Karcenogenéza, inak známa ako novotvar, je komplexný proces vedúci k vytvoreniu neoplastickej lézie. Zmeny, ku ktorým dochádza v bunke počas jej priebehu, sú výsledkom série mutácií, ktoré sa sčítajú, teda poškodenia DNA. V dôsledku toho dochádza k nekontrolovaným deleniam, čo vedie k vzniku neoplastického ochorenia. Ako prebieha proces karcenogenézy? Aké faktory sú zodpovedné za jeho spustenie?

Obsah:

  1. Etapy procesu karcenogenézy
    • Aká je iniciačná fáza?
    • Aká je fáza propagácie?
    • Aké je štádium progresie?
  2. Čo je to neoplastická transformácia?
  3. Aké faktory môžu spustiť proces karcenogenézy?
  4. Čo sú inicializátory?
  5. Čo sú promotéri?
  6. Gény súvisiace s rakovinovým procesom
    • Čo sú to onkogény?
    • Čo sú mutantné mutátorové gény?
    • Čo sú supresorové gény?
  7. Úloha vírusov pri tvorbe rakoviny
  8. Poznatky o procese karcenogenézy - význam pre zdravie

Rakovinainakkarcinogenézaalebokarcinogenézaje proces, ktorý je výsledkom chýb v genetickej informácii . Gény sú inštrukcie v DNA, ktoré riadia fungovanie bunky. Keď dôjde k poškodeniu genetickej informácie životného cyklu alebo mechanizmov opravy DNA, môže začať proces karceneogenézy.

Vznik neoplastickej lézie je zložitý, dlhodobý proces. Je výsledkom série mutácií, ktoré sa postupne vytvárajú. V konečnom dôsledku v dôsledku týchto poškodení dôjde k neoplastickej transformácii, t.j. bunka získa komplex neoplastických znakov.

Etapy procesu karcenogenézy

Karcenogenéza je proces nepretržitých po sebe nasledujúcich zmien. Zvyčajne sa delí na tri stupne:

  • iniciácia
  • akcia
  • postup

Aká je fáza začatia?

Počas iniciačnej fázy sa objaví prvá zmena v DNA, ktorá vedie k začiatku rakovinového procesu. Často sa označuje ako iniciačná mutácia. K takémuto poškodeniu môže dôjsť spontánne alebo v dôsledku pôsobenia karcinogénu, t.j. karcinogénu.

Takéto zmeny prebiehajú v našom tele veľmi často, ale vďakabezpečnostné mechanizmy ochorenie nerozvinú. Väčšina mutácií DNA je opravená špeciálnymi opravnými proteínmi prítomnými v bunke.

K iniciácii neoplastického procesu zvyčajne dochádza, keď sa poškodenie genetickej informácie týka údajov týkajúcich sa mechanizmov opravy DNA alebo životného cyklu. Takáto zmena vedie k strate kontroly nad delením buniek a novým mutáciám. To vedie k neustálemu množeniu tkaniva, ako aj vzniku ďalšieho poškodenia genetického materiálu.

Proces karcinogenézy je často spojený s narušenou apoptózou, t. j. bunkovou samovraždou. To je spôsob, akým sa v našom tele odstraňujú poškodené bunky. Pri neoplastických léziách je tento mechanizmus defektný v dôsledku mutácií. Výsledkom je, že tieto bunky sa naďalej reprodukujú napriek chybám v ich DNA.

To, či bunka vstúpi do ďalšieho štádia vývoja rakoviny, závisí od miesta v genetickej informácii, kde k mutácii došlo. Ak je zmena nezvratná a životný cyklus je narušený, začína sa propagácia rakoviny. Stáva sa však, že iniciované bunky zostanú latentné po mnoho rokov bez ďalšej mutácie.

Aká je fáza propagácie?

Onkogény sa aktivujú počas fázy propagácie. Tento termín zahŕňa defektne zmutované protoonkogény, ktoré sú v zdravej bunke zodpovedné za riadenie životného cyklu. V dôsledku aktivity onkogénov dochádza k intenzívnemu, neobmedzenému množeniu alebo množeniu.

V dôsledku neustáleho delenia a poškodených opravných funkcií sa objavuje množstvo nových mutácií. S následnými chybami v DNA sa neoplastická zmena stáva čoraz nebezpečnejšou. Všetky poškodenia súvisiace s informáciami o životnom cykle bunky a apoptóze sú obzvlášť nebezpečné.

Za zmienku stojí mutácia proteínu p53, ktorá sa v niektorých prípadoch vyskytuje. Často sa o ňom hovorí ako o „strážcovi genómu“. Tento názov vyplýva z funkcie tohto proteínu pri ochrane DNA pred poškodením a spúšťaní procesu apoptózy. Neoplastické zmeny, ktoré majú zmutovanú informáciu p53, majú zvyčajne horšiu prognózu ako iné.

Štádium propagácie spôsobí, že sa z mutantnej bunky stane rakovinová. Tento proces môže trvať mnoho rokov. Zmeny identifikované a odstránené v tejto fáze ponúkajú dobrú šancu na zotavenie. Z tohto dôvodu je pri liečbe rakoviny dôležitá včasná diagnóza.

Aká je fáza postupu?

Progresia je štádium vedúce k malignancii novotvaru. V dôsledku toho sa získava obunky so schopnosťou metastázovať a infiltrovať.

Bunka počas tohto procesu prechádza drastickými zmenami v karyotype. To znamená, že celé chromozómy sú zmutované a poškodenie bunkového jadra je viditeľné pod mikroskopom.

Novotvary zistené v tomto štádiu majú zlú prognózu a sú charakterizované malignitou.

Čo je to neoplastická transformácia?

Neoplastická transformácia nastáva počas procesu karcenogenézy. Tento termín je definovaný ako získanie súboru neoplastických vlastností bunkou:

  • obmedzená odpoveď na faktory blokujúce rast poslané telom
  • strata schopnosti inhibovať rast buniek
  • schopnosť zdieľať neobmedzený počet bunkových delení
  • schopnosť množiť sa nezávisle od kontaktu so zemou

Aké faktory môžu spustiť proces karcenogenézy?

Proces karcinogenézy začína iniciačnou mutáciou. Táto zmena môže nastať spontánne ako zlyhanie replikácie DNA. Určité poškodenie genetického materiálu vedúce k rakovine môže byť zdedené po predkoch. Jediná mutácia priamo nespôsobuje ochorenie. Neoplastická lézia si vyžaduje množstvo poškodení DNA, ktoré vznikajú počas procesu karcenogenézy.

Existujú aj vonkajšie faktory, ktoré môžu iniciovať alebo stimulovať proces tvorby neoplastických lézií. Nazývajú sa karcinogény. Delia sa na:

  • fyzikálne faktory, napr. UV žiarenie, iónové žiarenie
  • chemické látky, napr. etylalkohol, decht obsiahnutý v cigaretovom dyme
  • biologické látky, napr. onkogénne vírusy ako HPV

Medzi karcinogénmi, vďaka ich vplyvu na neoplastický proces, môžeme rozlíšiť iniciátory a promótory.

Čo sú inicializátory?

Iniciátory sú chemické, fyzikálne alebo biologické interakcie mutagénnej povahy. Tieto faktory sú zodpovedné za spôsobenie iniciačnej mutácie v DNA v bunkovom jadre. V dôsledku tejto zmeny sa začína neoplastický proces.

Čo sú promotéri?

Promótory sú faktory, ktoré stimulujú priebeh procesu karcinogenézy. Stimulujú mutantné bunky, aby sa delili rýchlejšie. Pod vplyvom ich vplyvu sa novotvar vyskytuje v kratšom čase a ochorenie sa rýchlo rozvíja.

Do skupiny propagátorov patria rôzne druhy toxických látok, ktoré sa do nášho tela dostávajú zvonku. Bohužiaľ, aj zlúčeniny syntetizované ľudským telom môžu fungovať týmto spôsobom.Cytokíny, estrogény a iné endogénne látky môžu stimulovať rozvoj neoplastickej lézie.

Gény súvisiace s rakovinovým procesom

Rakovina je genetická choroba. Škodlivé procesy, ktoré sa vyskytujú pri týchto ochoreniach, sú výsledkom poškodenia DNA, teda genetickej informácie. Tieto zmeny sa netýkajú celého organizmu, ako v prípade dedičných genetických chorôb, ale iba zmeneného tkaniva.

Od našich predkov môžeme zdediť jednotlivé gény, ktoré zvyšujú riziko ochorenia. Rakovinu však nemôžete zdediť po svojich rodičoch.

Počas procesu tvorby novotvaru prechádzajú špecifické typy génov súvisiace s kontrolou stability DNA a životným cyklom bunky mutáciami. Môžeme uviesť nasledujúce typy:

  • onkogény
  • mutované gény zodpovedné za opravu DNA - mutátory
  • mutované supresorové gény, t.j. antionkogény

Čo sú onkogény?

Onkogény sú gény, ktorých aktivita vedie k premene zdravej bunky na rakovinovú. Vznikajú z poškodených protoonkogénov, ktoré sú správnymi verziami genetickej informácie. Sú zodpovední za:

  • kurz bunkového cyklu
  • kontroluje proces diferenciácie a množenia buniek
  • apoptóza, t.j. proces samovražednej bunkovej smrti

Tieto bunkové procesy sú narušené, keď sa protoonkogén premení na onkogén.

Čo sú mutantné mutátorové gény?

Mutátorové gény sú gény na opravu DNA, známe tiež ako strážcovia genómu. V zdravej bunke chránia genetický materiál pred poškodením. Ak je v nich mutácia, DNA nie je chránená a nové poškodenie sa objavuje rýchlym tempom. Nakoniec bunka mutuje stále intenzívnejšie a proces karcinogenézy sa zrýchľuje.

Čo sú supresorové gény?

V zdravej bunke blokujú supresorové gény bunkový cyklus a jeho delenie. Keď sa bunka stane defektnou v dôsledku poškodenia, tieto gény zablokujú jej prechod do ďalšej fázy cyklu vedúcej k množeniu. Je to spôsobené syntézou špeciálnych blokujúcich proteínov. Vďaka supresorovým génom sa poškodené bunky nereprodukujú a poškodzujú telo.

Karcenogenéza vedie k narušeniu tohto ochranného mechanizmu. Počas nej dochádza k mutácii supresorových génov. V dôsledku toho sa rakovinové bunky delia nekontrolovaným spôsobom bez ohľadu na poškodenie.

Úloha vírusov pri tvorbe rakoviny

Niektoré vírusy majú schopnosťspustenie procesu karcenogenézy. Je to spôsobené tým, ako sa tieto mikroorganizmy množia. Totiž, nie sú schopné samy osebe duplikovať. Aby sa vírusy množili, vkladajú svoju DNA do genetického materiálu hostiteľskej bunky. Potom sa na základe implantovaných informácií syntetizujú nové mikroorganizmy.

Niekedy počas tohto procesu dôjde k poškodeniu DNA obsahujúcej údaje o normálnom bunkovom cykle. Takto infikovaná bunka sa môže nekontrolovane deliť, pričom súčasne dochádza k duplikácii naštepeného genetického materiálu vírusu. Takto vstupuje na cestu vzniku rakoviny.

Medzi vírusy schopné spustiť proces karcenogenézy môžeme spomenúť:

  • HPV- ľudský papilomavírus
  • vírus hepatitídy B
  • hepatitída Cvírus

Pred onkogénnymi HPV vírusmi a hepatitídou B sa môžeme chrániť preventívnym očkovaním

Poznatky o procese karcenogenézy - význam pre zdravie

Pochopenie molekulárneho základu karcenogenézy zmenilo spôsob, akým uvažujeme o rakovine. Vďaka nej sú možné nové metódy liečby, napríklad cielená terapia

Poznatky o štádiách vývoja rakoviny nám umožňujú vyvodiť významné závery týkajúce sa prevencie a diagnostiky onkologických ochorení. Zmeny v iniciačnej fáze je možné v zdravom organizme eliminovať ochrannými procesmi. Naše telo môže dlhé roky skrývať latentné bunky v iniciačnom štádiu, ktoré sa môžu aktivovať a rozvinúť do neoplastickej lézie. Z tohto dôvodu je pri prevencii rakoviny dôležitý zdravý životný štýl.

Ďalším dôležitým aspektom je potreba včasnej diagnózy. V štádiu propagácie môžu byť lézie chirurgicky odstránené po detekcii s dobrou prognózou na úplné zotavenie. Ak nádor postupuje, stáva sa malígnym. Takáto zmena je schopná metastázovať. Liečba ochorenia v tomto štádiu je náročnejšia a prognóza výrazne horšia

O autoroviSara Janowska, MA vo farmáciiDoktorand interdisciplinárneho doktorandského štúdia v odbore farmaceutické a biomedicínske vedy na Lekárskej univerzite v Lubline a Inštitúte biotechnológie v Białystoku Absolvent farmaceutického štúdia na Lekárskej univerzite v Lubline so špecializáciou Rastlinné lekárstvo. Magisterský titul získala obhajobou práce v odbore farmaceutická botanika o antioxidačných vlastnostiach extraktov získaných z dvadsiatich druhov machov. V súčasnosti sa vo svojej výskumnej práci zaoberá syntézou nových látokprotirakovinové činidlá a testovanie ich vlastností na rakovinových bunkových líniách. Dva roky pracovala ako magisterka farmácie v otvorenej lekárni.

Kategórie:

Onkológia