізодефіцитна анемія – гіпохромна, колірний показник знижується до 0,6. У крові зменшений вміст заліза та гемоглобіну, мало еритроцитів. Характерний анізоцитоз і пойкілоцитоз з переважанням еритроцитів малих розмірів (мікроцитоз). Гіпохромні еритроцити мають вигляд тіней або анулоцитів.
В12– і фолієводефіцитна анемії мають багато спільного в етіології і патогенезі і тому розглядаються разом. Дефіцит вітаміну В12 виникає внаслідок трьох причин – відсутності внутрішнього фактора Кастля, ураження тонкого кишечника і конкурентного поглинання вітаміну глистами і кишечною флорою. В усіх випадках обмежується його всмоктування в кров. Внутрішній фактор – це глікопротеїд, який секретується парієтальними клітинами шлунка і забезпечує всмоктування вітаміну В12 у кишечнику. Він об’єднується з вітаміном в один комплекс, що зв’язується з специфічними рецепторами здухвинної кишки. Всмоктування вітаміну йде повільно, а в разі недостатності фактора Кастля цей процес утруднюється. Фактор Кастля не синтезується в усіх випадках атрофії слизової шлунка, яка найчастіше виникає на спадковій основі за механізмом аутоагресії (перніціозна анемія). Аутоантитіла утворюються проти мембрани парієтальних клітин і руйнують їх за участю комплементу. Синтез внутрішнього фактора гальмується внаслідок токсичного ураження слизової шлунка і після гастроектомії. Всмоктування вітаміну В12 завжди порушене у хворих з хронічним ентеритом або резекцією тонкої кишки. Всмоктування фолієвої кислоти затримується, крім того, в осіб, що вживають протисудомні препарати. Використовує вітамін В12 лентець широкий.
Відомі дві ферментативні реакції, що вимагають участі вітаміну В12. Перша з них – перетворення уридин-монофосфату в тимідин-фосфат, який необхідний для синтезу ДНК. Ця реакція здійснюється за допомогою 5,10-метилентетрагідрофолієвої кислоти, джерелом якої є тетрагідрофолієва кислота, а для утворення останньої потрібний вітамін В12. При його дефіциті, як і при дефіциті фолієвої кислоти, страждає синтез ДНК і поділ клітин. Друга В12-залежна реакція – перетворення метилмалонової кислоти в янтарну. Ця реакція забезпечує включення жирних кислот у цикл Кребса, при дефіциті вітаміну В12 вона блокується. Пропіонова і метилмалонова кислоти нагромаджуються у токсичних для нервової системи концентраціях. Страждає синтез жирних кислот і мієліну. Блокада В12-залежних реакцій найбільше позначається на діяльності кісткового мозку, травного каналу і нервової системи. В кістковому мозку спотворюється еритропоез – еритробластний тип кровотворення замінюється на мегалобластний. Сповільнюється дозрівання еритроцитів, спостерігається кістковомозкова загибель молодих форм, у кров викидаються дегенеративні форми. Зменшується продукція лейкоцитів і тромбоцитів. Ці явища пояснюються тимідиновою недостатністю, яка спричинює затримку синтезу ДНК і поділу кістково-мозкових клітин. Ураження травного каналу проявляється атрофічними змінами слизової рота, шлунка і кишечника. Це запобігає всмоктуванню вітаміну В12 і поглиблює його дефіцит. Причина атрофії – пригнічення проліферації епітелію травного каналу у зв’язку з тимідиновою недостатністю. Дегенеративні процеси в задніх і бокових рогах спинного мозку (фунікулярний мієлоз) – третя ознака дефіциту вітаміну В12. В основі атрофічних змін лежить демієлінізація і пошкодження чутливих волокон спинного мозку. Про це свідчить поява парестезій у вигляді оніміння кінцівок, повзання мурашок, відчуття холоду.
В12-дефіцитна анемія – гіперхромна, колірний показник може перевищувати 1,3. Кровотворення відбувається за мегалобластним типом. Мегалобласт – найхарактерніша клітина крові і кісткового мозку при цій анемії. Вона велика за розміром (12-15 мкм у діаметрі), має базофільну, поліхроматофільну або оксифільну цитоплазму і ядро на різних етапах інволюції – від великого до малого, щільного, ексцентрично розташованого. Якщо мегалобласт позбувається ядра, він перетворюється в мегалоцит дещо меншого розміру – 10-12 мкм у діаметрі. Обидві клітини належать до елементів патологічної регенерації. Крім того, у периферичну кров викидаються дегенеративні форми еритроцитів – анізоцити, пойкілоцити, еритроцити з базофільною пунктацією, залишками ядра (тільця Жолі) і ядерної оболонки (тільця Кебота).
Гіпо- і апластична анемія виникає внаслідок прямого ураження кісткового мозку іонізуючою радіацією, хімічними отрутами, медикаментами (антибіотики, сульфаніламідні препарати), а також при хронічних інфекціях (туберкульоз, сифіліс). Деякі гіпопластичні анемії мають спадкове походження і є ферментопатіями. Гіпопластична анемія поєднується, як правило, з лейко- і тромбоцитопенією. Метапластичною анемією називають таку, що виникла в результаті заміщення червоного кісткового мозку пухлинними клітинами (рак, лейкоз). Прикладом дизрегуляторних анемій може служити пригнічення еритропоезу у хворих на гіпотиреоз.
Лейкози
Лейкоз – це пухлина, що виникає з кровотворних клітин і первинно пошкоджує кістковий мозок. Субстратом захворювання обов’язково є клітини кісткового мозку, а не інші, що метастазували сюди і дали вторинний ріст. Найхарактернішою ознакою лейкозу є заповнення кісткового мозку клітинами місцевого походження – лейкоцитами і їх попередниками, еритробластами, мегакаріобластами. Вони розмножуються у великих кількостях і виходять у кров. Виникає лейкоцитоз – дуже частий, хоч і не обов’язковий симптом лейкозу. Лейкозні клітини за багатьма ознаками відрізняються від своїх нормальних гомологів, їх називають атиповими.
Види лейкозів (класифікація). За клінічною картиною лейкози поділяють на дві групи – гострі і хронічні. Це давній поділ. Він введений в кінці ХІХ століття Ру (1890) і Кеботом (1894). Класифікація ґрунтувалася на тривалості хвороби. Якщо тривалість життя пацієнта вимірювалася місяцями, лейкоз відносили до гострих, якщо роками – до хронічних. Діагноз ставився ретроспективно. У 1964 році в Кембріджі була створена нова класифікація. За цією класифікацією, до гострих лейкозів слід відносити такі лейкози, при яких мають місце розлади дозрівання клітин. При гострих лейкозах диференціація кровотворних клітин в основній масі не йде далі ІV класу. Розростання клітин, які не дозрівають, приводить до нагромадження бластних клітин ІІ, ІІІ і ІV класів. Вони захоплюють більшу площу кісткового мозку за рахунок об’єму, який має бути зайнятий нормальними гемопоетичними елементами. Клітини, що розрослися, проникають у кров і дають лейкоцитоз. Наприкінці 70-х років була створена сучасна ФАБ-класифікація гострих лейкозів, що побудована на морфологічних і цитохімічних характеристиках, що відбивають особливості метаболізму лейкозних клітин. За сучасними уявленнями, все кровотворення на рівні ІІ класу (класу частково детермінованих поліпотентних клітин-попередників) поділяється на два ростки – мієлоїдний і лімфоїдний, й усі гострі лейкози поділяють на дві групи – мієлоїдні і лімфоїдні. В свою чергу, вони поділяються на окремі нозологічні форми.
Гострі мієлоїдні лейкози. Гострі мієлоїдні лейкози диференціюють за цитохімічними ознаками лейкозних клітин – наявністю або відсутністю пероксидази, кислої фосфатази, неспецифічних естераз, ліпідів, глікогену і складних вуглеводів. До цієї групи відносять такі форми гострих лейкозів: М0 – гострий недиференційований лейкоз. М1 – гострий мієлобластний лейкоз без дозрівання (до 3 % промієлоцитів). М2 – гострий мієлобластний лейкоз з дозріванням (понад 3 % промієлоцитів). М3 – гострий промієлоцитарний лейкоз (понад 30 % промієлоцитів). М4 – гострий мієломонобластний лейкоз (понад 20 % промієлоцитів і понад 20 % промоноцитів). М5 – гострий монобластний лейкоз. М6 – гострий еритробластний лейкоз.М7 – гострий мегакаріобластний лейкоз.
Гострі лімфоїдні лейкози. Гострі лімфоїдні лейкози розрізняють і за цитохімічними, і за морфологічними особливостями. Виділяють наступні форми: 1.Гострий лімфоїдний лейкоз загального типу (із клітин-попередників В-лімфоцитів). 2.Т-лімфобластний лейкоз. 2.В-лімфобластний лейкоз. За ФАБ-класифікацією, гострі лімфоїдні лейкози поділяються на 3 групи – L1, L2, L3. Поділ базується на таких морфологічних характеристиках, як розміри клітин, характер хроматину, форма ядра і нуклеол, кількість цитоплазми, інтенсивність базофілії, вакуолізація цитоплазми. L1 – лейкоз, коли переважають малі лімфоїдні клітини; L2 – лейкоз з типовими лімфобластами; L3 – макролімфобластний лейкоз. У ФАБ-класифікації гострих лейкозів незвичним є включення гострого недиференційованого лейкозу в групу мієлобластних. Раніше виділяли його окремо або включали до лімфобластних. Перестановка пояснюється тим, що зараз число недиференційованих лейкозів скоротилося за рахунок виділення як окремої форми лейкозу загального типу із попередників В-клітин. А ті лейкози, що залишилися в групі недиференційованих, дуже близькі до лейкозів мієлоїдної лінії. До хронічних лейкозів віднесені такі форми, коли клітини кісткового мозку розростаються у великій кількості, але дозрівання відбувається нормально. Хвороба проходить у своєму розвитку три етапи. 1. Хронічний етап, протягом якого вона являє собою доброякісну пухлину і піддається медикаментозному впливу. 2. Етап прискореного розвитку (прогресування) хвороби, протягом якого поступово втрачається контроль над динамікою процесу. 3. Етап кризу бластних клітин, під час якого хронічний лейкоз трансформується у гострий (у 70 % – в гострий мієлобластний, у 30 % – в гострий лімфобластний). Криз виникає раптово і стає причиною смерті пацієнтів. Отже, тривалість життя пацієнтів з хронічним лейкозом залежить від того, коли настане криз бластних клітин, а цей момент прогнозувати поки що не вдається. Хронічні лейкози також поділяються на мієлоїдні і лімфоїдні.
Хронічні мієлоїдні лейкози
1. Хронічний мієлоцитарний лейкоз.
2. Хронічний еозинофільний лейкоз.
3. Хронічний базофільний лейкоз (рідкісний).
4. Хронічний моноцитарний лейкоз
5. Хронічний еритробластний лейкоз (еритромієлоз).
6. Хронічний мегакаріоцитарний лейкоз.
Хронічні лімфоїдні лейкози
1.Хронічний В-лімфоцитарний лейкоз.
2.Хронічний Т–лімфоцитарний лейкоз.
3.Волосистоклітинний лейкоз.
Етіологія і патогенез лейкозу. Згідно сучасних уявленнь, лейкози виникають на генетичній, мутаційній основі. Мова йде про специфічні мутації кровотворних клітин, які приводять до суперактивації генів, що в нормі відповідають за їх проліферацію і диференціацію. Ці гени, названі проонкогенами, або клітинними онкогенами, є невід’ємною частиною клітинного геному, але мають приховані бластомогенні потенції. Надмірна експресія їх спричинює переродження кістковомозкових клітин у лейкозні. Щодо етіології і патогенезу лейкози схожі на звичайні пухлини. Вони викливаються хімічними агентами, іонізуючими променями і ретровірусами. Є кілька шляхів активації протоонкогенів кістковомозкових клітин: а) хромосомні аберації; в) генна ампліфікація; в) точкові мутації; г) вірусна трансдукція; д) інсерційний мутагенез.
Хромосомні аберації. На початку 70-х років були розроблені нові методи диференційного забарвлення хромосом, які дали можливість виявити у пухлинних клітинах людей коло 30 хромосомних аберацій. Ці не випадкові хромосомні зміни включають такі категорії: хромосомні транслокації, моно-, три- і тетрасомії, подвоєння окремих ділянок хромосом. Найбільшу групу серед них складають хромосомні транслокації. Виявлена кореляція між розташуванням онкогенів і специфічними транслокаціями хромосом. Встановлено, що клітинні онкогени часто розташовані саме в тих ділянках хромосом, де найлегше, найзакономірніше відбуваються їх розриви з наступною транслокацією делетованих фрагментів. Звідси й виникло припущення, що транслокації можуть виступати як своєрідні активатори протоонкогенів. У хромосомах пухлинних клітин зареєстровано понад 80 точок, у яких систематично спостерігаютьсяся розриви. Співставлення розподілу цих пухлиноспецифічних точок розриву з локалізацією протоонкогенів у геномі людини показало, що більшість протоонкогенів розташована в зонах специфічних розривів хромосом. Деякий процент відхилень від цієї закономірності пояснюється тим, що в одну форму лейкозу можуть потрапити кілька схожих нозологічних форм, які при сучасних методичних можливостях не вдається віддиференціювати. Одна й та ж форма лейкозу може виникнути в результаті дії різних механізмів. Класичний приклад захоплення протоонкогенів у хромосомні транслокації – імуноглобулінпродукуюча лімфома Беркіта. Для цієї пухлини характерні такі транслокації: t 8/14, t 8/22, t 2/8. Найчастіше спостерігається t 8/14. На хромосомі 14 знаходиться один із локусів важких ланцюгів імуноглобулінів (IgH), а в точці розриву 8-ї хромосоми локалізований онкоген c–myc, який переноситься із транскрипційно німої ділянки хромосоми 8 по сусідству з локусом IgH хромосоми 14 і тут експресується.
Якщо лейкоз виник на грунті хромосомної нестабільності, то в певній кількості лейкозних клітин ми повинні виявити специфічні хромосомні аберації. Лейкози справді часто поєднуються з аномаліями хромосомного апарату кровотворних клітин. Серед цих аномалій найчастіше зустрічаються реципрокні транслокації, рідше – делеції, ще рідше – інверсії. Для кожного типу лейкозу характерні специфічні хромосомні аберації і точки розриву. Цілком можливо, що аберації присутні в усіх лейкозних клітинах, але їх не знаходять через недосконалість диференційного забарвлення. Найбільш вивчена транслокація 9/22, характерна для хронічного мієлолейкозу. Ця аномалія вперше була описана Nowell a. Hungerford у 1960 році у Філадельфії (США). Змінену хромосому назвали Філадельфійською (Ph). Філадельфійська хромосома утворюється в результаті реципрокної транслокації між хромосомами 9 і 22. При цій транслокації спостерігається перенос проонкогена abl (із вірусу лейкозу мишей Абельсона) з 9-ї хромосоми на 22-у, а ділянка довгого плеча хромосоми 22, яка містить онкоген sis (із вірусу саркоми волосистих мавп), переміщується на довге плече хромосоми 9. Експресія гена sis в лейкозних клітинах не спостерігається, тоді як ген abl активується у вигляді транскрипції аномальної РНК, яка не міститься ні в нормальних кістково-мозкових клітинах, ні в лейкозних клітинах, де відсутня t 9/22. Тому вважають, що саме активація онкогена Абельсона є тим критичним механізмом, який ініціює хронічний мієлоїдний лейкоз. В лейкозних клітинах при хронічному мієлоїдному лейкозі знайдено онкобілок, розміри якого значно перевищують розміри онкобілка, що кодується онкогеном abl. Цей білок з молекулярною масою 210 кД кодується одночасно онкогеном abl з 9-ї хромосоми і ділянкою 22-ї хромосоми, яка прилягає до точки розриву. Цей білок має тирозинкіназну активність. Експресія його характерна для всіх лейкозів з філадельфійською хромосомою, але мішень фосфорилювання не встановлена. Ph-хромосома зустрічається майже у 90 % пацієнтів з хронічним мієлолейкозом, незалежно від стадії хвороби, і в усіх клітинах кісткового мозку. Транслокація 9/22 вважається стандартним варіантом і виявляється у 92 % носіїв Ph-хромосоми. У 4 % делетований сегмент 22 хромосоми транслокується на інші хромосоми (нестандартний варіант). Пацієнти з Ph-хромосомою мають нормальні хромосоми в усіх клітинах, за винятком системи гемопоезу. Ця специфічна аномалія впливає на клітини-попередники клітин крові. Але гематологічні і клінічні наслідки цієї транслокації проявляються лише в гранулоцитарних елементах крові. Виходить, що дана хромосомна мутація, не дивлячись на те, що вона присутня в клітинах-попередниках багатьох типів, може впливати на характер росту лише однієї диференційованої тканини.
Аномалії каріотипу тільки тоді спричиняються до лейкозів, якщо вони захоплюють локуси хромосом, що містять протоонкогени. Активація протоонкогенів викликає патологічну проліферацію і лейкоз. Кожна хромосома має ламкі ділянки, які ідентифіковані за допомогою диференційного забарвлення. Саме тут найчастіше відбуваються делеції, інверсії, транслокації, які стають ініціаторами активації протоонкогенів. Отже, всі спадкові синдроми, які характеризуються підвищеною хромосомною нестабільністю, можна розглядати як причинні фактори лейкозогенезу. Незважаючи на це, хромосомну нестабільність не можна вважати єдиною причиною лейкозу. Це був би надто спрощений підхід. Крім спадкового фактора існує низка екзогенних факторів, також здатних викликати соматичні мутації. Це – іонізуюче проміння, хімічні мутагени і віруси.
Точкові мутації. Все очевидніше, що протоонкогени в переважній більшості випадків активуються за рахунок структурних змін саме під впливом хімічних і фізичних агентів. Серед хімічних речовин найбільш вивчена лейкозогенна дія бензолу. Вважають, що перший опис бензольного лейкозу зробив Le Noir у 1897 р. Він описав важке захворювання крові (лейкоцитоз, анемія, гепатоспленомегалія) і швидкий летальний кінець у робітника, який мав контакт із бензолом. Механізм хімічного лейкозогенезу полягає в тому, що хімічні лейкозогени обумовлюють хромосомні і генні мутації. Деякі з цих мутацій захоплюють клітинні онкогени або їх регуляторне генне оточення і ініціюють лейкозну трансформацію кістковомозкових клітин. Із фізичних агентів найсильнішу лейкозогенну дію мають іонізуючі промені. Доведено, що зростання частоти лейкозів мало місце після бомбардування Хіросіми і Нагасакі у 1945 році. Поява лейкозів зафіксована також у випадках застосування іонізуючого опромінення з лікувальною метою. Відома лейкозогенна дія радіоактивних ізотопів.
Генна ампліфікація. Це – збільшення числа копій окремих генів у відповідь на зміни навколишнього середовища. В результаті утворюються два типи цитогенетичних структур: гомогенно забарвлені ділянки хромосом і подвійні мініхромосоми. У лейкозних клітинах виявлені ампліфіковані копії деяких протоонкогенів. Вперше ампліфікований онкоген с-myc був зареєстрований в клітинах промієлоцитарного лейкозу людини – у 8-32 рази. В клітинах хронічного мієлолейкозу людини виявлено ампліфікований сегмент онкогена с-abl. Сама по собі ампліфікація онкогена не належить до ініціюючих подій в канцерогенезі, а зв’язана з прогресією уже ініційованих клітин. Але в будь-якому випадку ампліфікація гена веде до підвищення рівня експресованої РНК, причому точно пропорційно кількості ампліфікованої ДНК. Збільшення кількості продукту онкогена, навіть якщо він не змінений, може привести до злоякісної трансформації.
Вірусна трансдукція. Для більшості лейкозів гризунів, птахів і ссавців була доведена їх вірусна етіологія шляхом виділення вірусу і відтворення за його допомогою такого ж захворювання у здорових тварин. Наприклад, був виділений ретровірус лейкозу у мишей (Moloney, 1962), вірус лейкозу Рауса у курей. Ці результати спонукали дослідників зайнятися пошуком ретровірусів, які викликали б лейкози у людей. До кінця 70-х років ці пошуки не давали успіху, і тільки у 1982 році був виділений ретровірус від хворого з хронічним Т-клітинним лейкозом і названий людським Т-клітинним вірусом. За лейкозогенними властивостями ретровіруси поділяються на дві групи – швидкотрансформуючі (віруси гострого лейкозу) і повільнотрансформуючі (віруси хронічного лейкозу). Ретровіруси гострого лейкозу характеризуються тим, що їх геном несе у собі додатковий ген (клітинний онкоген – с-onc), захоплений із генома клітини і вмонтований у вірусну РНК на місці котрогось реплікативного гена (gag, pol, onv). Цей додатковий ген вважають специфічним фактором, що викликає злоякісну трансформацію клітини-господаря. Тільки тепер він уже називається не клітинним, а вірусним онкогеном (v-onc), а процес пасажу клітинного онкогена через вірус називається вірусною трансдукцією. Трансдукований ретровірусом клітинний онкоген має високу схильність до експресії. Причина, перш за все, в тому, що він захоплюється вірусом без регуляторних (репресорних) генів. Крім того, ДНК-копія ретровіруса з онкогеном не цілком точно зчитується з РНК матриці зворотною транскриптазою. Іншими словами, РНК-геном ретровіруса, в тім числі v-onc, в процесі копіювання ДНК часто піддається мутаціям. Мутантний вірусний онкоген, повторно потрапивши в клітинний геном, легко експресується через те, що стає недоступним для генів-репресорів. Високоонкогенні ретровіруси – найбільш ефективні лейкозогени. Пояснюється це тим, що наявні в них онкогени – це гени клітинного походження, які в нормі відповідають за проліферацію клітин. Тому їх експресія за умови втрати генного і епігеномного контролю вища, ніж за умови хімічної чи фізичної мутації.
Інсерція про вірусу. Повільнотрансформуючі ретровіруси, до яких належить більшість вірусів лейкозу, не містять онкогенів. Ці віруси індукують експериментальні лейкози у тварин менш ефективно, ніж високоонкогенні віруси. Повільнотрансформуючі ретровіруси викликають трансформацію клітин тому, що їх ДНК-копії вставляються у клітинний геном поряд з клітинним онкогеном і активують його до неприродно високого рівня експресії, здатного викликати лейкоз. З’ясовано, що при однотипних лейкозах повільнотрансформуючі віруси локалізовані поблизу одного й того ж онкогена. При Т-клітинному лейкозі і лімфомах у людей онкогени найчастіше активуються вірусами лейкозу мишей і щурів (pim-1, tck). Обидва ці гени кодують онкобілки, які належать до протеїнкіназ. Механізм активації онкогенів за допомогою інсерції провірусу принципово не відрізняється від механізму вірусної трансдукції, оскільки в основі обох цих явищ лежить один і той же процес – втрата клітинного контролю над онкогеном і перехід його під вірусний контроль.
Лейкозний клон. Які клітини кісткового мозку служать мішенями для дії різних лейкозогенних факторів? Сучасні дослідження свідчать про те, що клітинами-мішенями служать стовбурові клітини кісткового мозку, хоч не виключено, що клітини ІІ і ІІІ класів також можуть залучатися до процесу лейкозогенезу. Проте стовбурові клітини значно раніше і частіше включаються в лейкозний процес, тому зараз домінує уявлення про лейкоз як про “хворобу стовбурових клітин”. Ще одне питання: лейкоз виникає на грунті трансформації однієї стовбурової клітини чи багатьох? Нормальний гемопоез поліклональний. Він забезпечує повноцінний і рівномірний розвиток усіх ростків кровотворення. При лейкозі картина міняється, утворюється патологічний автономний лейкозний клон із трансформованих стовбурових клітин, який має селективну перевагу перед іншими стовбуровими клітинами. Клітини лейкозного клону здатні до інтенсивної проліферації і витісняють інші клітини. Доведено, що всі клітини лейкозного клону походять з однієї трансформованої клітини, як у випадках звичайних пухлин. Системний характер лейкозу свідчить начебто проти цього твердження. Адже лейкозом швидко захоплюється вся кровотворна тканина. Проте це лише зовнішній симптом, який не відбиває справжніх подій. Насправді вся маса лейкозних клітин, де б вони не знаходилися, іншими словами, весь лейкозний клон – це нащадки однієї трансформованої стовбурової клітини. Різниця від звичайних пухлин полягає лише в тому, що метастазування при лейкозах починається на дуже ранніх етапах хвороби. Лейкозний клон неоднорідний і складається з клітин двох популяцій – проліферуючої (G1) і непроліферуючої (G0). Проліферуюча популяція складає всього 10 % лейкозних клітин. За проліферативною здатністю популяція G1 відрізняється від нормальних клітин. Її проліферативна активність складає не більше 40 % активності нормальних клітин. Наприклад, час розмноження лейкозних клітинн складає 40-80 год замість 12-20 год для нормальних клітин кісткового мозку, тобто подовжується у 4-5 разів. Як тоді пояснити, що лейкозний клон, де лише 10 % проліферуючих клітин і в 4-5 разів довший час розмноження, дає за короткий період величезну масу клітин? Виявилося, справа тут у кількості поділів. У нормальному кістковому мозку стовбуровій клітині достатньо 5-10 поділів, щоб вона дійшла до мієлоцита. При лейкозі число мітозів різко збільшується, а при гострому лейкозі клітини ще й повністю втрачають здатність до диференціації. Розрахунки показують, що одна клітина за 40 поділів здатна утворити клітинну масу, що дорівнює
Дуже важливою ланкою патогенезу лейкозів є пригнічення лейкозними клітинами нормального гемопоезу. Лейкозні клітини здатні продукувати в надлишковій кількості колонієстимулюючий фактор (стимулятор мієлопоезу), який сильніше діє на лейкозні клітини, ніж на нормальні попередники. По-друге, лейкозні клітини мають здатність вибірково пригнічувати проліферацію і диференціацію нормальних клітин-попередників за допомогою гуморальних інгібіторів. По-третє, лейкозні клітини активніше, ніж нормальні, відповідають на ростові фактори. Поступово фракція клітин-попередників виснажується. Кістковий мозок заповнюється лейкозною масою. Ця перебудова обумовлює головні клінічні ознаки лейкозу: метапластичну анемію, тромбоцитопенію, геморагічний синдром, пригнічення імунітету, зниження резистентності до інфекційних агентів. Хворі помирають або від крововиливу, або від інфекції.
Особливості порушення гемопоезу при гострому і хронічному лейкозах обумовлюють різну гематологічну картину при них. При гострому лейкозі в периферичній крові буде багато молодих клітин (ІІ, ІІІ і ІV класів) і дуже мало дозрілих клітин, оскільки диференціація їх припиняється на рівні названих класів. При хронічному лейкозі дозрівання клітин іде до кінця, тому в крові буде багато клітин усіх класів (молодих, перехідних і дозрілих). Відсутність перехідних форм при гострому лейкозі (hiatus leucemicus) – одна з характерних морфологічних відмінностей цього лейкозу від хронічного. В типових випадках усі види лейкозу супроводжуються лейкоцитозом. Лейкоцитарна формула характеризується гіперрегенераторним зсувом вліво. Розвивається анемія і тромбоцитопенія. Картина крові при різних видах лейкозу має свої особливості. При гострому мієлобластному лейкозі у крові багато мієлобластів, трапляються поодинокі дозрілі гранулоцити (паличкоядерні, сегментоядерні), відсутні перехідні форми – промієлоцити, мієлоцити, метамієлоцити (лейкемічний провал). При хронічному мієлолейкозі наявні усі форми гранулоцитів – молоді, перехідні і дозрілі. Переважають нейтрофіли. Збільшена кількість еозинофілів, а також базофілів (до 3-5 %) – еозинофільно-базофільна асоціація. З прогресуванням хвороби лейкоцитарна формула все більше зсувається вліво – зростає процент мієлоцитів, промієлоцитів, мієлобластів. У термінальній стадії з’являються монобласти, еритробласти, недиференційовані клітини (бластний криз). Хвороба набирає гострого перебігу. При хронічному лімфолейкозі у крові велика кількість дозрілих лімфоцитів, поодинокі пролімфоцити і лімфобласти, значна кількість зруйнованих лімфоцитів (тіні Гумпрехта). В етіології і патогенезі лейкозів ще багато незрозумілого. Фрагментарність наших уявлень суттєво позначається на класифікаціях і схемах лікування. Але в цій галузі працюють численні наукові колективи, і ми кожного року отримуємо нові дані.
