alkilezés

A alkilezés Az alkilcsoport egyik molekuláról a másikra történő átvitelét jelzi. Az alkilezésnek mutagén és karcinogén hatás van, mivel az alkilező szerek gyakran megtámadják és megváltoztatják a DNS-t és az RNS-t. Az úgynevezett alkilezőszereket egyrészt a gyógyászatban gátolják a sejtnövekedést citosztatikumokként, másrészt rákot kiváltanak vagy genetikai károsodást okoznak az utódokban.

Mi az alkilezés?

Egyes kémiai anyagok mutagén és karcinogén hatást fejtenek ki, mivel képesek alkilezni. Az alkilezés során az alkilcsoportokat átviszik. Az metilezés az alkilezés különleges esete. A metilcsoport az alkiléncsoporthoz is tartozik. A metilezés azonban a testben mindig fiziológiás körülmények között zajlik, míg egynél több szénatomot tartalmazó alkilcsoportokat leginkább exogén anyagok okoznak.

A DNS metilezése felelős az epigenetikus változásokért. Számos más metilezési reakció is zajlik a szervezetben. Az eljárás során a metilcsoportokat bizonyos funkcionális csoportokra helyezzük át, például hidroxil-, amino- vagy szulfhidrilcsoportokra.

Az etil-, propil- vagy még magasabb láncú alkilcsoportok átvitelekor a genetikai anyag különösen káros. Minél több alkilcsoport kötődik a DNS-hez, annál gyakrabban törnek a DNS-szálak. Ezenkívül különféle szálak is összekapcsolhatók egymással. Végül is, a magasabb láncú alkilezések mindig változásokhoz vezetnek a nukleinsavmolekulákban. A nukleinsav-változások eredményeként többek között a sejtnövekedés gátolódik.

Funkció és feladat

Az alkilezés növekedést gátló hatása miatt lehetséges alkalmazások a rák elleni küzdelemben. Noha az alkilező vegyületek karcinogének, megállíthatják a meglévő rákos sejtek gátlástalan növekedését is. A DNS elpusztításával a proliferáló sejtek (osztó sejtek) növekedése megszakad a sejtciklus úgynevezett ellenőrző pontjain. A sejt lassan meghal. Ez vonatkozik mind a rákos sejtekre, mind azon sejtekre, amelyek fiziológiás körülmények között erőteljes növekedést mutatnak, mint például immunsejtek, nyálkahártya sejtek, hajgyökér és csírasejtek.

Minden sejtben megváltozik a DNS, de a hatás és az intenzitás a szaporodó sejtekben a legnagyobb. Ezért a sejtek, amelyek különösen gyorsan osztódnak, a leginkább érintettek. Ez az alapja a citosztatikumok szelektív hatásának a rákos sejtekre. Ezért sok alkilező citosztatikumot alkalmaznak a rákterápiában a kemoterápiával összefüggésben.

Ezen anyagok hosszú távú felhasználásával növekszik azok ártalma, mivel kisebb mértékben a lassabban növekvő sejtek genetikailag módosulnak. A metilezés speciális esetben a DNS-t szintén nagy mértékben metilezik. Nincs genetikai változás. Az alapszekvencia megmarad. A metilcsoportok csak a citidinhez kapcsolódnak. A DNS metilezett területe inaktív, így a genetikai kód itt már nem olvasható. Ez epigenetikus változásokhoz vezet a DNS-ben. Így a DNS módosul, és ezzel megőrzi a genetikai kódot.

Az epigenetikus változások miatt a test a fenotípus módosulása formájában is megváltozik. Pontosan ezek a folyamatok felelősek a környezetnek a jellegzetes tulajdonságok kialakulására és kifejeződésére gyakorolt ​​hatásáról, amelyeket a genotípus nem határoz meg teljesen. Az egyes sejtek differenciálása különféle szervekre és szövetekre az epigenetikus változásokkal is függ. A differenciálódást a gének eltérő aktivitása okozza a különféle sejttípusokban.

Betegségek és betegségek

A kemoterápia alapja az alkilező anyagok citosztatikus hatása. Ugyanakkor a kemoterápiás szerek erős mellékhatásai szintén az alkilező hatásuknak tudhatók be. Ezek a hatóanyagok kifejlesztik a rák elleni terápiás hatásukat, mivel növelik a sejteket. A rákos sejtek növekednek a leggyorsabban. Ezért vannak a leginkább befolyásolva.

Ugyanakkor az immunsejtek, a nyálkahártya vagy a csírasejtek növekedése is károsodott. Ennek eredményeként a kemoterápia ismert mellékhatásai nyilvánulnak meg a fertőzésre való hajlammal, émelygéssel, hányással, vérszegénységgel, hajhullással, száraz nyálkahártyákkal és más kellemetlen tünetekkel.

A kemoterápia szempontjából fontos citosztatikus szerek a nitrogén mustárvegyületek, az alkil-szulfonátok, a nitrozo-karbamidok és a különféle egyéb anyagcsoportok származéka. Az összes hatóanyag felhasználható rákkezeléshez, de ennek megvannak a kellemetlen mellékhatásai. Ha egy egészséges ember érintkezésbe kerül ezekkel az anyagokkal, akkor növekszik a rák kialakulásának kockázata.

Ezen anyagok rövid távú hatása a sejtosztódás megállítása és a sejtek meghalása. A lassan növekvő sejtekben a DNS fokozatos változásai hosszú távon rákos sejtekké történő átalakulást is eredményezhetnek.

Az ipari és az élelmiszeriparban az alkilező kémiai vegyületeknek karcinogén és mutagén hatása is van. Ide tartoznak a vegyiparban a dimetil-szulfát, az élelmiszeriparban pedig a dimetil-bikarbonát és a dietil-hidrogén-karbonát hideg fertőtlenítőszerei.

A test saját metilációi betegségekhez is vezethetnek, ha azok helytelenek. A megnövekedett vagy csökkent génaktivitás a DNS metilezésén alapul. Ha azonban a metilezés nem megfelelő, akkor betegségek alakulnak ki. A helytelen gén aktiválás például tumorokhoz vezethet. Ez igaz, ha a sejtosztódást szabályozó gén inaktív. A normál esetben inaktív gének aktiválása azonban a sejtek degenerációjához vezethet. A különböző tumorokban eltérő metilezési mintákat találtak a megfelelő egészséges szövetekhez képest. Nem számít, hogy a metilezés mértéke túl erős vagy túl gyenge.