L'alkylation caractérise le transfert d'un groupe alkyle d'une molécule à une autre. Les alkylations ont des effets mutagènes et cancérigènes, car l'ADN et l'ARN sont souvent attaqués et modifiés par des agents alkylants. Les agents dits alkylants sont utilisés en médecine, d'une part, pour inhiber la croissance cellulaire comme cytostatiques et, d'autre part, sont des déclencheurs de cancer ou causer des dommages héréditaires à la progéniture.
Qu'est-ce que l'alkylation?
L'alkylation caractérise le transfert d'un groupe alkyle d'une molécule à une autre. Souvent, l'ADN et l'ARN sont attaqués et modifiés par des agents alkylants. Certaines substances chimiques développent des effets mutagènes et cancérigènes par leur capacité à induire une alkylation. L'alkylation implique le transfert de groupes alkyles. Un cas particulier d'alkylations est la méthylation. Le groupe méthyle appartient également aux alkyles. Cependant, les méthylations ont toujours lieu dans des conditions physiologiques dans le corps, tandis que les groupes alkyle avec plus d'un carbone atome sont généralement induits par des substances étrangères au corps. Les méthylations de l'ADN sont responsables des changements épigénétiques. De plus, de nombreuses autres réactions de méthylation ont également lieu dans l'organisme. Dans ces réactions, les groupes méthyle sont transférés vers des groupes fonctionnels spécifiques tels que les groupes hydroxy, amino ou sulfhydryle. Lorsque des groupes éthyle, propyle ou même alkyle à chaîne supérieure sont transférés, le matériel génétique est en particulier affecté. Plus les groupes alkyles se lient à l'ADN, plus les brins d'ADN se cassent fréquemment. En outre, différents brins peuvent également se lier les uns aux autres. Enfin, les alkylations à chaînes supérieures conduire à l'altération de l'acide nucléique molécules. En raison des changements d'acide nucléique, la croissance cellulaire est inhibée, entre autres.
Fonction et tâche
En raison de l'effet inhibiteur de croissance des alkylations, les applications potentielles dans cancer des traitements sont suggérés. Bien que les composés alkylants aient un effet cancérigène, ils peuvent simultanément arrêter la croissance non inhibée des cancer cellules. En détruisant l'ADN, la croissance est interrompue dans les cellules en prolifération (cellules en division) aux soi-disant points de contrôle du cycle cellulaire. La cellule meurt lentement. Cela est vrai pour les cellules cancéreuses ainsi que pour les cellules soumises à une forte croissance dans des conditions physiologiques, telles que les cellules immunitaires, les cellules muqueuses, de gamme les cellules racinaires et les cellules germinales. Bien que des changements dans l'ADN se produisent dans chaque cellule, l'effet et l'intensité sont les plus grands dans les cellules en prolifération. Les cellules qui se divisent particulièrement rapidement sont donc les plus touchées. C'est la base de l'effet sélectif du cytostatique médicaments sur les cellules cancéreuses. Pour cette raison, de nombreux agents cytostatiques alkylants sont utilisés pour le cancer thérapie dans le cadre de chimiothérapie. Avec l'utilisation à long terme de ces substances, leur nocivité augmente, car les cellules à croissance plus lente sont également génétiquement modifiées dans une moindre mesure. Dans le cas particulier de la méthylation, l'ADN est également largement méthylé. Cependant, aucun changement génétique n'a lieu. La séquence de base reste inchangée. Les groupes méthyle ne sont attachés qu'à la cytidine. Les zones méthylées de l'ADN sont inactives, de sorte que le code génétique ne peut plus être lu ici. Cela conduit à des changements épigénétiques dans l'ADN. L'ADN est ainsi modifié, mais le code génétique reste intact. En raison de changements épigénétiques, le corps change également sous la forme de modifications du phénotype. Ce sont ces processus qui sont responsables de l'influence de l'environnement sur la formation et l'expression des traits caractéristiques, qui ne sont pas complètement déterminés par le génotype. La différenciation des cellules individuelles en différents organes et tissus est également liée aux changements épigénétiques. La différenciation est causée par l'activité différentielle des gènes dans différents types de cellules.
Maladies et troubles
La base de chimiothérapie est basé sur l'effet cytostatique des substances alkylantes. Dans le même temps, cependant, les effets secondaires graves des agents chimiothérapeutiques sont également dus à leurs effets alkylants. Ces agents exercent leur effet thérapeutique contre le cancer en raison de leur influence inhibitrice de croissance sur les cellules. Cellules cancéreuses grow le plus rapide. Par conséquent, ils sont les plus touchés. Cependant, la croissance des cellules immunitaires, des cellules muqueuses ou des cellules germinales est également altérée. chimiothérapie se produisent, qui se manifestent par une susceptibilité à l'infection, nausée, vomissement, anémie, la chute des cheveux, muqueuses sèches et autres symptômes désagréables. Les agents cytostatiques importants pour la chimiothérapie représentent des dérivés de azote-composés perdus, alkylsulfonates, nitrosourées et divers autres groupes de substances. Ce qu'ils ont tous en commun est un effet alkylant sur l'ADN, qui est détruit dans le processus. Toutes les substances actives peuvent être utilisées pour le cancer thérapie, mais ont les effets secondaires désagréables correspondants. Si une personne en bonne santé entre en contact avec ces substances, son risque de développer un cancer augmente. L'effet à court terme de ces substances est d'arrêter les divisions cellulaires et de provoquer la mort des cellules. Les changements progressifs de l'ADN dans les cellules à croissance lente peuvent également conduire à leur transformation en cellules cancéreuses à plus long terme. Les composés chimiques alkylants dans l'industrie et l'industrie alimentaire exercent également des effets cancérigènes et mutagènes dans certains cas. Ceux-ci incluent le sulfate de diméthyle dans l'industrie chimique et le du froid stérilisateurs au dicarbonate de diméthyle et au dicarbonate de diéthyle dans l'industrie alimentaire. Les propres méthylations du corps peuvent également conduire aux maladies si elles se produisent de manière incorrecte. Ainsi, augmenté ou diminué gène l'activité est basée sur la méthylation de l'ADN. Cependant, lorsque la méthylation est défectueuse, des maladies se développent. Par exemple, des tumeurs peuvent se développer à la suite de gène Activation. Cela est vrai si un régulateur gène car la division cellulaire est inactive. Mais l'activation de gènes qui devraient normalement être inactifs peut également conduire à la dégénérescence des cellules. Dans diverses tumeurs, des schémas de méthylation divergents avec les tissus sains correspondants ont été trouvés. Peu importe que le degré de méthylation soit trop fort ou trop faible.
