Alkilasi

SEBUAH Alkilasi menunjukkan transfer gugus alkil dari satu molekul ke molekul lainnya. Alkilasi memiliki efek mutagenik dan karsinogenik, karena DNA dan RNA sering diserang dan diubah oleh agen alkilasi. Agen yang disebut alkylating digunakan dalam pengobatan, di satu sisi, untuk menghambat pertumbuhan sel sebagai sitostatika dan, di sisi lain, memicu kanker atau menyebabkan kerusakan genetik pada keturunannya.

Apa alkilasi itu?

Zat kimia tertentu mengembangkan efek mutagenik dan karsinogenik karena kemampuannya menyebabkan alkilasi. Selama alkilasi, gugus alkil dipindahkan. Metilasi adalah kasus khusus alkilasi. Gugus metil juga termasuk dalam gugus alkilena. Namun, metilasi selalu berlangsung di dalam tubuh dalam kondisi fisiologis, sedangkan gugus alkil dengan lebih dari satu atom karbon biasanya disebabkan oleh zat eksogen.

Metilasi DNA bertanggung jawab atas perubahan epigenetik. Banyak reaksi metilasi lainnya juga terjadi di dalam organisme. Dalam prosesnya, gugus metil dipindahkan ke gugus fungsi tertentu seperti gugus hidroksil, amino atau sulfhidril.

Ketika etil, propil atau bahkan gugus alkil rantai yang lebih tinggi ditransfer, materi genetik sangat terganggu. Semakin banyak gugus alkil yang mengikat DNA, semakin sering untai DNA tersebut putus. Selain itu, untaian yang berbeda juga dapat dihubungkan satu sama lain. Bagaimanapun, alkilasi rantai tinggi selalu menyebabkan perubahan pada molekul asam nukleat. Akibat perubahan asam nukleat tersebut antara lain pertumbuhan sel terhambat.

Fungsi & tugas

Karena efek alkilasi yang menghambat pertumbuhan, ada kemungkinan aplikasi dalam perang melawan kanker. Meskipun senyawa alkilasi bersifat karsinogenik, senyawa ini juga dapat menghentikan pertumbuhan sel kanker yang ada tanpa hambatan. Dengan menghancurkan DNA, pertumbuhan sel yang berkembang biak (sel yang membelah) terputus pada apa yang disebut pos pemeriksaan siklus sel. Sel itu perlahan mati. Ini berlaku untuk sel kanker dan sel yang mengalami pertumbuhan kuat dalam kondisi fisiologis, seperti sel kekebalan, sel membran mukosa, sel akar rambut, dan sel germinal.

Di setiap sel ada perubahan pada DNA, tetapi efek dan intensitasnya paling besar pada sel yang berkembang biak. Oleh karena itu, sel-sel yang membelah dengan sangat cepat adalah yang paling terpengaruh. Ini adalah dasar untuk efek selektif sitostatika pada sel kanker. Itulah sebabnya banyak sitostatika alkilasi digunakan dalam terapi kanker sebagai bagian dari kemoterapi.

Dengan penggunaan zat-zat ini dalam jangka panjang, bahaya mereka meningkat, karena pada tingkat yang lebih rendah, sel-sel yang tumbuh lebih lambat dimodifikasi secara genetik. Dalam kasus khusus metilasi, sebagian besar DNA juga dimetilasi. Namun, tidak ada perubahan genetik. Urutan dasar dipertahankan. Kelompok metil hanya terikat pada sitidin. Area DNA yang dimetilasi tidak aktif, sehingga kode genetik tidak lagi dapat dibaca di sini. Ini menyebabkan perubahan epigenetik pada DNA. Jadi DNA dimodifikasi, dimana kode genetik diawetkan.

Karena perubahan epigenetik, tubuh juga berubah dalam bentuk modifikasi fenotipe. Proses inilah yang bertanggung jawab atas pengaruh lingkungan pada perkembangan dan ekspresi sifat-sifat karakteristik yang tidak sepenuhnya ditentukan oleh genotipe. Diferensiasi sel individu menjadi organ dan jaringan yang berbeda juga berkaitan dengan perubahan epigenetik. Diferensiasi disebabkan oleh aktivitas gen yang berbeda pada tipe sel yang berbeda.

Penyakit & penyakit

Dasar dari kemoterapi didasarkan pada efek sitostatik dari zat-zat alkilasi. Namun, pada saat yang sama, efek samping yang kuat dari obat kemoterapi juga disebabkan oleh efek alkilasi mereka. Bahan aktif ini mengembangkan efek terapeutiknya melawan kanker karena pengaruh penghambat pertumbuhannya pada sel. Sel kanker tumbuh paling cepat. Itulah mengapa mereka paling terpengaruh.

Namun, sel imun, sel membran mukosa atau sel germinal juga mengalami gangguan pertumbuhannya. Akibatnya, ada efek samping kemoterapi yang diketahui, yang memanifestasikan dirinya dalam kerentanan terhadap infeksi, mual, muntah, anemia, rambut rontok, selaput lendir kering dan gejala tidak menyenangkan lainnya.

Agen sitostatik penting untuk kemoterapi adalah turunan dari senyawa nitrogen mustard, alkil sulfonat, nitrosoureas, dan berbagai kelompok zat lainnya. Kesamaan dari mereka semua adalah efek alkilasi pada DNA, yang dihancurkan dalam proses tersebut. Semua bahan aktif dapat digunakan untuk terapi kanker, tetapi memiliki efek samping yang tidak menyenangkan. Jika orang yang sehat bersentuhan dengan zat-zat ini, risiko terkena kanker meningkat.

Efek jangka pendek dari zat ini adalah menghentikan pembelahan sel dan sel mati. Perubahan bertahap dalam DNA pada sel yang tumbuh perlahan juga dapat menyebabkan konversi menjadi sel kanker dalam jangka panjang.

Senyawa kimia alkilasi dalam industri dan industri makanan juga memiliki efek karsinogenik dan mutagenik. Ini termasuk dimetil sulfat dalam industri kimia dan disinfektan dingin dimetil dikarbonat dan dietil dikarbonat dalam industri makanan.

Metilasi tubuh sendiri juga dapat menyebabkan penyakit jika salah. Peningkatan atau penurunan aktivitas gen didasarkan pada metilasi DNA. Namun, ketika metilasi rusak, penyakit berkembang. Aktivasi gen yang salah dapat menyebabkan tumor, misalnya. Ini benar ketika gen pengatur untuk pembelahan sel tidak aktif. Namun, aktivasi gen yang seharusnya tidak aktif dapat menyebabkan degenerasi sel. Pola metilasi berbeda ditemukan di berbagai tumor dibandingkan dengan jaringan sehat yang sesuai. Tidak masalah apakah tingkat metilasi terlalu kuat atau terlalu lemah.