A rákos sejtekben folyamatos az osztódásért felelős jel. Ez a jel micsoda? Ha a jel leáll normálisra áll vissza a sejt osztódás?

A rákos sejtek kialakulása egy összetett folyamat. Szerepet játszik benne a sejtosztódás feletti kontroll megszűnése és a programozott sejthalál működésének hibája (a mutáns sejtek így nem pusztulnak el). A rák kialakulásában egyszerre játszik szerepet az onkogének aktiválódása és a tumor szupresszor gének inaktivációja/elromlása.

Az onkogének olyan genetikai elemek, amelyek rák kialakulását idézik elő. Úgy nevezett proto-onkogének mutációjával jönnek létre. A proto-onkogének a sejtosztódás szabályozásában szerepet játszó létfontosságú gének. Ha mutáció történik bennük, az a sejtek korlátlan osztódásához vezethet.

A tumor szupresszor gének (egyik) fő szerepe a tumorok kialakulásának gátlása. Megakadályozzák a korlátlan sejtosztódást, illetve ha a sejt hibás működését érzékelik, beindítják a programozott sejthalál folyamatát. Ha ezek a gének mutációt szenvednek, a sejtosztódás kontrollja megszűnik, és a sejt nem tudja elpusztítani magát, hogy a hiba elterjedését meggátolja.

Azaz a tumor kialakulását nm elsősorban külső tényezők okozzák (bár azok is szerepet játszanak benne), hanem a sejt működésének hibája. (Például egy sejtfelszíni receptor hibája miatt akkor is végbemegy a sejtosztódás, amikor nem kötődik hozzá az osztódást serkentő hormon.)

[link]

[link]

[link]

Dióhéjban ennyi a rákok kialakulása, de persze a valóságban ez ennél jóval összetettebb folyamat, ma is számos új eredményt hoz a rák kialakulásának kutatása.

A sejtosztódás (sejtciklus) szabályozása nagyon összetett folyamat. A közvetlen szabályozásban is sok fehérje vesz részt, de közvetve rengeteg külső és belső hatás befolyásolhatja. A sejtciklus fő szabályozói a ciklinek és a ciklein-depednens kinázok (olyan, ciklin függő enzimek, melyek képesek foszforilálni más fehérjéket). Azáltal, hogy a kinázok fehérjéket foszforilálnak, aktiválják a szükséges enzimeket, fehérjéket. Az, hogy milyen enzimeket aktiválnak, befolyásolja, hogy mi történik a sejtben (pl. megindul a DNS másolás, vagy osztódni kezd a sejt, ...). Mindez attól függ, mely kinázok lesznek aktívak, ez pedig attól függ, milyen ciklinek vannak jelen a sejtben. Tehát a sejtosztódást elő lehet segíteni a megfelelő ciklinek termelésének serkentésével. Ugyanakkor vannak olyan fehérjék is, amelyek képesek a kinázok működését, és ezáltal a sejciklus következő szakaszába való lépést gátolni. Általában ilyen fehérjéket kódolnak a tumor szupresszor gének.

[link]

A sejtciklus során vannak ellenőrzési pontok. Ha ekkor valamilyen hiba van a sejtben (például sérül a DNS), akkor a tumor szupresszor gének aktiválódnak, és nem engedik a sejtet továbbléni a következő szakaszba.

[link] _checkpoint

Ez a gátló hatás csak akkor szűnik meg, ha mutációt szenvednek ezek a gének, és vagy nem termelnek fehérjét, vagy a fehérjék hibás szerkezetűek, nem működőképesek.

[link]

A hormonok csak közvetve befolyásolják a sejtciklust. Azáltal, hogy a receptorhoz kapcsolódnak, egy jelátviteli utat aktiválnak. Ennek az eredménye végső soron a génműködés változása lesz. A hormonok leggyakrabban ún. transzkripciós faktorok génjeit aktiválják. A transzkripciós faktorok specifikus DNS kötő fehérjék, amelyek képesek gének aktivitását befolyásolni (ki- vagy bekapcsolni géneket). Tehát ha egy transzkripciós faktor elkezd termelődni a sejtben, akkor bizonyos fehérjékből több, másokból kevesebb lesz a sejtben. Ha a hatása a sejtciklus szabályozó fehérjéire terjed ki, serkentheti vagy gátolhatja a sejtosztódást.

a jelátvitelről:

[link]

egy konkrét jelátviteli útvonal (ami a sejt osztódását is serkentheti):

[link]

a transzkripciós faktorokról:

[link]

"Tehát ha nincs az a fehérje akkor korlátlanul tud osztódni?

Melyik ez a fehérje?"

Itt nem egy fehérjéről van szó, hanem egy egész fehérje csoportról. Ezek az úgy nevezett tumor szupresszorok (link fentebb). Egymással is kölcsönhatásban állva fejtik ki hatásukat. Az egyik legfontosabb közülük a p53 fehérje. Ez valójában egy transzkripciós faktor, azaz nem közvetlenül ez gátolja meg a továbblépést a sejtciklusban (a G1/S ellenőrzési pontnál, azaz a DNS megkettőződése előtt), hanem bekapcsolja a sejtciklust szabályozó (valamint DNS javító, és más) fehérjék (pl. p21) génjeit.

[link]

Ha a p53 fehérje elromlik, az még önmagában nem vezet korlátlan osztódáshoz, mivel más szabályozói is vannak a sejtciklusnak, de így nem működik a DNS ellenőrzése, azaz a sejt nem fogja a hibás DNS-t kijavítani, illetve ha ez nem lehetséges, önmagát elpusztítani, hanem tovább osztódik, miközben egyre több hiba halmozódik fel a DNS-ben (hogy egész pontos legyek, ezt is befolyásolhatják más fehérjék is, de a p53 a legfontosabb). Végső soron a hibák felhalmozódása elvezethet a korlátlan osztódáshoz és az immortalitáshoz, azaz a rák kialakulásához.

Egy magyar nyelvű forrás a sejtciklusról:

[link]

"Melyik hormon serkenti a sejt osztódást?"

Több hormon is szabályozhatja bizonyos sejtek osztódását, a legáltalánosabb hatású talán a növekedési hormon (GH). Ez közvetlenül is serkenti a sejtosztódást, de van közvetett hatása is, egy növekedési faktor termelődését serkenti (lásd link).

[link]

Azonban a legfontosabb külső szabályozói a sejtosztódásnak az ún. növekedési faktorok. Ezek általában papakrin anyagok, azaz nincs akkora hatótávolságuk, mint a hormonoknak (endokrin anyagok), csak a közeli sejtekre hatnak. Számos típusuk van, gyakran szövetspecifikusak.

[link]

"Az a hormon X idő után ha nem termelődik újra akkor eltűnik és vissza áll a normálisra?"

Nem értem a kérdést. A hormonok a vérbe kerülés után fokozatosan lebomlanak, illetve kiürülnek a vérből. Ha nincs hormon, nyilván nincs hatása sem.