Mutacije raka štetna su promjena u DNA koja uzrokuje gubitak kontrole nad diobom stanica. Kao rezultat takvog oštećenja genetskog materijala, stanice se previše množe i ne razlikuju se. Oni također gube sposobnost umiranja kako je planirano. Zbog ove štete, tkiva izrađena od mutiranih stanica pretjerano rastu - tako nastaju tumori raka.
Sadržaj
- Što je stanični ciklus?
- Kako mutacije utječu na tijek staničnog ciklusa?
- Što su anti-onkogeni?
- Što su proto-onkogeni?
- Koji čimbenici mogu potaknuti onkogenezu?
- Vodi li svaka mutacija raka u rak?
- Kada neoplastične mutacije dovode do neoplastičnih lezija?
- Nasljedne mutacije tumora
Mutacija raka rezultira gubitkom mehanizama koji blokiraju prekomjerno umnožavanje stanica. Oštećen je i postupak planirane stanične smrti, tj. Apoptoze. Treba imati na umu da nije svaka mutacija DNA mutacija raka. Da bi došlo do štete koja dovodi do tumora, promjena mora biti u genima koji kontroliraju stanični ciklus.
Što je stanični ciklus?
Stanični ciklus je niz procesa koji dovode do diobe stanica. U osnovi se može podijeliti na međufazu i diobu. Interfaza služi rastu, sintezi DNA i nakupljanju tvari u stanici. Ispravna podjela somatske stanice, tj. Stanice koja gradi tijelo, dovodi do stvaranja dvije genetski identične stanice.
Ciklus kontroliraju posebni proteini koji pripadaju skupinama ciklina i kinaza. Te su tvari odgovorne za priopćavanje prijelaza u sljedeću fazu ciklusa i početak diobe. Ova poruka može dolaziti iz jezgre ili izvana, iz drugih tkiva u tijelu.
U tijelu je većina stanica u G0 načinu ili fazi odmora. Ciklus podjele događa se kad prime odgovarajući stimulirajući signal.
Kako mutacije utječu na tijek staničnog ciklusa?
Ako su geni koji sadrže informacije potrebne za sintezu proteina koji kontroliraju stanični ciklus oštećeni, stanica se može nekontrolirano dijeliti. Ta se promjena naziva mutacija raka. Prema tome, stanica nije osjetljiva na signale koji je pozivaju da se prestane dijeliti.
Geni odgovorni za kontrolu staničnog ciklusa, koji prolaze kroz mutacije, mogu se podijeliti na proto-onkogene i anti-onkogene.
Što su anti-onkogeni?
Anti-onkogeni su geni odgovorni za inhibiranje diobe stanica. Drugi naziv za njih su geni supresori. Ova kategorija, između ostalog, uključuje:
- Gen TP53 - "čuvar genoma", uključen je u pokretanje programirane smrti oštećenih stanica. Mutacija ovog gena javlja se u 50% neoplastičnih lezija
- RB1 - rak mrežnice često je povezan s oštećenjem ovog gena
- BRCA1- mutacije u ovom genu mogu uzrokovati rak dojke
- BRCA2 - rak dojke i rak jajnika mogu biti povezani s mutacijom ovog gena
- Generacija APC-a može uzrokovati rak debelog crijeva
Proteini kodirani ovim genima štite od razvoja karcinoma. Anti-onkogeni su također uključeni u popravak DNA i kontrolu razvoja živčanog sustava. Oni kontroliraju napredovanje stanice u sljedeće faze ciklusa.
Ako je DNA oštećena, proteini kodirani antonkogenima blokiraju prijelaz u sljedeću fazu procesa dijeljenja. To ih čini genima čuvarima koji čuvaju DNK stabilnost tjelesnih stanica.
Ako postoji mutacija, odnosno promjena podataka sadržanih u anti-onkogenima, dioba stanica nije inhibirana. Kao rezultat, stanice s oštećenom DNA podvrgavaju se daljnjoj diobi. To znači nekontrolirano množenje unatoč nedostatku. Ovo je put do stvaranja neoplastičnih promjena.
Što su proto-onkogeni?
Proto-onkogen je gen koji se nalazi u zdravoj stanici i koji se mutacijom može transformirati u gen za rak. Ovaj oštećeni gen nazivamo onkogenom. Ova skupina uključuje gene:
- SIS
- HST
- RET
- erb A
- N-myc
- Jarak
- Abel
- H-RAS
Protonkogeni obavljaju brojne funkcije u zdravoj stanici. Ova skupina uključuje gene potrebne za sintezu faktora rasta, receptora i regulatornih proteina. Njihova je uloga inicirati i kontrolirati diobu stanica. Oni su također uključeni u proces apoptoze.
Pretvorba proto-onkogena u onkogen često je povezana s kromosomskom mutacijom. To znači, na primjer, prijenos fragmenta jednog kromosoma na drugi ili dupliciranje fragmenta sadržaja na njemu. Primjer je Philadelphia kromosom koji se nalazi u 90% bolesnika s kroničnom mijeloičnom leukemijom.
Proces transformacije proto-onkogenoga u onkogen naziva se onkogeneza. Antitikogeni su geni koji inhibiraju ovaj proces.
Koji čimbenici mogu potaknuti onkogenezu?
Onkogeneza može biti uzrokovana kromosomskom ili točkovnom mutacijom, tj. Onom koja utječe na jedan gen. Takva promjena može rezultirati i ugrađivanjem DNA onkogenog virusa u stanicu.
Čimbenici koji uzrokuju onkogenezu mogu se podijeliti na kemijske, fizikalne i biološke.
- Kemijski čimbenici koji uzrokuju onkogenezu
Kemijska sredstva su razne vrste supstanci s mutagenim svojstvima. Te su tvari poznate pod nazivom karcinogeni. Podijeljeni su u dvije skupine: inicijatori i promotori karcinogeneze. Promotori uključuju endogene tvari koje potiču razvoj neoplastičnih promjena, poput estrogena ili citokina.
Inicijatori su tvari koje uzrokuju mutacije u DNK koje dovode do karcinomske lezije. Primjeri tvari su:
- arsen
- azbest
- benzen
- nikla
- alkohol
- alkilirajuće droge
- aflatoksin - otrovna tvar koju proizvodi plijesan
- proizvodi koji nastaju izgaranjem duhana
- dioksini
- radikali
- Fizički kancerogeni
Ova kategorija čimbenika uključuje ionizirajuće zračenje i UV zračenje.
- Biološki karcinogeni
Onkogeni virusi klasificirani su kao biološki kancerogeni. Svi se virusi razmnožavaju uvođenjem svoje DNK u genetski materijal domaćina. Neki od njih uvode gene koji uzrokuju nekontrolirani rast i umnožavanje zaražene stanice. Na taj način dovode do stvaranja neoplastične promjene. Procjenjuje se da je 15% malignih bolesti ljudi uzrokovano mutacijama tumora uzrokovanim djelovanjem onkovirusa.
Primjer onkogenog virusa je HPV, koji povećava rizik od razvoja raka vrata maternice. Sada je dostupno cjepivo protiv HPV-a za zaštitu od ovog kancerogena.
Ostali onkovirusi:
- HHV -8 - herpesvirus 8 (Kaposijev virus sarkoma)
- HBV - virus hepatitisa B
- HCV - virus hepatitisa C
- EBV - Epstein-Barrov virus
Vodi li svaka mutacija raka u rak?
Promjene na DNK događaju se prilično često. Nastaju spontano ili kao rezultat djelovanja kancerogenih čimbenika. Većina štete uklanja se unutarćelijskim mehanizmima popravka.
Ako su promjene preoštre, stanica se usmjerava na apoptozu, tj. Programiranu samoubilačku smrt. Svrha ovog postupka je uklanjanje neispravnih stanica. Ako ovaj mehanizam ne uspije, razvit će se neoplastični proces.
Kada neoplastične mutacije dovode do neoplastičnih lezija?
Kada mutacija utječe na gene koji kodiraju proteine odgovorne za popravak DNA i stabilnost genoma, u genetskom materijalu nastaju mnoga nova oštećenja. U takvoj situaciji nastaje mnogo različitih tumorskih mutacija.
U tako izmijenjenoj stanici oštećeni su mehanizmi koji kontroliraju ciklus diobe, kao i mehanizam programirane smrti. Nestabilnost genoma raste s uzastopnim mutacijama, što znači da se nove lezije pojavljuju brže.
Situacija dovodi do gubitka homeostaze kao i stjecanja značajki neoplastičnog fenotipa. To znači da oštećene stanice izgledaju drugačije od zdravih stanica i prestaju obavljati fiziološke funkcije u tijelu.
Novotvorine su multigene gene. To znači da pojedinačna mutacija ne uzrokuje izravno neoplastičnu promjenu. Patološki procesi u stanicama i tkivima odvijaju se kad se kao rezultat inicijacijske mutacije pojave naknadne mutacije, koje zajedno dovode do gubitka kontrole nad umnožavanjem i programirane smrti.
Nasljedne mutacije tumora
Procjenjuje se da je 5-10% svih slučajeva raka povezano s nasljednom genetskom predispozicijom. To je zbog činjenice da se mutacije mogu prenositi kroz generacije. Imajući neispravan gen samo se povećava vjerojatnost razvoja bolesti, jer su karcinomi multigene bolesti.
Primjer je oštećeni gen BRCA1, koji povećava rizik od razvoja raka dojke.
Sljedeći je primjer abnormalni RB povezan s retinoblastomom. To, međutim, ne znači da imamo posla s nasljednim oblikom raka.
Rak uzrokuje mnoge preklapajuće mutacije, a ne jedan oštećeni gen.
Književnost
- Radzisław Kordek (ur.): Onkologija. Udžbenik za studente i liječnike. Gdansk: VIA MEDICA, 2007 (monografija).
- Scheffner i sur. (1990). Onkoprotein E6 kodiran humanim virusom papiloma tipa 16 i 18 potiče razgradnju s. 53. Cell 63: 1129-1136., On-line pristup
- Przemysław Kopczyński, Maciej R. Krawczyński, "Uloga onkogena i gena za suzbijanje tumora u onkogenezi" Nowiny Lekarskie 2012, 81, 6, 679–681, on-line pristup
- "Molekularna biologija raka" Janusz A. Siedlecki, Osnove kliničke onkologije
Više članaka ovog autora
