La alquilación caracteriza la transferencia de un grupo alquilo de una molécula a otra. Las alquilaciones tienen efectos mutagénicos y cancerígenos, ya que el ADN y el ARN a menudo son atacados y alterados por agentes alquilantes. Los denominados agentes alquilantes se utilizan en medicina, por un lado, para inhibir el crecimiento celular como citostáticos y, por otro lado, son desencadenantes de células cancerosas o causar daño hereditario en la descendencia.
¿Qué es la alquilación?
La alquilación caracteriza la transferencia de un grupo alquilo de una molécula a otra. A menudo, el ADN y el ARN son atacados y alterados por agentes alquilantes. Ciertas sustancias químicas desarrollan efectos mutagénicos y cancerígenos a través de su capacidad para inducir la alquilación. La alquilación implica la transferencia de grupos alquilo. Un caso especial de alquilaciones es la metilación. El grupo metilo también pertenece a los alquilos. Sin embargo, las metilaciones siempre tienen lugar en condiciones fisiológicas en el cuerpo, mientras que los grupos alquilo con más de una carbono Los átomos suelen ser inducidos por sustancias extrañas al organismo. Las metilaciones del ADN son responsables de los cambios epigenéticos. Además, muchas otras reacciones de metilación también tienen lugar en el organismo. En estas reacciones, los grupos metilo se transfieren a grupos funcionales específicos como los grupos hidroxi, amino o sulfhidrilo. Cuando se transfieren etilo, propilo o incluso grupos alquilo de cadena superior, el material genético en particular se ve afectado. Cuantos más grupos alquilo se unen al ADN, más frecuentemente se rompen las cadenas de ADN. Además, diferentes hebras también pueden unirse entre sí. Finalmente, las alquilaciones de cadenas superiores siempre Lead a la alteración del ácido nucleico moléculas. Como resultado de los cambios en los ácidos nucleicos, se inhibe el crecimiento celular, entre otras cosas.
Función y tarea
Debido al efecto inhibidor del crecimiento de las alquilaciones, las aplicaciones potenciales en células cancerosas se sugiere el tratamiento. Aunque los compuestos alquilantes tienen un efecto cancerígeno, pueden detener simultáneamente el crecimiento desinhibido de células cancerosas células. Al destruir el ADN, se interrumpe el crecimiento de las células en proliferación (células en división) en los denominados puntos de control del ciclo celular. La célula muere lentamente. Esto es cierto para las células cancerosas, así como para las células que están sujetas a un fuerte crecimiento en condiciones fisiológicas, como las células inmunitarias, las células de las mucosas, pelo células de la raíz y células germinales. Si bien los cambios en el ADN ocurren en todas las células, el efecto y la intensidad son mayores en las células en proliferación. Por tanto, las células que se dividen con especial rapidez son las más afectadas. Esta es la base del efecto selectivo de citostáticos. drogas en las células cancerosas. Por esta razón, muchos agentes citostáticos alquilantes se utilizan para el cáncer. terapia forestal como parte de quimioterapia. Con el uso prolongado de estas sustancias, su nocividad aumenta, ya que las células de crecimiento más lento también se modifican genéticamente en menor medida. En el caso especial de la metilación, el ADN también está metilado en gran medida. Sin embargo, no se produce ningún cambio genético. La secuencia de bases permanece sin cambios. Los grupos metilo solo están unidos a la citidina. Las áreas metiladas del ADN están inactivas, por lo que el código genético ya no se puede leer aquí. Esto conduce a cambios epigenéticos en el ADN. El ADN se modifica así, pero el código genético permanece intacto. Debido a los cambios epigenéticos, el cuerpo también cambia en forma de modificaciones del fenotipo. Son estos procesos los responsables de la influencia del medio ambiente en la formación y expresión de rasgos característicos, que no están completamente determinados por el genotipo. La diferenciación de células individuales en diferentes órganos y tejidos también tiene que ver con cambios epigenéticos. La diferenciación es causada por la actividad diferencial de genes en diferentes tipos de células.
Enfermedades y trastornos
La base de quimioterapia se basa en el efecto citostático de sustancias alquilantes. Sin embargo, al mismo tiempo, los efectos secundarios graves de los agentes quimioterapéuticos también se deben a sus efectos alquilantes. Estos agentes ejercen su efecto terapéutico contra el cáncer debido a su influencia inhibidora del crecimiento en las células. Células cancerígenas crecer el más rápido. Por lo tanto, son los más afectados. Sin embargo, el crecimiento de las células inmunitarias, las células de las mucosas o las células germinales también se ve afectado. quimioterapia ocurren, que se manifiestan en susceptibilidad a la infección, náusea, vómitos, anemia, la pérdida de cabello, membranas mucosas secas y otros síntomas desagradables. Los citostáticos importantes para la quimioterapia representan derivados de nitrógeno-Compuestos perdidos, alquilsulfonatos, nitrosoureas y varios otros grupos de sustancias. Lo que todos tienen en común es un efecto alquilante sobre el ADN, que se destruye en el proceso. Todos los principios activos se pueden utilizar para el cáncer. terapia forestal, pero tienen los correspondientes efectos secundarios desagradables. Si una persona sana entra en contacto con estas sustancias, aumenta su riesgo de desarrollar cáncer. El efecto a corto plazo de estas sustancias es detener la división celular y hacer que las células mueran. Los cambios graduales en el ADN de las células de crecimiento lento también pueden Lead a su transformación en células cancerosas a largo plazo. Los compuestos químicos alquilantes en la industria y la industria alimentaria también ejercen efectos cancerígenos y mutágenos en algunos casos. Estos incluyen dimetilsulfato en la industria química y el frío esterilizadores dicarbonato de dimetilo y dicarbonato de dietilo en la industria alimentaria. Las propias metilaciones del cuerpo también pueden Lead a las enfermedades si ocurren incorrectamente. Por lo tanto, aumentado o disminuido gen la actividad se basa en la metilación del ADN. Sin embargo, cuando la metilación es defectuosa, se desarrollan enfermedades. Por ejemplo, los tumores pueden desarrollarse como resultado de una incorrecta gen activación. Esto es cierto si un regulador gen porque la división celular está inactiva. Pero la activación de genes que normalmente deberían estar inactivos también puede conducir a la degeneración de las células. En varios tumores, se han encontrado patrones de metilación divergentes a los correspondientes tejidos sanos. No importa si el grado de metilación es demasiado fuerte o demasiado débil.
