Αντιμεταλλαξιογόνo

Αντιμεταλλαξιογόνα ή αντιμεταλλαξιγόνα ή αντιμεταλλαξογόνα (Antimutagens) είναι οι παράγοντες που παρεμβαίνουν στη μεταλλαξιογονικότητα μιας ουσίας.^[1] Η παρέμβαση μπορεί να είναι με τη μορφή πρόληψης του μετασχηματισμού μιας προμεταλλαξιογόνου ένωσης σε πραγματικό ενεργό μεταλλαξιογόνο, αδρανοποίησης ή με άλλο τρόπο την πρόληψη της αντίδρασης μεταλλαξιογόνου-DNA.^[2] Τα αντιμεταλλαξιογόνα μπορούν να ταξινομηθούν σε: απομεταλλαξιογόνα, που αδρανοποιούν τις χημικές αλληλεπιδράσεις πριν το μεταλλαξιογόνο επιτεθεί στα γονίδια και βιοαντιμεταλλαξιογόνα, που σταματούν τη διαδικασία της μετάλλαξης μία φορά μετά την καταστροφή των γονιδίων από μεταλλαξιογόνα.^[2] Υπάρχει μια σειρά από φυσικά αντιμεταλλαξιογόνα που δείχνουν την αποτελεσματική τους δράση.^[3][4][5]

Παραδείγματα αντιμεταλλαξιογόνων

Μικροθρεπτικά συστατικά

Θρεπτικά συστατικά όπως βιταμίνες και μέταλλα είναι παραδείγματα μικροθρεπτικών συστατικών (micronutrients) που είναι απαραίτητα για τη σωστή διατήρηση της ομοιόστασης του μεταβολισμού στον άνθρωπο και σε άλλα είδη. Τα μικροθρεπτικά συστατικά επισημαίνεται επίσης ότι διαδραματίζουν ρόλο στη σταθερότητα του γονιδιώματος ενεργώντας ως πιθανοί αντιμεταλλαξιογόνοι παράγοντες ^[6](δείτε τα παρακάτω παραδείγματα):

• Καροτενοειδή: Πρόκληση επιδιόρθωσης του DNA μεμονωμένης θραύσης με μηχανισμό επανασύνδεσης και εξάλειψη της 8-οξογουανίνης που συνήθως προκύπτει από την οξειδωτική καταπόνηση στα κύτταρα.
• Βιταμίνες: Μπορούν να προκαλέσουν προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο μέσω της ενεργοποίησης του p53 και της αύξησης των κυτταρικών μηχανισμών κατά των θραύσεων του κλώνου.
• Πολυφαινολικά φλαβονοειδή: Βρέθηκε ότι εκτελούν αντιμεταλλαξιογόνο δράση μέσω της αύξησης της έκφρασης OGG1, που είναι ένα ένζυμο υπεύθυνο για την απομάκρυνση της 8-οξογουανίνης, ενός μεταλλαξιογόνου προϊόντος που δημιουργείται μετά την έκθεση των κυττάρων σε οξειδωτική καταπόνηση. Αύξηση της επιδιόρθωσης μιας θραύσης με επανασύνδεση και επαγωγή γονιδίων που σχετίζονται με βάση και επιδιόρθωση της εκτομής των νουκλεοτιδίων όπως XPA και XPC.
• Σελήνιο: Προκαλεί τον προγραμματισμένο κυτταρικό θάνατο μέσω πολλών οδών σηματοδότησης καθώς και προστατεύει τα κύτταρα από κυτταρική βλάβη που προκαλείται από την οξειδωτική καταπόνηση.
• Μαγνήσιο: Ουσιαστικά απαραίτητο για τη διαδικασία επιδιόρθωσης της εκτομής των νουκλεοτιδίων όπου σε κύτταρα που υποβλήθηκαν σε αγωγή χωρίς αυτό το μικροθρεπτικό συστατικό η επιδιόρθωση ήταν εξασθενημένη.^[7]

Αναστολείς υπεριώδους

Τα αντηλιακά είναι προϊόντα ευρέως γνωστά από την ικανότητά τους να προστατεύουν το δέρμα από τα ηλιακά εγκαύματα. Τα ενεργά συστατικά που υπάρχουν στα αντηλιακά μπορεί να ποικίλλουν, επηρεάζοντας έτσι τον μηχανισμό προστασίας από την υπεριώδη ακτινοβολία, η οποία μπορεί να γίνει μέσω της απορρόφησης ή της ανάκλασης της υπεριώδους ενέργειας.^[8] Καθώς η υπεριώδης ακτινοβολία μπορεί να προκαλέσει μεταλλάξεις καταστρέφοντας το DNA, το αντηλιακό θεωρείται αντιμεταλλαξιογόνος ένωση καθώς εμποδίζει τη δράση της υπεριώδους ακτινοβολίας στην πρόκληση μεταλλαξιογένεσης στα κύτταρα. Βασικά το αντηλιακό αναστέλλει τη διείσδυση του μεταλλαξιογόνου.^[9]

Ογκοκατασταλτικά γονίδια

Αυτά τα γονίδια έχουν τη λειτουργία της προστασίας των κυττάρων έναντι της συμπεριφοράς που μοιάζει με όγκο, όπως υψηλότεροι ρυθμοί πολλαπλασιασμού και απεριόριστη ανάπτυξη. Είναι σύνηθες να βρίσκουμε αυτά τα γονίδια ρυθμισμένα προς τα κάτω ή ακόμα και απενεργοποιημένα στα καρκινικά κύτταρα. Έτσι, τα ογκοκατασταλτικά γονίδια μπορούν να αναγνωριστούν ως αντιμεταλλαξιογόνοι παράγοντες.^[10]

• TP53: Αυτό το γονίδιο κωδικοποιεί την πρωτεΐνη p53, η οποία είναι γνωστό ότι δρα στην αποπτωτική οδό σηματοδότησης και περιγράφεται επίσης ότι είναι σημαντική για την επιδιόρθωση της εκτομής της θραύσης των κυττάρων που είχαν υποστεί βλάβη στο DNA τους. Το p53 είναι ένας μεταγραφικός παράγοντας που εμπλέκεται στη μεταγραφή πολλών γονιδίων, μερικά από τα οποία σχετίζονται με τη διαδικασία της κυτταρικής απόκρισης έναντι της βλάβης του DNA. Ορισμένοι τύποι καρκίνου εμφανίζουν υψηλή συχνότητα χαμηλότερων ή ακόμα και απουσιών επιπέδων έκφρασης αυτής της πρωτεΐνης, διατηρώντας τη σημασία του έναντι της μεταλλαξιογένεσης.^[11]
• PTEN: Το PTEN είναι ένα άλλο γονίδιο που θεωρείται ογκοκατασταλτικό και δρα μέσω της αδρανοποίησης της οδού PI3K-AKT που οδηγεί στην ανάπτυξη και την επιβίωση των κυττάρων. Με άλλα λόγια, αυτό το γονίδιο είναι σημαντικό για να προκαλέσει τη διακοπή της κυτταρικής ανάπτυξης αποφεύγοντας μεταγενέστερες επιδράσεις και συνέπειες μεταλλαξιογένεσης.^[12]

Παραπομπές

1. «The database and ontology of Chemical Entities of Biological Interest». EMBL-EBI, European Molecular Biology Laboratory, Wellcome Trust Genome Campus. 
2. Kada, Tsuneo· Inoue, Tadashi· Ohta, Toshihiro· Shirasu, Yasuhiko (1986). «Antimutagens and their Modes of Action». Antimutagenesis and Anticarcinogenesis Mechanisms. Basic Life Sciences. 39. σελίδες 181–196. doi:10.1007/978-1-4684-5182-5_15. ISBN 978-1-4684-5184-9. PMID 3533041. 
3. Renner, H.W.; Münzner, R. (April 1991). «The possible role of probiotics as dietary antimutagens». Mutation Research Letters 262 (4): 239–245. doi:10.1016/0165-7992(91)90090-q. PMID 1708108. 
4. Mitscher, Lester A.; Telikepalli, Hanumaiah; McGhee, Eva; Shankel, Delbert M. (1996-02-19). «Natural antimutagenic agents». Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis 350 (1): 143–152. doi:10.1016/0027-5107(95)00099-2. PMID 8657175. 
5. E. Wall, Monroe (1992). «Antimutagenic Agents from Natural Products». Journal of Natural Products 55 (11): 1561–1568. doi:10.1021/np50089a002. PMID 1479376. 
6. Arigony, AL; de Oliveira, IM; Machado, M; Bordin, DL; Bergter, L; Prá, D; Henriques, JA (2013). «The influence of micronutrients in cell culture: a reflection on viability and genomic stability.». BioMed Research International 2013: 597282. doi:10.1155/2013/597282. PMID 23781504. 
7. Collins, AR; Azqueta, A; Langie, SA (April 2012). «Effects of micronutrients on DNA repair». European Journal of Nutrition 51 (3): 261–79. doi:10.1007/s00394-012-0318-4. PMID 22362552. 
8. Maslin, DL (November 2014). «Do suncreens protect us?». International Journal of Dermatology 53 (11): 1319–23. doi:10.1111/ijd.12606. PMID 25208462. 
9. De Flora, S (18 June 1998). «Mechanisms of inhibitors of mutagenesis and carcinogenesis». Mutation Research 402 (1–2): 151–8. doi:10.1016/s0027-5107(97)00292-3. PMID 9675264. 
10. Hausman, Geoffrey M. Cooper ; Robert E. (2003). The cell (3 έκδοση). Washington, DC: ASM Press [u.a.] ISBN 978-0878932146. 
11. Zurer, I; Hofseth, LJ; Cohen, Y; Xu-Welliver, M; Hussain, SP; Harris, CC; Rotter, V (January 2004). «The role of p53 in base excision repair following genotoxic stress.». Carcinogenesis 25 (1): 11–9. doi:10.1093/carcin/bgg186. PMID 14555612. 
12. Song, MS; Salmena, L; Pandolfi, PP (4 April 2012). «The functions and regulation of the PTEN tumour suppressor.». Nature Reviews. Molecular Cell Biology 13 (5): 283–96. doi:10.1038/nrm3330. PMID 22473468. 

Παραπέρα μελέτη

• Ramel, Class (1986). «Inhibitors of mutagenesis and their relevance to carcinogenesis: Report by ICPEMC expert group on antimutagens and desmutagens». Mutation Research/Reviews in Genetic Toxicology 168 (1): 47–65. doi:10.1016/0165-1110(86)90021-7. PMID 3520303. 
• Stavric, B (1994). «Antimutagens and anticarcinogens in foods». Food and Chemical Toxicology 32 (1): 79–90. doi:10.1016/0278-6915(84)90040-1. PMID 8132169. https://archive.org/details/sim_food-and-chemical-toxicology_1994-01_32_1/page/79. 
• Hartman, Philip E.; Shankel, Delbert M. (1990). «Antimutagens and anticarcinogens: a survey of putative interceptor molecules». Environmental and Molecular Mutagenesis 15 (3): 145–182. doi:10.1002/em.2850150305. PMID 2185012.