Cơ thể con người được cấu tạo từ hàng tỷ tế bào được điều hòa chặt chẽ về tăng trưởng, phân chia, biệt hóa và chết theo chương trình, nhằm duy trì cân bằng nội môi của mô. Vậy tế bào ung thư khác gì tế bào bình thường, tại sao chúng tăng sinh mất kiểm soát và có khả năng xâm lấn mô lân cận cũng như lan đến các cơ quan ở xa?
Tế bào bình thường và tế bào ung thư thường được phân biệt rõ thông qua những đặc điểm khác biệt sau đây:
Tế bào bình thường chỉ tăng sinh khi có tín hiệu sinh trưởng phù hợp và sẽ ngừng phân chia khi đạt đủ số lượng cần thiết. Quá trình này được kiểm soát bởi chu kỳ tế bào, các gen ức chế khối u và hệ thống tín hiệu của các yếu tố tăng trưởng.
Ngược lại, tế bào ung thư tăng sinh không kiểm soát do đột biến ở các gen sinh ung (oncogene), gen ức chế khối u như TP53 và các thành phần điều hòa chu kỳ tế bào. Những biến đổi này cho phép tế bào vượt qua các tín hiệu ức chế tăng trưởng và tiếp tục phân chia ngay cả khi không có kích thích thích hợp từ môi trường. (1)
Tế bào ung thư khác gì với tế bào thường? Trong mô bình thường, tế bào phản ứng chính xác với các tín hiệu từ tế bào lân cận và chất nền ngoại bào nhằm điều hòa tăng trưởng, biệt hóa và chết tế bào theo chương trình, từ đó duy trì cấu trúc và chức năng mô.
Tế bào ung thư giảm hoặc mất khả năng đáp ứng với các tín hiệu ức chế tăng trưởng và có thể tự sản xuất yếu tố tăng trưởng thông qua cơ chế tự tiết. Kết quả là cấu trúc tăng sinh độc lập với sự kiểm soát sinh lý và làm rối loạn tổ chức mô bình thường.
Tế bào bình thường sở hữu các hệ thống sửa chữa DNA hiệu quả nhằm phát hiện và khắc phục tổn thương vật chất di truyền. Khi tổn thương không thể sửa chữa, tế bào sẽ kích hoạt quá trình chết theo chương trình để ngăn ngừa sự lan truyền của đột biến.
Tế bào ung thư thường có rối loạn trong các con đường sửa chữa DNA và cơ chế chết tế bào theo chương trình. Sự suy giảm này cho phép các tế bào mang bất thường di truyền tiếp tục tồn tại, tích lũy thêm đột biến và gia tăng khả năng kháng điều trị.
Các phân tử kết dính tế bào giúp duy trì tính toàn vẹn cấu trúc của mô bằng cách liên kết tế bào với nhau và với chất nền ngoại bào. Tế bào bình thường phụ thuộc vào các tương tác này để tồn tại và duy trì vị trí phù hợp trong mô. Tế bào ung thư thường giảm biểu hiện hoặc rối loạn chức năng của các phân tử kết dính như E-cadherin. Sự mất kết dính tạo điều kiện cho tế bào tách khỏi khối u nguyên phát, xâm lấn mô xung quanh và lan rộng.
Tế bào ung thư khác gì tế bào bình thường? Tế bào bình thường không rời khỏi mô xuất phát và không xâm nhập vào cơ quan khác. Trái lại, tế bào ung thư có thể đạt được đặc tính xâm lấn, cho phép phá vỡ cấu trúc mô lân cận, xâm nhập vào mạch máu hoặc mạch bạch huyết và hình thành khối u thứ phát tại cơ quan xa. Quá trình di căn liên quan đến nhiều biến đổi phân tử phức tạp như chuyển dạng biểu mô – trung mô, phân hủy chất nền ngoại bào và thích nghi với vi môi trường mới. Di căn là nguyên nhân chính đe dọa đến tính mạng người bệnh mắc ung thư.
Dưới kính hiển vi, tế bào bình thường có kích thước tương đối đồng đều, cấu trúc trật tự và hình thái nhân ổn định. Tế bào ung thư thường biểu hiện tính đa hình, bao gồm thay đổi kích thước và hình dạng tế bào, nhân to, tăng tỷ lệ nhân trên bào tương, hạch nhân nổi bật và hình ảnh phân bào bất thường. Những đặc điểm này phản ánh tình trạng bất ổn di truyền và tăng sinh không kiểm soát. (2)
Tốc độ phân chia của tế bào bình thường được điều chỉnh theo nhu cầu sinh lý của cơ thể. Tế bào ung thư thường tăng sinh nhanh và kéo dài do hoạt hóa liên tục các con đường tín hiệu thúc đẩy tăng trưởng, đồng thời mất chức năng của các cơ chế ức chế. Sự gia tăng tốc độ tăng trưởng góp phần vào quá trình tiến triển khối u.
Tế bào ung thư khác gì tế bào thường? Tế bào bình thường trải qua quá trình biệt hóa để đảm nhận chức năng chuyên biệt của từng loại mô. Nhiều tế bào ung thư bị suy giảm khả năng biệt hóa và tồn tại ở trạng thái kém biệt hóa hoặc không biệt hóa. Mức độ kém biệt hóa thường liên quan đến tính chất xâm lấn mạnh và tiên lượng xấu hơn.
Hệ miễn dịch có vai trò nhận diện và loại bỏ các tế bào bất thường. Tế bào bình thường không kích hoạt đáp ứng miễn dịch chống lại chính cơ thể. Ngược lại, tế bào ung thư có thể né tránh sự giám sát miễn dịch bằng cách giảm biểu hiện phân tử trình diện kháng nguyên, tăng biểu hiện các phân tử kiểm soát điểm kiểm soát miễn dịch và tạo môi trường vi mô ức chế miễn dịch. Những cơ chế này giúp tế bào ác tính tồn tại và phát triển trong cơ thể.
Tế bào ung thư khác gì tế bào bình thường? Tế bào bình thường thực hiện các chức năng sinh lý đặc hiệu như tiết hormone, điều hòa chuyển hóa hoặc bảo vệ hàng rào mô. Tế bào ung thư thường mất hoặc suy giảm các chức năng chuyên biệt này và ưu tiên cho quá trình tăng sinh và duy trì sự sống. Tình trạng mất chức năng bình thường có thể gây rối loạn hoạt động của cơ quan liên quan.
Trong mô bình thường, quá trình tạo mạch diễn ra có kiểm soát, ví dụ trong quá trình lành thương. Tế bào ung thư kích thích hình thành mạch máu mới một cách kéo dài bằng cách tiết ra các yếu tố sinh mạch như yếu tố tăng trưởng nội mô mạch máu. Các mạch máu mới cung cấp oxy và chất dinh dưỡng cho khối u, đồng thời tạo điều kiện cho tế bào ung thư xâm nhập vào hệ tuần hoàn và di căn.
Trong mô bình thường, sự tăng sinh tế bào được kiểm soát bởi các cơ chế ức chế tăng trưởng, bao gồm gen ức chế khối u và các con đường tín hiệu nội bào có vai trò dừng chu kỳ tế bào khi cần thiết. Các protein như p53 và Rb giúp kiểm soát các điểm kiểm soát của chu kỳ tế bào và ngăn chặn sự phân chia bất thường.
Tế bào ung thư thường mang đột biến làm mất chức năng của các gen ức chế khối u hoặc làm rối loạn các con đường tín hiệu này. Hậu quả là tế bào không còn đáp ứng đầy đủ với tín hiệu ức chế, tiếp tục tăng sinh dù có tổn thương DNA hoặc không còn nhu cầu sinh lý.
Tế bào ung thư khác gì tế bào bình thường? Tế bào bình thường duy trì ranh giới rõ ràng trong cấu trúc mô và không xâm nhập vào các mô lân cận. Ngược lại, tế bào ung thư có khả năng xâm lấn nhờ thay đổi biểu hiện các enzyme phân hủy chất nền ngoại bào, chẳng hạn như metalloproteinase. Đồng thời, chúng có thể trải qua quá trình chuyển dạng biểu mô – trung mô, làm tăng khả năng di động và xâm nhập vào mô xung quanh. Đặc tính xâm lấn là bước quan trọng trong tiến trình hình thành di căn.
Tế bào bình thường chủ yếu tạo năng lượng thông qua quá trình phosphoryl hóa oxy hóa trong ty thể khi có đủ oxy. Tuy nhiên, nhiều tế bào ung thư chuyển sang ưu tiên con đường đường phân ngay cả trong điều kiện có oxy (một hiện tượng được gọi là hiệu ứng Warburg). Sự thay đổi chuyển hóa này cho phép tế bào ung thư tạo ra năng lượng và các tiền chất sinh tổng hợp cần thiết cho quá trình tăng sinh nhanh, đồng thời thích nghi với môi trường khối u thường thiếu oxy.
Tế bào ung thư khác tế bào thường? Tuổi thọ của tế bào bình thường bị giới hạn bởi số lần phân chia nhất định do hiện tượng rút ngắn telomere theo thời gian. Khi telomere đạt đến mức giới hạn, tế bào sẽ ngừng phân chia hoặc đi vào chết theo chương trình. Trong khi đó, tế bào ung thư thường kích hoạt enzyme telomerase hoặc các cơ chế thay thế nhằm duy trì chiều dài telomere, từ đó vượt qua giới hạn phân chia và đạt được khả năng tăng sinh gần như vô hạn.
Tế bào bình thường duy trì tính ổn định bộ gen thông qua các hệ thống sửa chữa DNA hiệu quả và cơ chế kiểm soát phân bào chính xác. Tế bào ung thư thường có mức độ bất ổn bộ gen cao do rối loạn các con đường sửa chữa DNA và kiểm soát phân chia nhiễm sắc thể. Tình trạng này dẫn đến tích lũy đột biến, tái sắp xếp nhiễm sắc thể và bất thường số lượng nhiễm sắc thể, góp phần vào sự tiến triển khối u và khả năng kháng điều trị.
HỆ THỐNG BỆNH VIỆN ĐA KHOA TÂM ANH
Bài viết đã góp phần giải đáp thắc mắc tế bào ung thư khác gì tế bào bình thường. Những đặc điểm này chính là cơ sở quan trọng cho chẩn đoán, điều trị ung thư trong thực hành lâm sàng hiện đại.
