Mutagena supstanca

Supstanca

Supstanca ili supstancija se sastoji od atoma koji se sastoje od neutrona, protona i elektrona. Nauka danas poznaje oko čak 17 miliona različitih supstanci dok se svega 100.000 praktično i koristi.^[2] Postoje supstance koje se nalaze u prirodi u izvornom stanju dok postoje i supstance koje se iz određene koristi proizvode u laboratorijama, veštačkim putem.^{[3] [4]}

Mutagen

Bilo koja supstanca ili zračenje koje može da izazove promene na genetskom materijalu živih ćelija oznaćava se kao mutagen^[5][6] Mnogi mutageni su u isto vreme i karcinogeni (npr benzen, akrilonitril, PCB, PAH, UV-A, X-zrac)

Teratogen

Bilo koja supstanca ili zračenje koje može da izazove promene na embrionu dok je noseća ženka ili trudna žena izložena dejstvu određene supstance ili zračenju (npr olovo, talidomid, X-zračenje… )

Kancerogen ili karcinogen

Supstance koje uzrokuju rak ili maligni tumor (npr azbest, benzen, akrilonitril, PCB, PAH…).^{[7][8][9] [10]}

U genetici, kao mutagena supstanca označava se svako fizičko, hemijsko ili biološko sredstvo ili agens koje menja genetski materijal, obično DNK, organizma i na taj način povećava učestalost mutacija iznad nivoa prirodnog nivoa.^[1]

Kako mnoge mutacije pored teratogenog efekta mogu izazvati rak, mnoge mutagene supstance se svrstavaju i u kancerogeni, mada to nije uvek nužno.^[11][12]

Sve mutagene supstance imaju karakteristične mutacijske osobine, a neke hemikalije postaju mutagene supstance tek nakon ulaska u ćelijske procese. Nisu sve mutacije uzrokovane mutagenima: takozvane "spontane mutacije" nastaju usled spontane hidrolize, grešaka u replikaciji, popravljanju i rekombinaciji DNK.^[13]

Prema poreklu mutagene supstance se najčešće razvrstavaju u tri grupe na: hemijske supstance i fizičke i biološkiše agense.^[13]

U najzastupljenije mutagene agense spadaju:^[14]

Jonizujuće zračenje

Rendgen zračenje, gama zračenje i alfa čestica spadaju u najzastupljenije agense koji najuzrokuje peomene u strukturi DNK i druga oštećenja ćelijskih organa. Najčešći laboratorijski izvori jonizujućeg zračenja uključuju kobalt-60 i cezijum-137.

Ultraljubičasto zračenje

Ultraljubičasto zračenje sa talasnom dužinom većom od 260 nm nakon apsorpcij stvara pirimidinske dimere, koji mogu izazvati grešku u replikaciji DNK ako se one ne isprave.

Radioaktivni raspad

Nusprodukti koji nastaju u procesu raspada radioaktivnih materija, kao što je 14C, izazivaju promene u DNK koji propada i konvertuje se u azot.^[15]

Ogroman broj hemikalija, koje su u svakodnevnoj upotrebi širom sveta, ozbiljno ugrožava zdravlje čoveka i ostalih živih bića.^[16] Sam podatak da se u svakodnevnoj upotrebi nalazi oko 60.000 hemikalija i da se svake godine proizvede još 1.000 novih, govori dovoljno koliko je značaj ovih supstanci, os kojih većina njih može posedovati mutagena, teratogena ili kancerogena svojstva.^[17]

Biološki agensi utiču na deo DNK koji se podvrgava relokaciji i/ili množenju autonomnih fragmenata. Njegovo ubacivanje u hromozomsku DNK narušava funkcionalne elemente gena.^[18]

Virusi

Virusna DNK može se ubaciti u genom i poremetiti genetsku funkciju. Smatra se da su infektivni uzročnici koji su uzrokovali rak otkriveni 1908. godine od strane Vilhelma Ellermanna i Olufa Bangalor, dok je 1911. godine Peiton Rous, otkrili virus Rous sarkoma.

Bakterije

Neke bakterije poput Helikobactera pilori izazivaju upalu tokom koje se stvaraju oksidativne vrste, koje uzrokujući oštećenje DNK i smanjujući efikasnost sistema za ispravku DNK, povećavajući njihovu mutaciju.