Karcenogeneza, sicer znana kot neoplazma, je zapleten proces, ki vodi do nastanka neoplastične lezije. Spremembe, ki se dogajajo v celici med njenim potekom, so posledica vrste mutacij, ki se seštevajo, torej poškodbe DNK. Posledično pride do nenadzorovanih delitev, ki vodijo v nastanek neoplastične bolezni. Kako poteka proces karcenogeneze? Kateri dejavniki so odgovorni za njegovo lansiranje?

Vsebina:

  1. Faze procesa karcenogeneze
    • Kaj je začetna faza?
    • Kakšna je faza promocije?
    • Kakšna je stopnja napredovanja?
  2. Kaj je neoplastična transformacija?
  3. Kateri dejavniki lahko sprožijo začetek procesa karcenogeneze?
  4. Kaj so inicializatorji?
  5. Kaj so promotorji?
  6. geni, povezani s procesom raka
    • Kaj so onkogeni?
    • Kaj so mutantni mutatorski geni?
    • Kaj so supresorski geni?
  7. Vloga virusov pri nastanku raka
  8. Poznavanje procesa karcenogeneze - pomen za zdravje

Raksicerkarcinogenezaalikarcinogenezaje proces, ki je posledica napak v genetskih informacijah . Geni so navodila v DNK, ki nadzorujejo delovanje celice. Ko so genetske informacije življenjskega cikla ali mehanizmi popravljanja DNK poškodovani, se lahko začne proces karceneogeneze.

Nastanek neoplastične lezije je zapleten, dolgotrajen proces. To je posledica vrste mutacij, ki se postopoma kopičijo. Končno kot posledica teh poškodb pride do neoplastične transformacije, to pomeni, da celica pridobi kompleks neoplastičnih lastnosti.

Faze procesa karcenogeneze

Karcenogeneza je proces nenehnih zaporednih sprememb. Običajno je razdeljen na tri stopnje:

  • začetek
  • promocija
  • napredovanje

Kaj je začetna faza?

Med začetno fazo se pojavi prva sprememba DNK, ki vodi do začetka procesa raka. Pogosto se imenuje začetna mutacija. Takšna škoda se lahko pojavi spontano ali kot posledica delovanja rakotvorne snovi, to je karcinogena.

Takšne spremembe se v naših telesih dogajajo zelo pogosto, a hvalavarnostni mehanizmi ne razvijejo bolezni. Večino mutacij DNK popravijo posebni popravljalni proteini, ki so prisotni v celici.

Začetek neoplastičnega procesa se običajno pojavi, ko se poškodba genetskih informacij nanaša na podatke, ki se nanašajo na mehanizme popravljanja DNK ali življenjski cikel. Takšna sprememba vodi v izgubo nadzora nad delitvijo celic in nove mutacije. To vodi do nenehnega razmnoževanja tkiva in do nadaljnje poškodbe genskega materiala.

Proces karcinogeneze je pogosto povezan z moteno apoptozo, to je celični samomor. To je način odstranjevanja poškodovanih celic v našem telesu. Pri neoplastičnih lezijah je ta mehanizem okvarjen zaradi mutacij. Posledično se te celice še naprej razmnožujejo kljub napakam v njihovi DNK.

Ali celica preide v naslednjo stopnjo razvoja raka, je odvisno od mesta v genetskih informacijah, kjer se je mutacija zgodila. Če je sprememba nepopravljiva in je življenjski cikel moten, se začne razvoj raka. Vendar se zgodi, da iniciirane celice ostanejo latentne več let, ne da bi mutirale nadaljnje.

Kakšna je faza promocije?

Onkogeni se aktivirajo v fazi promocije. Ta izraz zajema defektno mutirane protoonkogene, ki so v zdravi celici odgovorni za nadzor življenjskega cikla. Kot posledica delovanja onkogenov pride do intenzivne, neomejene proliferacije ali razmnoževanja.

Zaradi neprestanih delitev in poškodovanih funkcij popravljanja se pojavijo številne nove mutacije. Z naknadnimi napakami v DNK postaja neoplastična sprememba vse bolj nevarna. Vsa škoda, povezana z informacijami o življenjskem ciklu celice in apoptozi, je še posebej nevarna.

Omembe vredna je mutacija proteina p53, ki se pojavi v nekaterih primerih. Pogosto ga imenujejo "oskrbovalec genoma". To ime je posledica funkcije tega proteina pri zaščiti DNK pred poškodbami in sprožitvi procesa apoptoze. Neoplastične spremembe, ki imajo mutirane informacije o p53, imajo običajno slabšo prognozo kot druge.

Stopnja promocije povzroči, da mutantna celica postane rakava. Ta proces lahko traja več let. Spremembe, ugotovljene in odstranjene na tej stopnji, ponujajo dobre možnosti za okrevanje. Zaradi tega je pri zdravljenju raka pomembna zgodnja diagnoza.

Kakšna je stopnja napredovanja?

Napredovanje je stopnja, ki vodi do malignosti neoplazme. Posledično ga pridobicelice z zmožnostjo metastaziranja in infiltracije.

Celica med tem procesom doživi drastične spremembe v kariotipu. To pomeni, da so celotni kromosomi mutirani, poškodbe celičnega jedra pa so vidne pod mikroskopom.

Novotvorbe, odkrite na tej stopnji, imajo slabo prognozo in zanje je značilna malignost.

Kaj je neoplastična transformacija?

Neoplastična transformacija se pojavi med procesom karcenogeneze. Ta izraz je opredeljen kot pridobitev celice niza neoplastičnih lastnosti:

  • omejen odziv na dejavnike, ki blokirajo rast, ki jih pošilja telo
  • izguba sposobnosti zaviranja rasti celic
  • možnost delitve neomejenega števila delitev celic
  • sposobnost razmnoževanja neodvisno od stika s tlemi

Kateri dejavniki lahko sprožijo začetek procesa karcenogeneze?

Proces karcinogeneze se začne z začetno mutacijo. Ta sprememba se lahko pojavi spontano kot neuspeh pri replikaciji DNK. Nekatere poškodbe genskega materiala, ki vodijo do raka, so lahko podedovane od prednikov. Posamezna mutacija ne povzroča neposredno bolezni. Neoplastična lezija zahteva številne poškodbe DNK, ki nastanejo med procesom karcenogeneze.

Obstajajo tudi zunanji dejavniki, ki lahko sprožijo ali spodbudijo proces nastajanja neoplastičnih lezij. Imenujejo se karcinogeni. Razdeljeni so na:

  • fizični dejavniki, npr. UV sevanje, ionsko sevanje
  • kemična sredstva, npr. etilni alkohol, katran v cigaretnem dimu
  • biološki dejavniki, npr. onkogeni virusi, kot je HPV

Med rakotvornimi snovmi zaradi njihovega vpliva na neoplastični proces ločimo iniciatorje in promotorje.

Kaj so inicializatorji?

Pobudniki so kemične, fizične ali biološke interakcije mutagene narave. Ti dejavniki so odgovorni za povzročitev začetne mutacije znotraj DNK v celičnem jedru. Kot rezultat te spremembe se začne neoplastični proces.

Kaj so promotorji?

Promotorji so dejavniki, ki spodbujajo potek procesa rakotvornosti. Spodbujajo mutantne celice, da se hitreje delijo. Pod njihovim vplivom se novotvorba pojavi v krajšem času in bolezen se hitro razvija.

Skupina promotorjev vključuje različne vrste strupenih snovi, ki v naše telo pridejo od zunaj. Na žalost lahko na ta način delujejo tudi spojine, ki jih sintetizira človeško telo.Citokini, estrogeni in druge endogene snovi lahko spodbudijo razvoj neoplastične lezije.

geni, povezani s procesom raka

Rak je genetska bolezen. Škodljivi procesi, ki se pojavljajo pri teh boleznih, so posledica poškodbe DNK, torej genetske informacije. Te spremembe ne vplivajo na celoten organizem, kot pri dednih genetskih boleznih, temveč le na spremenjeno tkivo.

Od naših prednikov lahko podedujemo posamezne gene, ki povečujejo tveganje za bolezni. Vendar ne morete podedovati raka od svojih staršev.

Med procesom nastajanja neoplazme so določene vrste genov, povezanih z nadzorom stabilnosti DNK in življenjskega cikla celice, podvržene mutacijam. Naštejemo lahko naslednje vrste:

  • onkogeni
  • mutiranih genov, odgovornih za popravilo DNK - mutatorji
  • mutirani supresorski geni, t.j. anti-onkogeni

Kaj so onkogeni?

Onkogeni so geni, katerih aktivnost vodi v preoblikovanje zdrave celice v rakavo celico. Izhajajo iz poškodovanih protoonkogenov, ki so pravilne različice genetskih informacij. Odgovorni so za:

  • tečaj celičnega ciklusa
  • preverjanje procesa diferenciacije in množenja celic
  • apoptoza, t.j. proces samomorilne celične smrti

Ti celični procesi so moteni, ko se protoonkogen pretvori v onkogen.

Kaj so mutantski geni?

Mutatorski geni so geni za popravilo DNK, znani tudi kot skrbniki genoma. V zdravi celici ščitijo genetski material pred poškodbami. Če v njih pride do mutacije, DNK ni zaščitena in hitro se pojavijo nove poškodbe. Sčasoma celica vedno intenzivneje mutira in proces kancerogeneze se pospeši.

Kaj so supresorski geni?

V zdravi celici supresorski geni blokirajo celični cikel in njegovo delitev. Ko celica postane okvarjena zaradi poškodbe, ti geni blokirajo njen prehod v naslednjo stopnjo cikla, ki vodi do razmnoževanja. To je posledica sinteze posebnih blokirnih beljakovin. Zahvaljujoč supresorskim genom se poškodovane celice ne razmnožujejo in ne poškodujejo telesa.

Karcenogeneza vodi do okvare tega zaščitnega mehanizma. Med njim se mutirajo supresorski geni. Posledično se rakave celice nenadzorovano delijo, ne glede na poškodbe.

Vloga virusov pri nastanku raka

Nekateri virusi imajo to možnostsproži proces karcenogeneze. To je posledica načina razmnoževanja teh mikroorganizmov. Sami se namreč niso sposobni podvajati. Da bi se razmnožili, virusi vstavijo svojo DNK v genski material gostiteljske celice. Nato se na podlagi implantiranih informacij sintetizirajo novi mikroorganizmi.

Včasih se med tem postopkom poškoduje DNK, ki vsebuje podatke o normalnem celičnem ciklu. Tako okužena celica se lahko nenadzorovano deli, hkrati pa podvoji cepljeni genski material virusa. Tako vstopi na pot nastanka raka.

Med virusi, ki lahko sprožijo proces karcenogeneze, lahko omenimo:

  • HPV - humani papiloma virus
  • virus hepatitisa B
  • hepatitis Cvirus

Pred onkogenimi virusi HPV in hepatitisom B se lahko zaščitimo s preventivnimi cepljenjem.

Poznavanje procesa karcenogeneze - pomen za zdravje

Razumevanje molekularne osnove karcenogeneze je spremenilo naš način razmišljanja o raku. Zahvaljujoč njemu so možne nove metode zdravljenja, na primer ciljna terapija.

Znanje o stopnjah razvoja raka nam omogoča pomembne zaključke glede preprečevanja in diagnosticiranja onkoloških bolezni. Spremembe v začetni fazi je mogoče odpraviti z zaščitnimi procesi v zdravem organizmu. Naše telo se lahko v začetni fazi dolga leta skriva v latentnih celicah, ki se lahko aktivirajo in razvijejo v neoplastično lezijo. Zaradi tega je zdrav življenjski slog pomemben pri preprečevanju raka.

Drug pomemben vidik je potreba po zgodnji diagnozi. V fazi promocije je mogoče lezije po odkritju kirurško odstraniti z dobro prognozo za popolno okrevanje. Če tumor napreduje, postane maligni. Takšna sprememba je sposobna metastazirati. Zdravljenje bolezni v tej fazi je težje, prognoza pa bistveno slabša.

O avtorjuSara Janowska, mag. farmacijeDoktorski študent interdisciplinarnega doktorskega študija na področju farmacevtskih in biomedicinskih znanosti na Medicinski univerzi v Lublinu in Biotehnološkem inštitutu v Białystoku, diplomant farmacije na Medicinski univerzi v Lublinu s specializacijo iz rastlinske medicine. Magistrirala je z zagovorom naloge s področja farmacevtske botanike o antioksidativnih lastnostih izvlečkov, pridobljenih iz dvajsetih vrst mahov. Trenutno se pri svojem raziskovalnem delu ukvarja s sintezo novih snovisredstva proti raku in testiranje njihovih lastnosti na rakavih celičnih linijah. Dve leti je delala kot magistrica farmacije v odprti lekarni.

Kategorija:

Onkologija