Mutațiile cancerului sunt o schimbare dăunătoare a ADN-ului care determină o pierdere a controlului asupra diviziunii celulare. Ca urmare a unei astfel de deteriorări a materialului genetic, celulele se multiplică excesiv și nu se diferențiază. De asemenea, își pierd capacitatea de a muri așa cum a fost planificat. Datorită acestei leziuni, țesuturile formate din celule mutante cresc excesiv - astfel apar tumorile canceroase.
Cuprins
- Care este ciclul celular?
- Cum afectează mutațiile evoluția ciclului celular?
- Ce sunt anti-oncogene?
- Ce sunt proto-oncogene?
- Ce factori pot declanșa oncogeneza?
- Fiecare mutație a cancerului duce la cancer?
- Când duc mutațiile neoplazice la leziuni neoplazice?
- Mutații tumorale ereditare
O mutație a cancerului are ca rezultat pierderea mecanismelor care blochează multiplicarea excesivă a celulelor. Procesul morții celulare planificate, adică apoptoza, este, de asemenea, deteriorat. Trebuie amintit că nu orice mutație a ADN-ului este o mutație a cancerului. Pentru ca leziunile care duc la apariția tumorii să apară, schimbarea trebuie să se facă în genele care controlează ciclul celular.
Care este ciclul celular?
Ciclul celular este o serie de procese care duc la divizarea celulelor. Practic, poate fi împărțit în interfază și divizare. Interfaza servește creșterii, sintezei ADN-ului și acumulării de substanțe de către celulă. Împărțirea corectă a unei celule somatice, adică a unei celule care construiește corpul, duce la formarea a două celule identice genetic.
Ciclul este controlat de proteine speciale aparținând grupurilor de cicline și kinaze. Aceste substanțe sunt responsabile pentru comunicarea tranziției la următoarea fază a ciclului și la începutul divizării. Acest mesaj poate proveni din nucleu sau din exterior, din alte țesuturi din corp.
În corp, majoritatea celulelor se află în modul G0, sau faza de repaus. Ciclul de divizare apare atunci când primesc semnalul de stimulare adecvat.
Cum afectează mutațiile evoluția ciclului celular?
Dacă genele care conțin informațiile necesare pentru sintetizarea proteinelor care controlează ciclul celular sunt deteriorate, celula se poate diviza necontrolat. Această schimbare se numește mutație a cancerului. În consecință, celula este insensibilă la semnalele care solicită încetarea divizării.
Genele responsabile de controlul ciclului celular, care suferă mutații, pot fi împărțite în proto-oncogeni și anti-oncogeni.
Ce sunt anti-oncogene?
Anti-oncogenele sunt gene responsabile de inhibarea diviziunii celulare. Un alt nume pentru acestea este genele supresoare. Această categorie include, printre altele:
- Gena TP53 - „gardian al genomului”, este implicată în inițierea morții programate a celulelor deteriorate. O mutație a acestei gene apare la 50% din leziunile neoplazice
- RB1 - cancerul de retină este adesea asociat cu deteriorarea acestei gene
- BRCA1- mutațiile acestei gene pot provoca cancer de sân
- BRCA2 - cancerul de sân și cancerul ovarian pot fi asociate cu o mutație a acestei gene
- Mutația genei APC poate provoca cancer de colon
Proteinele codificate de aceste gene protejează împotriva dezvoltării cancerului. Anti-oncogene sunt, de asemenea, implicate în repararea ADN-ului și controlul dezvoltării sistemului nervos. Ei controlează progresul celulei către următoarele etape ale ciclului.
Dacă ADN-ul este deteriorat, proteinele codificate de anti-oncogene blochează trecerea la următoarea fază a procesului de divizare. Acest lucru îi face să fie genele păzitoare care protejează stabilitatea ADN a celulelor corpului.
Dacă există o mutație, adică o modificare a informațiilor conținute în anti-oncogene, diviziunea celulară nu este inhibată. Ca urmare, celulele cu ADN deteriorat suferă o diviziune suplimentară. Aceasta înseamnă multiplicare necontrolată, în ciuda deficienței sale. Aceasta este o cale către formarea modificărilor neoplazice.
Ce sunt proto-oncogene?
Un proto-oncogen este o genă găsită într-o celulă sănătoasă care, printr-o mutație, se poate transforma într-o genă a cancerului. Numim această genă deteriorată oncogenă. Acest grup include gene:
- SIS
- HST
- RET
- erb A
- N-myc
- Şanţ
- Abel
- H-RAS
Protoncogenele îndeplinesc numeroase funcții într-o celulă sănătoasă. Acest grup include gene necesare pentru sinteza factorului de creștere, a receptorilor și a proteinelor reglatoare. Rolul lor este de a iniția și controla diviziunea celulară. Ei sunt, de asemenea, implicați în procesul de apoptoză.
Conversia unui proto-oncogen în oncogen este adesea asociată cu o mutație cromozomială. Aceasta înseamnă, de exemplu, transferul unui fragment dintr-un cromozom în altul sau duplicarea unui fragment din conținutul conținut pe acesta. Un exemplu este cromozomul Philadelphia, care se găsește la 90% dintre pacienții cu leucemie mieloidă cronică.
Procesul de transformare a unui proto-oncogen într-un oncogen se numește oncogeneză. Antitogenii sunt gene care inhibă acest proces.
Ce factori pot declanșa oncogeneza?
Oncogeneza poate fi cauzată de o mutație cromozomială sau punctuală, adică una care afectează o singură genă. O astfel de modificare poate rezulta și din încorporarea ADN-ului unui virus oncogen în celulă.
Factorii care cauzează oncogeneza pot fi împărțiți în chimici, fizici și biologici.
- Factori chimici care cauzează oncogeneza
Agenții chimici sunt diferite tipuri de substanțe cu proprietăți mutagene. Aceste substanțe sunt cunoscute sub numele de agenți cancerigeni. Acestea sunt împărțite în două grupuri: inițiatori și promotori ai carcinogenezei. Promotorii includ substanțe endogene care stimulează dezvoltarea modificărilor neoplazice, cum ar fi estrogeni sau citokine.
Inițiatorii sunt substanțe care provoacă mutații în ADN care duc la o leziune canceroasă. Exemple de substanțe sunt:
- arsenic
- azbest
- benzen
- nichel
- alcool
- medicamente alchilante
- aflatoxină - o substanță toxică produsă de mucegai
- produse rezultate din arderea tutunului
- dioxine
- radicali
- Carcinogeni fizici
Această categorie de factori include radiațiile ionizante și radiațiile UV.
- Carcinogeni biologici
Virușii oncogeni sunt clasificați ca agenți cancerigeni biologici. Toți virușii se reproduc prin introducerea ADN-ului lor în materialul genetic al gazdei. Unele dintre ele introduc cu ea gene care determină creșterea necontrolată și multiplicarea celulei infectate. În acest fel, acestea conduc la formarea unei leziuni neoplazice. Se estimează că 15% din tumorile maligne umane sunt cauzate de mutații tumorale cauzate de acțiunea oncovirusurilor.
Un exemplu de virus oncogen este HPV, care crește riscul de a dezvolta cancer de col uterin. Un vaccin împotriva HPV este acum disponibil pentru a proteja împotriva acestui factor cancerigen.
Alte oncovirusuri:
- HHV -8 - herpesvirus 8 (virusul sarcomului Kaposi)
- VHB - virusul hepatitei B.
- VHC - virusul hepatitei C
- EBV - virusul Epstein-Barr
Fiecare mutație a cancerului duce la cancer?
Modificările ADN-ului apar destul de des. Ele apar spontan sau ca rezultat al acțiunii factorilor cancerigeni. Majoritatea daunelor sunt eliminate prin mecanisme de reparare intracelulară.
Dacă modificările sunt prea severe, celula este îndreptată către apoptoză, adică moartea suicidă programată. Scopul acestui proces este de a elimina celulele defecte. Dacă acest mecanism nu funcționează, se va dezvolta procesul neoplazic.
Când duc mutațiile neoplazice la leziuni neoplazice?
Când o mutație afectează genele care codifică proteinele responsabile de repararea ADN-ului și stabilitatea genomului, apar numeroase daune noi în materialul genetic. Într-o astfel de situație, apar multe mutații tumorale diferite.
Într-o astfel de celulă modificată, mecanismele care controlează ciclul diviziunii, precum și mecanismul morții programate sunt compromise. Instabilitatea genomului crește odată cu mutațiile succesive, ceea ce înseamnă că leziunile noi apar mai rapid.
Situația duce la pierderea homeostaziei, precum și la dobândirea trăsăturilor fenotipului neoplazic. Aceasta înseamnă că celulele deteriorate arată diferit de celulele sănătoase și încetează să mai îndeplinească funcții fiziologice în organism.
Neoplasmele sunt boli cu mai multe gene. Aceasta înseamnă că o singură mutație nu provoacă în mod direct o schimbare neoplazică. Procesele patologice din celule și țesuturi au loc atunci când, ca urmare a unei mutații inițiative, apar mutații ulterioare, care împreună duc la pierderea controlului asupra multiplicării și a morții programate.
Mutații tumorale ereditare
Se estimează că 5-10% din toate cazurile de cancer sunt asociate cu o predispoziție genetică moștenită. Acest lucru se datorează faptului că mutațiile pot fi transmise de-a lungul generațiilor. A avea o genă defectă crește doar probabilitatea de a dezvolta boala, deoarece cancerele sunt boli multigene.
Un exemplu este gena BRCA1 deteriorată, care crește riscul de a dezvolta cancer de sân.
Un alt exemplu este RB anormal asociat cu retinoblastom. Acest lucru nu înseamnă, totuși, că avem de-a face cu o formă ereditară de cancer.
Cancerul provoacă multe mutații suprapuse, nu o genă deteriorată.
Literatură
- Radzisław Kordek (ed.): Oncologie. Un manual pentru studenți și medici. Gdansk: VIA MEDICA, 2007.
- Scheffner și colab. (1990). Oncoproteina E6 codificată de tipurile 16 și 18 de papilomavirus uman promovează degradarea s. 53. Cell 63: 1129-1136., Acces on-line
- Przemysław Kopczyński, Maciej R. Krawczyński, "Rolul oncogenelor și genelor de supresie tumorală în oncogeneză" Nowiny Lekarskie 2012, 81, 6, 679-681, acces on-line
- „Biologia moleculară a cancerului” Janusz A. Siedlecki, Fundamentals of Oncology Clinical
Mai multe articole ale acestui autor
