Alkilinimas

A Alkilinimas žymi alkilo grupės perkėlimą iš vienos molekulės į kitą. Alkilinimas turi mutageninį ir kancerogeninį poveikį, nes DNR ir RNR dažnai puola ir keičia alkilinantys agentai. Vadinamieji alkilinantys vaistai yra naudojami medicinoje, viena vertus, siekiant užkirsti kelią ląstelių augimui kaip citostatikai, ir, kita vertus, jie sukelia vėžį arba sukelia genetinę žalą palikuonims.

Kas yra alkilinimas?

Tam tikros cheminės medžiagos daro mutageninį ir kancerogeninį poveikį dėl savo sugebėjimo sukelti alkilinimą. Alkilinimo metu alkilo grupės perkeliamos. Metilinimas yra ypatingas alkilinimo atvejis. Metilo grupė taip pat priklauso alkileno grupei. Tačiau metilinimas organizme visada vyksta fiziologinėmis sąlygomis, tuo tarpu alkilo grupes, turinčias daugiau nei vieną anglies atomą, paprastai sukelia egzogeninės medžiagos.

DNR metilinimas yra atsakingas už epigenetinius pokyčius. Organizme taip pat vyksta daugybė kitų metilinimo reakcijų. Metilo grupės perkeliamos į tam tikras funkcines grupes, tokias kaip hidroksilo, amino arba sulfhidrilo grupės.

Kai perkeliamos etilo, propilo ar dar aukštesnės grandinės alkilo grupės, genetinė medžiaga yra ypač sutrikusi. Kuo daugiau alkilo grupių jungiasi prie DNR, tuo dažniau DNR grandinės nutrūksta. Be to, skirtingos sruogos taip pat gali būti sujungtos viena su kita. Galų gale, aukštesnės grandinės alkilinimas visada lemia nukleorūgšties molekulių pokyčius. Dėl nukleino rūgšties pokyčių, be kita ko, slopinamas ląstelių augimas.

Funkcija ir užduotis

Dėl augimą slopinančio alkilinimo poveikio galima kovoti su vėžiu. Nors alkilinantys junginiai turi kancerogeninį poveikį, jie taip pat gali sustabdyti nesustabdomą esamų vėžio ląstelių augimą. Sunaikinant DNR, proliferuojančių ląstelių (dalijančių ląstelių) augimas nutraukiamas vadinamuosiuose ląstelių ciklo tikrinimo taškuose. Ląstelė lėtai miršta. Tai taikoma tiek vėžio ląstelėms, tiek ląstelėms, kurios fiziologinėmis sąlygomis stipriai auga, tokioms kaip imuninės ląstelės, gleivinės ląstelės, plaukų šaknų ląstelės ir lytinės ląstelės.

Kiekvienoje ląstelėje yra DNR pokyčių, tačiau didžiausias poveikis ir intensyvumas yra dauginantis ląsteles. Dėl to labiausiai nukenčia ląstelės, kurios dalijasi ypač greitai. Tai yra selektyvaus citostatikų poveikio vėžio ląstelėms pagrindas. Štai kodėl daugelis alkilinančių citostatikų yra naudojami vėžio terapijoje kaip chemoterapijos dalis.

Ilgai vartojant šias medžiagas, jų kenksmingumas didėja, nes mažesniu mastu lėčiau augančios ląstelės yra genetiškai modifikuotos. Ypatingu metilinimo atveju DNR taip pat yra metilinama dideliu mastu. Tačiau genetinių pokyčių nėra. Pagrindinė seka išlaikoma. Metilo grupės jungiasi tik su citidinu. Metilinti DNR plotai yra neaktyvūs, todėl genetinio kodo čia nebegalima perskaityti. Tai lemia epigenetinius DNR pokyčius. Taigi DNR yra modifikuojama, išlaikant genetinį kodą.

Dėl epigenetinių pokyčių organizmas taip pat keičiasi fenotipo modifikacijų pavidalu. Būtent šie procesai yra atsakingi už aplinkos įtaką būdingų savybių raidai ir išraiškai, kurios nėra visiškai nulemtos genotipo. Atskirų ląstelių diferenciacija į skirtingus organus ir audinius taip pat susijusi su epigenetiniais pokyčiais. Diferenciaciją lemia skirtingas genų aktyvumas skirtinguose ląstelių tipuose.

Ligos ir negalavimai

Chemoterapijos pagrindas yra citozinis alkilinančių medžiagų poveikis. Tačiau tuo pat metu stiprus chemoterapinių vaistų šalutinis poveikis yra ir dėl jų alkilinančio poveikio. Šios veikliosios medžiagos sukuria gydomąjį poveikį vėžiui dėl jų augimą slopinančios įtakos ląstelėms. Vėžinės ląstelės auga greičiausiai. Būtent todėl jie daro didžiausią įtaką.

Tačiau imuninės, gleivinės ar lytinių ląstelių augimas taip pat sutrinka. Dėl to žinomas chemoterapijos šalutinis poveikis pasireiškia jautrumu infekcijai, pykinimu, vėmimu, anemija, plaukų slinkimu, sausomis gleivinėmis ir kitais nemaloniais simptomais.

Svarbūs chemoterapijai skirti citostatikai yra azoto garstyčių junginių, alkilsulfonatų, nitrozokarbamidų ir įvairių kitų medžiagų grupių dariniai. Visi jie turi bendrą alkilinantį poveikį DNR, kuris sunaikinamas proceso metu. Vėžiui gydyti gali būti naudojamos visos veikliosios medžiagos, tačiau jos turi atitinkamą nemalonų šalutinį poveikį. Jei sveikas žmogus liečiasi su šiomis medžiagomis, jo rizika susirgti vėžiu padidėja.

Trumpalaikis šių medžiagų poveikis sustabdo ląstelių dalijimąsi ir ląstelių žūtį. Laipsniškai augančių ląstelių DNR pokyčiai taip pat gali ilgainiui virsti vėžinėmis ląstelėmis.

Alkilinantys cheminiai junginiai pramonėje ir maisto pramonėje taip pat turi kancerogeninį ir mutageninį poveikį. Tai apima dimetilsulfatą chemijos pramonėje ir šaltojo dezinfekavimo priemones - dimetildikarbonatą ir dietildikarbonatą maisto pramonėje.

Pačios organizmo metiliacijos taip pat gali sukelti ligas, jei jos yra neteisingos. Padidėjęs ar sumažėjęs genų aktyvumas pagrįstas DNR metilinimu. Tačiau kai metilinimas yra nepakankamas, vystosi ligos. Neteisingas geno aktyvinimas gali sukelti navikus, pvz. Tai tiesa, kai neaktyvus ląstelių dalijimosi genas. Tačiau genų, kurie paprastai turėtų būti neaktyvūs, aktyvinimas taip pat gali lemti ląstelių degeneraciją. Įvairių navikų metilinimo modeliai buvo skirtingi, palyginti su atitinkamais sveikais audiniais. Nesvarbu, ar metilinimo laipsnis yra per stiprus, ar per silpnas.