L’alquilació caracteritza la transferència d’un grup alquil d’una molècula a una altra. Les alquilacions tenen efectes mutagènics i cancerígens, ja que l’ADN i l’ARN són sovint atacats i alterats per agents alquilants. Els anomenats agents alquilants s’utilitzen en medicina, per una banda, per inhibir el creixement cel·lular com citostàtics i, en canvi, són desencadenants de càncer o causar danys hereditaris a la descendència.
Què és l'alquilació?
L’alquilació caracteritza la transferència d’un grup alquil d’una molècula a una altra. Sovint, l’ADN i l’ARN són atacats i alterats per agents alquilants. Algunes substàncies químiques desenvolupen efectes mutagènics i cancerígens gràcies a la seva capacitat d’induir alquilació. L’alquilació implica la transferència de grups alquil. Un cas especial d’alquilacions és la metilació. El grup metil també pertany als alquils. No obstant això, les metilacions sempre tenen lloc en condicions fisiològiques al cos, mentre que els grups alquils amb més d’un carboni els àtoms solen ser induïts per substàncies alienes al cos. Les metilacions de l’ADN són responsables dels canvis epigenètics. A més, moltes altres reaccions de metilació també tenen lloc a l’organisme. En aquestes reaccions, els grups metil es transfereixen a grups funcionals específics com grups hidroxi, amino o sulfhidril. Quan es transfereixen grups etil, propil o fins i tot alquils de cadena superior, es afecta especialment el material genètic. Com més grups d’alquil s’uneixin a l’ADN, més freqüentment es trenquen les cadenes d’ADN. A més, diferents fils poden unir-se entre ells. Finalment, sempre hi ha alquilacions de cadena superior lead a l’alteració de l’àcid nucleic molècules. Com a resultat dels canvis d’àcid nucleic, el creixement cel·lular s’inhibeix, entre altres coses.
Funció i tasca
A causa de l 'efecte inhibidor del creixement de les alquilacions, hi ha possibles aplicacions en càncer es recomana tractament. Tot i que els compostos alquilants tenen un efecte cancerigen, poden aturar simultàniament el creixement desinhibit dels existents càncer cèl · lules. En destruir l’ADN, el creixement s’interromp a les cèl·lules proliferants (cèl·lules divisores) en els anomenats punts de control del cicle cel·lular. La cèl·lula mor lentament. Això és cert tant per a les cèl·lules cancerígenes com per a les cèl·lules que pateixen un fort creixement en condicions fisiològiques, com ara cèl·lules immunitàries, cèl·lules de la mucosa, cabell cèl·lules radicals i cèl·lules germinals. Tot i que es produeixen canvis en l’ADN a totes les cèl·lules, l’efecte i la intensitat són majors en les cèl·lules que proliferen. Per tant, les cèl·lules que es divideixen de manera ràpida es veuen afectades més. Aquesta és la base de l’efecte selectiu de la citostàtica les drogues sobre les cèl·lules cancerígenes. Per aquest motiu, s’utilitzen molts agents citostàtics alquilants per al càncer teràpia com a part quimioteràpia. Amb l’ús a llarg termini d’aquestes substàncies, la seva nocivitat augmenta, ja que les cèl·lules de creixement més lent també es modifiquen genèticament en menor mesura. En el cas especial de la metilació, l’ADN també es metila en gran mesura. Tot i això, no es produeix cap canvi genètic. La seqüència de bases es manté inalterada. Els grups metil només s’uneixen a la citidina. Les zones metilades de l’ADN estan inactives, de manera que el codi genètic ja no es pot llegir aquí. Això condueix a canvis epigenètics en l’ADN. Així, l'ADN es modifica, però el codi genètic roman intacte. A causa dels canvis epigenètics, el cos també canvia en forma de modificacions del fenotip. Són aquests processos els responsables de la influència del medi ambient en la formació i expressió de trets característics, que no estan completament determinats pel genotip. La diferenciació de cèl·lules individuals en diferents òrgans i teixits també té a veure amb els canvis epigenètics. La diferenciació és causada per l’activitat diferencial dels gens en diferents tipus de cèl·lules.
Malalties i trastorns
La base de quimioteràpia es basa en l’efecte citostàtic de les substàncies alquilants. Al mateix temps, però, els efectes secundaris greus dels agents quimioterapèutics també es deuen als seus efectes alquilants. Aquests agents exerceixen el seu efecte terapèutic contra el càncer a causa de la seva influència inhibidora del creixement sobre les cèl·lules. Cèl·lules cancerígenes créixer el més ràpid. Per tant, són els més afectats. Tanmateix, el creixement de cèl·lules immunes, cèl·lules de la mucosa o cèl·lules germinals també es veu afectat. Com a resultat, els efectes secundaris coneguts de quimioteràpia que es manifesten en susceptibilitat a la infecció, nàusea, vòmits, anèmia, la pèrdua de cabell, mucoses seques i altres símptomes desagradables. Els agents citostàtics importants per a la quimioteràpia representen derivats de nitrogen-compostos perduts, alquilsulfonats, nitrosoureas i diversos altres grups de substàncies. El que tots tenen en comú és un efecte alquilant sobre l’ADN, que es destrueix en el procés. Totes les substàncies actives es poden utilitzar per al càncer teràpia, però tenen els efectes secundaris desagradables corresponents. Si una persona sana entra en contacte amb aquestes substàncies, augmenta el risc de desenvolupar càncer. L’efecte a curt termini d’aquestes substàncies és aturar les divisions cel·lulars i fer morir les cèl·lules. També es poden produir canvis graduals en l’ADN en cèl·lules de creixement lent lead a la seva transformació en cèl·lules cancerígenes a llarg termini. Els compostos químics alquilants a la indústria i la indústria alimentària també exerceixen efectes cancerígens i mutagènics en alguns casos. Aquests inclouen el sulfat de dimetil a la indústria química i el fred esterilitzants dicarbonat de dimetil i dicarbonat de dietil a la indústria alimentària. Les pròpies metilacions del cos també poden lead a les malalties si es produeixen incorrectament. Per tant, augmenta o disminueix general l’activitat es basa en la metilació de l’ADN. No obstant això, quan la metilació és defectuosa, es desenvolupen malalties. Per exemple, els tumors poden desenvolupar-se com a conseqüència d’un error general activació. Això és cert si és reglamentari general ja que la divisió cel·lular és inactiva. Però l’activació de gens que normalment haurien d’estar inactius també pot conduir a la degeneració de les cèl·lules. En diversos tumors, s’han trobat patrons de metilació divergents als teixits sans corresponents. Tant se val si el grau de metilació és massa fort o massa feble.
