Alchilarea caracterizează transferul unei grupări alchil de la o moleculă la alta. Alchilările au efecte mutagene și cancerigene, deoarece ADN-ul și ARN-ul sunt adesea atacate și modificate de agenții alchilanți. Așa-numiții agenți alchilanți sunt utilizați în medicină, pe de o parte, pentru a inhiba creșterea celulară ca citostaticelor și, pe de altă parte, sunt declanșatori ai cancer sau să provoace daune ereditare la descendenți.
Ce este alchilarea?
Alchilarea caracterizează transferul unei grupări alchil de la o moleculă la alta. Adesea, ADN-ul și ARN-ul sunt atacate și modificate de agenți de alchilare. Anumite substanțe chimice dezvoltă efecte mutagene și cancerigene prin capacitatea lor de a induce alchilarea. Alchilarea implică transferul grupărilor alchil. Un caz special de alchilări este metilarea. Gruparea metil aparține și alchililor. Cu toate acestea, metilațiile au loc întotdeauna în condiții fiziologice în organism, în timp ce grupările alchil cu mai mult de unul carbon atomul este indus de obicei de substanțe străine corpului. Metilările ADN sunt responsabile de modificările epigenetice. În plus, multe alte reacții de metilare au loc și în organism. În aceste reacții, grupările metil sunt transferate către grupări funcționale specifice, cum ar fi grupările hidroxi, amino sau sulfhidril. Când sunt transferate grupări etil, propil sau chiar alchil cu lanț superior, materialul genetic este afectat în special. Cu cât grupările alchil se leagă de ADN, cu atât mai frecvent se rupe firele de ADN. Mai mult, diferite fire se pot lega și ele una de cealaltă. În cele din urmă, alchilări cu lanț superior întotdeauna conduce la alterarea acidului nucleic molecule. Ca urmare a modificărilor acidului nucleic, creșterea celulelor este inhibată, printre altele.
Funcția și sarcina
Datorită efectului inhibitor al creșterii alchilărilor, potențialelor aplicații în cancer sunt sugerate tratamente. Deși compușii alchilanți au un efect cancerigen, aceștia pot opri simultan creșterea neinhibată a celor existente cancer celule. Prin distrugerea ADN-ului, creșterea este întreruptă în celulele proliferante (celule care se divid) la așa-numitele puncte de control ale ciclului celular. Celula moare încet. Acest lucru este valabil atât pentru celulele canceroase, cât și pentru celulele care sunt supuse unei creșteri puternice în condiții fiziologice, cum ar fi celulele imune, celulele mucoasei, păr celulele radiculare și celulele germinale. În timp ce modificările ADN apar în fiecare celulă, efectul și intensitatea sunt cele mai mari în celulele care proliferează. Celulele care se divid în mod rapid sunt astfel afectate cel mai mult. Aceasta este baza pentru efectul selectiv al citostaticului medicamente asupra celulelor canceroase. Din acest motiv, mulți agenți citostatici alchilanți sunt utilizați pentru cancer terapie ca parte din chimioterapie. Cu utilizarea pe termen lung a acestor substanțe, nocivitatea lor crește, deoarece celulele cu creștere mai lentă sunt, de asemenea, modificate genetic într-o măsură mai mică. În cazul special al metilării, ADN-ul este de asemenea metilat în mare măsură. Cu toate acestea, nu are loc nicio modificare genetică. Secvența de bază rămâne neschimbată. Grupările metil sunt atașate numai de citidină. Zonele metilate ale ADN-ului sunt inactive, astfel încât codul genetic nu mai poate fi citit aici. Acest lucru duce la modificări epigenetice în ADN. ADN-ul este astfel modificat, dar codul genetic rămâne intact. Datorită modificărilor epigenetice, corpul se schimbă și sub forma modificărilor fenotipului. Aceste procese sunt responsabile de influența mediului asupra formării și exprimării trăsăturilor caracteristice, care nu sunt complet determinate de genotip. Diferențierea celulelor individuale în diferite organe și țesuturi are, de asemenea, legătură cu modificările epigenetice. Diferențierea este cauzată de activitatea diferențială a genelor în diferite tipuri de celule.
Boli și tulburări
Baza chimioterapie se bazează pe efectul citostatic al substanțelor alchilante. În același timp, însă, efectele secundare severe ale agenților chimioterapeutici se datorează și efectelor lor alchilante. Acești agenți își exercită efectul terapeutic împotriva cancerului datorită influenței lor de inhibare a creșterii asupra celulelor. Celule canceroase creşte cel mai rapid. Prin urmare, acestea sunt afectate cel mai mult. Cu toate acestea, creșterea celulelor imune, a celulelor mucoasei sau a celulelor germinale este, de asemenea, afectată. Ca urmare, efectele secundare bine cunoscute ale chimioterapie care se manifestă în sensibilitate la infecție, greaţă, vărsături, anemie, căderea părului, mucoase uscate și alte simptome neplăcute. Agenții citostatici importanți pentru chimioterapie reprezintă derivați ai azot-compusi pierduti, alchilsulfonati, nitrozuree si diverse alte grupe de substante. Ceea ce au toate în comun este un efect alchilant asupra ADN-ului, care este distrus în acest proces. Toate substanțele active pot fi utilizate pentru cancer terapie, dar au efectele secundare neplăcute corespunzătoare. Dacă o persoană sănătoasă intră în contact cu aceste substanțe, riscul său de a dezvolta cancer crește. Efectul pe termen scurt al acestor substanțe este de a opri diviziunile celulare și de a determina celulele să moară. Modificările treptate ale ADN-ului în celulele cu creștere lentă pot, de asemenea conduce la transformarea lor în celule canceroase pe termen lung. Compușii chimici alchilanți din industrie și industria alimentară exercită, de asemenea, efecte cancerigene și mutagene în unele cazuri. Acestea includ sulfatul de dimetil în industria chimică și rece sterilizatoare dimetil dicarbonat și dietil dicarbonat în industria alimentară. Metilările proprii ale corpului pot, de asemenea conduce la boli dacă apar incorect. Astfel, a crescut sau a scăzut genă activitatea se bazează pe metilarea ADN-ului. Cu toate acestea, atunci când metilarea este defectuoasă, se dezvoltă boli. De exemplu, tumorile se pot dezvolta ca urmare a incorectelor genă activare. Acest lucru este adevărat în cazul unei reglementări genă căci diviziunea celulară este inactivă. Dar activarea genelor care ar trebui să fie în mod normal inactive poate duce și la degenerarea celulelor. În diferite tumori, s-au găsit modele de metilare divergente la țesuturile sănătoase corespunzătoare. Nu contează dacă gradul de metilare este prea puternic sau prea slab.
