ΓΙΑΝΝΗΣ Δ.ΛΥΡΑΣ: ΚΑΡΚΙΝΟΣ ΚΑΙ ΚΑΒΟΥΡΑΣ

Κυριακή 12 Μαΐου 2013

ΚΑΡΚΙΝΟΣ ΚΑΙ ΚΑΒΟΥΡΑΣ

ΤΟΥ ΓΙΑΝΝΗ Δ. ΛΥΡΑ ΕΚΠΑΙΔΕΥΤΙΚΟΥ

Εδώ σε θέλω κάβουρα πως πηδάς τα κάρβουνα.

Ο Κάβουρας όταν αποκοπεί κάποιο πόδι του ή η δαγκάνα του έχει την δυνατότητα να αναγεννηθεί εκ νέου. Αυτό είναι μια φυσιολογική διαδικασία.Αυτό το βλέπουμε ξεκάθαρα στη διπλανή φωτογραφία, όπου στη μια πλευρά του σωματός του, η δαγκάνα και τα πόδια του είναι μικρότερα, της άλλης πλευράς. Ο καρκίνος είναι μια ανώμαλη διαδικασία πολλαπλασιασμού των κυττάρων, ο οποίος οδηγεί τον οργανισμό σε θάνατο.Παρατηρούμε δυο διαφορετικές περιπτώσεις πολλαπλασισμού κυττάρων όπου η μία διατηρεί την ζωή και η άλλη οδηγεί σε θάνατο. Αυτός είναι και ο προβληματισμός μου και γίνονται πολλές μελέτες απο την επιστημονική κοινότητα για αυτές τις δύο περιπτώσεις.

Ο κάβουρας είναι καρκινοειδές μαλακόστρακο της τάξης των Δεκαπόδων και της υποτάξεως των βραχύουρων, τα οποία έχουν τυπικά κοντή (βραχεία) ουρά, εξ ου και το όνομα της υποτάξεως. Ανήκει στην οικογένεια Καρκινίδες και ζει κυρίως στη θάλασσα. Το σώμα του καλύπτεται γενικά από έναν σκληρό εξωσκελετό (με σχήμα πολυγωνικό ή στρογγυλό) και είναι εξοπλισμένο με ένα ζευγάρι δαγκάνες, Είναι γνωστά 6.793 είδη. Απαντώνται σε όλους τους ωκεανούς του κόσμου. Όλα τα θαλασσινά είδη είναι βαθύβια, ζουν δηλαδή σε βυθούς, ανάλογα και με το είδος τους. Επιπρόσθετα, υπάρχουν και κάβουρες που ζουν στην ξηρά, ιδίως σε τροπικές περιοχές. Το μέγεθός τους διαφέρει, από τον κάβουρα-μπιζέλι, του οποίου το πλάτος είναι σε χιλιοστά, ως τον κάβουρα-αράχνη της Ιαπωνίας, ο οποίος έχει μήκος μέχρι 4 μέτρα με τα πόδια ανοικτά.Μερικά είδη κολυμπούν καλά.

Το περπάτημα του κάβουρα γίνεται με το πλευρό, πάνω στις τρύπες των βράχων, στις πέτρες και στις αμμουδιές, εντός και έξω από το νερό. Το δεκάποδο αυτό έχει κοιλιακό τμήμα χωρίς πόδια, πολύ μικρό και χωμένο σε μία κοιλότητα στο κάτω μέρος του κεφαλοθώρακα. Στο κεφάλι έχουν κοντές κεραίες με αισθητήρια όργανα, στόμα και τα μάτια πάνω σε μίσχους. Έχουν δύο σιαγόνες πάνω και δύο κάτω. Τα πέντε ζευγάρια ποδιών που διαθέτουν είναι πολύ ανεπτυγμένα και στο πρώτο ζευγάρι ποδιών έχουν στην άκρη λαβίδες. Στα άλλα τέσσερα διαθέτουν «νύχια», τα οποία είναι γαμψά.

Τροφή

Τα καβούρια είναι παμφάγα ζώα και την ημέρα κρύβονται. Η αναζήτηση της τροφής γίνεται συνήθως τη νύχτα. Πολλά είδη τρέφονται αποκλειστικά με φύκια, ενώ άλλα τρώνε μαλάκια, σκουλήκια, άλλα αρθρόποδα, βακτήρια, μύκητες και αυγά μικρών ζώων. Με τις λαβίδες τους τεμαχίζουν την τροφή και ύστερα τη φέρνουν στο στόμα.

Εξέλιξη και συστηματική ταξινόμηση

Τα αρχαιότερα απολιθώματα από κάβουρα χρονολογούνται από την Ιουρασική Περίοδο. Η υφομοταξία Βραχύουρα περιλαμβάνει 93 οικογένειες, όπως επίσης και τα υπόλοιπα από τα Δεκάποδα.

Αναπαραγωγή

Στα περισσότερα δεκάποδα τα σεξουαλικά όργανα υπάρχουν στα πόδια, σε αντίθεση με τα καβούρια.Ζώα γονοχωριστικά, τα καβούρια ζευγαρώνουν όταν αλλάξει όστρακο το θηλυκό. Το τελευταίο γεννά εκατομμύρια αυγά. Τα θηλυκά σε πολλά είδη μεταφέρουν τα ίδια τα αυγά τους συγκρατημένα από τη διπλωμένη κοιλιά τους και με το πλάγιο μέρος της. Τα μικρά που βγαίνουν από τα αυγά περνούν δύο μεταβατικά στάδια (αρχικά προνύμφες, που επιπλέουν στο νερό) μέχρι να γίνουν τέλεια ζώα. Αυτό γίνεται με συνεχή αλλαγή κελύφους (διαδοχικές εκδύσεις) σε διάστημα δύο μηνών. Όταν ενηλικιωθούν, κατεβαίνουν οριστικά στο βυθό.

Ο Καρκίνος είναι ένα από τα σοβαρότερα προβλήματα υγείας που παρατηρούνται σήμερα στις αναπτυγμένες χώρες. Οι στατιστικές δείχνουν ότι αποτελεί τη δεύτερη πιο συχνή αιτία θανάτου μετά τις καρδιοπάθειες. Συνήθως προσβάλλει ανθρώπους μεγάλης ηλικίας, υπάρχουν όμως και μορφές καρκίνου που εμφανίζονται σε νεαρής ηλικίας άτομα, ακόμη και σε παιδιά.

Ο όρος «καρκίνος» δεν αποδίδεται σε μία και μόνη ασθένεια, αλλά σε μια ομάδα ασθενειών που χαρακτηρίζονται από τον ανεξέλεγκτο πολλαπλασιασμό των κυττάρων. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη μιας μάζας κυττάρων, που ονομάζεται όγκος. Οι όγκοι μπορεί να είναι καλοήθεις ή κακοήθεις.

Γενικά, τα χαρακτηριστικά των καρκινικών κυττάρων είναι ότι:

ανθίστανται στην απόπτωση

πολλαπλασιάζονται παρουσία ή μη αυξητικών παραγόντων

ανθίστανται σε σήματα που σταματούν τον κυτταρικό πολλαπλασιασμό

ανθίστανται στο μηχανισμό γήρανσης

κάνουν μεταστάσεις

δημιουργούν αγγεία για την αιμάτωσή τους

Αντίσταση στην απόπτωση

Τα κύτταρα στο σώμα μας, φυσιολογικά, αυξάνονται, διαιρούνται και πεθαίνουν με έναν αυστηρά ελεγχόμενο τρόπο. Όμως τα καρκινικά κύτταρα δεν υπόκεινται στις διαδικασίες της απόπτωσης ή άλλης μορφής προγραμματισμένου κυτταρικού θανάτου.

Αντίσταση στο μηχανισμό γήρανσης

Στα πρώτα χρόνια της ζωής, και μέχρι την ενηλικίωση του ατόμου, ο ρυθμός διαίρεσης των κυττάρων του ανθρώπινου οργανισμού είναι έντονος. Στη συνέχεια τα κύτταρα διαιρούνται μόνο για να αντικαταστήσουν άλλα που έχουν φθαρεί ή πεθάνει. Τα καρκινικά κύτταρα διαφέρουν από τα φυσιολογικά κύτταρα, διότι συνεχίζουν να διαιρούνται ανεξέλεγκτα, εξαιτίας μεταλλάξεων του γονιδιώματος και χάρη σε ένα ένζυμο, την τελομεράση, που βρίσκεται μόνο στα γαμετικά κύτταρα και στα καρκινικά. Τα κύτταρα στα οποία εκφράζεται η τελομεράση ονομάζονται αθανατοποιημένα. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα την ανάπτυξη μιας μάζας κυττάρων, που ονομάζεται όγκος.

Αγγειογένεση

Πολλοί όγκοι σχηματίζουν ένα δικό τους αγγειακό δίκτυο, η οποία είναι πιο άτακτη και πυκνή από τη φυσιολογική.

Μετάσταση

Συχνά, στους κακοήθεις όγκους τα κύτταρα εμφανίζουν διαφορετική μορφολογία σε σχέση με τα φυσιολογικά, εισβάλλουν στους γειτονικούς ιστούς, ενώ μέσω της κυκλοφορίας του αίματος ή της λέμφου είναι δυνατόν να μεταφερθούν σε άλλα σημεία του σώματος και να σχηματίσουν δευτερογενείς όγκους, φαινόμενο που ονομάζεται μετάσταση.

Καρκινογένεση

Ο κάρκινος είναι πρακτικά η αποτυχία ρύθμισης της ανάπτυξης ενός ιστού. Για να μετατραπεί ένα φυσιολογικό κύτταρο σε καρκινικό πρέπει να λάβουν χώρα μία ή περισσότερες μεταλλάξεις σε γονίδια.

Τα γονίδια αυτά χωρίζονται σε δύο κατηγορίες, τα ογκογονίδια, που προωθούν την ανάπτυξη του ιστού, και τα ογκοκατασταλτικά γονίδια, που είναι υπεύθυνα για τη διακοπή του κυτταρικού πολλαπλασιαμού. Συνήθως για την εμφάνιση ενός καρκινου απαιτούνται μεταλλάξεις σε πολλά γονίδια.

Οι μεταλλάξεις αυτές μπορεί να οφείλονται σε λάθη που συμβαίνουν κατά τη μίτωση, όπως η απώλεια ή ο διπλασιασμός της περιοχής ενός χρωμοσώματος. Επίσης, μια άλλη πιθανή χρωμοσωμική μετάλλαξη είναι η μετάθεση, όταν δυο χρωμοσώματα συντήκονται ανώμαλα. Χαρακτηριστική πάθηση της τελευταίας περίπτωσης είναι η χρόνια μυελογενής λευχαιμία, στην οποία μέρος του ένατου χρωμοσώματος μετατοπίζεται στο 22ο, με αποτέλεσμα τη δημιουργία μίας πρωτεΐνης υβρίδιο, γνωστή ως Bcr-Abl, η οποία δρα ως μία ιδιοσυστατά (συνεχώς) ενεργή κινάση της τυροσίνης. Τέτοιοι καρκίνοι που οφείλονται σε μια μόνο μετάλλαξη δεν παρατηρούνται στους συμπαγείς όγκους.

Τύποι καρκινικών όγκων

Οι όγκοι, μία μάζα κυττάρων, είναι καλοήθεις ή κακοήθεις. Οι καλοήθεις όγκοι, των οποίων τα κύτταρα περιβάλλονται από συνδετικό ιστό, δεν είναι επεκτατικοί, δηλαδή δεν εισβάλλουν στους γύρω ιστούς και δεν εξαπλώνονται σε άλλα σημεία του σώματος. Γενικά, δεν προκαλούν σοβαρή βλάβη στο σώμα, εκτός εάν λόγω του μεγέθους τους ασκούν πίεση σε ζωτικά όργανα.

Αντίθετα, στους κακοήθεις όγκους τα κύτταρα εμφανίζουν διαφορετική μορφολογία σε σχέση με τα φυσιολογικά, εισβάλλουν στους γειτονικούς ιστούς, ενώ μέσω της κυκλοφορίας του αίματος ή της λέμφου είναι δυνατόν να μεταφερθούν σε άλλα σημεία του σώματος και να σχηματίσουν δευτερογενείς όγκους, φαινόμενο που ονομάζεται μετάσταση.

Κάθε καρκίνος (π.χ. καρκίνος του πνεύμονα, της μήτρας, του προστάτη κτλ.) έχει διαφορετικά συμπτώματα, διαφορετική εξέλιξη και επομένως αποτελεί διαφορετική ασθένεια. Οι καρκίνοι του αίματος ονομάζονται λευχαιμίες. Τα προβλήματα υγείας που προκαλούνται στο άτομο εξαρτώνται από το μέγεθος του όγκου, από τη θέση του στο σώμα, από το στάδιο ανάπτυξής του, από το αν έχει εισβάλει στους γειτονικούς ιστούς και σε ποια έκταση και από το αν έχει υπάρξει μετάσταση.

Ενδείξεις για την πιθανότητα εμφάνισης καρκίνου

1. Ασυνήθιστες αιμορραγίες ή εκκρίσεις

2. Διόγκωση του μαστού ή εμφάνιση εξογκώματος

3. Πληγή που δε θεραπεύεται

4. Αλλαγές στην αφόδευση ή στην ούρηση

5. Επίμονη βραχνάδα ή βήχας

6. Επίμονη δυσπεψία ή δυσκολία στην κατάποση

7. Αλλαγή σε μια ελιά

Όταν τα κανονικά κύτταρα βλάπτονται πέρα από την επισκευή, αποβάλλονται μέσω της απόπτωσης. Τα κύτταρα καρκίνου αποφεύγουν την απόπτωση και συνεχίζουν να πολλαπλασιάζουν κατά τρόπο ανεξέλεγκτο

Το φάρµακο µετο οποίο οιεπιστήµονες αντέστρεψαν τον ρυθµό της γήρανσης στα ποντίκια και που δίνει ελπίδες για αιώνια νιότη ήταν η χηµική ουσία 4-ΟΗΤ, η οποία µπορούσε να επανενεργοποιήσει το ένζυµο τελοµεράση των κυττάρων. Το ένζυµο αυτό έχει την ιδιότητα να καθορίζει το µήκος των χρωµοσωµάτων των κυττάρων και συγκεκριµένα των τµηµάτων εκείνων που βρίσκονται στην άκρη τους και λέγονται τελοµερή. Τα τελοµερή (που εµπλέκονται σχεδόν σε κάθε έρευνα που σχετίζεται µε τη µακροζωία) διαδραµατίζουν καθοριστικό ρόλο στη γήρανση τωνανθρώπων αλλά και των ζώων. Ολόγος που συµβαίνει αυτό είναι ότι τα τελοµερή συνιστούν επί της ουσίας τµήµα του DNA που πολλαπλασιάζεται και έτσι κάθε φορά που ένα κύτταρο αναγεννάται(δηλαδή πολλαπλασιάζεται) τα τελοµερή στις άκρες των χρωµοσωµάτων μικραίνουν. Και όταν µμικρύνουν αρκετά, τότε ο πολλαπλασιασµός των κυττάρων σταµατά και επέρχεται ο θάνατός τους.

Το τελομερές είναι μια περιοχή του DNA, χωρίς μεγάλη πληροφοριακή αξία, που βρίσκεται στο τέλος του χρωμοσώματος και προστατεύει τη χρήσιμη γενετική πληροφορία από τη φθορά. Η πληροφορία που καθιστά το κύτταρο βιολογικά ενεργό βρίσκεται στο μεσομερές, το οποίο προστατεύεται από το τελομερές. Η ονοματολογία έχει προκύψει από τη σύνθεση των ελληνικών λέξεων «τέλος», «μέσο» και «μέρος». Τα τελομερή δεν περιέχουν σημαντική γενετική πληροφορία, έχουν όμως τέτοια δομή που επιτρέπουν την προσκόλληση πρωτεϊνών που «δένουν» τη διπλή έλικα του DNA στην κάθε άκρη της, κάτι που έχει παρομοιαστεί από τους ειδικούς σαν το προστατευτικό άκρο στα κορδόνια των παπουτσιών το οποίο δεν αφήνει τα κορδόνια να ξεφτίζουν με τη χρήση.

Η μείωση του μήκους των χρωμοσωμάτων

Λόγω των πρωτεϊνικών προστατευτικών επιστρώσεων στα άκρα, η φθορά πλέον των χρωμοσωμάτων σε μήκος συμβαίνει σχεδόν μόνο κατά τον πολλαπλασιασμό των κυττάρων, στη διαδικασία της μίτωσης, όπου οι έλικες των χρωμοσωμάτων ξεδιπλώνουν εντελώς και κάθε χρωμόσωμα χωρίζεται στα δύο, ώστε το κάθε κομμάτι να αποτελέσει το καλούπι για το σχηματισμό του νέου χρωμοσώματος, εν δυνάμει πανομοιότυπου με το αρχικό, για το κάθε νέο κύτταρο. Στη διαδικασία αυτή, στα άκρα των χρωμοσωμάτων συνήθως αποκόπτεται μέρος από το γενετικό υλικό. Αυτή είναι μια «παρενέργεια» που δε μπορεί να αποφευχθεί σε γενικό κανόνα, καθώς οι μηχανισμοί που παρέχουν τα συνήθη ένζυμα για την αντιγραφή της πληροφορίας δε δίνουν τη δυνατότητα για αντιγραφή του γενετικού υλικού στις άκρες των χρωμοσωμάτων. Το υλικό του DNA που αποκόπτεται είναι, τουλάχιστο στις πρώτες διαιρέσεις αναπαραγωγής, μέρος του τελομερούς, το οποίο ολοένα μικραίνει σε κάθε διαίρεση ενός κυττάρου σε δύο. Αν το τελομερές δεν αποκαθίσταται σε μήκος, με κάποιο μηχανισμό επιδιόρθωσης, η κάθε κυτταρική διαίρεση το καταναλώνει και στο τέλος αποκόπτεται πλέον από το χρωμόσωμα η σημαντική πληροφορία του μεσομερούς, οπότε και το κύτταρο καθίσταται πια βιολογικά ανενεργό.

Ο μηχανισμός της επιδιόρθωσης των τελομερών

Το μηχανισμό που προστατεύει το μήκος των τελομερών τον παρέχει η τελομεράση, που είναι ένα ένζυμο με την ικανότητα, όχι να αντιγράφει γενετική πληροφορία, αλλά να συμπληρώνει και πάλι σε μήκος το τελομερές. Εάν η τελομεράση διατίθεται σε ικανές ποσότητες στα σημεία του οργανισμού που γίνονται οι κυτταρικές διαιρέσεις, δίνεται στα τελομερή η δυνατότητα να αποκαθίστανται πλήρως σε μήκος και το κύτταρο μπορεί και παραμένει έτσι βιολογικά ενεργό για πάντα. Έχουν μελετηθεί μονοκύτταροι οργανισμοί με περίσσεια τελομεράσης που τους κάνει αθάνατους σε ευνοϊκές συνθήκες περιβάλλοντος. Ένα τέτοιο παράδειγμα είναι ένα είδος άλγης, η Tetrahymena thermophila.

Το γήρας των κυττάρων προστατεύει από τον καρκίνο

Στους πιο σύνθετους πολυκύτταρους οργανισμούς, όπως ο άνθρωπος, η περίσσεια τελομεράσης δε συνδέεται άμεσα με την αθανασία του οργανισμού. Αντίθετα, την περίσσεια της τελομεράσης τη χρησιμοποιούν τα καρκινικά κύτταρα ώστε να αναπαράγονται επ' άπειρον, σε βάρος του οργανισμού. Ο καρκίνος δεν οφείλεται στην τελομεράση, τη χρησιμοποιεί όμως μην υπακούοντας στα βιολογικά σήματα που δίνουν εντολές για παύση των ανεξέλεγκτων διαδικασιών αναπαραγωγής, καθώς περιέχεται, αλλοιωμένη πλέον, πληροφορία στο γενετικό υλικό των καρκινικών κυττάρων. Πρακτικά, το να γερνούν τα κύτταρα μετά από κάποιο αριθμό διαιρέσεων και να καθίστανται βιολογικά ανενεργά, χάνοντας την προστασία του γενετικού τους υλικού από τα τελομερή τους, τα αποτρέπει από το να αναπαράγονται ανεξέλεγκτα, αποτρέπει δηλαδή την εμφάνιση καρκίνων, καθιστώντας συνήθως ανενεργά τα καρκινικά κύτταρα στα πρώτα κιόλας στάδια αναπαραγωγής των καρκινικών όγκων. Οι καρκίνοι που τελικά εκδηλώνονται είναι εκείνοι που καταφέρνουν να ξεπεράσουν την ασφαλιστική αυτή δικλείδα του οργανισμού, τροποποιώντας κατάλληλα την πληροφορία του γενετικού υλικού τους.

Επιδράσεις ψυχολογίας και συνηθειών στα τελομερή και σύνδεση με το γήρας

Σε μακρές περιόδους τοξικού στρες, το οποίο διαχωρίζεται από το υγιές παρατεταμένο στρες που μας κάνει παραγωγικούς κάτω από ισορροπημένη ψυχολογία, παρατηρείται επιτάχυνση της γήρανσης σε κυτταρικό επίπεδο, η οποία μετράται ως αποτέλεσμα φθοράς στα τελομερή. Τα τελομερή στις ομάδες που υποφέρουν από χρόνιο τοξικό στρες εμφανίζονται μικρότερα σε μήκος, άρα και με μικρότερη δυνατότητα αντίστασης στη φθορά που προκαλούν οι κυτταρικές διαιρέσεις καθώς η δράση της τελομεράσης εμφανίζεται κατά 50% μειωμένη. 40 χρόνια υπό την επίδραση τοξικού στρες μετρώνται να συνεπάγονται τουλάχιστο 10 επιπλέον χρόνια γήρανσης σε κυτταρικό επίπεδο. Παρόμοιο αποτέλεσμα μετράται να έχει και ένα διαφορετικό είδος στρες, αυτό που συνεπάγεται η αποτυχία να φέρουν αποτέλεσμα παρατεταμένες διατροφικές δίαιτες αδυνατίσματος. Αρνητική επίδραση στο μήκος των τελομερών και στη δράση της τελομεράσης έχει επίσης το κάπνισμα.

Συσχέτιση των τελομερών με την υγεία

Το μειωμένο μήκος των τελομερών στα υγιή κύτταρα έχει σχετιστεί με τις ασθένειες όπως ο καρκίνος, τα καρδιακά νοσήματα, ο διαβήτης, η αρτηριοσκλήρυνση, η πνευμονική ίνωση, η παχυσαρκία, χωρίς παρόλα αυτά να αποδίδεται απ' ευθείας σχέση μεταξύ των ασθενειών αυτών και του μήκους των τελομερών, σε ότι αφορά την πρόκλησή τους.