Smēķēšanas izraisītie ģenētiskie bojājumi dažādos ķermeņa orgānos
Zinātnieki ir noteikuši smēķēšanas izraisīto katastrofālo ģenētisko bojājumu apmēru dažādos ķermeņa orgānos un identificējusši vairākus atšķirīgus mehānismus, kas nosaka tabakas izarisītās DNS mutācijas. Velkam Trust Sanger Institūta, Los Alamos Nacionālā Laboratorija, pētnieki un darbinieki atklāja, ka smēķētāji, kas izsmēķē vienu cigarešu paciņu dienā,piedzīvo ap 150 papildu mutāciju katrā plaušas šūnā ar katru smēķēšanas gadu(Žurnāla Science ziņojums).
Pētījums atklāj tiešu saikni starp dzīves laikā izsmēķēto cigarešu skaitu un DND audzēja mutāciju skaitu.Visaugstākās mutācijas normas tika atklātas plaušās plaušu vēža formā, savukārt, audzēji citās ķermeņa daļās arī saturēja šīs smēķēšanas izraisītās mutācijas, izskaidrojot kā smēķēšana izraisa daudzus vēža tipus.
Tabakas smēķēšana ik gadu paņem vismaz sešu miljonu cilvēku dzīvības un, ja šī tendence turpināsies, Pasaules Veselības Organizācija pareģo vairāk kā 1 miljardu tabakas izraisīto nāvju šajā gadsimtā. Smēķēšana tiek epidemioloģiski saistīta ar vismaz 17 vēža tipiem, bet līdz šim neviens nav atklājis šīs smēķēšanas iedarbības mehānismus.
Vēzi izraisa mutācijas DNS šūnās. Pirmajā vispusīgajā smēķēšanas izraisītā vēža DNS analīzē pētnieki izpētīja vairāk kā 5,000 audzējus, salīdzinot vēzi smeķētāju un nesmēķētāju gadījumos. Viņi atklāja DNS bojājumu molekulārās pēdas – tā saucamos mutācijas zīmogus -- smēķētāju DNS, un aprēķināja, cik šo specifisko mutāciju ir dažādos audzējos.
Autori atklāja, ka vidēji, izsmēķējot paciņu cigarešu dienā, smēķētājs iegūst 150 mutācijas katrā plaušas šūnā ar katru gadu. Šīs mutācijas pārstāv individuālos potenciālos ģenētisko bojājumu faktorus, kas, galarezultātā, var izraisīt vēzi. Mutāciju skaits jebkurā vēža šūnā var individuāli atšķirties, bet šis pētījums rāda, papildu mutāciju nastu uzveļ tieši tabaka.
Dr Ludmils Aleksandrovs, pirmais Los Alamos Valsts Laboratorijas autors, saka: "Iepriekš mums bija epidemioloģiskās liecības, kas ļāva sasaistīt smēķēšanu ar vēzi, savukārt, šodien mēs varam faktiski vērot un aprēķināt cigarešu smēķēšanas izraisītās molekulārās DNS izmaiņas. Šī pētījuma gaitā mēs atklājām, ka cilvēki, kas izsmēķē paciņu cigarešu dienā,iegūst 150 papildu mutāciju savās plaušās ar katru gadu, kas izskaidro, kāpēc smēķētājiem ir augstāks plaušu vēža attīstības risks".
Tika aplūkoti arī citi orgāni, pētījums atklāj, ka paciņa dienā rada ap 97 mutācijām katrā balsenes šūnā, 39 rīkles mutācijas, 23 mutes dobuma mutācijas, 18 urīnpūšļa mutācijas un 6 mutācijas katrā aknu šūnā ar katru gadu.
Līdz šim, nebija pilnībā skaidrs, kā smēķēšana palielina vēža attīstības risku dažādās ķermeņa daļās, kas neatrodas tiešā kontaktā ar dūmiem. Tomēr pētījums atklāja dažādus mehānismus ar kuru palīdzību tabakas smeķēšana izsraisa šīs mutācijas, atkarībā no skartās ķermeņa daļas.
Profesors Deivids Filipss, darba autors un Apkārtējās Vides Karcinoģenēzes Profesors Karaliskajā Londonas Koledžā, saka: "rezultāti ir zināms gaidītā un negaidītā maisījums.Tas atklāj tiešo un netiešo efektu ainu. Tabakas smēķēšanas karcinogēnu izraisītās tiešās DNS mutācijas tika novērotas galvenokārt orgānos, kas nonāk tiešā kontaktā ar ieelpojamajiem dūmiem. Turpretī, citas ķermeņa šūnas cieta tikai no netiešajiem bojājumiem, jo, šķiet, ka tabakas smēķēšanas ietekmē atslēgas mehānismus tieši šūnās, kas, savukārt, rada DNS mutācijas".
Pētījums atklāja, ka vismaz pieci izteikti DNS bojājumi ir smēķēšanas sekas. Visplašāk izplatītie no tiem ir mutāciju zīmogi, kas jau atklāti visu tipu vēža gadījumos. Šajā gadījumā, tabakas smēķēšana, šķiet, paātrina šūnu pulksteņa ātrumu, kas arī priekšlaicīgi rada DNS mutācijas.
Profesors, Sers Maiks Strattons, galvenais Velkom Trast Sanger Institūta autors,saka: ”Katra vēža genoms pārstāv zināmu "arheoloģisku ierakstu," kas ierakstīts pašā DNS kodā un satur informāciju par to, kas izraisījis mutācijas, kas “ievadīja”vēzi.
Mūsu pētījums apliecina, ka tabakas smēķēšana ietekme uz vēža attīstību ir daudz sarežģītāka nekā mēs domājām. Patiesi, mēs ne pilnībā izprotam vairāku vēža tipu galvenos cēloņus, līdzās zināmajiem, tādiem kā aptaukošanās, ar kuru, kā galveno mehānismu, kā jau mēs saprotam, ir par maz. Šis smēķēšanas ietekmes pētījums norāda mums uz to, ka vēža DNS izpēte var sniegt provokatoriski jaunus vēža attīstības pavedienus un, tādējādi, potenciālos to novēršanas iemeslus".
avots:
1. Ludmil Alexandrov et al. Mutational signatures associated with tobacco smoking in human cancer. Science, November 2016 DOI: 10.1126/science.aag0299