Karcenogenéza, tiež známa ako novotvar, je komplexný proces vedúci k tvorbe neoplastickej lézie. Zmeny, ktoré sa vyskytujú v bunke počas jej priebehu, sú výsledkom série mutácií, ktoré sa sčítajú, t. J. Poškodenia DNA. V dôsledku toho dochádza k nekontrolovaným rozdeleniam, čo vedie k vzniku neoplastického ochorenia. Aký je proces karcenogenézy? Aké faktory sú zodpovedné za jeho začatie?
Obsah:
- Fázy procesu karcenogenézy
- Aká je počiatočná fáza?
- Aká je fáza propagácie?
- Čo je postupové štádium?
- Čo je neoplastická transformácia?
- Aké faktory môžu spustiť zahájenie procesu vzniku karcénu?
- Čo sú iniciátori?
- Čo sú promotéri?
- Gény súvisiace s neoplastickým procesom
- Čo sú onkogény?
- Čo sú to mutantné mutačné gény?
- Čo sú to supresorové gény?
- Úloha vírusov v neoplastickom procese
- Znalosti o procese karcenogenézy - význam pre zdravie
Rakovina alebo karcinogenéza alebo karcinogenéza je proces, ktorý je výsledkom chýb v genetickej informácii. Gény sú pokyny v DNA, ktoré riadia funkcie bunky. Keď sú poškodené genetické informácie o životnom cykle alebo mechanizmoch opravy DNA, môže sa začať proces karcenogenézy.
Tvorba neoplastickej lézie je zložitý dlhodobý proces. Vyplýva to zo série mutácií, ktoré sa postupne hromadia. Nakoniec v dôsledku týchto poškodení dôjde k neoplastickej transformácii, to znamená, že bunka získa komplex neoplastických znakov.
Fázy procesu karcenogenézy
Karcenogenéza je proces nepretržitých postupných zmien. Spravidla je rozdelená do troch etáp:
- zasvätenie
- propagácia
- postup
Aká je počiatočná fáza?
V počiatočnom štádiu dôjde k prvej zmene DNA, ktorá vedie k zahájeniu rakovinového procesu. Často sa označuje ako iniciačná mutácia. Takéto poškodenie môže nastať spontánne alebo v dôsledku pôsobenia karcinogénu, to znamená karcinogénu.
Takéto zmeny prebiehajú v našich telách veľmi často, ale vďaka ochranným mechanizmom sa choroba nevyvinie. Väčšina mutácií DNA je opravená špeciálnymi opravnými proteínmi prítomnými v bunke.
K zahájeniu neoplastického procesu obvykle dôjde, 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 kontinuálnemu množeniu tkaniva, ako aj k objaveniu sa ďalšieho poškodenia genetického materiálu.
Proces karcinogenézy je často spojený so zhoršenou apoptózou, tj. So samovražednou smrťou buniek. Týmto spôsobom sa odstraňujú poškodené bunky v našom tele. Pri neoplastických léziách je tento mechanizmus poškodený v dôsledku mutácií. Výsledkom je, že tieto bunky sa množia aj napriek chybám v DNA.
To, či bunka vstúpi do ďalšej fázy tvorby rakoviny, závisí od miesta v genetickej informácii, kde k mutácii došlo. Ak je zmena nezvratná a dôjde k narušeniu životného cyklu, začne sa podpora rakoviny. Stáva sa však, že iniciované bunky zostávajú latentné po mnoho rokov bez ďalšej mutácie.
Prečítajte si tiež: Čo je to mutácia rakoviny?
Aká je fáza propagácie?
Onkogény sa aktivujú počas fázy propagácie. Tento pojem zahŕňa defektné mutované protoonkogény, ktoré sú v zdravých bunkách zodpovedné za kontrolu životného cyklu.V dôsledku aktivity onkogénov dochádza k intenzívnemu, neobmedzenému množeniu alebo množeniu.
V dôsledku kontinuálneho delenia a poškodených funkcií opravy sa objavuje množstvo nových mutácií. S následnými chybami v DNA sa neoplastická zmena stáva čoraz nebezpečnejšou. Obzvlášť nebezpečné sú všetky poškodenia súvisiace s informáciami o životnom cykle buniek a s apoptózou.
Za zmienku stojí mutácia proteínu p53, ktorá sa vyskytuje v niektorých prípadoch. Často sa o ňom hovorí ako o „strážcovi genómu“. Tento názov vyplýva z funkcie tohto proteínu pri ochrane DNA pred poškodením a pri zahájení procesu apoptózy. Neoplastické zmeny, ktoré zmutovali informácie o p53, majú zvyčajne horšiu prognózu ako iné.
Fáza propagácie spôsobí, že mutantná bunka sa stane rakovinovou. Tento proces môže trvať mnoho rokov. Zmeny identifikované a odstránené v tejto fáze poskytujú dobrú šancu na zotavenie. Preto je pri liečbe rakoviny nevyhnutná včasná diagnostika.
Čo je postupové štádium?
Progresia je štádium vedúce k malignite nádoru. Vďaka tomu bunky získavajú schopnosť metastázovať a infiltrovať.
Bunka počas tohto procesu prechádza drastickými zmenami v karyotype. To znamená, že sú zmutované celé chromozómy a pod mikroskopom je viditeľné poškodenie bunkového jadra.
Nádory zistené v tomto štádiu majú zlú prognózu a sú zhubné.
Prečítajte si tiež: Rakovina: Benígna alebo zhubná?
Čo je neoplastická transformácia?
Neoplastická transformácia prebieha počas procesu karcenogenézy. Tento pojem je definovaný ako získanie komplexu neoplastických znakov bunkou:
- obmedzená reakcia na faktory blokujúce rast, ktoré organizmus vysiela
- strata schopnosti inhibovať rast buniek
- schopnosť deliť neobmedzený počet delení buniek
- schopnosť množiť sa nezávisle od kontaktu so zemou
Aké faktory môžu spustiť zahájenie procesu vzniku karcénu?
Neoplastický proces začína iniciačnou mutáciou. Táto zmena môže nastať spontánne ako zlyhanie v replikácii DNA. Niektoré poškodenia genetického materiálu vedúce k rakovine môžu byť zdedené po predkoch. Jedna mutácia priamo nespôsobuje ochorenie. Neoplastická lézia vyžaduje množstvo poškodení DNA, ktoré sú výsledkom procesu karcenogenézy.
Existujú aj vonkajšie faktory, ktoré môžu iniciovať alebo stimulovať proces tvorby neoplastických lézií. Volajú sa karcinogény. Delia sa na:
- fyzikálne faktory, napríklad UV žiarenie, iónové žiarenie
- chemické látky, napríklad etylalkohol, decht obsiahnutý v cigaretovom dyme
- biologické látky, napríklad onkogénne vírusy, ako je HPV
Prečítajte si tiež: Rakovina spôsobuje, alebo odkiaľ pochádza rakovina?
Karcinogény vzhľadom na svoj vplyv na neoplastický proces zahŕňajú iniciátory a promótory.
Čo sú iniciátori?
Iniciátory sú chemické, fyzikálne alebo biologické interakcie mutagénnej povahy. Tieto faktory sú zodpovedné za vyvolanie iniciačnej mutácie v DNA v bunkovom jadre. V dôsledku tejto zmeny sa začína neoplastický proces.
Čo sú promotéri?
Promotory sú faktory, ktoré stimulujú priebeh procesu karcinogenézy. Stimulujú mutantné bunky, aby sa rýchlejšie rozdelili. Pod ich vplyvom sa novotvar vyskytuje za kratší čas a ochorenie sa rýchlo rozvíja.
Do skupiny promótorov patria rôzne druhy toxických látok, ktoré sa do nášho tela dostávajú zvonka. Bohužiaľ, týmto spôsobom môžu fungovať aj zlúčeniny syntetizované ľudským telom. Cytokíny, estrogény a ďalšie endogénne látky môžu stimulovať vývoj neoplastickej lézie.
Gény súvisiace s neoplastickým procesom
Rakoviny sú choroby, ktoré majú genetické pozadie. Škodlivé procesy, ktoré sa vyskytujú počas týchto chorôb, sú výsledkom poškodenia DNA, teda genetickej informácie. Tieto zmeny neovplyvňujú celý organizmus ako v prípade dedičných genetických chorôb, ale iba zmenené tkanivo.
Od našich predkov môžeme dediť jednotlivé gény, ktoré zvyšujú riziko chorôb. Rakovinu však nemôžete zdediť po rodičoch.
Počas procesu novotvaru prechádzajú mutácie špecifické typy génov súvisiacich s kontrolou stability DNA a životného cyklu buniek. Môžeme uviesť nasledujúce typy:
- onkogény
- mutované gény zodpovedné za opravu DNA - mutátor
- mutované supresorové gény alebo anti-onkogény
Prečítajte si tiež: Rakovina a gény. Dedičné novotvary. Skontrolujte, či nie ste ohrození
Čo sú onkogény?
Onkogény sú gény, ktorých aktivita vedie k transformácii zdravých buniek na rakovinové bunky. Vznikajú z poškodených protoonkogénov, ktoré sú správnymi verziami genetickej informácie. Sú zodpovední za:
- priebehu bunkového cyklu
- kontroly procesu diferenciácie a množenia buniek
- apoptóza, teda proces bunkovej samovraždy
Tieto bunkové procesy sú narušené, keď sa protoonkogén prevedie na onkogén.
Prečítajte si tiež: Rakovinová bunka - v čom sa líši od zdravej bunky?
Čo sú to mutantné mutačné gény?
Gény mutátora 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 poškodenia sa objavujú rýchlym tempom. Nakoniec bunka mutuje čoraz intenzívnejšie a proces karcinogenézy sa zrýchľuje.
Čo sú to supresorové gény?
V zdravej bunke supresorové gény blokujú bunkový cyklus a jeho delenie. Keď dôjde k poškodeniu bunky v dôsledku poškodenia, tieto gény blokujú jej prechod do ďalšej fázy cyklu, ktorá vedie k množeniu. Je to spôsobené syntézou špeciálnych blokujúcich proteínov. Vďaka supresorovým génom sa poškodené bunky nerozmnožujú a nepoškodzujú telo.
Karcenogenéza vedie k narušeniu tohto ochranného mechanizmu. Počas nej dochádza k mutácii supresorových génov. Následkom toho sa rakovinové bunky neustále nekontrolovane delia bez ohľadu na ich poškodenie.
Úloha vírusov v neoplastickom procese
Niektoré vírusy majú schopnosť zahájiť proces karcenogenézy. Je to spôsobené spôsobom, akým sa tieto mikroorganizmy množia. Totiž, samy o sebe nie sú schopné duplikovania. Za účelom reprodukcie vírusy vkladajú svoju DNA do genetického materiálu hostiteľskej bunky. Potom sa na základe implantovaných informácií syntetizujú nové mikroorganizmy.
Niekedy sa počas tohto procesu poškodí poškodenie DNA obsahujúce údaje o normálnom bunkovom cykle. Takto infikovaná bunka sa môže nekontrolovane deliť a súčasne reprodukovať vštepený genetický materiál vírusu. Teda vstupuje na cestu tvorby rakoviny.
Z vírusov schopných spustiť proces karcenogenézy môžeme spomenúť:
- HPV - ľudský papilomavírus
- vírus hepatitídy B.
- vírus hepatitídy C.
Proti onkogénnym vírusom HPV a vírusom hepatitídy B sa môžeme chrániť ochrannými očkovaniami.
Prečítajte si tiež: HPV, EBV, HBV a HCV - vírusy, ktoré môžu viesť k rakovine
Znalosti o procese karcenogenézy - význam pre zdravie
Pochopenie molekulárneho základu karcenogenézy zmenilo naše myslenie o rakovine. Vďaka nej sú možné nové spôsoby liečby, napríklad cielená terapia.
Z poznatkov o štádiách vzniku rakoviny možno vyvodiť významné závery týkajúce sa prevencie a diagnostiky onkologických ochorení. Zmeny v iniciačnej fáze je možné eliminovať ochrannými procesmi v zdravom organizme. V našom tele sa latentné bunky v počiatočnom štádiu môžu skrývať po mnoho rokov, ktoré sa môžu aktivovať a vyvinúť v neplastickú léziu. Z tohto dôvodu je pri prevencii rakoviny dôležitý zdravý životný štýl.
Prečítajte si tiež: Rakovina: prevencia, diagnostika a liečba rakoviny
Ďalším dôležitým aspektom je potreba včasnej diagnostiky. Choroby v štádiu propagácie po detekcii je možné chirurgicky odstrániť s dobrou prognózou úplného zotavenia. Keď nádor postupuje, stáva sa malígnym. Takáto zmena je schopná metastázovať. V tomto štádiu je terapia chorôb náročnejšia a prognóza je výrazne horšia.
Literatúra
- Cancerogenesis, Anna Kurcek, e-biotechnologia.pl
- Molekulárny základ karcinogenézy, https://www.mp.pl/artykuly/10567,molekularne-podstawy-karcinogenezy
- Cassandra Willyard. Ako rastie rakovina? „Vedecký svet“. č. 9 (241), s. 16 - 17, september 2011. Prószyński Media
