DNA skader

Clausen, Jørgen, professor, dr. med.

Radioaktiv stråling er vi alle udsat for. Kalium, som jo er et af legemets vigtigste mineraler, består således af to typer (det kaldes i fysikken isotoper). Den ene kaliumtype (Kalium 39) er ikke radioaktiv, mens den anden type (Kalium 40) er radioaktiv, idet den udsender små mængder radioaktiv stråling (både beta- og gammastråler, men med lav energi). Kalium 40 udgør ca. 1 % af kaliummængden i vort legeme. Vi modtager også radioaktiv stråling fra verdensrummet, når vi flyver - ja, på en tur fra København til Paris modtager vi lige så meget stråling, som myndighederne tillader, vi på jorden modtager på et helt år. Ligeledes modtager vi radioaktiv stråling, når vi gennemlyses ved røntgenundersøgelse på hospitaler og hos tandlægen.
Den radioaktive stråling skader cellerne og DNA, dels gennem dannelse af frie radikaler og brintoverilte, der så sekundært kan skade arvemassen, dels kan strålerne ramme DNA direkte med ødelæggelse til følge.

 

DNA skader forårsaget af UV- stråling

Ultraviolet lys er ligesom radioaktiv stråling energirig. UV-lys er derfor årsag til solskoldning og forbrændinger i huden under solbadning. UV-lyset forårsager dannelse af frie radikaler i huden. Dette kan medføre celleskade og ødem i huden. Også mere varige skader på arveanlæggene kan forekomme. Dette kan være årsagen til hudcancer. Hudcancer sås tidligere især hos fiskere, der dels var udsat for stærkt sollys på havet, dels eksponeredes for tjærestoffer i forbindelse med bødning af fiskegarnene. Nu om dage med den megen solbadning er den væsentligste årsag til hudcancer hullerne i stratosfærens ozonlag, der gør, at mere UV-lys når jordens overflade, hvilket har øget forekomsten af hudcancer. Hudcancer er ikke særlig farlig, når den blot fjernes i tide.

 

Kemisk inducerede DNA skader

Det er allerede flere steder omtalt, at kræftfremkaldende kemiske stoffer, f.eks. kulbrinter i benzin og udstødningsgasser (polyaromater) samt visse komponenter, der bruges til fremstilling af sprængstoffer og farver mm., omsættes af fase I og fase II stofskiftesystemerne. Herved sker i første omgang følgende (vi kalder det kemiske stof for KS): O2+ NADPH
KS + ilt ---> aktivt mellemprodukt (AM) (I reglen et epoxid, hydroxylamin eller en anden hydroxylforbindelse)
Dette aktive mellemprodukt vil cellen søge at inaktivere ved kobling til inaktiveringsfaktoren glutathion (GSH):
GSH + AM ---> G-S-AM

Herved er det kemiske stof blevet gjort vandopløseligt og kan nu udskilles i urin og evt. galde. Imidlertid er depotet af GSH ikke stort; så ved langvarig kemisk påvirkning er depotet af GSH snart udtømt, og så kobler det aktive mellemprodukt sig til proteiner eller til arveanlæggene (DNA). De koblede forbindelser benævnes addukter. Addukterne har ved kobling til arveanlæggene forårsaget, at de ikke længere virker; der er med andre ord opstået et skadet arveanlæg, hvilket man kalder en mutation.

Ved processen KS + ilt ---> aktivt mellemprodukt skal ilten på et mellemtrin aktiveres.

Det sker ved at det omdannes til superoxid. Da superoxid dels er et frit radikal, dels er stærkt iltende, kan der også herved opstå mutationer.

Kræftfremkaldende stoffer og andre forureningsfaktorer kan altså frembringe mindst to skader på arveanlæggene, der begge fører til mutation:

 
 
  • Direkte kobling til arveanlæggene
  • Ud fra superoxid dannes frie radikaler, som også ødelægger arveanlæggene ved oxidationer
 
 

Vi skal dog ikke fortvivle over, at radioaktiviteten og de forurenende kemiske stoffer i vor hverdag kan betinge mutation, der dels kan medføre degenerationer af cellerne dels evt. medføre kræft. Heldigvis kan cellerne reparere skaderne - også dem på DNA. Der findes nemlig flere DNA-reparationssystemer, systemer som hele tiden scanner arveanlæggene for at checke, om koden, dvs. sekvenserne, nu også er rigtige. Hvis de under deres scanning af arveanlægget finder fejl, for eksempel pga. af oxidativ ødelæggelse af baserne i DNA eller som følge af adduktdannelse, så skærer reparationssystemet det skadede område ud og fylder de rigtige sekvenser ind.

Reparationssystemet er imidlertid ikke 100 % effektivt. De store skader finder det let, men små skader kan overses, og så opstår en blivende skade på arve-anlægget (mutation). Denne behøver ikke at være dødelig eller føre til kræftudvikling. Den medfører måske kun, at cellens levedygtighed nedsættes.
Selv ved den almindelige deling af celler kan der opstå fejl i ca. een ud af 10.000 delinger.

 

Efterhånden som vi bliver ældre, akkumuleres derfor et stigende antal fejl i vore arveanlæg. Det betyder, at vi ikke kan leve evigt - en skønne dag er der ophobet så mange fejl, at vi får en dødelig sygdom.