2.25. Jak powstają nowotwory? Opracowała Bożena Smolik Konsultant Arleta Poręba-Konopczyńska

Mutacje Kod genetyczny wszystkich organizmów jest bardzo wrażliwy na wpływ różnych czynników środowiska. Wszystkie czynniki, które wywołują zmiany w DNA, nazywamy mutagenami, natomiast zmiany powstałe w strukturze materiału genetycznego mutacjami. Mutacje, są to trwałe zmiany w materiale genetycznym (w genach). Mogą one powstawać spontanicznie, bez wyraźnej przyczyny, lub pod wpływem czynników mutagennych. Do naturalnych czynników oddziałujących na zapis genetyczny należą: - Promieniowanie UVA, UVB - Promieniowanie kosmiczne - Promieniowanie radioaktywnych pierwiastków skorupy ziemskiej, np. radu Wraz z rozwojem cywilizacji przemysłowej człowiek zaczął produkować substancje obce środowisku, które wyjątkowo agresywnie oddziałują na kod genetyczny. Są to między innymi: - Azbest - Nikotyna - Smoły - Pestycydy - Dioksyny i furany

Choroby nowotworowe Nowotwór to grupa komórek, których podział przestał być kontrolowany przez organizm. Przyczyną powstania nowotworu może być mutacja genów, które odpowiadają za tworzenie się w organizmie ważnych białek, regulujących prawidłowe funkcjonowanie komórek. Przyczyną powstawania nowotworu może być również wrodzona podatność organizmu na zmiany genetyczne, zaburzenia odporności, niektóre zaburzenia hormonalne, niekiedy starzenie się organizmu. Prowadzi to do nienaturalnego rozrostu tkanki nowotworowej. Komórki nowotworowe tracą zdolność różnicowania się w określone tkanki.

Czynniki mutagenne Czynniki mutagenne FIZYCZNE promieniowanie - jonizujące - rentgenowskie -ultrafioletowe CHEMICZNE dioksyny benzopiren azbest alkohol BIOLOGICZNE wirusy pleśnie

promieniowanie Mechanizm powstawania nowotworów Genom człowieka zawiera geny, które odpowiadają za prawidłowy podział, wzrost i różnicowanie się komórek w odpowiednie tkanki. Dzięki temu młode organizmy rozwijają się, a u dojrzałych i starych następuje zastępowanie obumarłych komórek nowymi. Schemat przedstawia zaburzenia w funkcjonowaniu tych genów. Substancje rakotwórcze Mutacje genowe onkogeny Komórka nowotworowa Niekontrolowane podziały komórek Niekontrolowany rozrost tkanki NOWOTWÓR

Promieniowanie UV Nowotwory skóry to poważny problem zdrowotny występujący coraz częściej w Europie i na świecie. W Stanach Zjednoczonych szacuje się, że ryzyko rozwoju raka skóry dotyczy jednego na pięciu mieszkańców. Częstość zachorowań na raki skóry zwiększa się rocznie od 5-7 %. Głównym czynnikiem odpowiedzialnym za ich powstawanie jest promieniowanie UVB i UVA, pod wpływem których dochodzi do uszkodzeń i mutacji DNA komórek naskórka. Raki skóry rozwijają się na podłożu istniejących uprzednio zmian chorobowych, które określamy mianem stanów przedrakowych. Najczęstszym z nich jest rogowacenie słoneczne. Rogowacenie słoneczne to złuszczające, nadmiernie rogowaciejące zmiany skóry okolic poddawanych przez lata ekspozycji na promieniowanie słoneczne. Występuje najczęściej u osób starszych o jasnej karnacji i narażonych na promieniowanie słoneczne: rolników, marynarzy, sportowców, wielbicieli opalania. Coraz częściej cechy rogowacenia słonecznego spotyka się u osób młodych nadużywających kąpieli słonecznych w naturze, solariów, nie stosujących się do zalecanych zasad fotoprotekcji. Najgroźniejszym nowotworem skóry jest czerniak złośliwy.

Benzopiren Benzopiren -związek organiczny, węglowodór, znajdujący się w dymie papierosowym, będący jednym z najważniejszych czynników rakotwórczych. Ryzyko zachorowania na nowotwór wzrasta od kilku do kilkunastu razy u osoby palącej ( w zależności od liczby wypalanych dziennie papierosów i czasu trwania nałogu). Palacze narażeni są najbardziej na nowotwory płuc, krtani, jamy ustnej, przełyku, nerek, pęcherza moczowego i trzustki.

Bierni palacze Wdychanie dymu papierosowego przez osoby niepalące, czyli palenie bierne, jest równie szkodliwe, jak czynne palenie papierosów.

Wpływ diety- nadmiar Na częstość występowania nowotworów, szczególnie układu pokarmowego, mają wpływ również składniki diety każdego człowieka. Nadmierne spożywanie niektórych z pokarmów wpływa na podwyższenie ryzyka powstania i rozwoju nowotworu: 1. Nadmierne spożywanie produktów wędzonych. 2. Nadmierne spożywanie tłuszczów zwierzęcych. 3. Spożywanie potraw grilowanych i przypalonych. 4. Spożywanie niektórych konserwantów i sztucznych barwników w żywności.

Wpływ diety- niedobór Brak pewnych składników odżywczych w pokarmach może również sprzyjać pojawianiu się choroby. Mała zawartość owoców i warzyw w codziennej diecie wiąże się z brakiem witamin A, C i B, które zostały nazwane przeciwutleniaczami. Przeciwutleniacze chronią organizm przed powstaniem onkogenów

Alkohol Alkohol to również czynnik rakotwórczy. U osób nadużywających alkoholu wzrasta ryzyko zachorowania na raka wątroby.

Azbest To grupa związków chemicznych, mających włóknistą postać. Łamanie i kruszenie azbestu uwalnia mikroskopijne włókna, które unoszą się w powietrzu i mogą wnikać do płuc, wbijając się w nabłonek pęcherzyków płucnych i wywołując przez to choroby nowotworowe.

Dioksyny i furany To jedne z najbardziej rakotwórczych substancji. Powstają w czasie spalania plastiku, opon i oleju. Ludzie, którzy dopuszczają się spalania tych substancji w paleniskach domowych narażają siebie, swoich bliskich i innych na choroby nowotworowe.

Czynniki biologiczne Toksyny, wytwarzane przez niektóre wirusy i grzyby pleśniowe mają działanie onkogenne. Zarodniki grzybów pleśniowych, np. pleśniaka czarnego, dostających się do powietrza z zagrzybionych ścian, również wywołują nowotwory. Niektóre wirusy (np. wirus opryszczki), przyłączające się do genomu gospodarza również mogą wywoływać choroby nowotworowe.

Nowotwory łagodne Wcześnie wykryte i odpowiednio leczone nowotwory łagodne nie są niebezpieczne dla organizmu. Stanowią odgraniczone od sąsiednich tkanek skupienia komórek, zwane guzami. Nie rozprzestrzeniają się w organizmie i nie odrastają po chirurgicznym usunięciu.

Nowotwory złośliwe Nowotwory złośliwe są połączone z sąsiadującymi tkankami. Pojedyncze komórki z onkogenami wydostają się z guza, przedostają się do naczyń krwionośnych i wraz z krwią wędrują do innych narządów. Tam osadzają się i proces tworzenia guzów rozpoczyna się od nowa – tzw. przerzuty. Nowotwory złośliwe niszczą zdrowe tkanki i są trudne do chirurgicznego usunięcia.

Statystyki Przyczyny zgonów na raka w Europie 1. Niewłaściwa dieta – 35% 2. Palenie papierosów – 22% 3. Nadużywanie alkoholu – 12% 4. Infekcje wirusowe – 10% 5. Przyjmowanie hormonów – 7% 6. Choroby zawodowe – 4% 7. Dodatki do żywności – 2% 8. Zanieczyszczenie środowiska – 2% 9. Inne – 6%

Czy zapobieganie jest możliwe? Zjawisko powstawania i gromadzenia się mutacji w materiale genetycznym każdego człowieka wraz z upływem czasu jest nieuniknione. Pojawienie się choroby nowotworowej jest więc bardziej prawdopodobne u ludzi starych niż młodych i dojrzałych. Unikanie mutagenów od początku życia to najważniejszy i najskuteczniejszy sposób spowolnienia i złagodzenia zmian, które nieuchronnie zachodzą w naszym materiale genetycznym. Bardzo istotna jest stała i systematyczna kontrola stanu zdrowia (tzw. badania okresowe, badania profilaktyczne). Najczęściej ludzie lekceważą znaczenie wczesnego wykrywania chorób w powodzeniu leczenia, lub myślą, że dana choroba ich nie dotyczy. Błędne jest też myślenie, że jeśli nie ma żadnych objawów, to nie jest się chorym. Wiele chorób nie powoduje żadnych dolegliwości. Jeśli ludzie zgłaszają się do lekarza zbyt późno i wyleczalność ich drastycznie maleje.

Zadania 1. Znając przyczyny powstawania nowotworów wymień cztery sposoby zapobiegania im. 2. Wymień trzy grupy czynników mutagennych. 3. Podaj, jakie składniki pożywienia chronią nas przed nowotworami. 4. Podaj nazwę najgroźniejszego nowotworu skóry. 5. Wyjaśnij, dlaczego takie ważne są badania profilaktyczne w skuteczności leczenia nowotworów.

Źródła W.Lewiński,J.Prokop, Biologia 2, Operon, Gdynia, 2004 J.Loritz-Dobrowolska i wsp., Biologia, Operon, Gdynia, 2007 B.Sągin, M.Sęktas, Puls życia, Nowa Era, 2008 B.Klimuszko, Biologia III, Żak, Warszawa 2001 E.Kłos i wsp., Ciekawa biologia, WSiP, Warszawa, 2002 E.Wierbiłowicz, Biologia, ABC, Poznań, 2001 B.Potocka, W.Górski, Biologia 2, MAC Edukacja,2003 Z.Sendecka i wsp., Vademecum, Operon, 2008r.