Alkyl hóa đặc trưng cho sự chuyển một nhóm alkyl từ phân tử này sang phân tử khác. Các alkyl hóa có tác dụng gây đột biến và gây ung thư, vì DNA và RNA thường bị tấn công và thay đổi bởi các tác nhân alkyl hóa. Một mặt, cái gọi là tác nhân alkyl hóa được sử dụng trong y học để ức chế sự phát triển của tế bào như thuốc kìm tế bào và mặt khác, là tác nhân gây ra ung thư hoặc gây ra tổn thương di truyền ở thế hệ con cháu.
Alkyl hóa là gì?
Alkyl hóa đặc trưng cho sự chuyển một nhóm alkyl từ phân tử này sang phân tử khác. Thông thường, DNA và RNA bị tấn công và thay đổi bởi các tác nhân alkyl hóa. Một số chất hóa học phát triển tác dụng gây đột biến và gây ung thư thông qua khả năng tạo ra alkyl hóa của chúng. Alkyl hóa liên quan đến việc chuyển các nhóm alkyl. Một trường hợp đặc biệt của quá trình ankyl hóa là quá trình metyl hóa. Nhóm metyl cũng thuộc về các ankin. Tuy nhiên, quá trình metyl hóa luôn diễn ra trong các điều kiện sinh lý trong cơ thể, trong khi các nhóm ankyl có nhiều hơn một carbon nguyên tử thường được cảm ứng bởi các chất lạ với cơ thể. Sự metyl hóa của DNA là nguyên nhân gây ra những thay đổi biểu sinh. Ngoài ra, nhiều phản ứng metyl hóa khác cũng diễn ra trong cơ thể sinh vật. Trong các phản ứng này, các nhóm metyl được chuyển sang các nhóm chức cụ thể như nhóm hydroxy, amino hoặc sulfhydryl. Khi ethyl, propyl hoặc thậm chí các nhóm alkyl chuỗi cao hơn được chuyển, vật liệu di truyền nói riêng sẽ bị ảnh hưởng. 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 liên kết với nhau. Cuối cùng, các alkyl hóa chuỗi cao hơn luôn dẫn đến sự thay đổi của axit nucleic phân tử. Kết quả của sự thay đổi axit nucleic, sự phát triển của tế bào bị ức chế, trong số những thứ khác.
Chức năng và nhiệm vụ
Do tác dụng ức chế sự phát triển của alkyl hóa, các ứng dụng tiềm năng trong ung thư điều trị được đề xuất. Mặc dù các hợp chất alkyl hóa có tác dụng gây ung thư, nhưng chúng có thể đồng thời ngăn chặn sự phát triển không bị ngăn cản của các ung thư tế bào. Bằng cách phá hủy DNA, sự phát triển bị gián đoạn trong các tế bào đang tăng sinh (tế bào đang phân chia) tại cái gọi là các điểm kiểm tra của chu kỳ tế bào. Tế bào chết dần. Điều này đúng đối với tế bào ung thư cũng như đối với các tế bào phát triển mạnh trong điều kiện sinh lý, chẳng hạn như tế bào miễn dịch, tế bào niêm mạc, lông tế bào rễ và tế bào mầm. Trong khi những thay đổi trong DNA xảy ra ở mọi tế bào, thì tác động 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 cho tác dụng chọn lọc của kìm tế bào thuốc trên tế bào ung thư. Vì lý do này, nhiều chất kìm tế bào alkyl hóa được sử dụng cho bệnh ung thư điều trị như là một phần của hóa trị. Khi sử dụng lâu dài các chất này, tác hại của chúng càng tăng lên, vì các tế bào phát triển chậm hơn cũng bị biến đổi gen ở mức độ thấp hơn. 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 diễn ra. Trình tự cơ sở không thay đổi. Nhóm metyl chỉ được gắn vào cytidin. 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. Do đó, DNA được sửa đổi, nhưng mã di truyền vẫn còn nguyên vẹn. Do những thay đổi biểu sinh, cơ thể cũng biến đổi dưới dạng những biến đổi của kiểu hình. Chính các quá trình này là nguyên nhân của sự ảnh hưởng của môi trường đến sự hình thành và biểu hiện các tính trạng đặc trưng mà kiểu gen không hoàn toàn 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 biệt của các gen trong các loại tế bào khác nhau.
Bệnh tật và rối loạn
Nền tảng của hóa trị dựa trên tác dụng kìm tế bào của các chất alkyl hóa. Tuy nhiên, đồng thời, các tác dụng phụ nghiêm trọng của các chất hóa trị liệu cũng do tác dụng alkyl hóa của chúng. Các tác nhân 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. Do đó, chúng bị ảnh hưởng nhiều nhất. Tuy nhiên, sự phát triển của các tế bào miễn dịch, tế bào niêm mạc hoặc tế bào mầm cũng bị suy giảm. hóa trị xảy ra, biểu hiện ở việc dễ bị nhiễm trùng, buồn nôn, ói mửa, thiếu máu, rụng tóc, màng nhầy khô và các triệu chứng khó chịu khác. Các tác nhân kìm tế bào quan trọng cho hóa trị đại diện cho các dẫn xuất của nitơhợp chất -lost, alkylsulfonat, nitrosoureas và nhiều nhóm chất khác. Điểm chung của chúng là hiệu ứng alkyl hóa trên DNA, bị phá hủy trong quá trình này. Tất cả các hoạt chất có thể được sử dụng cho bệnh ung thư điều trị, nhưng có các tác dụng phụ khó chịu tương ứng. Nếu một người khỏe mạnh tiếp xúc với các chất này, nguy cơ mắc bệnh ung thư sẽ tăng lên. Tác dụng ngắn hạn của những chất này là ngăn chặn sự phân chia tế bào và làm cho tế bào chết. Những thay đổi dần dần trong DNA trong các tế bào phát triển chậm cũng có thể dẫn dẫn đến sự biến đổi của chúng thành tế bào ung thư trong thời gian dài hơn. Các hợp chất alkyl hóa trong công nghiệp và công nghiệp thực phẩm cũng có tác dụng gây ung thư và gây đột biến trong một số trường hợp. Chúng bao gồm dimethyl sulfat trong công nghiệp hóa chất và lạnh chất khử trùng đimetyl dicacbonat và dietyl dicacbonat trong công nghiệp thực phẩm. Sự metyl hóa của chính cơ thể cũng có thể dẫn đối với các bệnh nếu chúng xảy ra không chính xác. Do đó, tăng hoặc giảm gen hoạt động dựa trên sự methyl hóa DNA. Tuy nhiên, khi quá trình methyl hóa bị lỗi, các bệnh sẽ phát triển. Ví dụ, các khối u có thể phát triển do không chính xác gen sự kích hoạt. Điều này đúng nếu một quy định gen cho sự phân chia tế bào là không hoạt động. Nhưng việc kích hoạt các gen thường không hoạt động cũng có thể dẫn đến sự thoái hóa của các tế bào. Trong các khối u khác nhau, các mô hình methyl hóa khác nhau đối với các mô khỏe mạnh tương ứng đã được tìm thấy. Không quan trọng mức độ metyl hóa quá mạnh hay quá yếu.
