APOPTOZA I NECROZAONCOGENEZA

( curs important- este posibil s avem ntrebri formulate din tot cursul)

APOPTOZAMOARTEA CELULAR PROGRAMATPROGRAMMED CELL DEATH

APOPTOZA - DEFINIIEForm stereotip a morii celulare active programateMoartea celular normal, izolat i programat, care asigur rennoirea permanent a esuturilor (moarte fr inflamaie, cicatrici i care necesit ATP)

APOPTOZA - INTRODUCEREMedicul roman Galenus se ntreba de ce toamna copacii i abandoneaz frunzele El a numit procesul apoptoza - un fel de sinucidere necesar pentru a se relua ciclul vietiiLa fel se ntampl i cu celulele care mor, acesta fiind un mecanism ce asigur existena vieii pe PmntTermenul de apoptoza a fost introdus n biologie de John Kerr i colaboratorii si n 1972Acesta provine din limba greac veche: "apo" - din, de pe, departe de i "ptosis" - cdere, n sensul cderii frunzelor din copaci sau a petalelor unei flori, sugernd ncetarea funciilor vitale celulare

APOPTOZA - INTRODUCERE n 2002 britanicii Sidney Branner, John Salstone i americanul Robert Gorwitz au mparit Premiul Nobel pentru Medicin Ei au descoperit genele care regleaza dezvoltarea organelor i programeaza moartea celulelor, respectiv genele apoptozei

APOPTOZA - INTRODUCEREApoptoza se manifesta nca n embrionul uman - "dispar" celulele branhiilor, ale cozii i ale altor organe rudimentare. n organismele adulte se distrug zilnic milioane de celule vechi, din materialul carora se construiesc celule noiApoptoza este un mecanism reglator esenial care intervine n homeostazia tisular i n cursul dezvoltrii normale prin eliminarea celulelor nedorite

APOPTOZA - INTRODUCERESe caracterizeaz printr-o reorganizare nuclear (densificarea cromatinei), prin alterri ale membranei plasmatice i prin fragmentarea celulei i formarea de corpi apoptotici. Milioane de celule mor n cteva ore fr s produc inflamaie sau leziuni n esuturile unde ele dispar, apoptoza fiind un mecanism la fel de important ca i mitoza.

APOPTOZA - INTRODUCEREFenomen fiziologic fundamental al vieii organismelor pluricelulare, apoptoza constituie n egal msura un mod suicidar de rspuns celular la o agresiune extern de natur chimic sau fizic Apoptoza este un proces activ ce implic un program prestabilit de interactii moleculareEa intervine n controlul dezvoltrii normale a embrionului, dar i n anumite maladii precum cancerul, bolile degenerative sau n mbtrnire

APOPTOZA - INTRODUCEREMoartea unei celule include schimbri morfologice i biochimice, la nivel molecular, care nu numai c nsoesc acest fenomen, dar de asemenea predispun celula s rspund la anumite semnale intrinseci sau din mediul nconjurtor, regleaz etapele iniiale ce conduc la sentina ireversibil de moarte i activeaz post-mortem mecanismul celular de distrugere de care aceasta dispuneEste greu de definit cnd o celul a depit punctul de non- retur n procesul care o conduce la moarte i mai ales care dintre modificrile aprute pot fi restabilite

APOPTOZA - INTRODUCEREMoartea celular culmineaz cu ncetarea ireversibil a activitii biologiceExisit dou tipuri distincte, de moarte celular, care difer prin morfologie, mecanism i inciden, numite necroz i apoptozntre cele dou maniere clasice, cel mai bine cunoscute n prezent i care se exclud reciproc, s-a constatat existena unui larg spectru de moarte celularPentru a nelege schimbrile biologice care predispun, moduleaz, preced sau acompaniaz moartea celular precum i consecinele i rspunsul esutului fa de moartea celulei respective, a fost introdus termenul de "necrobiologie celular"

APOPTOZA - INTRODUCEREApoptoza este un proces mult mai lent dect necroza, durata acestuia fiind cuprins ntre cteva ore i cteva zile, n funcie de stimul i intensitatea acestuiaModificrile morfologice i biochimice sunt diferite de cele care apar n timpul necrozeiMecanismul molecular de apoptoz (aparatul execuional, activator i inhibitor) este conservat n marea majoritate a organismelor i el joac un rol important n derularea proceselor patologice

MECANISMELE MOLECULARE ALE APOPTOZEI Etapele finale ale apoptozei implic activarea specific a unor proteaze numite caspaze, activare ce are loc la nivelul citoplasmeiExista dou ci principale de activare a acestor caspazeO cale implic receptorii morii prezeni la suprafaa membranei plasmatice (cale care activeaz direct caspazele prezente n citoplasma)Cealalt cale implic mitocondria care elibereaz n citoplasm citocromul C i proteina Apaf-1 (Apoptosis protease activating factor-1), care la rndul lor, vor activa proteazele

CASPAZELEProteaze cisteinice cu rol esenial n apoptoz. Sintetizate ca precursori lateni sau procaspaze, acesta sunt tansformate n proteaze active printr-un proces proteolitic intrinsecAcest proces duce la reziduuri de acid aspartic care reprezint substratul de recunoatere al caspazelor, care funcioneaz n cascad

CASPAZELEntr-o astfel de cascad, un iniiator caspazic este activat prin interaciunea cu o alt moleculAcest proces reprezint cheia reglrii apoptozei i este controlat de proteine pro i anti apoptoticeCaspaza iniiatoare odat activat, va activa la rndul ei mai multe caspaze efectoare, ducnd la clivarea proteinelor celulare i inducnd apoptoza

CASPAZELEPrima caspaz (ICE-interleukin 1 converting enzime) a fost identificat datorit posibilitii sale de a converti precursorul IL-1 n forma activ (un potent mediator al inflamaiei)Caspazele pot fi mprite n trei grupuri: unul inflamator, altul efector i al treilea iniiator.Primul rol al caspazelor este de a inactiva proteinele care protejeaz celulele vii de apoptoz

CASPAZELEContribuie la apoptoz prin dezasamblarea structurilor celulareEle cliveaz proteine implicate n formarea citoscheletului (de exemplu:gelsolina)Strategia caspazelor este de a distruge legturile intercelulare, de a dezorganiza citoscheletul, de a afecta replicarea i repararea ADN, de a rupe membrana celular, de a transmite mesaje legate de fagocitoz i de formarea corpilor apoptoticiCaracteristica esenial a apoptozei o reprezint clivajul ADN dublu catenar la nivelul linker-ilor intra-nucleozomici

CASPAZELEn funcie de omologia structural caspazele se mpart n subfamilii: a) caspazele 1 (1 i 4)b) caspazele 2 (2 i 5) c) caspazele 3 (3, 6-10)

MECANISMUL DE ACIUNE AL CASPAZELOR Activarea procaspazelor, cu formarea caspazelorScindarea proteinelor antiapoptozice din familia Bcl-2Hidroliza laminelor, ce stabilizeaza membrana nucleara, cu condensarea cromatineiDistrugerea proteinelor participante la reglarea functiei citoscheletuluiInactivarea i dereglarea reglarii proteinelor ce iau parte n repararea sau replicarea ADN-ului ori a ARN-m inta caspazelor este poli-ADP-ribozo-polimeraza (PARP)Aceasta enzima participa la repararea ADN-ului, catalizand poli-ADP-ribozilaze, proteine legate de ADN

RECEPTORII MORII CELULARE(doar enumerai)Celulele mamiferelor au receptori localizai pe membrana plasmaticFixarea de ligani pe aceti receptori declaneaz activarea caspazelor i o cascad de reacii care duc la moartea celular - Fas = APO-1 = CD95Fas (45 kDa), protein de tip I a membranei plasmatice, este unul dintre cei mai importani receptori ai cii apoptotice-TNF-R1 = p55 (tumor necrosis factor - receptor)- DR3= WL-1 (death receptor-3 )Toi aceti receptori prezint n teritoriul intracelular o regiune denumit domeniul morii

RECEPTORII MORII CELULAREAparin familiei TNFR (tumor ncrosis factor receptor), cu domnii bogate n cisteinCei mai cunoscui receptori sunt: CD95 (Fas) i TNFR1 (p55)Familia TNFR cuprinde elemente capabile de a se uni cu citokine TNF, dar i cu ali liganzi cu semnificaie clinic importantUnii declaneaz apoptoza, alii proliferarea celulelor, iar alii ambele proceseFas i TNFR1 au domenii de recunoatere a momentului morii (death domain) pentru 80 de aminoacizi citoplasmatici omologi

FAS sau CD95Protein transmembranar ce are un capt amino-teminal citoplasmatic i un capt carboxi-terminal extra-citoplasmaticReceptorii Fas se gsec n numr mare pe timocite, hepatocite, miocard, ovar sau pe suprafaa celulelor tumoraleFas are un rol important n trei tipuri de situaii de moarte prin apoptoz: deleia periferic a limfocitelor T mature la sfrsitul unui rspuns imunn distrugeea unor celule infectate cu virusuri sau a unor celule canceroase (de ctre limfocitele citotoxice i NK)n distrugerea unor celule inflamatorii

TNF - Tumor Necrosis FactorTNF este o citokin cu rol n necroza tumorilor i secundar cu rol n inflamaie i n rspunsul imun, acionnd pe limfocite T sau B, neutrofile, fibroblatiAre dou forme, i , codificate de dou gene diferite TNF induce dup legarea de ligand asocierea domeniilor morii, iar proteina TRADD (TNFR associated death domain) activeaz mai multe molecule semnal: TRAF2 (TNFR associated factor 2), RIP (receptor interacting protein).Limfocitele T citotoxice recunosc antigenele strine de pe suprafaa celulelor infectate declannd activarea ligantului Fas de pe suprafaa lor i ucid celulele legndu-se de receptorii FasLimfocitele T pot induce apoptoza i prin secreia unei molecule (perforina) capabil s formeze pori transmembranari

GENA p53 - GEN SUPRESOARE DE TUMORIExpunerea celulelor la radiaii sau chimioterapie induce apoptoza printr-un mecanism care declaneaz stresul genotoxic (lezarea ADN-ului)n cazul alterrii ADN-ului, se intensific activitatea proteinei p53, care are rolul s blocheze ciclul celular la sfritul fazei G1, pentru a da posibilitatea refacerii acidului nucleicDac procesul de refacere este insuficient, p53 declaneaz apoptoza

GENA p53 - GEN SUPRESOARE DE TUMORIGena p53 este o gen tumoro-supresoare cu un mod complex de aciune ea avnd rol inductor al apopozeiSe implic n apoptoza declanat de absena factorilor de supravieuireEa scade transcripia genelor anti-apoptotice (bcl-2) i o crete pe cea a antagonitilorPrin stimularea Bcl-2 se protejeaz celulele de moartea indus de p53

bcl= balena care lcrimeaz ( deci a 2a balen care lcrimeaz blocheaz moartea celulelor)

PROTEINELE Bcl-2Cuprind proteine care stimuleaz supravieuirea celular (Bcl-2, Bcl-XL), precum i proteine pro-apoptotice (Bax i Bik)Expresia genei este crescut n limfoamele non-hodgkiniene, dar i n unele procese benignen celule nealterate, aceste proteine se gsesc n nveliul nuclear, precum i la nivelul membranelor mitocondiale i ale reticulului endoplasmic/Dac Bcl-2 tinde s inhibe apoptoza, alte gene cum ar fi Bax sau Bcl-XS, se opun aciunii Bcl-2 i o stimuleazSe pare c apoptoza este reglat i de raportul dintre Bcl-2 i Bax (n celule unde acestea coexist)

ONCOGENA mycPoate determina diviziunea, dar i moartea celularAcest comportament contradictoriu este determinat de prezena sau absena factorilor mitogeni (care influeneaz creterea i diferenierea celular) care pot induce un conflict ntre semnalele de proliferare provenite de la myc i alte semnale de ncetare a apoptozeiAstfel expresia crescut a myc, n prezena factorilor de cretere stimuleaz proliferarea, iar n absena lor induce apoptoza

ETAPELE APOPTOZEI1. Faza iniiatoare 2. Faza de decizie3. Faza de executie4. Faza de fagocitare

ETAPELE APOPTOZEI1. Faza iniiatoare - apoptoza este declanat de cuplara liganzilor la receptori, alterarea semnalizrii celulare pentru supravieuire, incapacitatea refacerii ADN-uluin cazul n care repararea ADN-ului este incomplet, are loc blocarea ciclului celular i dup caz declanarea distrugerii celulare prin apoptoz2. Faza de decizie - transducia mesajului apoptotic prin intermediul mesagerilor (ceramid, IP3, kinaze) duce la activarea genelor apoptotice, mai ales a celor Bcl-2 (contradicie)

ETAPELE APOPTOZEI3. Faza de executie - caspazele induc degradarea organitelor citoplasmatice i activeaz alte molecule cu rol efectorActivarea endonucleazelor duce la degradarea ADN-uluiFragmentarea ADN-ului n unitile nucleozomale este indus de enzima numit CAD (ADN-aza activat de caspaze) care n mod obinuit mpreun cu ICAD (inhibitorul CAD sau factorul 45 de fragmentare ADN) formeaz un complex inactivn apoptoz ICAD este clivat de caspaze i se elibereaz CAD care este o ADN-az cu activitate specific intens ce va duce la fragmentarea rapid a ADN-ului nuclear

ETAPELE APOPTOZEI4. Faza de fagocitareOrganitele se condenseaz i se aglutineazCelula se fragmenteaz n final n vezicule delimitate de o membran, formnd corpii apoptotici care prezint marcheri pe suprafaa lor i provoac o fagocitoz rapidVor fi digerai de celulele vecine sau de celule specializate, n urma semnalelor profagocitare emise de celula apoptoticAcest tip de moarte celular diferit de alte tipuri i nu este nsoit de fenomene inflamatorii

APOPTOZA I NECROZALa nivelul membranei celulare fosfatidil-serina trece din stratul intern n cel externAceast translocaie nu este specific, fiindc are loc i n necroza celularAnexina, o protein capabil s se combine cu fosfatidil-serina, permite punerea n eviden a translocaiei.Deosebirea cardinal ntre apoptoz i necroz, const n faptul ca, pna la faza cea mai matura morfologic deosebita formarea compuilor apoptozei i fagocitoza lor membrana celulara ii pastreaza integritatea sa

APOPTOZA I NECROZACare va fi calea de moarte celulara se hotaraste dupa analiza multiplilor factori; unul din ei e i actiunea lezanta a formelor active de oxigenUn fenomen timpuriu n apoptoza sunt dereglarile oxidante ntre relatiile citoscheletului cu bistratul membranar, pentru care sunt responsabile proteinele citoscheletului (anexinele)Ca rezultat creste mobilitatea fosfatidil-serinei, care normal se gaseste n stratul citozolic al membranei, ns dup dereglarile relaiilor membran/schelet are loc difuzie de tipul flip-flop i sunt gsite n partea extern a bistratuluiActivarea prelungita a receptorilor glutamici, care are loc n dereglarile functiei neuronilor, prezinta un factor ce provoaca moartea celulara

NECROZAMoartea unor celule sau poriuni dintr-un esut sau organ n organismul viuSe carcaterizeaz print-o reacie intens (inflamatorie) din partea organismului viu mpotriva componentelor sale moarteEste ntotdeauna patologic, neprevzut i cu mecanisme foarte variateFactori fizici, chimici, biologici care afecteaz de la nceput membrana plamsmatic sau toate componentele celulare

NECROZA FORME MACROSCOPICE I MICROSCOPICENecroza umed de lichefiere sau de colicvaieNecroza uscat de coagulareNecroz cazeoasNecroz ceroas ZenkerNecroz fibrinoidNecroz crustoasNecroz gras steatonecrozaNecroza gangrenoas gangrenaNecroza de decubit - escara

Numai nroesc/ nmovesc totul e posibil s intre

NECROZA FORME MACROSCOPICE I MICROSCOPICENecroza umed de lichefiere sau de colicvaien esuturile bogate n ap creier ramolisment cerebraln tumori maligneFei mori reinui intrauterin i maceraiNecroza uscat de coagularen organele cu structru compact (miocard) n zonele de infarctNecroz cazeoasSpecific tuberculozei (cazeum material albicios, sfrmicios, asemntor brnzei)Necroz ceroas Zenkern cadrul febrei tifoide la nivelul muchilor abdominali

NECROZA FORME MACROSCOPICE I MICROSCOPICENecroz fibrinoidAsemntoare distrofie fibrinoideNecroz crustoasn cadrul febrei tifoide la nivelul plcilor PeyerNecroz gras steatonecrozan pancreatita acutLipogranulomul sau granulomul lipofagic n glanda mamarNecroza gangrenoas gangrenaGangrena uscat sau mumificareaGangrena umed NomaGangrena gazoas produs de anaerobiNecroza de decubit escaraLa pacienii imobilizai mult timp

APOPTOZA I ONCOGENEZAStudiul apoptozei ocupa un rol important n cercetarea biologica actuala avand n vedere implicarea acestui proces n controlul ciclului celular normal i n procesul de transformare malignaCunoasterea mecanismelor intime de modificare i reglare ale componentelor ciclului celular, ale procesului de moarte celulara programata prezinta o mare importanta n terapia anticanceroas

APOPTOZA I ONCOGENEZAn mecanismele de scpare a tumorii de sub controlul sistemului imun al gazdei un rol important l au i moleculele reglatoare ale sistemului complement, a cror expresie crescut determin inhibarea actiunii acestuiaCercetri considerabile s-au facut n scopul ntelegerii att a etapelor implicate n progresia tumoral i mprastierea metastatic a celulelor canceroase, ct i a mecanismelor moleculare ce stau la baza acestora ntelegerea bazei moleculare a metastazrii este crucial pentru dezvoltarea i utilizarea clinic potrivit a noilor terapii n scopul prevenirii metastazrii i a consecintelor sale pentru pacient

BOLI ASOCIATE CU CRETEREA RATEI APOPTOZEI (DUP THOMPSON, 1995)INFECIA HIV/SIDA BOLI NEURO-DEGENERATIVE- Alzheimer - Parkinson - scleroza laterala amiotrofica - degenerescenta cerebralaANEMIE APLASTICALEZIUNI ISCHEMICE: - infarctul miocardic- alterari legate de reperfuzie TOXICITATE HEPATICA (alcoolul)

BOLI ASOCIATE CU INHIBIIA APOPTOZEI (DUP THOMPSON, 1995)CANCERE: - limfoame foliculare - cancere induse de mutaii ale p53 - neoplasme(mamar,deprostat,ovarian) BOLI AUTOIMUNE: - lupus eritematos sistemic - glomerulonefrita imunINFECTII VIRALE: -virusuri herpetice - pox-virusuri - adenovirusuri

ONCOGENEZA CANCEROGENEZAFACTORI CARCINOGENI INTRINSECIGeneticiImunologiciHormonaliSubstane chimiceGrsimi rezultate din metabolismVitamine

ONCOGENEZA CANCEROGENEZAFACTORI CARCINOGENI EXTERNI Fizici (radiaii UV, X, radio-nuclizi)Chimici (tutun, ageni poluani industriali, insecticide, pesticide)Biologici (retrovirusuri i adenovirusuri)Factorii chimici sunt submprii: n iniiatori (preneoplaste sau preneoplazici, substane mutagene)n progresori tumorali (substane nemutagene), dar care stimuleaz att creterea i dezvoltarea celulelor canceroase, ct i expresia alterat a genelor

FACTORII COCANCERIGENIFactori de mediu sau genetici care i exercit aciunea sinergic cu un virus tumoral de exemplu, pentru a determina conversia malign a unei celule animaleSub aciunea lor apar modificri mai ales la nivelul celulelor STEM (su sau cap de serie) ale diferitelor tipuri de celule ale organismului uman sau animal

FACTORII COCANCERIGENIn cadrul modificrilor genetice responsabile de dezvoltarea procesului neoplazic, evenimentul primordial este mutaia somatic: mutaie punctiform, deleie, inversare, inseria unei sau mai multor nucleotide, amplificare, etcO mutaie ntr-o gen normal protooncogen o poate transforma ntr-o oncogen activ

FENOMENELE EPIGENETICE (EPIMUTAIILE)Evenimente acumulate care pot duce la alterarea structurii i funciei genelor fr modificri n secvena primar a nucleotiduluiDintre aceste evenimente epigenetice cel mai cunoscut este hipo-metilarea ADN-ului care poate induce activarea unor protooncogene

FENOMENELE EPIGENETICE (EPIMUTAIILE)Modificrile genetice i epigenetice declaneaz sinteza unor produi oncogeni (de obicei proteine) foarte diferii din punct de vedere calitativ i cantitativ, care sunt implicai n modificarea celulelor normale, ct i transformarea acestora n celule cu fenotip malign, printr-un proces complex desfurat n mai multe etape

CELULELE NORMALEntr-un organism sntos celulele normale au durat de via limitat datorit unui numr limitat de cicluri de diviziune (in vitro, n culturi celulare, se formeaz un strat monocelular, apoi diviziunea se oprete)Numrul limiat de diviziuni se datoreaz unei proprieti numite inhibiie de contact conferit celulelor de moleculele de integrineAcestea sunt proteine de membran extracelular cu rol de transmitere a semnalelor din mediul extracelular ctre cel intracelular (citoschelet) intervenind astfel n comportamentul normal al celulei.

CELULELE MALIGNE- procesul de malignizare celular evolueaz n trepte i se asociaz cu modificri fenotipicedurat de via nelimitat- cretere anarhic, cu pierderea rapid a inhibiiei de contact, cu formare a unei densiti celulare mari, de 5-10x fa de normal, cu aezarea pe straturi suprapuse - pierderea proprietii de apoptoz- aportul de substane nutritive (glucoz, aminoacizi, alte substane chimice) spre mediul intracelular crete de 5-10x peste nivelul normal

CELULELE MALIGNE- alterri ale suprafeei celulare de tip pierderea fibronectinei (molecul de adeziune) i creterea mucopolizaharidelor, formarea pericelular a unei reele de antigene tumorale oncofetale, neoplazice sau organ specifice- creterea sintezei de ADN (de peste 10x peste normal), a ratei metabolice i a ratei de difuzie- creterea metabolismului anaerob al glucozei, a cantitii de acid lactic, scderea sintezei citocromilor, scderea activitii ciclului Krebs pn la inhibiie complet- mare instabilitate genetic (mutaii frecvente, modificri cromozomiale, schimburi intercromazomiale, translocaii).

GENE PROTOONCOGENE / GENE ONCOGENE CELULAREAcestea pot influena circuitele moleculare care controleaz creterea i dezvoltarea normal. Se consider c toate oncogenele cunoscute azi ar fi forme alterate ale genelor celulare normaleProtooncogenele celulare (c-onc-gene) reprezint o categorie special de gene celulare normale, potenial capabile, sub aciunea inductoare a unor factori din mediu, s sufere modificri care s determine transformarea malign a celulein acest caz se consider c protooncogena a devenit oncogen (gena declaatoare a transformrii maligne a celulei)

GENE PROTOONCOGENE / GENE ONCOGENE CELULAREProtooncogenele sunt prezente la toate eucariotele de la levuri pn la mamifere i omn condiii normale ele determin sinteza unor proteine membranare (integrinele) sau nucleare (proteine necesare sintezei sau reparrii ADN-ului), cu rol major n procese celular-biologice fundamentale (cretere, proliferare, difereniere, senescen celular)n genomul uman sunt descrise peste 50 de asemenea gene protooncogene cu localizare precis pe diferii cromozomiSe pot transforma n oncogene prin diferite mecanisme de activare (mutaii punctiforme, amplificare, modulare, translocaie, deleie)

VIRUSURI ONCOGENEDin totalul de 600 de virusuri descrise pn n prezent (ARN retrovirusuri i ADN-virusuri), se consider c 150 sunt potenial oncogeneRobert Gallo (descoperitorul virusului HIV) consider c este posibil integrarea provirusurilor oncogene (ADN-virusuri sau forma ADN a retrovirsurilor) n genomul ADN al celulei gazd animal n apropierea unei protooncogene, pe care o vor activa i vor declana astfel procesul de oncogenezExemple de virusuri oncogene: ARN (retrovirusuri) - virusul sarcomului Rous, virusul eritroblastozei aviare, virusul leucemiei umane HTLV 1, virusul leucemiei cu celule proase HTLV 2, HIV, virusul Epstein-Barr, i ADN-virusuri - virusul polioma, SV 40, virusul hepatitei B, anumite serotipuri de adenovirusuri umane

CLASIFICAREA GENERAL A GENELOR ONCOGENE LA OMClasa I cuprinde gene cu echivalen n retrovirusuri (abl, erb B, fos, jun, myc, mzb, Ha-ras, sis, src)fr corespondent viral (bcl, bcr, met, N-myc, N-ras) Acestea acioneaz direct asupra celulei rezultnd un fenotip transformat. n prezent sunt descrise 30 asemenea genen aceast categorie intr i familia multigenic a oncogenei ras, foarte rspndit la eucariote, de la drojdia de bere pn la omLa om au fost identificate genele oncogene N-ras n cancerul mamar, c-Ha-ras-2 n sarcoame i c-K-ras-2 n cancerul de colon, rect i plmniClasa a II-a (gene mutatorii i nrudite) afecteaz indirect fenotipul celular prin aciunea oncogenelor de clasa I sau a antioncogenelor, prin mecanisme nc insuficient cunoscute.

GENE ANTIONCOGENE (GENE SUPRESOARE DE TUMORI)Sunt gene care codific sinteza unor proteine cu rol n meninerea funciei celulare normaleSunt gene inactivatoare ale protooncogenelorProteina codificat de o asemenea gen se numete protein supresoareInactivarea genelor supresoare va duce la dezvoltarea unui proces neoplazicSe presupune c exist peste 100 de gene supresoare, cele mai bine studiate sunt genele p53, RB (implicate n retinoblastom la copil) i genele TW (din tumora Wilms)n mod normal genele supresoare acioneaz ca nite bariere fiziologice mpotriva mutaiilor genomice i a expansiunii unor clone celulare sau a metastazrii celulelor maligne

GENA p53Cea mai studiat gen supersoare n prezent este gena p53 situat pe cromozomul 17Aceast gen reprezint prototipul de gen supresoare de tumori, fiind legtura molecular dintre agenii etiologici ai cancerului (fizici, chimici i biologici) i dezvoltarea procesului neoplazicn peste jumtate din toate tipurile de cancer apar mutaii ale p53n mod normal proteina corespunztoare genei p53 regleaz punctele de control ale ciclului celular, repararea ADN-ului, plasticitatea genomic, diferenierea celular, moartea celular programat (apoptoza)

GENA p53Inactivarea p53 duce la o diviziune celular necontrolat, ADN-ul fiind cel mai vulnerabil la mutaii n timpul acestui proces (moment critic pentru mutagenez)O condiie favorizant a procesului de mutagenez este reprezentat de creterea vitezei de diviziune n celulele STEMFactorii care cresc rata diviziunilor n celulele STEM se numr: hormonii, excesul de calorii, inflamaia cronic, substanele chimice la nivele ciotoxice, etc

GENA p53La om creterea frecvenei cancerelor odat cu vrsta s-ar explica prin creterea numrului de evenimente mutaionale, avnd drept consecin activarea oncogenelor simultan cu pierderea unui numr de gene antioncogeneTrebuie subliniat legtura direct dintre procesul de oncogenez, apoptoz, cronobiologie, degenerescen celular, cretere, proliferare i senescen celular, alturi de rolul proteinelor Chaperone, virusuri i prionin prezent cancerul se consider a fi o boal multifactorial n care toate aceste mecanisme se intric i se influeneaz reciproc

CONTROLUL CICLULUI CELULARFactori extracelulari:-factori de crestere-factori mitogeni-factori antimitogeni-inductori ai diferentierii celulare

Factori intracelulari:-cicline-cdk - kinaze ciclin dependente-proteine codate de gene supresoare ale tumorii:-p53, Rb-1-PCNA - proliferating cell nuclear antigen-gena myc

CARACTERISTICILE FENOTIPICE ALE CELULELOR MALIGNEImortalitateaMajoritatea celulelor diploide au o limita de viata in culturi; de exemplu liniile de fibroblasti umani pot trai pana la 50-60 de diviziuni succesive (generatii), apoi viabilitatea populatiei scade si celulele se pot transforma spontanCelulele maligne, odata stabilizate in culturi, vor trai pentru un numar indefinit de generatii, daca sunt aprovizionate cu factori de crestere si nutrientiDe obicei, aceste celule se modifica in timp, suferind schimbari cariotipice (de ex. cresterea numarul de cromosomi -poliploidie).

CARACTERISTICILE FENOTIPICE ALE CELULELOR MALIGNEScaderea inhibitiei cresterii dependente de densitateScaderea cerintelor de factori de cresterePierderea capacitatii celulelor de ancorare de suprafetePierderea controlului asupra ciclului celular si rezistenta la apoptozaSchimbari in structura si functiile membranei celulare

CARACTERISTICILE FENOTIPICE ALE CELULELOR MALIGNEAglutinarea celulelor transformatePierderea dependentei de ancoraj este una din proprietatile cele mai asociate cu tumorigenicitateaNu se stie ce alterare a functiei celulare provoaca pierderea acestei proprietati, dar se pare ca este legata de anumite proprietati ale membranei celulare

ONCOGENELE IMPLICATE N BIOLOGIA MOLECULAR A CANCERULUI MAMAR ( tabelul nu ne trebuie)

CLASAGENALOCALIZAREACROMOSOMIALAPROTEINACODIFICATAFactori de crestereInt-211q3FGF-like (molecula similara factorului de crestere fibroblastic)Receptori pentrufactori de cresterec-erbB27p11Receptor-like pentru EGF(factor de crestere epidermal)Proteine semnalK-rasN-ras11p151p22GTP-azaGTP-azaFactoride transcriptiec-myc8q24Factor de transcriptie omonimProteine neclasificateBcl-218q21Proteina cu actiune antiapoptotica

GENE SUPRESOARE DE TUMORI IMPLICATE N FORME DE CANCER MAMAR EREDITAR

ANTIONCOGENELOCALIZARECROMOSOMOIALAFUNCTIEFORMA DE CANCERMAMAR EREDITARp5317p13Factor de transcriptieReparatia ADNApoptozaSindrom Li-FraumeniBRCA117q21Reparatia rupturilor bicatenare ale ADNCancerul mamar familial tip 1BRCA213q12Cancerul mamar familial tip 2

APOPTOZA I NECROZAONCOGENEZA