- Faze procesa karcenogeneze
- Što je neoplastična transformacija?
- Koji čimbenici mogu potaknuti pokretanje procesa karcenogeneze?
- Što su inicijalizatori?
- Što su promotori?
- Geni povezani s procesom raka
- Uloga virusa u nastanku raka
- Znanje o procesu karcenogeneze - važnost za zdravlje
Karcenogeneza, inače poznata kao neoplazma, složen je proces koji dovodi do stvaranja neoplastične lezije. Promjene koje se događaju u stanici tijekom njenog tijeka rezultat su niza mutacija koje se zbrajaju, odnosno oštećenja DNK. Zbog toga dolazi do nekontroliranih podjela, što dovodi do stvaranja neoplastične bolesti. Kako teče proces karcenogeneze? Koji su čimbenici odgovorni za njegovo lansiranje?
Sadržaj:
- Faze procesa karcenogeneze
- Što je faza inicijacije?
- Što je faza promocije?
- Što je faza progresije?
- Što je neoplastična transformacija?
- Koji čimbenici mogu potaknuti pokretanje procesa karcenogeneze?
- Što su inicijalizatori?
- Što su promotori?
- Geni povezani s procesom raka
- Što su onkogeni?
- Što su mutantski mutatorski geni?
- Što su supresorski geni?
- Uloga virusa u nastanku raka
- Znanje o procesu karcenogeneze - važnost za zdravlje
Rakinačekarcinogenezailikarcinogenezaje proces koji je rezultat pogrešaka u genetskim informacijama . Geni su upute u DNK koje kontroliraju kako stanica funkcionira. Kada su genetske informacije životnog ciklusa ili mehanizmi popravka DNK oštećeni, proces karceneogeneze može započeti.
Formiranje neoplastične lezije je složen, dugotrajan proces. To je rezultat niza mutacija koje se postupno povećavaju. U konačnici, kao rezultat ovih oštećenja, dolazi do neoplastične transformacije, tj. stanica poprima kompleks neoplastičnih značajki.
Faze procesa karcenogeneze
Karcenogeneza je proces kontinuiranih uzastopnih promjena. Obično se dijeli u tri faze:
- inicijacija
- promocija
- napredovanje
Što je faza inicijacije?
Tijekom početne faze pojavljuje se prva promjena u DNK, što dovodi do početka procesa raka. Često se naziva inicijalna mutacija. Takva oštećenja mogu nastati spontano ili kao posljedica djelovanja kancerogena, tj. karcinogena.
Takve se promjene događaju u našim tijelima vrlo često, ali hvalasigurnosni mehanizmi ne razvijaju bolest. Većina DNK mutacija popravlja se posebnim proteinima za popravak prisutnim u stanici.
Pokretanje neoplastičnog procesa obično se događa kada se oštećenje genetskih informacija odnosi na podatke koji se odnose na mehanizme popravka DNK ili životni ciklus. Takva promjena dovodi do gubitka kontrole nad diobom stanica i novih mutacija. To dovodi do kontinuiranog umnožavanja tkiva kao i do pojave daljnjih oštećenja genetskog materijala.
Proces karcinogeneze često je povezan s poremećenom apoptozom, tj. samoubojstvom stanica. To je način na koji se uklanjaju oštećene stanice u našem tijelu. Kod neoplastičnih lezija ovaj mehanizam je neispravan zbog mutacija. Kao rezultat, ove se stanice nastavljaju razmnožavati unatoč greškama u njihovoj DNK.
Hoće li stanica ući u sljedeću fazu razvoja raka ovisi o mjestu u genetskoj informaciji gdje se mutacija dogodila. Ako je promjena nepovratna i životni ciklus je poremećen, počinje promicanje raka. Međutim, događa se da inicirane stanice ostaju latentne dugi niz godina bez daljnje mutacije.
Što je faza promocije?
Onkogeni se aktiviraju tijekom faze promocije. Ovaj pojam obuhvaća defektno mutirane protoonkogene, koji su u zdravoj stanici odgovorni za kontrolu životnog ciklusa. Kao rezultat aktivnosti onkogena dolazi do intenzivne, neograničene proliferacije ili umnožavanja.
Kao rezultat kontinuiranih podjela i oštećenih funkcija popravka, pojavljuju se brojne nove mutacije. Uz naknadne greške u DNK, neoplastična promjena postaje sve opasnija. Sva oštećenja povezana s informacijama o životnom ciklusu stanice i apoptozi su posebno opasna.
Vrijedi spomenuti mutaciju p53 proteina koja se javlja u nekim slučajevima. Često se naziva "čuvar genoma". Ovo ime proizlazi iz funkcije ovog proteina u zaštiti DNK od oštećenja i pokretanju procesa apoptoze. Neoplastične promjene koje imaju mutiranu informaciju o p53 obično imaju lošiju prognozu od drugih.
Faza promocije uzrokuje da mutantna stanica postane kancerogena. Ovaj proces može potrajati mnogo godina. Promjene identificirane i uklonjene u ovoj fazi nude dobre šanse za oporavak. Iz tog razloga, rana dijagnoza je važna u terapiji raka.
Što je faza progresije?
Progresija je faza koja vodi do maligniteta neoplazme. Kao rezultat toga, stječe gastanice sa sposobnošću metastaziranja i infiltracije.
Stanica prolazi kroz drastične promjene u kariotipu tijekom ovog procesa. To znači da su cijeli kromosomi mutirani, a oštećenje stanične jezgre vidljivo je pod mikroskopom.
Neoplazme otkrivene u ovoj fazi imaju lošu prognozu i karakteriziraju ih malignost.
Što je neoplastična transformacija?
Neoplastična transformacija događa se tijekom procesa karcenogeneze. Ovaj se pojam definira kao stjecanje od strane stanice skupa neoplastičnih značajki:
- ograničeni odgovor na faktore blokiranja rasta koje šalje tijelo
- gubitak sposobnosti inhibicije rasta stanica
- mogućnost dijeljenja neograničenog broja staničnih podjela
- sposobnost razmnožavanja neovisno o kontaktu sa tlom
Koji čimbenici mogu potaknuti pokretanje procesa karcenogeneze?
Proces karcinogeneze počinje početnom mutacijom. Ova promjena može se dogoditi spontano kao neuspjeh u replikaciji DNK. Neka oštećenja genetskog materijala koja dovode do raka mogu biti naslijeđena od predaka. Jedna mutacija ne uzrokuje izravno bolest. Neoplastična lezija zahtijeva brojna oštećenja DNK koja nastaju tijekom procesa karcenogeneze.
Postoje i vanjski čimbenici koji mogu pokrenuti ili potaknuti proces nastanka neoplastičnih lezija. Zovu se karcinogeni. Dijele se na:
- fizički čimbenici, npr. UV zračenje, ionsko zračenje
- kemijska sredstva, npr. etilni alkohol, katran sadržan u dimu cigareta
- biološki agensi, npr. onkogeni virusi kao što je HPV
Među kancerogenima, zbog njihovog utjecaja na neoplastični proces, možemo razlikovati inicijatore i promotore.
Što su inicijalizatori?
Inicijatori su kemijske, fizičke ili biološke interakcije mutagene prirode. Ovi čimbenici su odgovorni za izazivanje početne mutacije unutar DNK u jezgri stanice. Kao rezultat ove promjene, počinje neoplastični proces.
Što su promotori?
Promotori su čimbenici koji stimuliraju tijek procesa karcinogeneze. Oni potiču mutantne stanice da se brže dijele. Pod njihovim utjecajem neoplazma nastaje u kraćem vremenu, a bolest se brzo razvija.
Grupa promotora uključuje razne vrste otrovnih tvari koje do našeg tijela dolaze izvana. Nažalost, i spojevi koje sintetizira ljudsko tijelo mogu djelovati na ovaj način.Citokini, estrogeni i druge endogene tvari mogu potaknuti razvoj neoplastičnih lezija.
Geni povezani s procesom raka
Rak je genetska bolest. Štetni procesi koji se događaju tijekom ovih bolesti rezultat su oštećenja DNK, odnosno genetske informacije. Ove promjene ne utječu na cijeli organizam, kao u slučaju nasljednih genetskih bolesti, već samo na promijenjeno tkivo.
Od naših predaka možemo naslijediti pojedinačne gene koji povećavaju rizik od bolesti. Međutim, ne možete naslijediti rak od svojih roditelja.
Tijekom procesa formiranja neoplazme, specifične vrste gena povezane s kontrolom stabilnosti DNK i životnog ciklusa stanice prolaze kroz mutacije. Možemo navesti sljedeće vrste:
- onkogeni
- mutiranih gena odgovornih za popravak DNK - mutatori
- mutirani supresorski geni, tj. anti-onkogeni
Što su onkogeni?
Onkogeni su geni čija aktivnost dovodi do transformacije zdrave stanice u stanicu raka. Oni proizlaze iz oštećenih protoonkogena, koji su točne verzije genetskih informacija. Oni su odgovorni za:
- tečaj staničnog ciklusa
- provjera procesa diferencijacije i množenja stanica
- apoptoza, tj. proces suicidalne stanične smrti
Ovi stanični procesi su poremećeni kada se protoonkogen pretvori u onkogen.
Što su mutantski geni?
Mutatorski geni su geni za popravak DNK, također poznati kao čuvari genoma. U zdravoj stanici štite genetski materijal od oštećenja. Ako unutar njih postoji mutacija, DNK nije zaštićen i brzo se pojavljuju nova oštećenja. Na kraju, stanica sve intenzivnije mutira i proces karcinogeneze se ubrzava.
Što su supresorski geni?
U zdravoj stanici, supresorski geni blokiraju stanični ciklus i njegovu diobu. Kada stanica postane defektna kao posljedica oštećenja, ovi geni blokiraju njezin prijelaz u sljedeću fazu ciklusa koja vodi do umnožavanja. To je zbog sinteze posebnih blokirajućih proteina. Zahvaljujući genima supresorima, oštećene stanice se ne razmnožavaju i oštećuju tijelo.
Karcenogeneza dovodi do oštećenja ovog zaštitnog mehanizma. Tijekom njega mutiraju supresorski geni. Kao posljedica toga, stanice raka nastavljaju se dijeliti na nekontroliran način, bez obzira na oštećenje.
Uloga virusa u nastanku raka
Neki virusi imaju tu mogućnostpokretanje procesa karcenogeneze. To je zbog načina na koji se ti mikroorganizmi razmnožavaju. Naime, oni se sami ne mogu umnožavati. Kako bi se razmnožili, virusi ubacuju svoju DNK u genetski materijal stanice domaćina. Zatim, na temelju implantiranih informacija, sintetiziraju se novi mikroorganizmi.
Ponekad se tijekom ovog procesa ošteti DNK koja sadrži podatke o normalnom staničnom ciklusu. Takva inficirana stanica može se dijeliti na nekontroliran način, dok u isto vrijeme duplicira cijepljeni genetski materijal virusa. Na taj način ulazi na put nastanka raka.
Među virusima koji mogu pokrenuti proces karcenogeneze možemo spomenuti:
- HPV- humani papiloma virus
- virus hepatitisa B
- hepatitis Cvirus
Možemo se zaštititi od onkogenih HPV virusa i hepatitisa B preventivnim cijepljenjem.
Znanje o procesu karcenogeneze - važnost za zdravlje
Razumijevanje molekularne osnove karcenogeneze promijenilo je način na koji razmišljamo o raku. Zahvaljujući njemu moguće su nove metode liječenja, na primjer ciljana terapija.
Znanje o fazama razvoja raka omogućuje nam da izvučemo značajne zaključke o prevenciji i dijagnostici onkoloških bolesti. Promjene tijekom početne faze mogu se eliminirati zaštitnim procesima u zdravom organizmu. Naše tijelo može dugi niz godina skrivati latentne stanice u fazi inicijacije, koje se mogu aktivirati i razviti u neoplastičnu leziju. Iz tog razloga, zdrav način života važan je u prevenciji raka.
Drugi važan aspekt je potreba za ranom dijagnozom. U fazi promocije, lezije se nakon otkrivanja mogu kirurški ukloniti uz dobru prognozu za potpuni oporavak. Ako tumor napreduje, postaje maligni. Takva promjena je sposobna metastazirati. Liječenje bolesti u ovoj fazi je teže, a prognoza znatno lošija.
O autoruSara Janowska, mag. farmacijeDoktorand interdisciplinarnih doktorskih studija u području farmaceutskih i biomedicinskih znanosti na Medicinskom sveučilištu u Lublinu i Institutu za biotehnologiju u Białystoku Diplomirala je farmaceutske studije na Medicinskom sveučilištu u Lublinu sa specijalizacijom iz biljne medicine. Magistrirala je obranom rada iz područja farmaceutske botanike o antioksidativnim svojstvima ekstrakata dobivenih iz dvadeset vrsta mahovina. Trenutno se u svom istraživačkom radu bavi sintezom novih tvariantikancerogena sredstva i ispitivanje njihovih svojstava na staničnim linijama raka. Dvije godine radila je kao magistar farmacije u otvorenoj ljekarni.