Alkyl hóa

A Alkyl hóa cho biết sự chuyển nhóm ankyl từ phân tử này sang phân tử khác. Alkyl hóa là chất gây đột biến và gây ung thư, vì DNA và RNA thường bị tấn công và thay đổi bởi các tác nhân alkyl hóa. Các tác nhân được gọi là alkyl hóa được sử dụng trong y học một mặt để ức chế sự phát triển của tế bào như thuốc kìm tế bào và mặt khác chúng gây ra ung thư hoặc dẫn đến tổn thương di truyền ở thế hệ con cháu.

Ankyl hóa là gì?

Một số chất hóa học phát triển tác dụng gây đột biến và gây ung thư do khả năng gây ra alkyl hóa của chúng. Trong quá trình alkyl hóa, các nhóm alkyl được chuyển. Metyl hóa là một trường hợp đặc biệt của quá trình ankyl hóa. Nhóm metyl cũng thuộc nhóm ankylen. Tuy nhiên, quá trình metyl hóa luôn diễn ra trong cơ thể dưới các điều kiện sinh lý, trong khi các nhóm alkyl có nhiều hơn một nguyên tử cacbon thường do các chất ngoại sinh tạo ra.

Sự methyl hóa DNA là nguyên nhân gây ra những thay đổi biểu sinh. Ngoài ra, nhiều phản ứng methyl hóa khác cũng diễn ra trong cơ thể. Trong quá trình này, các nhóm metyl được chuyển sang các nhóm chức cụ thể như nhóm hydroxyl, amino hoặc sulfhydryl.

Khi ethyl, propyl hoặc thậm chí các nhóm alkyl chuỗi cao hơn được chuyển, vật liệu di truyền đặc biệt bị suy giảm. Càng nhiều nhóm alkyl liên kết với DNA, thì các sợi DNA càng thường xuyên bị đứt. Hơn nữa, các sợi khác nhau cũng có thể được kết nối với nhau. Rốt cuộc, các alkyl hóa ở chuỗi cao hơn luôn dẫn đến những thay đổi trong phân tử axit nucleic. Do sự thay đổi axit nucleic, trong số những thứ khác, sự phát triển của tế bào bị ức chế.

Chức năng & nhiệm vụ

Do tác dụng ức chế sự phát triển của alkyl hóa, có thể có các ứng dụng trong cuộc chiến chống ung thư. Mặc dù các hợp chất alkyl hóa có tác dụng gây ung thư, nhưng chúng cũng có thể ngăn chặn sự phát triển không bị ngăn cản của các tế bào ung thư hiện có. Bằng cách phá hủy DNA, sự phát triển của các tế bào tăng sinh (tế bào đang phân chia) bị gián đoạn tại cái gọi là các điểm kiểm tra của chu kỳ tế bào. Tế bào chết dần. Điều này áp dụng cho các tế bào ung thư cũng như các tế bào phát triển mạnh trong điều kiện sinh lý, chẳng hạn như tế bào miễn dịch, tế bào màng nhầy, tế bào gốc tóc và tế bào mầm.

Trong mỗi tế bào đều có những thay đổi trong DNA, nhưng ảnh hưởng và cường độ là lớn nhất ở các tế bào đang tăng sinh. Do đó, các tế bào phân chia đặc biệt nhanh chóng bị ảnh hưởng nhiều nhất. Đây là cơ sở của tác dụng chọn lọc của thuốc kìm tế bào đối với tế bào ung thư. Đó là lý do tại sao nhiều thuốc kìm tế bào alkyl hóa được sử dụng trong điều trị ung thư như một phần của hóa trị.

Khi sử dụng lâu dài các chất này, tác hại của chúng tăng lên, vì ở mức độ thấp hơn, các tế bào phát triển chậm hơn bị biến đổi gen. Trong trường hợp đặc biệt của quá trình methyl hóa, DNA cũng bị methyl hóa ở mức độ lớn. Tuy nhiên, không có sự thay đổi gen. Trình tự cơ sở được giữ lại. Nhóm metyl chỉ liên kết với cytidine. Các vùng bị methyl hóa của DNA không hoạt động, do đó mã di truyền không thể đọc được ở đây nữa. Điều này dẫn đến những thay đổi biểu sinh trong DNA. Vì vậy, DNA được sửa đổi, theo đó mã di truyền được bảo toàn.

Do những thay đổi biểu sinh, cơ thể cũng biến đổi dưới dạng những biến đổi của kiểu hình. Chính những quá trình này là nguyên nhân dẫn đến ảnh hưởng của môi trường đối với sự phát triển và biểu hiện các tính chất đặc trưng không hoàn toàn do kiểu gen quyết định. Sự biệt hóa của các tế bào riêng lẻ thành các cơ quan và mô khác nhau cũng liên quan đến những thay đổi biểu sinh. Sự khác biệt hóa là do hoạt động khác nhau của các gen trong các loại tế bào khác nhau.

Bệnh tật & ốm đau

Cơ sở của hóa trị là dựa trên tác dụng kìm tế bào của các chất alkyl hóa. Tuy nhiên, đồng thời, tác dụng phụ mạnh mẽ của thuốc hóa trị cũng là do tác dụng alkyl hóa của chúng. Các thành phần hoạt tính này phát huy tác dụng điều trị chống lại ung thư do ảnh hưởng ức chế sự phát triển của chúng đối với các tế bào. Các tế bào ung thư phát triển nhanh nhất. Đó là lý do tại sao họ bị ảnh hưởng nhiều nhất.

Tuy nhiên, các tế bào miễn dịch, tế bào màng nhầy hoặc tế bào mầm cũng bị suy giảm sự phát triển của chúng. Kết quả là, có những tác dụng phụ đã biết của hóa trị liệu, biểu hiện ở việc dễ bị nhiễm trùng, buồn nôn, nôn, thiếu máu, rụng tóc, khô màng nhầy và các triệu chứng khó chịu khác.

Thuốc kìm tế bào quan trọng đối với hóa trị là các dẫn xuất của hợp chất mù tạt nitơ, alkyl sulfonat, nitrosoureas và nhiều nhóm chất khác. Điểm chung của chúng là tác dụng alkyl hóa lên DNA, chất này bị phá hủy trong quá trình này. Tất cả các thành phần hoạt tính có thể được sử dụng để điều trị ung thư, nhưng có các tác dụng phụ khó chịu tương ứng. Nếu một người khỏe mạnh tiếp xúc với các chất này, nguy cơ phát triển ung thư của họ sẽ tăng lên.

Tác dụng ngắn hạn của những chất này là ngăn chặn quá trình phân chia tế bào và tế bào chết. Sự thay đổi dần dần của DNA trong các tế bào phát triển chậm cũng có thể dẫn đến việc chúng chuyển đổi thành tế bào ung thư trong thời gian dài.

Ngoài ra, các hợp chất hóa học alkyl hóa trong công nghiệp và công nghiệp thực phẩm đôi khi phát triển tác dụng gây ung thư và gây đột biến. Chúng bao gồm dimethyl sulfat trong công nghiệp hóa chất và chất khử trùng lạnh đimetyl bicacbonat và dietyl bicacbonat trong công nghiệp thực phẩm.

Quá trình methyl hóa của chính cơ thể cũng có thể dẫn đến bệnh tật nếu chúng không chính xác. Hoạt động của gen tăng hoặc giảm dựa trên quá trình methyl hóa DNA. Tuy nhiên, nếu quá trình methyl hóa bị lỗi, bệnh sẽ phát triển. Ví dụ, kích hoạt gen không chính xác có thể dẫn đến khối u. Điều này đúng khi gen điều hòa quá trình phân chia tế bào không hoạt động. Việc kích hoạt các gen thường không hoạt động cũng có thể dẫn đến thoái hóa tế bào. Các mô hình methyl hóa khác nhau được tìm thấy trong các khối u khác nhau so với các mô khỏe mạnh tương ứng. Không quan trọng mức độ metyl hóa quá mạnh hay quá yếu.