Антимутаген

Антимутагены — это агенты, которые препятствуют мутагенности вещества . ^[1] Препятствие может быть в форме предотвращения превращения промутагенного соединения в фактически активный мутаген, инактивации или, иным образом, предотвращения реакции мутаген- ДНК . ^[2]

Антимутагены можно разделить на: десмутагены, которые инактивируют химические взаимодействия до того, как мутаген атакует гены , и биоантимутагены, которые останавливают процесс мутации сразу после того, как гены повреждены мутагенами. ^[2] Существует ряд природных антимутагенов, которые демонстрируют свое эффективное действие. ^{[3] [4] [5]}

Примеры антимутагенов

Микроэлементы

Питательные вещества, такие как витамины и минералы, являются примерами микроэлементов , которые необходимы для надлежащего поддержания гомеостаза метаболизма у людей и других видов. Микроэлементы также играют роль в стабильности генома, выступая в качестве потенциальных антимутагенных агентов ^[6] (см. примеры ниже):

• Каротиноиды : индукция репарации одиночных разрывов ДНК посредством механизма воссоединения и устранения 8-оксогуанина , который обычно возникает в результате окислительного стресса в клетках;
• Витамины: ^{[ требуется цитирование ] [ требуется разъяснение ]} Могут вызывать запрограммированную гибель клеток посредством активации p53 и усиления клеточных механизмов, препятствующих разрывам цепей;
• Флавоноидные полифенолы: обнаружено, что они оказывают антимутагенное действие за счет увеличения экспрессии OGG1 , фермента, ответственного за удаление 8-оксогуанина, мутагенного продукта, образующегося после воздействия на клетку окислительного стресса; увеличение репарации одиночных разрывов путем воссоединения и индукции генов, связанных с репарацией оснований и нуклеотидов, таких как XPA и XPC ;
• Селен : вызывает запрограммированную гибель клеток посредством множества сигнальных путей, а также защищает клетки от повреждения, вызванного окислительным стрессом.
• Магний : необходим для процесса эксцизионной репарации нуклеотидов, в то время как в клетках, обработанных в отсутствие этого микроэлемента, репарация была нарушена. ^[7]

УФ-блокаторы

Солнцезащитные кремы — это продукты, широко известные своей способностью защищать кожу от солнечных ожогов. Активные компоненты, присутствующие в солнцезащитных кремах, могут различаться, тем самым влияя на механизм защиты от УФ-излучения, который может быть достигнут путем поглощения или отражения УФ-энергии. ^[8] Поскольку УФ-излучение может вызывать мутации, повреждая ДНК, солнцезащитный крем считается антимутагенным соединением, поскольку он блокирует действие УФ-излучения, вызывающее мутагенез в клетках, по сути, солнцезащитный крем препятствует проникновению мутагена. ^[9]

Гены-супрессоры опухолей

Эти гены выполняют функцию защиты клеток от опухолеподобного поведения, такого как более высокие скорости пролиферации и неограниченный рост. Часто можно обнаружить, что эти гены подавлены или даже инактивированы в опухолевых клетках. Таким образом, гены-супрессоры опухолей могут быть признаны антимутагенными агентами. ^[10]

• TP53: Этот ген кодирует белок p53, который, как известно, действует на апоптотический сигнальный путь, а также описывается как важный в репарации эксцизионных разрывов клеток с поврежденной ДНК. p53 — это фактор транскрипции, который участвует в транскрипции многих генов, некоторые из которых связаны с процессом ответа клеток на повреждение ДНК. Некоторые типы рака показывают высокую распространенность более низких или даже отсутствующих уровней экспрессии этого белка, что подтверждает его важность против мутагенеза. ^[11]
• PTEN: PTEN — еще один ген, считающийся супрессором опухолей, который действует через инактивацию пути PI3K-AKT , что приводит к росту и выживанию клеток. Другими словами, этот ген важен для остановки роста клеток, избегая при этом последствий мутагенеза. ^[12]

Ссылки

1. «База данных и онтология химических объектов биологического интереса». EMBL-EBI, Европейская лаборатория молекулярной биологии, Wellcome Trust Genome Campus.
2. Када, Цунео; Иноуэ, Тадаши; Охта, Тошихиро; Ширасу, Ясухико (1986). «Антимутагены и их способы действия». Механизмы антимутагенеза и антиканцерогенеза . Том. 39. стр. 181–196. дои : 10.1007/978-1-4684-5182-5_15. ISBN 978-1-4684-5184-9. PMID  3533041. {{cite book}}: |journal=проигнорировано ( помощь )
3. Renner, HW; Münzner, R. (апрель 1991 г.). «Возможная роль пробиотиков как диетических антимутагенов». Mutation Research Letters . 262 (4): 239–245. doi :10.1016/0165-7992(91)90090-q. PMID  1708108.
4. Mitscher, Lester A.; Telikepalli, Hanumaiah; McGhee, Eva; Shankel, Delbert M. (1996-02-19). "Природные антимутагенные агенты". Mutation Research/Fundamental and Molecular Mechanisms of Mutagenesis . 350 (1): 143–152. doi :10.1016/0027-5107(95)00099-2. PMID  8657175.
5. E. Wall, Monroe (1992). «Антимутагенные агенты из натуральных продуктов». Журнал натуральных продуктов . 55 (11): 1561–1568. doi :10.1021/np50089a002. PMID  1479376.
6. Аригони, AL; де Оливейра, IM; Мачадо, M; Бордин, DL; Бергтер, L; Пра, D; Энрикес, JA (2013). «Влияние микроэлементов на клеточную культуру: размышления о жизнеспособности и геномной стабильности». BioMed Research International . 2013 : 597282. doi : 10.1155/2013/597282 . PMC 3678455. PMID  23781504 . 
7. Коллинз, AR; Аскета, A; Ланги, SA (апрель 2012 г.). «Влияние микронутриентов на восстановление ДНК». European Journal of Nutrition . 51 (3): 261–79. doi :10.1007/s00394-012-0318-4. PMID  22362552. S2CID  23866597.
8. Маслин, Д. Л. (ноябрь 2014 г.). «Защищают ли нас солнцезащитные кремы?». Международный журнал дерматологии . 53 (11): 1319–23. doi : 10.1111/ijd.12606 . PMID  25208462.
9. De Flora, S (18 июня 1998 г.). «Механизмы ингибиторов мутагенеза и канцерогенеза». Mutation Research . 402 (1–2): 151–8. doi :10.1016/s0027-5107(97)00292-3. PMID  9675264.
10. Хаусман, Джеффри М. Купер; Роберт Э. (2003). Клетка (3-е изд.). Вашингтон, округ Колумбия: ASM Press [ua] ISBN 978-0878932146.{{cite book}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
11. Zurer, I; Hofseth, LJ; Cohen, Y; Xu-Welliver, M; Hussain, SP; Harris, CC; Rotter, V (январь 2004 г.). «Роль p53 в восстановлении эксцизионных оснований после генотоксического стресса». Carcinogenesis . 25 (1): 11–9. doi : 10.1093/carcin/bgg186 . PMID  14555612.
12. Song, MS; Salmena, L; Pandolfi, PP (4 апреля 2012 г.). «Функции и регуляция супрессора опухолей PTEN». Nature Reviews. Molecular Cell Biology . 13 (5): 283–96. doi :10.1038/nrm3330. PMID  22473468. S2CID  28514977.

Дальнейшее чтение

• Рамел, Класс; и др. (1986). «Ингибиторы мутагенеза и их отношение к канцерогенезу: Отчет экспертной группы ICPEMC по антимутагенам и десмутагенам». Mutation Research/Reviews in Genetic Toxicology . 168 (1): 47–65. doi :10.1016/0165-1110(86)90021-7. PMID  3520303.
• Ставрик, Б. (1994). «Антимутагены и антиканцерогены в пищевых продуктах». Пищевая и химическая токсикология . 32 (1): 79–90. doi :10.1016/0278-6915(84)90040-1. PMID  8132169.
• Хартман, Филип Э.; Шанкель, Делберт М. (1990). «Антимутагены и антиканцерогены: обзор предполагаемых молекул-перехватчиков». Экологический и молекулярный мутагенез . 15 (3): 145–182. doi :10.1002/em.2850150305. PMID  2185012. S2CID  23902598.