Як алкоголь пошкоджує стовбурові клітини та збільшує ризик раку
Фото: Макс. Піксель

Після сигарет алкоголь - чи не найпоширеніший канцероген, якому люди добровільно піддаються. Як ця проста речовина сприяє раку, все ще не ясно. Але наші останнє дослідження, використовуючи генетично модифікованих мишей, проливає деяке світло на можливий механізм.

Наше попереднє дослідження виявило принциповий механізм, який захищає нас від пошкодження ДНК, спричиненого алкоголем. Перший рівень цього захисту складається з ферменту, який перетворює ацетальдегід - токсичний побічний продукт, що утворюється в організмі при метаболізмі алкоголю, - у нешкідливу речовину.

Другий рівень захисту складається з системи відновлення, яка виправляє пошкодження, які ацетальдегід наносить ДНК. Тепер ми розширили цю роботу, щоб показати, як алкоголь, а згодом і його токсичний побічний продукт, пошкоджують ДНК клітин, що постачають кров - стовбурових клітин крові.

Успадковані дефекти генів, які порушують цей механізм захисту, поширені у людей. Близько 500 мільйонів людей у ​​Південно -Східній Азії не мають біологічної системи боротьби з ацетальдегідом (перший рівень захисту). Люди з цього регіону після вживання алкоголю часто набувають почервонілий колір обличчя, і вони часто погано себе почувають. Вони також мають підвищений ризик раку стравоходу.

Збільшення шкоди в чотири рази

Ми показуємо, що миші, які були генетично модифіковані для наслідування цієї втрати захисту, накопичують у своїх клітинах крові в чотири рази більше пошкоджень після впливу однієї дози алкоголю, тому вони дуже залежать від системи відновлення ДНК, щоб забезпечити, щоб ці клітини не не накопичує незворотних пошкоджень ДНК.

Хоча це досить рідко, у деяких людей відсутня система відновлення ДНК (захист другого рівня), яка усуває пошкодження. Вони страждають від руйнівної хвороби під назвою Анемія Фанконі що призводить до передчасної смерті через втрату кровотворення, раку крові та інших видів раку.


Innersele підписатися графіка


Використовуючи мишей, у яких відсутні обидва механізми захисту, ми безперечно показуємо, що вплив алкоголю викликає пошкодження хромосом у клітинах крові, що призводить до перебудови їх хромосом - структур у ядрі клітин, де упакована ДНК. Використовуючи найсучаснішу технологію секвенування ДНК, ми розшифрували геноми рідкісних стовбурових клітин, які постачають кров у цих мишей, і показали, як вони змінюються цим пошкодженням.

Пошкодження геному стовбурових клітин може спричинити їх дисфункцію. Однак, оскільки ці життєво важливі клітини породжують велику кількість спеціалізованих клітин крові, змінений геном одиничних стовбурових клітин може бути переданий багатьом дочірнім клітинам. Змінені геноми в кінцевому підсумку призводять до змінених генів, які в деяких випадках змушують клітини ставати раковими.

Ніякої впевненості, але цінні нові знання

Ми перш за все вивчали клітини крові у наших мишей, але не можемо точно сказати, що алкоголь викликає рак крові. Однак загальновідомо, що алкоголь впливає на вироблення крові. Наші результати певною мірою пояснюють, чому це відбувається.

Основною перевагою дослідження крові є те, що її легко дослідити експериментально. Особливо це стосується стовбурових клітин крові, які можна кількісно оцінити та функціонально оцінити за допомогою методики, відомої як трансплантація кісткового мозку. Це передбачає трансплантацію стовбурових клітин, які можна побачити в миші, у якої більше немає таких клітин. З часом трансплантовані стовбурові клітини починають виробляти нову кров, і ефективність цього залежить від придатності пересаджених стовбурових клітин. Таким чином, аналіз стовбурових клітин крові дає змогу зрозуміти, як алкоголь може пошкодити інші стовбурові клітини в організмі, наприклад, ті, що роблять кишечник і печінку.

БесідаНаше нове дослідження пояснює, як алкоголь пошкоджує ДНК у наших життєво важливих стовбурових клітинах. Хоча ми показуємо, що це пошкодження обмежене надійним захисним механізмом, спадкова дисфункція цього механізму поширена у людей. Тим не менш, також важливо підкреслити, що, як і всі захисні механізми, вони не є досконалими і можуть бути перевантажені. Більшість живих організмів на Землі, починаючи від бактерій і закінчуючи ссавцями, також мають цей захисний механізм, але, на відміну від людей, вони ще не розвинули можливості виробництва алкоголю в промислових масштабах для споживання.

про автора

Кетан Пател, професор Кембриджського університету. Є молекулярним біологом з ЛМБ МРЦ

Ця стаття була спочатку опублікована на Бесіда. Читати оригінал статті.

Схожі книги:

at InnerSelf Market і Amazon