Митотический ингибитор
Ингибитор митоза — это препарат, подавляющий митоз или деление клеток. Эти препараты разрушают микротрубочки , которые представляют собой структуры, разделяющие хромосомы при делении клетки. Митотические ингибиторы используются при лечении рака , потому что раковые клетки способны расти и в конечном итоге распространяться по организму ( метастазировать ) посредством непрерывного митотического деления. Таким образом, раковые клетки более чувствительны к ингибированию митоза, чем нормальные клетки. Митотические ингибиторы также используются в цитогенетике (изучение хромосом), где они останавливают деление клеток на стадии, когда хромосомы можно легко исследовать. [1]
Ингибиторы митоза получают из природных веществ, таких как растительные алкалоиды , и предотвращают митоз клеток, нарушая полимеризацию микротрубочек, тем самым предотвращая раковый рост. Микротрубочки — это длинные, похожие на веревки белки, которые проходят через клетку и перемещают клеточные компоненты. Микротрубочки представляют собой длинные полимеры , состоящие из более мелких единиц ( мономеров ) белка тубулина . Микротрубочки создаются во время нормальных клеточных функций путем сборки (полимеризации) компонентов тубулина и разбираются, когда в них больше нет необходимости. Одной из важных функций микротрубочек является перемещение и разделение хромосом и других компонентов клетки для клеточного деления ( митоз ).). Митотические ингибиторы мешают сборке и разборке тубулина в полимеры микротрубочек. Это прерывает клеточное деление, обычно во время фазы митоза (М) клеточного цикла , когда два набора полностью сформированных хромосом должны разделиться на дочерние клетки. [2] [3]
Примеры митотических ингибиторов, часто используемых при лечении рака, включают паклитаксел , доцетаксел , винбластин , винкристин и винорелбин . [1] Колхицин и гризеофульвин являются ингибиторами митоза, используемыми при лечении подагры и грибка ногтей на ногах соответственно.
Цитогенетика , изучение хромосомного материала путем анализа хромосом G-полосы, широко использует митотические ингибиторы. Для подготовки препарата для цитогенетического исследования к исследуемым клеткам добавляют митотический ингибитор. Это останавливает клетки во время митоза, в то время как хромосомы все еще видны. Как только клетки центрифугируют и помещают в гипотонический раствор , они набухают, распространяя хромосомы. После подготовки хромосомы клеток можно рассмотреть под микроскопом, чтобы изучить образцы полос хромосом. Этот эксперимент имеет решающее значение для многих форм исследования рака.
Таксаны представляют собой сложные терпены , продуцируемые растениями рода Taxus (тисы). Первоначально полученные из тихоокеанского тиса , теперь они синтезируются искусственно. Их основной механизм заключается в нарушении функции микротрубочек клетки путем стабилизации образования микротрубочек. Микротрубочки необходимы для митотического размножения , поэтому, инактивируя функцию микротрубочек клетки, таксаны ингибируют деление клетки.
Алкалоиды барвинка представляют собой амины , вырабатываемые галлюциногенным растением Catharanthus roseus (мадагаскарский барвинок). Алкалоиды барвинка ингибируют полимеризацию микротрубочек .
