credit pentru fotografie: Pixel maxim

După țigări, alcoolul este probabil cel mai frecvent cancerigen la care oamenii se expun voluntar. Totuși, modul în care această substanță simplă promovează cancerul nu a fost clar. Dar a noastră ultimul studiu, folosind șoareci modificați genetic, aruncă o lumină asupra posibilului mecanism.

Cercetările noastre anterioare au dezvăluit mecanismul principal care ne protejează de deteriorarea ADN-ului indusă de alcool. Primul nivel al acestei protecții constă într-o enzimă care transformă acetaldehida - un produs secundar toxic creat în organism atunci când alcoolul este metabolizat - într-o substanță inofensivă.

Al doilea nivel de protecție constă într-un sistem de reparații care remediază daunele pe care acetaldehida le provoacă ADN-ului. Acum am extins această lucrare pentru a arăta cum alcoolul și, ulterior, produsul său secundar toxic, deteriorează ADN-ul celulelor care furnizează sânge - celula stem din sânge.

Defectele genetice moștenite care afectează acest mecanism de protecție sunt frecvente la om. Aproximativ 500 de milioane de oameni din Asia de Sud-Est nu au sistemul biologic pentru tratarea acetaldehidei (primul nivel de protecție). Oamenii din această regiune au adesea un ten roșu după ce au consumat alcool și se simt adesea rău. De asemenea, acestea prezintă un risc crescut de cancer esofagian.

Creșterea de patru ori a daunelor

Arătăm că șoarecii care au fost modificați genetic pentru a emula această pierdere de protecție acumulează de patru ori mai multe leziuni ale ADN-ului în celulele sanguine după expunerea la o singură doză de alcool, astfel încât sunt foarte dependenți de sistemul de reparare a ADN-ului pentru a se asigura că aceste celule nu Nu acumulezi daune ireversibile ale ADN-ului.

Deși este destul de rar, unii oameni nu au sistemul de reparare a ADN-ului (protecția de nivelul doi) care anulează daunele. Ei suferă de o boală devastatoare numită Anemia lui Fanconi care duce la moarte prematură din cauza pierderii producției de sânge, a cancerului de sânge și a altor tipuri de cancer.

Folosind șoareci cărora le lipsește ambele mecanisme de protecție, demonstrăm în mod concludent că expunerea la alcool provoacă leziuni ale cromozomilor din celulele sanguine rezultând rearanjări ale cromozomilor lor - structurile din nucleul celulelor în care ADN-ul este ambalat. Folosind tehnologia de secvențiere a ADN-ului de ultimă generație, am descifrat genomul celulelor stem rare care furnizează sângele acestor șoareci și am arătat cum sunt modificați de această deteriorare.

Deteriorarea genomului celulelor stem poate determina disfuncționalitatea acestora. Cu toate acestea, deoarece aceste celule vitale dau naștere unui număr mare de celule sanguine specializate, genomul modificat al celulelor stem unice poate fi transmis mai multor celule fiice. Genomul modificat duce în cele din urmă la modificarea genelor, care, în unele cazuri, determină celulele să devină canceroase.

Fără certitudine, dar noi perspective valoroase

Am studiat în primul rând celulele sanguine la șoareci, dar nu putem spune cu certitudine că alcoolul provoacă cancer de sânge. Cu toate acestea, se știe că alcoolul afectează producția de sânge. Rezultatele noastre explică, într-o oarecare măsură, de ce se întâmplă acest lucru.

Principalul avantaj al studierii sângelui este că este ușor de examinat experimental. Acesta este în special cazul celulelor stem din sânge, care pot fi cuantificate și evaluate funcțional printr-o tehnică cunoscută sub numele de transplant de măduvă osoasă. Aceasta implică transplantul de celule stem pe care cineva ar dori să le evalueze într-un șoarece care nu mai are astfel de celule. De-a lungul timpului, celulele stem transplantate încep să producă sânge nou, iar eficacitatea acestui lucru se referă la starea de sănătate a celulei stem transplantate. Deci, analiza celulelor stem din sânge oferă o fereastră în modul în care alcoolul poate deteriora alte celule stem din corp, cum ar fi cele care produc intestinul și ficatul.

Noua noastră cercetare explică modul în care alcoolul dăunează ADN-ului din celulele stem vitale. Deși arătăm că aceste daune sunt limitate de un mecanism de protecție robust, disfuncția moștenită a acestui mecanism este frecventă la oameni. Cu toate acestea, este de asemenea important să subliniem că, la fel ca toate mecanismele de protecție, acestea nu sunt perfecte și pot fi copleșite. Cele mai multe vieți de pe Pământ, de la bacterii la mamifere, posedă, de asemenea, acest mecanism de protecție, dar, spre deosebire de oameni, nu au dezvoltat încă capacitatea de a produce alcool la scară industrială pentru consum.

Despre autor

Ketan Patel, profesor, Universitatea din Cambridge. Este biolog molecular la MRC LMB

Acest articol a fost publicat inițial Conversaţie. Citeste Articol original.

Cărți asemănătoare:

at InnerSelf Market și Amazon