A rákmutációk a DNS káros változása, amely a sejtosztódás kontrolljának elvesztését okozza. A genetikai anyag ilyen károsodásának eredményeként a sejtek túlszaporodnak, és nem differenciálódnak. Azt is elveszítik, hogy meghaljanak a tervek szerint. E károsodás miatt a mutáns sejtekből álló szövetek túlzottan nőnek - így keletkeznek a rákos daganatok.
Tartalomjegyzék
- Mi a sejtciklus?
- Hogyan befolyásolják a mutációk a sejtciklus lefolyását?
- Mik az anti-onkogének?
- Mik azok a proto-onkogének?
- Milyen tényezők válthatják ki az onkogenezist?
- Minden rákmutáció rákhoz vezet?
- Mikor vezetnek a neoplasztikus mutációk neoplasztikus elváltozásokhoz?
- Örökletes tumormutációk
A rákmutáció a sejtek túlzott szaporodását gátló mechanizmusok elvesztését eredményezi. A tervezett sejthalál, vagyis az apoptózis folyamata szintén károsodik. Nem szabad elfelejteni, hogy nem minden DNS-mutáció rákmutáció. A daganathoz vezető károsodás bekövetkezéséhez a változásnak a sejtciklust vezérlő génekben kell történnie.
Mi a sejtciklus?
A sejtciklus olyan folyamatok sorozata, amelyek sejtosztódáshoz vezetnek. Alapvetően felosztható interfázisra és osztásra. Az interfázis a DNS növekedését, szintézisét és az anyagok sejt általi felhalmozódását szolgálja. A szomatikus sejt helyes elosztása, vagyis a testet építő sejt két genetikailag azonos sejt kialakulásához vezet.
A ciklust a ciklinek és a kinázok csoportjába tartozó speciális fehérjék irányítják. Ezek az anyagok felelősek a ciklus következő fázisába való átmenet és az osztódás megkezdéséért. Ez az üzenet származhat a magból vagy kívülről, a test más szöveteiből.
A testben a legtöbb sejt G0 módban van, vagyis nyugalmi fázisban van. Az osztódási ciklus akkor következik be, amikor megkapják a megfelelő stimuláló jelet.
Hogyan befolyásolják a mutációk a sejtciklus lefolyását?
Ha a sejtciklust vezérlő fehérjék szintetizálásához szükséges információkat tartalmazó gének megsérülnek, a sejt ellenőrizhetetlenül oszthat fel. Ezt a változást rákmutációnak nevezzük. Következésképpen a sejt érzéketlen azokra a jelekre, amelyek arra szólítják fel, hogy hagyják abba az osztódást.
A sejtciklus szabályozásáért felelős, mutációkon áteső gének proto-onkogénekre és anti-onkogénekre oszthatók.
Mik az anti-onkogének?
Az anti-onkogének a sejtek osztódásának gátlásáért felelős gének. Egy másik név számukra a szuppresszor gének. Ez a kategória többek között a következőket tartalmazza:
- A TP53 gén - "a genom őre" - részt vesz a sérült sejtek programozott halálának megindításában. Ennek a génnek a mutációja a neoplasztikus elváltozások 50% -ában fordul elő
- RB1 - a retina rákja gyakran társul e gén károsodásához
- A BRCA1 mutációk ebben a génben mellrákot okozhatnak
- BRCA2 - az emlőrák és a petefészekrák összefüggésbe hozhatók e gén mutációjával
- az APC gén - a mutáció vastagbélrákot okozhat
Az e gének által kódolt fehérjék megvédik a rák kialakulását. Az anti-onkogének szintén részt vesznek a DNS-helyreállításban és az idegrendszer fejlődésének ellenőrzésében. Ellenőrzik a sejt továbbjutását a ciklus következő szakaszaiba.
Ha a DNS sérült, az antonkogének által kódolt fehérjék blokkolják az osztódási folyamat következő fázisába való átmenetet. Ezáltal a test sejtjeinek DNS-stabilitását őrző őrgénekké válnak.
Ha mutáció van, vagyis megváltozik az anti-onkogénekben található információ, a sejtosztódás nem gátolt. Ennek eredményeként a károsodott DNS-sel rendelkező sejtek további osztódáson mennek keresztül. Ez hibátlansága ellenére kontrollálatlan szorzást jelent. Ez egy út a neoplasztikus változások kialakulásához.
Mik azok a proto-onkogének?
A proto-onkogén egy egészséges sejtben található gén, amely egy mutáció révén rákgénné képes átalakulni. Ezt a sérült gént onkogénnek nevezzük. Ebbe a csoportba tartoznak a gének:
- SIS
- HST
- RET
- erb A
- N-myc
- Várárok
- Ábel
- H-RAS
A protonkogének számos funkciót látnak el egy egészséges sejtben. Ebbe a csoportba tartoznak a növekedési faktor, a receptor és a szabályozó fehérjék szintéziséhez szükséges gének. Feladatuk a sejtosztódás megindítása és ellenőrzése. Részt vesznek az apoptózis folyamatában is.
A proto-onkogén onkogénné történő átalakulása gyakran kromoszóma-mutációval társul. Ez például azt jelenti, hogy az egyik kromoszóma egy töredékét átvisszük a másikba, vagy a benne lévő tartalom egy részletét megismételjük. Példa erre a Philadelphia kromoszóma, amely a krónikus myeloid leukémiában szenvedő betegek 90% -ában található meg.
A proto-onkogén onkogénné történő átalakításának folyamatát onkogenezisnek nevezzük. Az antitkogének olyan gének, amelyek gátolják ezt a folyamatot.
Milyen tényezők válthatják ki az onkogenezist?
Az onkogenezist kromoszóma vagy pontmutáció okozhatja, vagyis olyan, amely egyetlen gént érint. Ilyen változás következhet be egy onkogén vírus DNS-ének beépüléséből a sejtbe is.
Az onkogenezist okozó tényezők kémiai, fizikai és biológiai tényezőkre oszthatók.
- Onkogenezist okozó kémiai tényezők
A kémiai szerek különböző típusú mutagén tulajdonságokkal rendelkező anyagok. Ezeket az anyagokat rákkeltő anyagként ismerik. Két csoportra oszthatók: a karcinogenezis iniciátorai és promoterei. A promóterek között vannak olyan endogén anyagok, amelyek serkentik a neoplasztikus változások kialakulását, például ösztrogének vagy citokinek.
A iniciátorok olyan anyagok, amelyek olyan mutációkat okoznak a DNS-ben, amelyek rákos elváltozáshoz vezetnek. Anyagok például:
- arzén
- azbeszt
- benzol
- nikkel
- alkohol
- alkilező gyógyszerek
- aflatoxin - mérgező anyag, amelyet penész termel
- dohány égetéséből származó termékek
- dioxinok
- gyökök
- Fizikai rákkeltők
E tényezők kategóriája magában foglalja az ionizáló sugárzást és az UV sugárzást.
- Biológiai rákkeltők
Az onkogén vírusok biológiai rákkeltőként vannak besorolva. Valamennyi vírus úgy szaporodik, hogy DNS-ét beilleszti a gazda genetikai anyagába. Néhány közülük olyan géneket vezet be, amelyek a fertőzött sejt kontrollálatlan növekedését és szaporodását okozzák. Ily módon neoplasztikus változás kialakulásához vezetnek. Becslések szerint az emberi rosszindulatú daganatok 15% -át az oncovírusok hatása által okozott tumormutációk okozzák.
Az onkogén vírusra példa a HPV, amely növeli a méhnyakrák kialakulásának kockázatát. A rákkeltő faktor elleni védelem érdekében ma már kapható a HPV elleni vakcina.
Egyéb oncovírusok:
- HHV -8 - herpeszvírus 8 (Kaposi-szarkóma vírus)
- HBV - hepatitis B vírus
- HCV - hepatitis C vírus
- EBV - Epstein-Barr vírus
Minden rákmutáció rákhoz vezet?
A DNS változásai meglehetősen gyakran fordulnak elő. Spontán vagy rákkeltő tényezők hatására keletkeznek. A károk nagy részét az intracelluláris helyreállítási mechanizmusok oldják meg.
Ha a változások túl súlyosak, a sejt apoptózisra, azaz programozott öngyilkossági halálra irányul. Ennek a folyamatnak a célja a hibás sejtek eltávolítása. Ha ez a mechanizmus nem működik, kialakul a neoplasztikus folyamat.
Mikor vezetnek a neoplasztikus mutációk neoplasztikus elváltozásokhoz?
Amikor egy mutáció befolyásolja a DNS-javításért és a genomstabilitásért felelős fehérjéket kódoló géneket, sok új károsodás lép fel a genetikai anyagban. Ilyen helyzetben sokféle tumormutáció merül fel.
Egy ilyen megváltozott sejtben sérülnek az osztódás ciklusát irányító mechanizmusok, valamint a programozott halál mechanizmusa. A genom instabilitása az egymást követő mutációkkal növekszik, ami azt jelenti, hogy az új elváltozások gyorsabban jelentkeznek.
A helyzet a homeosztázis elvesztéséhez, valamint a neoplasztikus fenotípus jellemzőinek elsajátításához vezet. Ez azt jelenti, hogy a sérült sejtek másképp néznek ki, mint az egészséges sejtek, és megszüntetik a test fiziológiai funkcióinak ellátását.
A daganatok többgénes betegségek. Ez azt jelenti, hogy egyetlen mutáció közvetlenül nem okoz neoplasztikus változást. A sejtekben és szövetekben kóros folyamatok játszódnak le, amikor egy iniciáló mutáció eredményeként későbbi mutációk lépnek fel, amelyek együttesen a reprodukció feletti kontroll elvesztéséhez és a programozott halálhoz vezetnek.
Örökletes tumormutációk
Becslések szerint az összes rákos eset 5-10% -a örökletes genetikai hajlamhoz kapcsolódik. Ez annak a ténynek köszönhető, hogy a mutációk nemzedékeken át terjedhetnek. A hibás gén csak növeli a betegség kialakulásának valószínűségét, mert a rákos megbetegedések multigének.
Ilyen például a sérült BRCA1 gén, amely növeli az emlőrák kialakulásának kockázatát.
Egy másik példa a retinoblasztómához kapcsolódó rendellenes RB. Ez azonban nem jelenti azt, hogy a rák örökletes formájával van dolgunk.
A rák sok átfedő mutációt okoz, nem egy sérült gént.
Irodalom
- Radzisław Kordek (szerk.): Onkológia. Tankönyv diákoknak és orvosoknak. Gdansk: VIA MEDICA, 2007.
- Scheffner és mtsai. (1990). A 16. és 18. típusú humán papillomavírus által kódolt E6 onkoprotein elősegíti a lebomlást. 53. Cell 63: 1129-1136., On-line hozzáférés
- Przemysław Kopczyński, Maciej R. Krawczyński, "Az onkogének és a tumorszuppressziós gének szerepe az onkogenezisben" Nowiny Lekarskie 2012, 81, 6, 679–681, on-line hozzáférés
- "A rák molekuláris biológiája" Janusz A. Siedlecki, A klinikai onkológia alapjai
A cikk további cikkei
