cDNA prvog estrogenog receptora (ER) klonirana je 1986 (2) i smatralo se da je jedini estrogen receptor gen sve dok se nije klonirao drugi ER deset godina kasnije (3). Ovi receptori su poznati kao ERα (NR3A1) i ERβ (NR3A2) i produkti su dva gena (ESR1, odnosno ESR2) lociranim kod ljudi na hromozomima broj 6q25.1 (ESR1) i 14q23.2 (ESR2). ERα i Erβ su članovi subfamilije 3 nuklearnih receptora (NR3A). Drugi članovi NR3 subfamilije su: receptori srodni estrogenim (NR3B1–3; ERRα, ERRβ, ERRγ) (4) i receptori za glukokortikoide (NR3C1, GR), mineralokortikoide (NR3C2, MR), progesteron (NR3C3, PR) i androgene (NR3C4, AR).

ERα i ERβ pokazuju visok nivo sličnosti u odnosu na aminokiseline. Indentičnost u redosledu aminokiselina između ERα i ERβ je oko 97% u domenu koji vezuje DNA i oko 56% u domenu koji vezuje ligand, dok je u N terminusu podudarnost 24%. Transkripciona aktivacija pomoću ERα je posredovana aktiviranjem dva različite faktora: konstitutivno aktivanog AF-1, lociranom na N-terminalnom domenu receptorskog proteina i ligand-zavisnog AF-2, lociranog na C-terminalnom domenu receptorskog proteina. ERβ ima slabiji odgovor AF-1 funkcije i na taj način zavisi više od ligand-zavisnog AF-2 dela za transkripcionu aktivaciju funkcija (5).

Ligand-vezujući domeni ERα i ERβ su iskristalisani i njihova trodimenzionalna struktura određena (6). Oba se sastoje od 12 heliksa sa obloženom površinom ligand vezujućih džepova amino kiselinama koji se nalaze u heliksima 3-12. Naime, ključne aminokiseline unutar ovog regiona, određuju aktivacionu funkciju 2 (AF-2), koji učestvuje kao ko-faktor.

Molekularno modeliranje je otkrilo razlike u položaju heliksa 12, kao posledicu vezivanja agonista ili antagonista, što omogućava razumevanje relativnog uticaja ovih agenasa na receptorsku aktivnost (7). Razlike u funkcionalnoj veličini ligand-vezujućeg džepa između ERα i ERβ, omogućavaju različit afinitet vezivanja zavisno od strukture liganda. Razlike između ERα i ERβ u afinitetu vezivanja i tkivno specifičnom odgovoru dovele su do razvoja receptor-selektivnih liganada (8, 9) od kojih su neki danas komercijalno dostupni. Endogeni ligandi, kao što su estradiol (E2) i estron (E1) pokazuju aktivnost agonista sa oba ERs (10). Sintetički receptor-selektivni ligandi uključujući PPT (ERα-specifičan) i DPN (ERβ-specifičan) i Wyeth jedinjenje ERb041, korišćeni su za istraživanje ER-subtipske aktivnosti kako in vitro tako i in vivo (11, 12). Ove studije pokazale su da ERβ agonisti imaju potencijal u terapiji inflamatornih bolesti creva i reumatoidnog artritisa (13), ERα agonist PPT je neuroprotektivnog dejstva (14) i oba tipa ER mogu uticati na razvoj kardiovaskularnih bolesti (15). Dostupna su i jedinjenja koja deluju kao antagonisti oba receptora, na primer ICI 182,780, ili samo na ERα, na primer MPP dihidrohlorid. Selektivni modulatori estrogenih receptora (SERMS) deluju kao agonisti ili antagonisti u zavisnosti od ćelijskog odnosno tkivnog sastava (16,17).

Izoforme estrogenih receptora

Ponglikitmongkol i saradnici navode (18) da je gen za humani ERα više od 140 kb u dužini i da je podeljen na 8 eksona. Humani ERβ gen sastoji se isto iz 8 eksona.

Estrogeni receptori α i β pokazuju homologiju niza, i oba se sastoje od pet domena (raspoređenih od N do C-terminusa) označenim od A do F. N-terminalni A/B domen je u stanju da transaktivira genetsku transkripciju u odsustvu vezivanja liganda (na primer estrogenog hormona). Iako je ovaj region u stanju da aktivira gensku transkipciju bez liganda, ova aktivacija je slaba i selektivna u odnosu na aktivaciju E domena. C domen je takođe poznat kao domen koji vezuje DNA. D domen povezuje C i E domen. E domen sadrži ligand vezujuću šupljinu kao i vezujuća mesta za koaktivatorske i korepresorske proteine. E domen u prisustvu vezanog liganda u stanju je da aktivira transkripciju gena. Funkcija C-terminalnog F domena nije u potpunosti jasna i njegova dužina je varijabilna.

Na slici broj 1 prikazana je struktura gena koji kodiraju različite izoforme estrogenih receptora. Osam eksona ESR1 (crveni) i ESR2 (ljubičasti) gena kodiraju osnovne tipove ERα i ERβ proteina, i redom su prikazani kao numerisani delovi. Proteinski domeni su označeni od A do F. Kod ERα i ERβ, ekson 1 u velikoj meri kodira A/B domen koji sadrži N terminalni transaktivacioni domen (AF-1) koji je meta fosforilacije. Eksoni 2 i 3 doprinose aminokiseline domenu C, koji vezuje DNA, dok ekson 4 kodira delove C i E i čitav D domen. E domen kodiraju eksoni 5, 6 i 7 dok ekson 8 kodira ostatak E domena i F domen. Domeni E/F sadrže LBD i AF-2 domen. Puna dužina ERα je 595 aminokiselina. ERα-46 rezultujuća forma je skraćena forma sa nedostatkom prvih 173 aminokiselina i samim tim nedostatkom AF-1 domena. ERα-36 je generisana forma kojoj nedostaje ekson 1 ali takođe nedostaje i poslednjih 138 aminokiselina koje kodiraju eksoni 7 i 8 koje su zamenjene sa 27 aminokiselina na C terminusu. ERα-36 nedostaju i AF-1 i AF-2. Puna dužina ERβ protena je 530 aminokiselina i ima kraći N terminalni domen od ERα. Nekoliko izoformi ERβ odvajaju se u zajedničkoj tački peptidne sekvence u aminokiselini 469. Kod ERβ2 ovo na primer rezultuje u alternativnom spajanju eksona 8 i u jedinstvenoj sekvenci kojoj nedostaje AF-2 domen.

Humani ESR1 i ESR2 geni su nastali alternativnim isecanjem i ponovnim spajanjem. Iako oni imaju slične organizacije eksona i funkcionalnih domena, indentifikovane izoforme ipak se razlikuju. O ovome svedoče studije koje se fokusiraju na ekspresiji varijanti mRNA u linijama kancerskih ćelija (19). Transkripciju ESR1 gena iniciraju multipli promoteri rezultujući u mRNA izoforme sa jasnim 5′-neprevedenim regionima (UTR) (20). Skraćene izoforme su takođe indentifikovane. Na primer, 46-kDa ERα generiše unutrašnji ATG start kodon te nedostaje ekson 1 i posledično N-terminalni AF-1 domen (21). ERα36 je generiše promoter lociran na prvom intronu i nedostaju oba domena, AF-1 i AF-2 (22). Brojne mRNA izoforme sa ekson-preskakanjima su takođe indentifikovane u ćelijskim linijama i nedavni rad pokazuje različitu ekspresiju ERαΔ5/6/7, ERαΔ3/4/5 u pre i postmenopauzalnom endometrijumu (23).

ESR2 gen je izgleda posebno sklon alternativnom isecanju i ponovnom spajanju sa više varijanti formiranja upotrebom alternativnih promotora, uključivanja ili isknjučivanja različitih eksona. Poola i saradnici (19) su indentifikovali 10 mRNA izoformi humanog ESR2 gena sa delecijama u različitim kombinacijama eksona od kojih je nekoliko bilo prisutno u ekstraktima pripremljenim od humanih ćelijskih linija i tkiva, uključujući ovarijum. Humani ERβ (hERβ) protein može biti eksprimiran i kao duga (59.2 kDa) i kao kratka (53.3 i 54.2 kDa) izoforma (24). 1998. Ogawa i saradnici (25) su pronašli novu ERβ izoformu koju su nazvali ERβcx, koja je bila kraća od dotadašnjeg tipa i imala jedinstveni niz od 26 aminokiselina na svom C-terminusu. Iste godine Moore i saradnici (26) otkrili su tri izoforme pune dužine i dve izoforme skraćene dužine humananog ESR2 gena i odgovarajuće receptore označili hERβ 1–5. Svih pet indentifikovano je na cDNA humanog testisa. ERβ3 izgleda da je testis specifičan a ostali su indentifikovani u mnogim tkivima čoveka kao i u različitim ćelijskim linijama (24).

Trodimenzionalna struktura ligand vezujućih domena hERβ2–5 je rešena i ukazuje na nedostatak potpune funkcionalnosti AF-2 domena (27). Na primer, ERβ2 ima skraćeni C-terminus što rezultuje dezorjentisanim heliksom 12 (ovo može da oteža pristup vezujućem mestu). ERβ4 i ERβ5 u eksonu 8 imaju skraćene helikse 11 i nedostatak heliksa 12. Naime, opstanak različitih peptidnih sekvenci na C-terminusu ERβ1, 2, 4 i 5 omogućavaju izoforme specifičnih monoklonskih i poliklonskih antitela (24, 28).

Signalna transdukcija

Kako je estrogen steroidni hormon, on može da prođe kroz fosfolipidnu membranu ćelije, i zahvaljujući tome receptori ne moraju da budu pričvršćeni za membranu kako bi se vezali sa estrogenom. Različiti ligandi mogu da se razlikuju u svom afinitetu za alfa i beta izoforme estrogenih receptora:

• 17β-estradiol se vezuje podjednako dobro za oba tipa receptora
• Estron i raloksifen se vezuju prvenstveno za ERα
• Estriol i genistein za ERβ

A) Genomska
Kada nema hormona, estrogeni receptori se u velikoj meri nalaze u citozolu. Hormon vezivanjem za receptore pokreće niz događaja počevši od migracije receptora iz citozola u jedro, dimerizaciju receptora i kasnije vezivanje receptora dimera za specifične sekvence DNA poznate kao elementi hormonskog odgovora. Receptor/ DNA kompleks zatim regrutuje druge proteine koji su odgovorni za transkripciju DNA u mRNA i na kraju nastaje protein koji dovodi do promena u ćelijskoj funkciji. Estrogeni receptori se takođe delom javljaju unutar ćelijskog nukleusa (29) i oba subtipa estrogenih receptora imaju domen koji vezuje DNA i mogu da funkcionišu kao transkripcioni faktori za regulaciju produkcije proteina.

Receptor je takođe u interakciji sa aktivator proteinom 1 i Sp-1 kako bi pokrenuo transkripciju, preko nekoliko koaktivatora kao što je PELP-1 (30).

B) Negenomska
Neki estrogeni receptori spojeni su sa površinom ćelijske membrane i mogu se brzo aktivirati izlaganjem ćelija estrogenu (31, 32)

Pored toga, neki ER mogu se spojiti sa ćelijskom membranom vezivanjem za kaveolin-1 i formirati kompleks sa G proteinima, receptorskim tirozin kinazama (EGFR i IGF-1) i ne-receptorskim tirozin kinazama (30, 31). Preko receptorskih tirozin kinaza, signali se šalju do jedra preko mitogen-aktiviranih protein kinaznih puteva (MAPK/ERK) i fosfoinozitid 3-kinaznih puteva (Pl3K/AKT) (30). Glikogen sintazna kinaza-3 (GSK)-3β inhibira transkripciju nuklearnog ER inhibicijom fosforilacije serina 118 nuklearnog ERα. 

Pokazano je da 17β-estradiol aktivira G protein receptor (GPR30) (33). Međutim subcelularna lokalizacija i uloga ovog receptora još uvek su kontraverzne (34).

Ekspresija estrogenih receptora

ERα i ERβ mogu se pronaći u velikom broju tkiva. U nekim organima izražena su oba subtipa u sličnim nivoima, dok u drugima jedan ili drugi subtip preovlađuje. Pored toga, oba receptora mogu biti prisutna u istom tkivu ali na različitim tipovima ćelija. ERα su uglavnom izraženi u materici, prostati (stroma), ovarijumu (teka ćelije), testisima (Lajdigove ćelije), epididimisu, kostima, dojci, različitim regionima mozga, jetri i masnom tkivu. ERβ su izraženi, na primer, u kolonu, prostati (epitel), testisu, ovarijumu (granuloza ćelije), koštanoj srži, pljuvačnim žlezdama, vaskularnom endotelu i određenim regionima mozga.

1. Ekspresija u normalnom reproduktivnom tkivu i karcinomima reproduktivnih organa

Jajnik – Jajnik je najvažnije mesto biosinteze estrogenih hormona kod žena u reproduktivnom dobu, koje nisu trudne. Ekspresija aromataza enzimskog kompleksa, odgovornog za konverziju teka androgena, je dobro regulisana u zrelim muralnim granuloza ćelijama, antralnim folikulima i takođe je izražena u ćelijama unutar korpus luteuma (35). Imunohistohemijske studije su dokumentovale ekspresiju ERβ kod granuloza ćelija nezrelih i zrelih (antralnih) folikula, gde dolazi do intenzivnog bojenja, kao i kod teka ćelija, korpus luteuma i površinskog epitela ovarijuma (36). U ovarijumu žena imunoekspresija ERα je ograničena na površinski epitel, teka ćelije i granuloza ćelije zrelih folikula (36).

Ogromna većina (~90%) ovarijalnih karcinoma nastaju od površinskog epitela ovarijuma, dok ostali potiču od granuloza ćelija (~5%) ili germinativnih ćelija (1-2%) (37). Lokalna biosinteza estrogena može se pojaviti kod pacijenata sa ovarijalnim karcinomom u više od 80% slučajeva. Li i saradnici (38) su kod pacijenata sa ponovljenim karcinomom ovarijuma, kod kojih su ograničene terapeutske opcije, pokazali da tretman aromataza inhibitorima izaziva rast kliničke stope odgovora i do 35.7% . U skorašnjim radovima Halon i saradnici (39) tvrde da gubitak ERβ ekspresije u ovarijalnim tumorima može biti karakteristika maligne transformacije i pacijenti sa nižom imunoreaktivnošću ERα ekspresije imali su znatno kraće vreme preživljavanja.

Materica – Materica ima spošašnji mišićni sloj, miometrijum, on okružuje endometrijum koji se sastoji iz bazalnog i funkcionalnog sloja. Funkcionalni sloj endometrijuma podleže cikličnom rastu, diferencijaciji i regeneraciji pod uticajem hormona ovarijuma u normalnom menstrualnom ciklusu. Ekspresija ERs i ERRs je prostorno i vremenski regulisana. 

U miometrijumu su i ERα i ERβ eksprimirani ali je ekspresija ERα mRNA veća nego ERβ (40). U miometrijumu postmenopauzalnih žena postoji razlika u relativnoj ekspresiji mRNA sa porastom ekspresije ERβ i padom ekspresije ERα u poređenju sa premenopauzalnim miometrijumom. Za vreme trudnoće postoji predominacija ERβ nad ERα u terminskom miometrijumu (41).

U normalnom pre-menopauzalnom endometrijumu, odnos ERα prema ERβ se menja zavisno od faze menstrualnog ciklusa. U estrogen dominantnoj proliferativnoj fazi, ekspresija ERα je velika u žlezdama i stromi (42) ali ekspresija ERα opada u sekretornoj fazi prateći postovulatorni rast progesterona. ERβ1 mRNA i protein su eksprimovani tokom čitavog ciklusa. Ekspresija ERβ2 je veća u proliferativnoj fazi i selektivno je regulisana u glandularnom epitelu za vreme sekretorne faze. U materici ERα i ERβ proteini su eksprimirani na mnogim ćelijskim tipovima, uključujući stromalne i epitelijalne ćelije. ERβ ali ne i ERα mogu se detektovati na endotelnim ćelijama koje oblažu zidove krvnih sudova (42) i na imunim ćelijama kao što su natural killer ćelije specifične za matericu (uNK) (43). U decidui rane trudnoće ekspresija ERα je minimalna i ograničena na jedra stromalnih i epitelnih ćelija ali nuklearna ekspresija ERβ je prisutna u svim delovima trudnoće (44). 

Karcinom endometrijuma je najčešći ginekološki malignitet. Najveći rizik za njegov razvoj je povezan sa viškom izlaganja estrogenu i proinflamatornoj sredini koja pogoduje razvoju karcinoma (45). U skorašnjoj studiji Collins sa saradnicima (46) izvestio je da je ekspresija ERα smanjena u slabo diferentovanom karcinomu stadijuma I u poređenju sa onima koji su gradirani kao dobro ili umereno diferentovani adenokarcinomi. U istom tkivu mRNAs kodirani ERβ1, ERβ2 i ERβ5 ne variraju značajno u odnosu na gradus. U odvojenoj studiji Fujimoto i Sato (47) pokazuju da je pad u ekspresiji ERα i ERβ mRNAs u korelaciji sa naprednijim kliničkim stadijumom, invazijom miometrijuma i de-diferencijacijom.

Cerviks – Ekspresija ERα i ERβ je opisana u stromalnim i epitelijalnim ćelijama i u glandularnom epitelu cerviksa (48). Cervikalni vaskularni endotel i cervikalni leukociti eksprimuju samo ERβ (49). Za vreme trudnoće materica podleže tkivnom remodeliranju u pripremi za porođaj što je povezano sa porastom ERβ kod terminskog cerviksa u odnosu na cerviks kod žena koje nisu trudne (50). Karcinom cerviksa je često ERα pozitivan i ERα je potreban za kancerogene aktivnosti estrogena u cerviksu (51). Međutim, karcinomi in situ cerviksa ne pokazuju ekspresiju estrogenih receptora (52).

Testisi – Imunoekspresija ERα nije detektovana u odraslom humanom testisu (53). Informaciona RNA u više izoformi ERβ (ERβ 1-5) izolovana je iz cDNA dobijene iz ljudskog testisa. Imunoekspresija ERβ1 i ERβ2 je dokumentovana u različitim ćelijskim populacijama (53). Mala i varijabilna ekspresija ERβ1 i ERβ2 zabeležena je u peritubularnim mioidnim i Lajdigovim ćelijama (53). U izolovanim humanim germinativnim ćelijama ERα46 protein je detektovan u spermatozoidima (54).

Eferentni duktuli, epididimis, vas deferens i seminalni vezikuli – U muškom urogenitalnom sistemu detektovana je najveća ekspresija ERα u eferentnim duktulima (55). Ekspresija ERα u epididimisu je promenljiva i specifična za vrstu. Kod čoveka je ekspresija ERα slaba u epitelnim, bazalnim i stromalnim ćelijama ali je najveća u stromalnom ćelijama seminalnih vezikula. Za razliku od njega ERβ je eksprimovan na jedrima epitelnih i stromalnih ćelija kroz ceo muški reproduktivni sistem uključujući eferentne duktule, epididimis, vas deferens i seminalne vezikule (55).

Prostata – Estrogeni imaju značajan uticaj na razvoj i homeostazu prostate i mogu imati važan uticaj na razvoj bolesti prostate (56). ERα su pretežno izraženi u stromi. U studiji Cheunga i saradnika ERα je bio slabo izražen u normalnim epitelnim ćelijama prostate, snažno izražen u besmrtnoj ćelijskoj liniji RWPE-1, umereno izražen u ćelijskoj liniji karcinoma prostate, ali ne i u LNCaP ili DU145 ćelijskim linijama (57).

ERβ je dominantna izoforma u epitelu prostate i smatra se da sprečava proliferaciju i promoviše diferencijaciju (58). Leung i saradnici izveštavaju o citoplazmatskom bojenju ERβ2 receptora u bazalnim i lumenskim epitelnim ćelijama i nuklearno bojenje u nekim stromalnim ćelijama. ERβ5 je izrazito lokalizovan na bazalnim epitelnim ćelijama i slabo na nekim stromalnim ćelijama (59). 

Potvrđeno je da razvoj raka prostate povezan sa padom ekspresije ERβ ali da ekspresija može biti obnovljena u metastaziranju. U karcinomu prostate ekspresija ERβ2 i ERβ5 imaju prognostički značaj. U uzorku bolesnika, nuklearna ekspresija ERβ2 i citoplazmatska ekspresija ERβ5 su obe u vezi sa povećanim rizikom za smanjenje preživljavanja. U istoj studiji autori izveštavaju da prekomerna ekspresija ERβ2 i ERβ5 u PC-3 ćelijama rezultuje mnogo invazivnijim ćelijskim fenotipom (59). U drugoj studiji Fujimura i saradnici pokazuju veću ekspresiju ERβ2 i manju ekspresiju ERβ1 u malignom tkivu prostate u poređenju sa benignim tkivom (60).

2. Dojka

ERβ se nalazi i u duktalnom i u lobularnom epitelu i stromalnim ćelijama dojke pacova (61). ERα se sa druge strane, nalazi u duktalnim i lobularnim ćelijama ali ne i u stromalnim (61). Generalno se veruje da tumori dojke zavise, barem inicijalno, od stimulativnog efekta estrogena. Na kraju ipak mnogi tumori napreduju u estrogen nezavisni fenotip. Tamoksifen i slični antiestrogeni su trenutno prva terapijska linija kod hormon zavisnih karcinoma dojke (1).

Normalno i kancersko tkivo pokazuju varijabilnost u vezi sa ERα i ERβ (62). Ova heterogenost izoformi ER je rezultirala u varijacijama u estrogenom signaliziranju i može da utiče na rizik za pojavu karcinoma dojke, hormonski odgovor i preživljavanje. Od kada je promocija metilacije intenzivno ispitivana u karcinomu (63), podaci pokazuju da je ERβ mogući tumor supresorni gen. In vitro studije pokazuju da je ERβ važan modulator proliferacije i invazije ćelija karcinoma dojke, što podržava hipotezu da gubitak ERβ ekspresije može biti jedan od događaja koji dovode do karcinoma dojke (64). Trenutno je jedino ERα klinička mera za dalje odluke i tretman. U vreme prezentacije, u više od 70% slučajeva karcinoma dojke može se detektovati ERα, imunohistohemijskim bojenjem ili biohemijskim ELISA testom (65).

3. Kardiovaskularni sistem

Epidemiološke i retrospektivne studije pokazuju da estrogen ima kardioprotektivnu ulogu. Shodno tome, u nekim studijama zabeležen je smanjeni kardiovaskularni rizik u slučajevima hormonske terapije. Međutim, postoji hipoteza koja ukazuje na efekat terapije u odnosu na uzrast i pokazuje da je korist lečenja bila 30% kada je hormonska terapija davana u perimenopauzi (66). 

Estrogeni imaju povoljne efekte na lipidni profil, tonus glatkih vaskularnih mišićnih ćelija i nivo fibrinogena (67). Rezultati ispitivanja na miševima pokazuju da je ERα važan u patofiziologiji zida krvnog suda (68).

4. Kosti

ERs su prisutni u većini ćelijskih tipova u kostima (69). Estrogeni i njihovi receptori su važni u regulaciji koštanog metabolizma. Nedostatak estrogena početkom menopauze je glavni patogeni faktor u razvoju osteoporoze postmenopauzalnih žena. Raloksifen, estrogeni agonist u kostima, je odobren kao prevencija postmenopauzalne osteoporoze.
Kod muškaraca sa nefunkcinalnim genom ERα pokazana je abnormalna postpubertetska elongacija kostiju (70).

5. Estrogeni receptori i bolesti centralnog nervnog sistema

ERα i ERβ su prisutni u centralnom nervnom sistemu (71), i njihova raspodela ukazuje na različite funkcije dva receptora. Kod pacova, ERα je uglavnom distribuiran u oblastima centralnog nervnog sistema uključenim u kontrolne ili reproduktivne funkcije kao što su hipotalamus ili preoptička regija. ERβ je mnogo šire rasprostranjen, izrazito u regijama korteksa i hipokampusa.

Estrogeni i njihovi receptori su uključeni u različita oboljenja mozga, i studije sprovedene na eksperimentalnim životinjama pokazuju da estrogen ima protektivnu ulogu protiv toksičnih stimulusa i ishemičnih inzulta. Neke studije pokazuju protektivni efekat estrogena kod multiple skleroze (72), najverovatnije zbog imunomodulatornih i anti-inflamatornih efekata estrogena.

6. Metaboličke bolesti

ERα su prisutni u adipocitima. Ispitivanja na miševima su pokazala da je efekat niskog nivoa estrogena na povećanje gojaznosti bio povezan sa ERα (73).

Estrogen smanjuje ćelijski unos hrane i takođe je poznato da smanjuje količinu masnog tkiva povećanjem lipolize, ali su molekularni mehanizmi za ovaj fenomen još uvek nedovoljno razjašnjeni.

Hormonska terapija

Modulatori estrogenih receptora, agonisti i antagonisti imaju široku primenu u današnjoj kliničkoj praksi. Termin “selektivni modulatori estrogenih receptora” (SERM) predstavlja više generički opis koji objašnjava da aktivnost ER liganada proističe iz modulacije oblika ER.

SERMs

Tamoksifen, uveden za lečenje raka dojke, predstavlja prvu generaciju SERM koji pokazuje antagonistički efekat na dojku dok deluje kao agonist na matericu (povećava rizik za nastanak raka materice) i koštano tkivo, čuvajući mineralnu gustinu kostiju (čime se sprečava osteoporoza) (74) i ima pozitivne efekte na nivo serumskih lipida i holesterol, kao 17β-estradiol. Raloksifen, tada poznat kao keoksifen takođe je na ispitivanju kod pacova pokazao da čuva koštanu gustinu (74). Mehanizam koji doprinosi tkivnoj selektivnosti tamoksifena je razlika u ekspresiji kofaktora u različitim tkivima (75). Steroidni receptor koaktivator 1 nije koeksprimovan sa ERα u epitelu mlečne žlezde, ali su dva proteina koeksprimovana u endometrijumu.

Druga generacija SERMs, sa poboljšanom tkivnom selektivnošću, uključuje raloksifen odobren za prevenciju postmenopauzalne osteoporoze. Međutim, postoji potreba za dalji razvoj u ovoj oblasti, jer svi željeni efekti hormonske terapije uključujući i ublažavanje menopauzalnih simptoma kao što su osećaj toplote, suvoća vagine i emocionalni sinptomi, nisu još uvek efikasno korigovani trenutnim lekovima.

Biohemijske i strukturne studije su potpomogle razumevanje prirode SERM, tamoksifena i raloksifena. Agonisti indukuju prilagođavanje heliksa 12 što omogućava vezivanje koaktivatora. Nasuprot tome, tamoksifen i raloksifen kompleksi, masivnom stranom lanaca sprečavaju heliks 12 od stavljanja u agonističku poziciju. Umesto toga, heliks 12 usvaja poziciju indukovanu antagonistima, preklapajući koaktivator vezujuće mesto i sprečava vezivanje koaktivatora. Kako SERMs blokiraju AF-2, oni deluju kao antagonisti u ćelijama čija aktivnost zavise uglavnom od AF-2 ali mogu pokazati agonistička svojstva u ćelijama u kojima je AF-1 aktivan.

Tamoksifen je prvobitni SERM koji je testiran isključivo za lečenje karcinoma dojke i koji je pozitivno ocenjen u Sjedinjenim Američkim Državama u redukciji rizika kod pre i postmenopauzalnih žena sa povećanim rizikom za javljanje bolesti. Raloksifen, prvobitno opisan kao nesteroidni antiestrogen sa smanjenim uticajem na matericu životinja, u poređenju sa tamoksifenom, uspešno se pokazao u terapiji i prevenciji osteoporoze i primećeno je da se njegovom upotrebom smanjuje učestalost raka dojke.

Toremifen i fulvestrant imaju sličan mehanizam dejstva kao tamoksifen. Za razliku od tamoksifena, toremifen nije uzrokovao tumore jetre pacova. Klinička istraživanja pokazuju da je toremifen ekvivalentna adjuvantna terapija za karcinom dojke, ali je bilo dva puta više karcinoma endometrijuma u grupi koja je primala toremifen u odnosu na onu koja je primala tamoksifen (76).

Karcinom dojke može da postane rezistentan na standardnu hormonsku terapiju, jer estrogeni receptori postaju reprogramirani za vezivanje za različite tačke u genomu, o čemu govori nedavno objavljena studija u časopisu Nature. Nalazi ove studije bi mogli da obezbede prevazilaženje terapijskih otpora ili dijagnostiku koja može da predvidi za koje pacijente je više verovatno da će biti otporni na hormonsku terapiju (77).

____________________________________________________________________________

Estrogeni receptori igraju važnu ulogu u razvoju i normalnom fiziološkom funkcionisanju reproduktivnog i drugih tkiva. Relativna ekspresija pune dužine i izoformi ERs varira između ćelija različitih tkiva i ovo, zajedno sa razlikama u dostupnosti liganada, doprinosi složenosti odgovora na prirodne i sintetičke ligande. Karcinomi reproduktivnih organa su često hormon zavisni što je doprinelo razvoju terapije bazirane na SERMs i agonistima specifičnim za podtipove estrogenih receptora. Novi uvid relativnog doprinosa ERs prijemčivosti na bolesti može doći iz sve većeg broja studijskih ispitivanja nukleotidnog polimorfizma njihovih gena (78). Postoji sve veći broj dokaza da ERRs (receptori srodni estrogenim receptorima) imaju ulogu u regulaciji ćelijskog metabolizma (79), ali uticaj ove vrste nuklearnih receptora na steroidni odgovor zahteva dalje proučavanje.

Reference

• 1. Jensen EV, Jordan VC. The estrogen receptor: a model for molecular medicine. Clin Cancer Res 2003; 9:1980–89.
• 2. Green S, Walter P, Kumar V, Krust A, Bornert JM, Argos P. Human oestrogen receptor cDNA: sequence, expression and homology to v-erb-A. Nature 2003; 320: 134–9.
• 3. Kuiper GG, Enmark E, Pelto-Huikko M, Nilsson S, Gustafsson JA. Cloning of a novel receptor expressed in rat prostate and ovary. Proc Natl Acad Sci USA 1996; 93: 5925–5930.
• 4. Tremblay AM, Giguere V. The NR3B subgroup: an overview. Nucl Recept Signal 2007; 5: e009.
• 5. Delaunay F, Pettersson K, Tujague M, Gustafsson JA. Functional differences between the amino-terminal domains of estrogen receptors alpha and beta. Mol Pharmacol 2000; 58:584–590.
• 6. Pike AC, Brzozowski AM, Hubbard RE, Bonn T, Thorsell AG, Engstrom O, et al. Structure of the ligand-binding domain of oestrogen receptor beta in the presence of a partial agonist and a full antagonist. EMBO J 1999; 18: 4608–18.
• 7. Nilsson S, Makela S, Treuter E, Tujague M, Thomsen J, Andersson G, et al. Mechanisms of estrogen action. Physiol Rev 2001; 81: 1535–65.
• 8. Sun J, Meyers MJ, Fink BE, Rajendran R, Katzenellenbogen JA, Katzenellenbogen BS. Novel ligands that function as selective estrogens or antiestrogens for estrogen receptor-alpha or estrogen receptor-beta. Endocrinology 1999; 140: 800–4.
• 9. Paruthiyil S, Cvoro A, Zhao X, Wu Z, Sui Y, Staub RE. Drug and cell type-specific regulation of geneswith different classes of estrogen receptor beta-selective agonists. PLoS One 2009. 4: e6271.
• 10. Gruber CJ, Tschugguel W, Schneeberger C, Huber JC. Production and actions of estrogens. N Engl J Med 2002; 346: 340–52.
• 11. Harris HA, Katzenellenbogen JA, Katzenellenbogen BS. Characterization of the biological roles of the estrogen receptors, ERalpha and ERbeta, in estrogen target tissues in vivo through the use of an ERalpha-selective ligand. Endocrinology 2002; 143: 4172–7.
• 12. Meyers MJ, Sun J, Carlson KE, Marriner GA, Katzenellenbogen BS, Katzenellenbogen JA. Estrogen receptor-beta potency-selective ligands: structure–activity relationship studies of diarylpropionitriles and their acetylene and polar analogues. J Med Chem 2001; 44: 4230–51.
• 13. Harris HA. Estrogen receptor-beta: recent lessons from in vivo studies. Mol Endocrinol 2007; 21: 1–13.
• 14. Morissette M, Al Sweidi S, Callier S, Di Paolo T. Estrogen and SERM neuroprotection in animal models of Parkinson’s disease. Mol Cell Endocrinol 2008; 290: 60–69.
• 15. Deschamps AM, Murphy E, Sun J. Estrogen receptor activation and cardioprotection in ischemia reperfusion injury. Trends Cardiovasc Med 2010; 20: 73–8.
• 16. Wakeling AE, Dukes M, Bowler J. A potent specific pure antiestrogen with clinical potential. Cancer Res 1991; 51: 3867–73.
• 17. Bryant HU. Mechanism of action and preclinical profile of raloxifene, a selective estrogen receptor modulation. Rev Endocr Metab Disord 2001; 2: 129–38.
• 18. Ponglikitmongkol M, Green S, Chambon P. Genomic organization of the human oestrogen receptor gene. Embo J 1988; 7: 3385–8.
• 19. Poola I, Abraham J, Baldwin K. Identification of ten exon deleted ERbeta mRNAs in human ovary, breast, uterus and bone tissues: alternate splicing pattern of estrogen receptor beta mRNA is distinct from that of estrogen receptor alpha. FEBS Lett 2002; 516: 133–8.
• 20. Kos M, Denger S, Reid G, Gannon F. Upstream open reading frames regulate the translation of the multiple mRNA variants of the estrogen receptor alpha. J Biol Chem 2002. 277: 37131–8.
• 21. Flouriot G, Brand H, Denger S, Metivier R, Kos M, Reid G, et al. Identification of a new isoform of the human estrogen receptor-alpha (hER-alpha) that is encoded by distinct transcripts and that is able to repress hER-alpha activation function 1. EMBO J 2000; 19: 4688–4700.
• 22. Wang Z, Zhang X, Shen P, Loggie BW, Chang Y, Deuel TF. Identification, cloning, and expression of human estrogen receptor-alpha36, a novel variant of human estrogen receptor-alpha66. Biochem. Biophys Res Commun 2005; 336: 1023–7.
• 23. Springwald A, Lattrich C, Skrzypczak M, Goerse R, Ortmann O, Treeck O. Identification of novel transcript variants of estrogen receptor alpha, beta and progesterone receptor gene in human endometrium. Endocrine 2010; 37: 415–24.
• 24. Scobie GA, Macpherson S, Millar MR, Groome NP, Romana PG, Saunders PT, Human oestrogen receptors: differential expression of ER alpha and beta and the identification of ER beta variants. Steroids 2002; 67: 985–92.
• 25. Ogawa S, Inoue S, Watanabe T, Orimo A, Hosoi T, Ouchi Y. Molecular cloning and characterization of human estrogen receptor betacx: a potential inhibitor of estrogen action in human. Nucleic Acids Res 1998; 26: 3505–12.
• 26. Moore JT, McKee DD, Slentz-Kesler K, Moore LB, Jones SA, Horne EL,. Cloning and characterization of human estrogen receptor beta isoforms. Biochem Biophys Res Commun 1998; 247: 75–8.
• 27. Leung YK, Mak P, Hassan S, Ho SM. Estrogen receptor (ER)-beta isoforms: a key to understanding ER-beta signaling. Proc Natl Acad Sci USA 2006; 103:13162–7.
• 28. Wong NA, Malcomson RD, Jodrell DI, Groome NP, Harrison DJ, Saunders PT. ERbeta isoform expression in colorectal carcinoma: an in vivo and in vitro study of clinicopathological and molecular correlates. J Pathol 2005; 207: 53–60.
• 29. Htun H, Holth LT, Walker D, Davie JR, Hager GL. Direct visualization of the human estrogen receptor alpha reveals a role for ligand in the nuclear distribution of the receptor. Mol Biol Cell 1999; 10 (2): 471–86.
• 30. Levin ER. Integration of the extranuclear and nuclear actions of estrogen. Mol Endocrinol 2005; 19 (8): 1951–9. 
• 31. Zivadinovic D, Gametchu B, Watson CS. Membrane estrogen receptor-alpha levels in MCF-7 breast cancer cells predict cAMP and proliferation responses. Breast Cancer Res 2005; 7 (1): R101–12. 
• 32. Björnström L, Sjöberg M. Estrogen receptor-dependent activation of AP-1 via non-genomic signalling,. Nucl Recept 2004; 2 (1): 3. 
• 33. Prossnitz ER, Arterburn JB, Sklar LA. GPR30: A G protein-coupled receptor for estrogen. Mol Cell Endocrinol 2007; 265-266: 138–42. 
• 34. Otto C, Rohde-Schulz B, Schwarz G, Fuchs I, Klewer M, Brittain D, et al. G protein-coupled receptor 30 localizes to the endoplasmic reticulum and is not activated by estradiol. Endocrinology 2008. 149 (10): 4846–56. 
• 35. Turner KJ, Macpherson S, Millar MR, McNeilly AS, Williams K, Cranfield M, et al. Development and validation of a new monoclonal antibody to mammalian aromatase. J Endocrinol 2002; 172: 21–30. 
• 36. Saunders PT, Millar MR, Williams K, Macpherson S, Harkiss D, Anderson RA, et al. Differential expression of estrogen receptor-alpha and -beta and androgen receptor in the ovaries of marmosets and humans. Biol Reprod 2000; 63: 1098–1105. 
• 37. http://www.cancerhelp.org.uk/type/ovarian-cancer/about/types-of-ovarian-cancer 
• 38. Li YF, Hu W, Fu SQ, Li JD, Liu JH, Kavanagh JJ. Aromatase inhibitors in ovarian cancer: is there a role? Int J Gynecol Cancer 2008; 18: 600–14. 
• 39. Halon A, Materna V, Drag-Zalesinska M, Nowak-Markwitz E, Gansukh T, Donizy P, et al. Estrogen receptor alpha expression in ovarian cancer predicts longer overall survival. Pathol Oncol Res 2011. 17: 511-8
• 40. Jakimiuk AJ, Bogusiewicz M, Tarkowski R, Dziduch P, Adamiak A, Wrobel A, et al. Estrogen receptor alpha and beta expression in uterine leiomyomas from premenopausal women. Fertil Steril 2004. 82(3): 1244–9.
• 41. Sakaguchi H, Fujimoto J, Aoki I, Tamaya T. Expression of estrogen receptor alpha and beta in myometrium of premenopausal and postmenopausal women.Steroids 2003; 68: 11–19.
• 42. Critchley HO, Brenner RM, Henderson TA, Williams K, Nayak NR, Slayden OD, et al. Estrogen receptor beta, but not estrogen receptor alpha, is present in the vascular endothelium of the human and nonhuman primate endometrium. J Clin Endocrinol Metab 2001; 86: 1370–8.
• 43. Henderson TA, Saunders PT, Moffett-King A, Groome NP, Critchley HO. Steroid receptor expression in uterine natural killer cells. J Clin Endocrinol Metab 2003; 88: 440–9.
• 44. Milne SA, Henderson TA, Kelly RW, Saunders PT, Baird, DT, Critchley HO. Leukocyte populations and steroid receptor expression in human first-trimester decidua; regulation by antiprogestin and prostaglandin E analog. J Clin Endocrinol Metab 2005; 90: 4315–21.
• 45. Wallace AE, Gibson DA, Saunders PT, Jabbour HN. Inflammatory events in endometrial adenocarcinoma. J Endocrinol 2010. 206: 141–57.
• 46. Collins F, MacPherson S, Brown P, Bombail V, Williams AR, Anderson RA, et al. Expression of oestrogen receptors, ERalpha, ERbeta, and ERbeta variants, in endometrial cancers and evidence that prostaglandin F may play a role in regulating expression of ERalpha. BMC Cancer 2009; 9: 330.
• 47. Fujimoto J, Sato E. Clinical implication of estrogen-related receptor (ERR) expression in uterine endometrial cancers. J Steroid Biochem Mol Biol 2009; 116: 71–5.
• 48. Taylor AH, Al-Azzawi F. Immunolocalisation of oestrogen receptor beta in human tissues. J Mol Endocrinol 2000; 24: 145–55.
• 49. Stygar D, Wang H, Vladic YS, Ekman G, Eriksson H, Sahlin L. Co-localization of oestrogen receptor beta and leukocyte markers in the human cervix. Mol Hum Reprod 2001; 7: 881–6.
• 50. Wang H, Stjernholm Y, Ekman G, Eriksson H, Sahlin L. Different regulation of oestrogen receptors alpha and beta in the human cervix at term pregnancy. Mol Hum Reprod 2001; 7: 293–300.
• 51. Chung SH, Franceschi S, Lambert PF. Estrogen and ERalpha: culprits in cervical cancer? Trends Endocrinol Metab 2010; 21: 504–11.
• 52. Chaudhuri B, Crist KA, Mucci SJ, Thomford NR, Chaudhuri PK. Estrogen receptor in carcinoma in situ of the cervix. J Surg Oncol 1992; 49: 103–6.
• 53. Saunders PT, Millar MR, Macpherson S, Irvine DS, Groome NP, Evans LR, et al. ERbeta1 and the ERbeta2 splice variant (ERbetacx/beta2) are expressed in distinct cell populations in the adult human testis. J Clin Endocrinol Metab 2002; 87: 2706–15.
• 54. Carreau S, Delalande C, Silandre D, Bourguiba S, Lambard S. Aromatase and estrogen receptors in male reproduction. Mol Cell Endocrinol 2006; 246: 65–8.
• 55. Saunders PT, Sharpe RM, Williams K, Macpherson S, Urquart H, Irvine DS. Differential expression of oestrogen receptor alpha and beta proteins in the testes and male reproductive system of human and non-human primates. Mol Hum Reprod 2001; 7: 227–36.
• 56. Ellem SJ, Risbridger GP. Aromatase and regulating the estrogen:androgen ratio in the prostate gland. J Steroid Biochem Mol Biol 2010; 118: 246–51.
• 57. Cheung CP, Yu S, Wong KB, Chan LW, Lai FM, Wang X, et al. Expression and functional study of estrogen receptor-related receptors in human prostatic cells and tissues. J Clin Endocrinol Metab 2005; 90: 1830–44.
• 58. Prins GS, Korach KS. The role of estrogens and estrogen receptors in normal prostate growth and disease. Steroids 2008; 73: 233–44.
• 59. Leung YK, Lam HM, Wu S, Song D, Levin L, Cheng L, et al. Estrogen receptor beta2 and beta5 are associated with poor prognosis in prostate cancer, and promote cancer cell migration and invasion. Endocr Relat Cancer 2010; 17: 675–89.
• 60. Fujimura T, Takahashi S, Urano T, Ogawa S, Ouchi Y, Kitamura T, et al. Differential expression of estrogen receptor beta (ERbeta) and its C-terminal truncated splice variant ERbetacx as prognostic predictors in human prostatic cancer. Biochem Biophys Res Commun 2001; 289: 692–9.
• 61. Gotteland M, Desauty G, Delarue JC, Liu L, May E. Human estrogen receptor messenger RNA variants in both normal and tumor breast tissues. Mol Cell Endocrinol 1995; 112: 1–13.
• 62. Poola I, Speirs V. Expression of alternatively spliced estrogen receptor alpha mRNAs is increased in breast cancer tissues. J Steroid Biochem Mol Biol 2001; 78: 459–69.
• 63. Garinis GA, Patrinos GP, Spanakis NE, Menounos PG. DNA hypermethylation: when tumour suppressor genes go silent. Hum Genet 2002; 111: 115–27.
• 64. Lazennec G, Bresson D, Lucas A, Chauveau C, Vignon F. ER beta inhibits proliferation and invasion of breast cancer cells. Endocrinology 2001; 142: 4120–30.
• 65. Schulz WA. Molecular Biology of Human Cancers: An Advanced Student’s Textbook 2005; Heinrich Heine University, Dusseldorf: Springer.
• 66. Harman SM, Naftolin F, Brinton EA, Judelson DR. Is the estrogen controversy over? Deconstructing the Women’s Health Initiative study: a critical evaluation of the evidence. Ann NY Acad Sci 2005; 1052: 43–56.
• 67. Khan NS, Malhotra S. Effect of hormone replacement therapy on cardiovascular disease: current opinion. Expert Opin Pharmacother 2003; 4: 667–674.
• 68. Pare G, Krust A, Karas RH, Dupont S, Aronovitz M, Chambon P. Estrogen receptor-alpha mediates the protective effects of estrogen against vascular injury. Circ Res 2002; 90:1087–92.
• 69. Sims NA, Dupont S, Krust A, Clement-Lacroix P, Minet D, Resche-Rigon M. Deletion of estrogen receptors reveals a regulatory role for estrogen receptors-beta in bone remodeling in females but not in males. Bone 2002; 30: 18–25.
• 70. Smith EP, Boyd J, Frank GR, Takahashi H, Cohen RM, Specker B. Estrogen resistance caused by a mutation in the estrogen-receptor gene in a man. N Engl J Med 1994; 331: 1056-61.
• 71. Weihua Z, Andersson S, Cheng G, Simpson ER, Warner M, Gustafsson JA. Update on estrogen signaling. FEBS Lett 2003; 546: 17–24.
• 72. Alonso A, Jick SS, Olek MJ, Ascherio A, Jick H, Hernan MA (2005) Recent use of oral contraceptives and the risk of multiple sclerosis. Arch Neurol 2005; 62:1362–5.
• 73. Ohlsson C, Hellberg N, Parini P, Vidal O, Bohlooly-Y M, Bohlooly M. Obesity and disturbed lipoprotein profile in estrogen receptor-alpha-deficient male mice. Biochem Biophys Res Commun 2000; 278 (3): 640–5. 
• 74. Jordan VC, Phelps E, Lindgren JU. Effects of anti-estrogens on bone in castrated and intact female rats. Breast Cancer Res Treat 1987; 10: 31–5.
• 75. Shang Y, Brown M. Molecular determinants for the tissue specificity of SERMs. Science (Wash DC) 2002; 295: 2465–8.
• 76. Pagani O, Gelber S, Price K, Zahrieh D, Gelber R, Simoncini E. Toremifene and tamoxifen are equally effective for early-stage breast cancer: first results of International Breast Cancer
• Study Group Trials 12–93 and 14–93. Ann Oncol 2004; 15:1749–59.
• 77. Ross-Innes CS, Stark R, Teschendorff AE, Holmes KA, Ali HR, Dunning MJ. Differential oestrogen receptor binding is associated with clinical outcome in breast cancer. Nature 2012.
• 78. Chen YC, Kraft P, Bretsky P, Ketkar S, Hunter DJ, Albanes D, et al. Sequence variants of estrogen receptor beta and risk of prostate cancer in the National Cancer Institute Breast and Prostate Cancer Cohort Consortium. Cancer Epidemiol Biomarkers Prev 2007; 16: 1973–81.
• 79. Eichner LJ, Giguere V. Estrogen related receptors (ERRs): a new dawn intranscriptional control of mitochondrial gene networks. Mitochondrion 2011; 11: 544–52.

Dr Marko Bogdanovic

Dr Marko Bogdanović je specijalista opšte hirurgije na Klinici za digestivnu hirurgiju UKCS, sa užim profesionalnim fokusom na HPB hirurgiju i onkologiju. Detaljne informacije o kliničkom radu, stručnim usavršavanjima i naučnim doprinosima možete pogledati na stranici: Kompletna biografija autora.

www.svetmedicine.com

The post Estrogeni receptori appeared first on Svet Medicine.

Savremena naučna istraživanja u oblasti farmacije, medicine, biohemije, koncipiraju se tako da se obavljaju na kulturama izolovanih ćelija, sa ciljem da se prouče delovanja brojnih noksi na ćelijskom, subćelijskom, tj. molekularnom nivou, genskom nivou, kao i pokrenuti mehanizami ćelijskih odgovora na delovanje brojnih egzo-/endogenih agenasa, time i ova naučna grana toksikologije dobija sve više na značaju.

Takođe, u prilog ovome, treba naglasiti da se broj noksi, kojima je biosvet izložen na ovaj ili onaj način, iz dana u dan značajno uvećava iz razloga sveukupnog svetskog tehnološkog razvoja. Takođe razvoj tehnologoije doprinosi da naučna istraživanja danas mogu biti na mnogo sofisticiranijem nivou nego što su to bila pola veka unazad.

DNK I GENI

Različite ćelije istog organizma i različite jedinke iste vrste imaju isti broj hromozoma koji u somatskim ćelijama čoveka iznosi 46 odn. 23 para od čega je 1 par onaj koji označava pol (XX ženski i XY muški), dok u je polnim ćelijama ovaj broj duplo manji.

Homologi hromozomi su jednaki u broju i redosledu gena.

Gen je deo DNK odgovoran za sintezu tacno određenog proteina ili RNK molekula i on kontroliše određene nasledne osobine.

Gen je sačinjen od niza genetskih kodova i veličina gena tj. “genskog lokusa“ iznosi ~ 600-1800 nukleotida

Gen predstavlja:

1. Jedinicu strukture hromozoma
2. Jedinicu fiziološke funkcije hromozoma
3. Jedinicu mutacije hromozoma

Geni predstavljaju pojedine delove molekule DNK i time imaju određeno mesto u hromozomu. Građa gena zavisi od 4 pomenuta nukleotida, pri čemu je ovaj redosled jedinstven i karakterističan za svaki gen.

Broj nukleotida u DNK je različit kod različitih bioloških vrsti. Tako npr, u DNK virusa ima nekoliko hiljada nukleotida, a u 46 hromozoma čoveka se nalazi nekoliko milijardi nukleotida. Redosled i broj nukleotida, a time i dužina DNK lanca, je stoga specifičan sa svaku biološku vrstu.

Mitohondrijalna DNK ima znatno manji broj nukleotidnih parova, ima više C-G parova od A-T i nije vezana za histone, može biti pričvršćena za mitohondrijalnu membranu ili slobodna. Humana MtDNK sadrži 37 gena. Proteini koji se sintetišu mitohondrijalnom matriksu ne napuštaju mitohondrije. MtDNK je manje stabilna od DNK u nukleusu i lakše podleže različitim genskim mutacijama

Redosled aminokiselina u svakom polipeptidnom lancu (sintetisanom proteinu) uslovljen je redosledom grupa od po tri nukleotidna para-kodova u genu. Geni se linearno smeštaju duž molekule DNK. Promene u kodovima dovode do izmene u prepisanim kodonima na iRNK i time do izmena odgovarajućeg polipeptida.

Značenje koda je isto u svim biološkim vrstama, tj. genetički kod je univerzalan. Odnosno redosled 4 baze u nukleinskoj kiselini DNK određuje redosled aminokiseline u novosintetisanom proteinu. Broj mogućih kodova, od po tri nukleotida iznosi 64 (43).

Kodoni, dalje u proteinskoj sintezi služe kao šifra za ugrađivanje određene aminokiseline u polipeptidima.

Najveći broj kodona (61 triplet) služi za šifrovanje aminokiselina, jer tri kodona na iRNK tzv. stop kodoni označavaju završetak polipeptidnog lanca.

Fenotip je skup svih morfoloških i funkcionalnih osobina koje karakterišu jednu jedinku.

Genotip je skup svih genetskih informacija koje se nalaze u jednoj ćeliji/organizmu.

Geni se nasleđuju, a kako će se razviti fenotip zavisi od sredine u kojoj se organizam razvija (recimo talenat je fenotip, i Rh krvi, prva osobina se može ali i ne mora razviti, dok se druga nasleđuje, ona je isključivo genska. npr. inteligencija kao fenotip, 60% zavisi od gena, 30% od sredine, a 10% od interakcije izmedju ova dva determinišuća faktora).

Vrste genetičkih oštećenja

• 1. Genske mutacije (promene na DNA lancu)
• supstance koje ih izazivaju su mutageni
• 2. Hromozomske aberacije

         (strukturne promene hromatinskog materijala)

• supstance koje ih izazivaju su klastogeni

• 3. Aneuploidija i poliploidija

         (promene u broju hromozoma)

• supstance koje ih izazivaju su aneugeni

Mutacija je trajno nasledno prenosiva promena u genetskom materijalu.

ISPITIVANJE GENOTOKSIČNOSTI

Ispitivanje genotoksičnosti podrazumeva da li ispitivana supstanca izaziva gensko oštećenje polnih i somatskih ćelija.

Ovim ispitivanjima je moguće otkriti proonkogeni potencijal ispitivane supstance. U ovim ispitivanjima test supstancama izlažu se eksperimentalne životinje ili biljke.

Ispitivanje genotoksičnosti mora biti završeno pre početka II faze kliničkih studija.

Primeri potrebnih pitanja pre ispitivanja toksičnosti :

• Da li je to potpuno nova supstanca ili je već bila u upotrebi u nekom vremenskom periodu?
• Da li će biti dodavana u hranu?
• Da li će se aplicirati jedna doza ili ponavljana?
• Kojom dozom će se testirati?
• Koja će starosna grupa biti tretirana?
• Da li se može očekivati izloženost trudnih žena ili dece?

Glavna biološka razmatranja pre testiranja toksičnosti :

• koja je najpogodnija životinjska vrsta za ispitivanje
• pol životinje
• uslovi i način čuvanja životinja
• način prehrane
• zdravlje životinja
• sličnosti u metabolizmu prema ljudima
• put aplikacije pri tretmanu
• trajanje testiranja
• potreban broj životinja

IN VITRO I IN VIVO METODE

In vitro metode i in vivo metode imaju različite uloge u istraživanju, i one su međusobno komplementarne.

Zavisno od predmeta istraživanja in vitro metode mogu biti najadekvatnije metode u nekim oblastima istraživanja, zbog toga što one mogu dati najtačnije podatke koji su potrebni (na ćelijskom i molekularnom nivou).

In vitro metode pomažu istraživačima da precizno utvrde kako i zašto određeni faktor izaziva nastanak (doprinosi nastanku) ili suprotno: sprečava nastanak određene bolesti.

U eksperimentalnim studijama u in vitro uslovima istraživači mogu da ispitaju lanac događaja koji se odvija pri dejstvu tog faktora sa ćelijama (organima) u strogo kontrolisanim uslovima. Studije in vitro su strogo fokusirane, što znači da istraživači mogu kontrolisati odabrane faktore (varijable).

Kada se jednom u nekoj in vitro studiji utvrdi da je suspektan – određeni biološki mehanizam koji može sprečiti nastanak ili povećati rizik za pojavu određene bolesti, on se može lako ispitati u animalnom eksperimentalnom modelu.

Prednosti in vitro metoda :

• kontrolisani uslovi ispitivanja
• nedostatak sisitemskih efekata
• smanjenje varijabilnosti između eksperimenata
• testiranje je brzo (i nije skupo)
• potrebna je mala količina materijala za testiranje
• ograničen je toksični efekat
• mogu se koristiit humane ćelije i tkiva
• mogu se koristiti transgenične ćelije koje nose humane gene
• smanjuje se ispitivanje na eksperimentalnim životinjama.

Prednosti ćelijskih kultura (ispitivanja in vitro) :

• posao nije naporan
• cena nije visoka
• može se ispitati dejstvo novog leka na mnogobrojne tumorske linije
• mogu se ispitati brojne kombinacije lekova.

Nedostaci in vitro metoda :

• generalizovani toksični efekti ne mogu biti ispitani
• dozno zavistan odgovor u in vitro uslovima ne može biti dobijen (radi procene rizika za humanu populaciju)
• sisitemski efekti ne mogu biti ispitani (procenjeni)
• interakcije između tkiva i organa ne mogu biti testirane
• farmakokinetika ne može biti ispitana
• osteljivost pojedinih organa ne može biti procenjena
• hronični efekti ne mogu biti ispitani
• fenomen koji je uočen u uslovima in vitro može biti različit od odgovora ćelija (u organizovanom tkivu) u kome postoje kompenzatorni i adaptivni mehanizmi
• ako je neki fenomen zapažen u in vitro uslovima, neophodno je da se ispita da li on vodi nastanku određene promene (poremećaju građe ili funkcije, nastanku bolesti ili sprečavanju njenog nastanka) u in vivo uslovima.

Ograničenja ćelijskih kultura (ispitivanja in vitro ) :

• ćelijske linije su transformisane, da bi mogle da rastu u uslovima in vitro
• da bi se ispoljilo dejstvo leka, nekad je neophodna metabolička aktivacija in vivo
• moguće su razlike u izloženosti dejstvu leka (vezivanje za proteine, distribucija leka nije uzeta u obzir…)
• mogu postojati razlike u mikro-okruženju tumorskih ćelija (poremećaji vaskularizacije, hipoksija…).

In vivo metode mogu biti :

• humane studije koje nisu invazivne; problemi oko postojanja ranijih bolesti i razlika među individuama koje čine grupu ispitanika
• animalne studije koje prevazilaze probleme koji postoje u humanim studijama; nisu uvek dobri modeli za ispitivanje procesa kod čoveka zbog razlika koje postoje između vrsta.

Bez obzira na tip studije postoje , postoje etički principi kojih se treba pridržavati (odobrenje etičkog komiteta, dobra naučna i dobra klinička praksa…).

Prednosti in vivo studija :

• testiranje faktora u animalnim modelima omogućava istraživačima mnogo bolju kontrolu nego sa ljudima, s obzirom na to da potpuno mogu kontrolisati faktore kojima su izložene eksperimentalne životinje.

Slabosti in vivo studija :

• iako mnogi biološki procesi mogu biti slični, mnoge stvari koje se dešavaju kod miševa (ili drugih eksperimentalnih životinja) ne dešavaju se na isti način kod čoveka i obrnuto.

GENOTOKSIČNI AGENSI

Genetička toksikologija istražuje delovanje nekog agensa usmerenog na nasledne komponente živih sistema.

Genotoksični agens je onaj koji izaziva letalne i nasledne promene u genetičkom materijalu polnih ili somatskih čelija..

Toksikološke promene mogu biti :

• 1) akutne
• smrtnost
• iritacija
• nekroza
• promena normalnih homeopatskih parametara
• neurološki efekti
• 2) subakutne
• promena reproduktivne sposobnosti
• teratološki efekti
• reverzibilna degradacija tkiva
• metabolički poremečaji
• promene ponašanja

• 3) hronične
• ireverzibilna promena tkiva
• karcinogeneza.

Testovi za detekciju genotoksičnih agenasa se zasnivaju na činjenicama .

1. da je DNA ciljni molekul za sve mutagene, a verovatno i većinu kancerogenih agenasa
2. da je DNA nasledni materijal svih ćelijskih organizama.

Podela genotoksičnih agenasa (od A do E)

• A. Agensi prirodnog porekla
• pirolizidinski alkaloidi
• aflatoksin B1

• B. Agensi u industrijim procesima
• alkilirajući agensi, organski rastvarači, org. jed. metala, ekozagadjivači
• aldehidi, epoksidi (u izradi celuloznih vlakana i pl.masa), ne/organska jed. As, Be, Cr, Co, Cd, Ni i Pb
• C. Farmaceutski proizvodi (lekovi iz grupa):
• antibiotika (streptomicin; doksorubicin i daunorubicin)
• citostatika (mitomicin, bleomicin; metotreksat, ciklofosfamid, citarabin, cisplatin, vinka alkaloidi vinkristin i vinblastin)
• psihofarmaka (hlorpromazin, fenotiazini)
• narkotika
• anestetika (halotan metoksifluran, divinil etar, etilviniletar i trihhloretilen)
• kontraceptiva
• supstance (aromatični amini i dr. aditivi) koje ulaze u sastav nekih kozmetičkih preparata (boje za kosu).

• D. Pesticidi
• Alkilirajući agensi: organska halogena jedinjenja (Cl/Br-metan biotansformacijom daju vinil hlorid)
• Derivati fluorosirćetne kiseline (rodenticidi)
• Piretrini – aletrin (insekticidi)
• Organohlorna jedinjenja (DDT, aldrin, dieldrin, heptahlor, hlordan)
• E. Agensi koji se nalaze u hrani i u vodi
• Prirodni sastojci: mikotoksini i proizvodi metabolizma nekih bakterija (nitrozamin i benzo(a) piren)
• Konzervansi: nitriti i nitrati (etilnitrozourea)
• Veštački zasladjivači: saharin i ciklamati
• Hlorinacijom vode stvaraju se trihlormetan i hlorfenoli

Osnovni genotoksični testovi

Osnovni kriterijumi za odabir testova genotoksičnosti :

• evaluacija rezultata na čoveku
• osteljivost – da se izbegnu lažno pozitivni ili lažno negativni rezultati
• ponovljivost -. uniforman test i stroga standardizacija eksperimanetalnih protokola
• brzina izvođenja testa
• jednostavnost
• ekonomičnost.

Neophodno je napraviti dobar odabir testova (bateriju testiranja prema traženoj regulativi): npr OECD (organizacija za ekonomsku saradnju i razvoj), EEMS (Evropska organizacija za sredinsku mutagenezu), WHO (Svetska zdravstvena organizacija).

Ove institucije su predložile tri osnovne grupe testova :

1. Testovi za detekciju genskih mutacija
2. Testovi za detekciju hromozomskih aberacija
3. Testovi za otkrivanje efekata na nivou DNK.

Opšta klasifikacija testova mutageneze (prema OECD) :

• 1) Testovi za otkrivanje genskih mutacija
• Test povratnih mutacija na bakteriji Salmomella typhimurium (Amesov test )
• Test povratnih mutacija na bakteriji Escherichia coli
• Test genskih mutacija u kulturi ćelija sisara
• Test polno-vezanih recesivnih letalnih mutacija kod Drosophilia melanogaster
• Test genskih mutacija na kvascu Saccharomyces cerevisiae
• Test specifičnog lokusa kod miša

Ovi testovi su jednostavni, brzi, reproducibilni i daju pouzdane podatke o reakciji hem. agensa sa DNK i indukciji mutacije. + ili – rezultat u sistemima sa bakterijama i gljivicama nije pouzdan pokazatelj da se isti efekti ostvaruju i u ćelijama sisara. Testovi sa kvascem, ćelijama sisara i vinskoj mušici Drosophila melanogaster daju podatke o uticaju mutagena na germinativne ćelije. Testovi sa miševima se koriste za potvrđivanje indukcije somatskih genskih mutacija kod sisara.

• 2) Testovi za detekciju hromozomskih aberacija
• In vitro citogenetički test
• In vivo citogenetički test (na svetlosnom mikrokopu uočavaju se hromozomske aberacije i aberacije hromatida; koriste se limfociti periferne krvi – imaju mali broj i velike hromozome; pouzdaniji su od in vitro)
• Mikronukleus test (na koštanim ćelijama glodara (broje se mikronukleusi – obojeni fragmenti hromozoma), u polihromatskim eritrocitima i analizom hromozoma u metafazi)
• Citogenetički test na polnim ćelijama sisara
• Test naslednih translokacija (ispituju se agensi koji izazivaju mutacije u germinatinim ćelijama)

• 3) Testovi za otkrivanje efekata na nivou DNK
• DNA oštećenje i popravka
• Neprogramirana DNA sinteza
• Mitotička rekombinacija (crossing–over i konverzija gena) kod kvasca Saccharomyces cerevisiae
• Test izmene sestrinskih hromatida in vitro
• Komet test.

Za prenos rezultata ispitivanja toksičnosti na čoveka neophono je odrediti graničnu dozu-najveća doza koja ne uzrokuje štetne efekte (NOAEL– no observable adverse effect level). Ta doza je merilo za normiranje dnevne doze ostatka toksikanta u hrani čoveka.

„Faktor sigurnosti“ – maksimalno netoksična doza u hroničnim ispitivanjima toksičnosti umanji se 100 i više puta (10x zbog ekstrapolacije sa životinje na čoveka-više kvantitativne nego kvalitativne razlike, i 10x zbog razlike među ljudima)

Amesov test (esej hormozomskih aberacija) – princip

Amesovim testom se dokazuje mutageni potencijal ispitivanog jedinjenja.

Mutanti Salmonelle typhimurium preporucenih od strane OECD (Organizacije za ekonomsku saradnju i razvoj) pri EU: TA1535, TA1537, TA98, TA100,TA102.

Test se vrši na mutantima ST. Ovi sojevi imaju imaju tačkaste mutacije na kodu (triplet nukleotida na DNK odgovoran za sintezu jedne aminokiseline), u ovom slučaju, za HISTIDIN (His) i kao tako nefunkcionalni, ne mogu da sintetišu His.

Svi sojevi Salmonelle typhimirium, i normalni (Wild types) i mutanti, mogu da se razvijaju samo u medijumu u kome postoji His.

U prisustvu genotoksične supstance (mutagena) odvija se reverzna tačkasta mutacija (izmena baza ili frame-shifts) na ovom već mutiranom kodu i stvara se funkcionalan kod (moguća sinteza His) i te je moguć je razvoj novoizmenjenog soja Salmonelle typhimurium.

Protokol Amesovog testa :

Otprillike 107 bakterija mutanta ST se inkubira u prisustvu 6 serija razblaženja ispitivane supstance na 37ºC tokom 90 minuta u medijumu koji sadrži His (dovoljno za dve ćelijske deobe).

Dalje se ove kulture ponaosob, razblaže u medijumu odgovarajućeg pH bez His, razliju u 48 udubljenja (wells) ploče sa 384 udubljenja i inkubiraju narednih 48 sati na 37ºC.

Razvijene kolonije (za svaku primenjenu dozu ispitivane supstance, tj. razblaženje) se porede sa kontrolom (mutanti kojima nije dodata ispitivana supstanca – 0 doza). Svaka doza se radi u triplikatu.

Da li su i metaboliti ispitivane supstance genotoksični utvrđuje se dodatkom S9 frakcije jetre (subćelijksa frakcija hepatocita bogata enzimima za metabolizam ksenobiotika) u medijum za uzgajanje bakterijskih kultura.

Prednosti i nedostaci Amesovog testa :

• Rezultati Amesovog testa su neophodni u procesu registracije jedinjenja od strane FDA-IND (Food and Drug Administration- Investigational New Drug).
• Iako, pozitivan rezultat Amesovog testa jeste potvrda genotoksičnosti ispitivanog jedinjenja, negativan rezultat ne znači da to jedinjenje nije genotoksično za ćelije sisara!
• Iz tog razloga se preporučuje primena testa GreenScreen HC (Human Cells) Test, na humanim ćelijama (GADD45a) koje imaju sposobnost da se adaptiraju na genotoksični stres. Ova fluorescentna metoda daje pozitivne rezultate za direktne mutagene, klastogene i aneugene, kao i na inhibitore topoizomeraza i polimeraza (FDA je još uvek ne primenjuje)
• Preporuka je da se prvo uradi GST, a potom Ames Test neposredno pre aplikacije za FDA-IND registaciju.

In Vitro Micronucleus Test

Dokazuju se genotoksični karcinogeni (oni koji ostecuju DNK).

Princip testa :

Mikronukleus (MN) se formira tokom metafaze/anafaze mitoze i može poteći od celog hromozoma (aneugeni događaj – gubitak hromozoma) ili dela prekinutog hromozoma (klastogeni događaj) koji se nisu integrisali u jedro ćerki ćelija.

MN se detektuje fluorescentnom bojenom High Content Screening (HCS) tehnikom.

Kao i za Amesov test, moguće je upotrebiti S9 frakciju jetre za ispitivanje genotoksičnog karcinogenog efekta metabolita.

Kombinacija MN testa s fluorescentnom in situ hibridizacijom (FISH) sa sondom omogucava označavanje (peri-) centromernog regiona hromozoma (FISH test) i razlikovanje između MN koji sadrže celi hromozom (centromere pozitivni MN) i acentricni kromozom – fragment (centromere negativni MN).

HCS-baziran in vitro MN test istovremeno prati nekoliko ishoda:

• Preživljavanje ćelija (cell count), integritet membrana (cytotoxicity assessment), i ćelijski deobni ciklus (binucleated cell frequency and proliferation index (CBPI). Ovi parametri odslikavaju stanje ćelija (cytostasis) i moguće stvaranje MN.
• Kvantifikacija MN može biti izvedena relativno lako i kod različitih humanih vrsta ćelija od znacaja za biomonitoring: limfociti, fibroblasti i epitelnih ćelija (samo kada su fizićki odvojene od epitelne površine ili iz bazalnog sloja), bez dodatne in vitro kultivacije.
• Ex vivo / in vitro analizom limfocita u prisustvu cytochalasin–B (dodat 44h od početka inkubacije), inhibitor aktina, moguće je razlikovati jednojedarne ćelije (koje se još nisu podelile) i dvojedarne ćelije, nakon završene deobe tokom in vitro inkubacije.
• U ovim uslovima, učestalost monojedarnih ćelija ukazuje na odnos pozadinskih hromozom/genom mutacija akumuliranih in vivo, dok je učestalost dvojedarnih ćelija sa MN mera ukupnog oštećenja, akumuliranog pre inkubacije plus mutacije koja se razvila tokom prve in vitro mitoze.

ZAKLJUČAK

Toksikologija uključuje praćenje kvalitativnih i kvantitativnih efekata u biološkim sistemima u cilju predviđanja mogućih nastajanja toksičkih efekata. To uključuje ekstrapolaciju između vrsta i između doza ili nivoa izlaganja. Kod hroničnih toksičkih efekata prihvaćen parametar je NAOEL- iz odnosa doza. Takođe se procenjuje ADI (acceptable daily intake), npr. za ksenobiotike ili aditivne hrane.

Procenu za kancerogenost ili teratogenost je teže dati. Teorijski, jedno „izlaganje ili kontakt“ ili reakcija supstance ili njenog metabolita na delu DNA molekula može biti dovoljno za pokretanje kancerozne promene. Bakterijski testovi kao AMES test koriste se za procenu mutagenih promena.

Testovi na životinjskim primarnim ili ćelijskim linijama sisara koriste se za procenu promena u tkivima i organima.

Uzorak tumorskog tkiva može se testirati na osetljivost na terapiju. Primarne tumorske ćelije se razmnože u kulturi in vitro i sagleda se njihov odgovor na predviđenu terapiju paletom testova, što zavisi od dijagnoze i propisane terapije.

Zbog činjenice da maligne ćelije ne reaguju adekvatno na konvencionalnu terapiju, neophodno je prediktivno odrediti koja vrsta terapije će postići željeni efekat.

Analizom ciljanih bioloških markera (ćelijske proliferacije, apoptoze, telomeraze i ekspresije gena) prediktivno se procenjuje osetljivost tumorskih ćelija na terapiju.

Autori

• Dr Marija Petković & Radisav Petković

Reference

• Mirjana Hristić. Biologija sa humanom genetikom. Farmaceutski fakultet.
• Milan Jokanović. Toksikologija.Farmaceutski fakultet. Izdavač Elit Medica, Beograd 2001.
• Casarett and Duull‘s. Toxicology The Basic Science of Poisons. Fifth Edition. Editition McGraw-Hill (USA)1996.

The post In vivo i in vitro testovi genotoksičnosti appeared first on Svet Medicine.

FAP retko daje simptome, a kada se javljaju simptomi obično se javljaju u vidu rektoragije, abdominalnog bola i proliva. Nekoliko manifestacija koje nisu vezane za kolon se često javljaju kod pacijenata sa FAP-om, uključujući polipe u želucu i duodenumu, dezmoidne tumore, kongenitalnu hipertrofiju pigmentnog epitela retine, osteome, anomalije zuba, ciste i malignitete drugih organa. Sem klasičnog obilka postoji i blaži oblik koji se karakteriše prisustvom manje od 100 adenoma i kasnijim ispoljavanjem bolesti. Jedina delotvorna terapija za obolele od FAP-a je radikalno odstranjenje debelog creva u potpunosti, kako bi se sprečilo nastajanje raka debelog creva iz početnih brojnih dobroćudnih polipa, i to u mladosti. U kasnijoj dobi ovakvi bolesnici najčešće razvijaju rak dvanaestopalačnog creva, stoga je preporučljivo barem jednom godišnje raditi gastroskopiju.

Uzrok nastanka FAP je mutacija APC (adenomatous polyposis coli) gena, koji je otkriven 1991.godine i lociran na dugom kraku petog hromozoma (5q21).

Najveći broj mutacija na APC genu su tipa frameshift tj. mutacije pomaka, nonsense ili splice site mutacije, što rezultira stvaranjem defektnih proteina. APC protein je deo wnt puta signalizacije i sadrži nekoliko važnih domena, koji učestvuju u procesu ćelijske regulacije, adhezije i apoptoze. Glavna uloga APC proteina je da uzrokuje razgradjivanje citoplazmatskog proteina, beta katenina. U normalnoj intenstinalnoj epitelnoj ćeliji degradacija citoplazmatskog beta katenina se odvija pomoću APC/Axin/GSK-3 komleksa. Fosforilizacija beta katenina GSK-om dovodi do njegove degradacije u proteazomu. U slučaju mutacije APC gena, dolazi do stvaranja APC proteina, koji onemogućava formiranje ovog kompleksa, a samim tim i fosforilizacije, odnosno degradacije beta katenina, što za posledicu ima nagomilavanje beta katenina u ćelijama, koji se zatim translocira u jedro, gde se veže za transkripcioni faktor TCF4 (T cell factor) ili Lef1 (lymphoid enhancer factor). Vezivanje beta katenina za TCF4/Lef1 protein aktivira transkripciju gena, čija se transkripcija odvija pomoću TCF4/Lef1 komleksa, a to su c-Myc, cyclin D1, PPARδ, matrilysin, Fra-1, uPAR (urokinase–type plasminogen activator receptor), c-jun, i gastrin. Svi navedeni geni imaju ulogu u razvoju kancera. Krajnji rezultat beta katenin indukovane transkripcije jesu inhibicija apoptoze i stimulacija ćelijske proliferacije.

Glavno pitanje je zašto postoji velika razlika u broju polipa u kolonu u klasičnom FAP-u i blažem obliku. Zanimljivo je da je na laboratorijskim modelima miševa sa FAP-om dokazano da alel MOM1, koji kodira fosfolipazu A2, kada je prisutan, inhibira formiranje polipa. Kod pacijenata sa blažim oblikom FAP-a nisu otkrivene mutacije na genu za fosfolipazu A2, ali se aktivno traga za drugim potencijalno odgovornim genima.

Mnogobrojne metode skrininga su identifikovale APC mutaciju u germinativnim ćelijama u 60 do 80 % pacijenata sa FAP-om. Predpostavlja se da ima nekoliko uzroka za nastanak FAP-a kod pacijenata, koji nemaju APC mutaciju i to su:

• Nedavne studije su otkrile germinativne mutacije u sistemu bazne popravke MUTYH gena, što vodi u polipozu izazvanu mutacijom ovog gena. MAP (MYH-Associated Polyposis) je autozomno-recesivna forma polipoze, koja se manifestiju kao diskretniji oblik FAP.
• U nekoliko studija nađene su velike delecije u 5q21 regionu uključujući APC gen. Ove velike delecije ne mogu biti detektovane standardnim skrining metodama.
• Mutacije i u intronima i u regulatornim regionima APC gena, koje mogu izbeći detekciju.
• Mutacije u još uvek neotkrivenim genima mogu biti razlog nastanka ove bolesti.

APC mutacije u germinativnim ćelijama se ne uočavaju u 10 do 30 % osoba sa kliničkim fenotipom klasičnog FAP-a, a u 90% osoba sa blažim oblikom FAP-a. Pacijenti sa FAP-om, koji nemaju APC mutaciju trebalo bi ispitati na MYH mutaciju, pogotovo ako postoji porodična anamneza pozitivna na autozomno-recesivno nasleđivanje.

The post Familijarna adenomatozna polipoza (FAP) appeared first on Svet Medicine.