Le mutazioni del cancro sono un cambiamento dannoso nel DNA che causa una perdita di controllo sulla divisione cellulare. Come risultato di tale danno al materiale genetico, le cellule si moltiplicano eccessivamente e non si differenziano. Inoltre perdono la capacità di morire come previsto. A causa di questo danno, i tessuti fatti di cellule mutanti crescono eccessivamente: è così che si formano i tumori cancerosi.
Sommario
- Qual è il ciclo cellulare?
- In che modo le mutazioni influenzano il corso del ciclo cellulare?
- Cosa sono gli anti-oncogeni?
- Cosa sono i proto-oncogeni?
- Quali fattori possono innescare l'oncogenesi?
- Ogni mutazione del cancro porta al cancro?
- Quando le mutazioni neoplastiche portano a lesioni neoplastiche?
- Mutazioni tumorali ereditarie
Una mutazione del cancro provoca la perdita dei meccanismi che bloccano l'eccessiva moltiplicazione delle cellule. Anche il processo di morte cellulare pianificata, cioè l'apoptosi, è danneggiato. Va ricordato che non tutte le mutazioni del DNA sono una mutazione del cancro. Affinché il danno che porta al tumore si verifichi, il cambiamento deve essere nei geni che controllano il ciclo cellulare.
Qual è il ciclo cellulare?
Il ciclo cellulare è una serie di processi che portano alla divisione cellulare. Fondamentalmente, può essere diviso in interfase e divisione. L'interfase serve la crescita, la sintesi del DNA e l'accumulo di sostanze da parte della cellula. La corretta divisione di una cellula somatica, cioè una cellula che costruisce il corpo, porta alla formazione di due cellule geneticamente identiche.
Il ciclo è controllato da speciali proteine appartenenti ai gruppi delle cicline e delle chinasi. Queste sostanze sono responsabili della comunicazione del passaggio alla fase successiva del ciclo e l'inizio della divisione. Questo messaggio può provenire dal nucleo o dall'esterno, da altri tessuti del corpo.
Nel corpo, la maggior parte delle cellule è in modalità G0, o fase di riposo. Il ciclo di divisione si verifica quando ricevono il segnale stimolante appropriato.
In che modo le mutazioni influenzano il corso del ciclo cellulare?
Se i geni contenenti le informazioni necessarie per sintetizzare le proteine che controllano il ciclo cellulare sono danneggiati, la cellula può dividersi in modo incontrollato. Questo cambiamento è chiamato mutazione del cancro. Di conseguenza, la cellula è insensibile ai segnali che richiedono che smetta di dividersi.
I geni responsabili del controllo del ciclo cellulare, in fase di mutazioni, possono essere suddivisi in proto-oncogeni e anti-oncogeni.
Cosa sono gli anti-oncogeni?
Gli anti-oncogeni sono geni responsabili dell'inibizione della divisione cellulare. Un altro nome per loro è geni soppressori. Questa categoria comprende, tra l'altro:
- Gene TP53 - "guardiano del genoma", è coinvolto nell'inizio della morte programmata delle cellule danneggiate. Una mutazione di questo gene si verifica nel 50% delle lesioni neoplastiche
- RB1 - il cancro della retina è spesso associato a danni a questo gene
- Le mutazioni BRCA1 in questo gene possono causare il cancro al seno
- BRCA2: il cancro al seno e alle ovaie possono essere associati a una mutazione di questo gene
- La mutazione del gene APC può causare il cancro al colon
Le proteine codificate da questi geni proteggono dallo sviluppo del cancro. Gli anti-oncogeni sono anche coinvolti nella riparazione del DNA e nel controllo dello sviluppo del sistema nervoso. Controllano la progressione della cellula attraverso il ciclo.
Se il DNA è danneggiato, le proteine codificate dagli anti-oncogeni bloccano il passaggio alla fase successiva del processo di divisione. Questo li rende i geni guardiani che proteggono la stabilità del DNA delle cellule del corpo.
Se c'è una mutazione, cioè un cambiamento nelle informazioni contenute negli anti-oncogeni, la divisione cellulare non viene inibita. Di conseguenza, le cellule con DNA danneggiato subiscono un'ulteriore divisione. Ciò significa moltiplicazione incontrollata nonostante la sua difettosità. Questo è un percorso per la formazione di cambiamenti neoplastici.
Cosa sono i proto-oncogeni?
Un proto-oncogene è un gene presente in una cellula sana che, attraverso una mutazione, può trasformarsi in un gene canceroso. Chiamiamo questo gene danneggiato un oncogene. Questo gruppo include geni:
- SIS
- HST
- RET
- erb A
- N-myc
- Fossato
- Abele
- H-RAS
I protoncogeni svolgono numerose funzioni in una cellula sana. Questo gruppo include geni necessari per la sintesi del fattore di crescita, del recettore e delle proteine regolatrici. Il loro ruolo è avviare e controllare la divisione cellulare. Sono anche coinvolti nel processo di apoptosi.
La conversione di un proto-oncogene in un oncogene è spesso associata a una mutazione cromosomica. Ciò significa, ad esempio, trasferire un frammento di un cromosoma a un altro o duplicare un frammento del contenuto in esso contenuto. Un esempio è il cromosoma Philadelphia, che si trova nel 90% dei pazienti con leucemia mieloide cronica.
Il processo di trasformazione di un proto-oncogene in un oncogene è chiamato oncogenesi. Gli antiticogeni sono geni che inibiscono questo processo.
Quali fattori possono innescare l'oncogenesi?
L'oncogenesi può essere causata da una mutazione cromosomica o puntiforme, cioè che colpisce un singolo gene. Un tale cambiamento può anche derivare dall'incorporazione del DNA di un virus oncogeno nella cellula.
I fattori che causano l'oncogenesi possono essere suddivisi in chimici, fisici e biologici.
- Fattori chimici che causano l'oncogenesi
Gli agenti chimici sono vari tipi di sostanze con proprietà mutagene. Queste sostanze sono note come cancerogene. Si dividono in due gruppi: iniziatori e promotori della cancerogenesi. I promotori includono sostanze endogene che stimolano lo sviluppo di alterazioni neoplastiche, come estrogeni o citochine.
Gli iniziatori sono sostanze che causano mutazioni nel DNA che portano a una lesione cancerosa. Esempi di sostanze sono:
- arsenico
- amianto
- benzene
- nichel
- alcol
- farmaci alchilanti
- aflatossina - una sostanza tossica prodotta dalla muffa
- prodotti derivanti dalla combustione del tabacco
- diossine
- radicali
- Agenti cancerogeni fisici
Questa categoria di fattori include le radiazioni ionizzanti e le radiazioni UV.
- Agenti cancerogeni biologici
I virus oncogeni sono classificati come cancerogeni biologici. Tutti i virus si riproducono introducendo il loro DNA nel materiale genetico dell'ospite. Alcuni di loro introducono con esso geni che causano la crescita e la moltiplicazione incontrollate della cellula infetta. In questo modo, portano alla formazione di una lesione neoplastica. Si stima che il 15% delle neoplasie umane sia causato da mutazioni tumorali dovute all'azione degli oncovirus.
Un esempio di un virus oncogenico è l'HPV, che aumenta il rischio di sviluppare il cancro cervicale. Un vaccino contro l'HPV è ora disponibile per proteggere da questo cancerogeno.
Altri oncovirus:
- HHV -8 - herpesvirus 8 (virus del sarcoma di Kaposi)
- HBV - virus dell'epatite B.
- HCV - virus dell'epatite C.
- EBV - virus di Epstein-Barr
Ogni mutazione del cancro porta al cancro?
Le modifiche al DNA si verificano abbastanza spesso. Si presentano spontaneamente o come risultato dell'azione di fattori cancerogeni. La maggior parte del danno viene rimosso dai meccanismi di riparazione intracellulare.
Se i cambiamenti sono troppo gravi, la cellula è diretta all'apoptosi, cioè alla morte per suicidio programmato. Lo scopo di questo processo è rimuovere le cellule difettose. Se questo meccanismo non funziona, si svilupperà il processo neoplastico.
Quando le mutazioni neoplastiche portano a lesioni neoplastiche?
Quando una mutazione colpisce i geni che codificano per proteine responsabili della riparazione del DNA e della stabilità del genoma, si verificano molti nuovi danni nel materiale genetico. In una tale situazione, sorgono molte diverse mutazioni tumorali.
In una cellula così alterata, i meccanismi che controllano il ciclo di divisione così come il meccanismo della morte programmata sono compromessi. L'instabilità del genoma aumenta con le mutazioni successive, il che significa che le nuove lesioni compaiono a un ritmo più veloce.
La situazione porta alla perdita dell'omeostasi oltre che all'acquisizione delle caratteristiche del fenotipo neoplastico. Ciò significa che le cellule danneggiate hanno un aspetto diverso dalle cellule sane e cessano di svolgere le funzioni fisiologiche nel corpo.
Le neoplasie sono malattie multi-gene. Ciò significa che una singola mutazione non causa direttamente un cambiamento neoplastico. I processi patologici nelle cellule e nei tessuti si verificano quando, a seguito di una mutazione iniziale, sorgono mutazioni successive, che insieme portano alla perdita di controllo sulla moltiplicazione e alla morte programmata.
Mutazioni tumorali ereditarie
Si stima che il 5-10% di tutti i casi di cancro sia associato a una predisposizione genetica ereditaria. Ciò è dovuto al fatto che le mutazioni possono essere trasmesse di generazione in generazione. Avere un gene difettoso aumenta solo la probabilità di sviluppare la malattia, perché i tumori sono malattie multigeniche.
Un esempio è il gene BRCA1 danneggiato, che aumenta il rischio di sviluppare il cancro al seno.
Un altro esempio è l'anormale RB associato al retinoblastoma. Ciò non significa, tuttavia, che abbiamo a che fare con una forma ereditaria di cancro.
Il cancro causa molte mutazioni sovrapposte, non un gene danneggiato.
Letteratura
- Radzisław Kordek (a cura di): Oncologia. Un libro di testo per studenti e medici. Danzica: VIA MEDICA, 2007.
- Scheffner et al. (1990). L'oncoproteina E6 codificata dai papillomavirus umani di tipo 16 e 18 promuove la degradazione secondo 53. Cella 63: 1129-1136.
- Przemysław Kopczyński, Maciej R. Krawczyński, "Il ruolo degli oncogeni e dei geni di soppressione del tumore nell'oncogenesi" Nowiny Lekarskie 2012, 81, 6, 679-681, accesso in linea
- "Biologia molecolare del cancro" Janusz A. Siedlecki, Fondamenti di oncologia clinica
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