Czym jest i za co odpowiada gen Nrf2?

Czym jest i za co odpowiada gen Nrf2?

Nowoczesne badania genetyczne pozwalają na dokładnie przeanalizowanie funkcji poszczególnych enzymów, aminokwasów czy nawet genów. Prowadzone w specjalistycznych laboratoriach badania, dzięki zastosowaniu zaawansowanych technologii umożliwiają rozróżnienie konkretnych genów oraz czynników, które pełnią określone funkcje w naszych organizmach. Szczególnie istotne są funkcje obronne, gdyż jak wykazują badania, odpowiednia aktywacja poszczególnych czynników może uruchomić w naszym organizmie naturalną barierę ochronną. Lata ewolucji pozwoliły wykształcić w naszych ciałach wyspecjalizowaną tarczę, która pozwala organizmowi na podjęcie walki z groźnymi chorobami w tym zmianami nowotworowymi.  

Jednym z czynników, który ostatnimi laty poddawany jest seriom badań i analiz jest gen Nrf2. Ten tak zwany czynnik transkrypcyjny pełni bardzo ważną funkcję w naszym ciele i w niniejszym artykule postaramy się przybliżyć Państwu to czym jest i za co odpowiada.  

Ogólnie rzecz ujmując czynnik transkrypcyjny Nrf2 pełni kluczową rolę w procesie ochrony komórek naszego ciała. Gen ten chroni nas przed szkodliwymi skutkami stresu oksydacyjnego, który to stres przyśpiesza rozwój komórek nowotworowych w naszym organizmie. Badania wykazały, że gen Nrf2 naturalnie występuje w cytoplazmie w formie związanej z białkiem Keap1. Gdy dochodzi do sytuacji podniesionego stresu, a więc gdy elektrofile lub reaktywne formy tlenu powodują oderwanie Nrf2 z nieaktywnego kompleksu z Keap1 mamy do czynienia z przeniesieniem genu Nrf2 oraz obniżeniem naturalnej zdolności ochronnej organizmu, nazywanej specjalistycznie deaktywacją elektrofilowych metabolitów, detoksykacją ksenobiotyków oraz destabilizacją potencjału oksydoredukcyjnego komórki. Ta na pierwszy rzut oka skomplikowana i złożona definicja może jednak zostać uproszczona i przedstawiona w przystępniejszych słowach. Co do zasady gen Nrf2 ma bardzo dobry wpływ na naturalną ochronę przed czynnikami mutagennymi oraz kancerogennymi. Celem tego enzymu jest ochrona komórki przed reaktywnymi metabolitami kancerogenów, poprzez tak zwaną ekspresję genów. Taka profilaktyka przeciwnowotworowa w oparciu o gen Nrf2 może stanowić bardzo ważną strategię zapobiegawczą oraz terapeutyczną.        

Badania przeprowadzone w ciągu ostatnich lat wskazują, że główną rolę w równoważeniu zaburzeń oksydoredukcyjnych komórki i związanych z tym następstw, a w szczególności przeciwdziałaniu powstawaniu chorób nowotworowych należy się doszukiwać w czynniku transkrypcyjny Nrf2 (nuclearerythroid2-related factor) wiążącym się z elementem odpowiedzi antyoksydacyjnej (ARE) jądrowego DNA. To właśnie z tego względu czynnik Nrf2 jest określany jako niezbędne białko w procesach chroniących nasze komórki przed genetycznymi uszkodzeniami, które jak wiadomo powodują zmiany nowotworowe i doprowadzają do rozwoju tak zwanego raka. Przeprowadzone testy obejmujące wpływ działań kancerogennych elementów takich jak arsen i kadm w określonych grupach zawodowych narażonych na te metale pozwoli w długim okresie na dookreślenie ksenobiotycznego i ochronnego wpływu genu Nrf2. Zawodowa ekspozycja na arsen i kadm jest udowodnionym czynnikiem kancerogennym, zatem z powodzeniem można badać efekty wpływu ochronnego genu Nrf2 w takim środowisku. Co ważne, w prowadzonych badaniach bardzo ważne jest wyróżnienie roli genu Nrf2 w procesie naturalnej ochrony pozostałych genomów oraz komórek naszego ciała. W tym zakresie bardzo ważne są badania porównawcze obejmujące zarówno grupy narażone na ryzyko zachorowania na nowotwór, osoby które zostały zdiagnozowane, a także osoby zdrowe i wyleczone z choroby nowotworowej. Takie badania porównawcze wraz z odpowiednio przygotowanymi metodami detekcji pozwolą na skuteczne wyciągnięcie dalszych wniosków co do ochronnego wpływu genu Nrf2.

Sama znajomość i wiedza na temat roli genu Nrf2 w ciele człowieka jest bardzo ważna, natomiast niezwykle istotna jest wiedza jak aktywować ten gen, który w wielu przypadkach pozostaje nieaktywny i nie chroni nas tak jak powinien. Istnieją medycznie potwierdzone metody aktywacji tego czynnika transkrypcyjnego, dzięki czemu nasz organizm będzie mógł chronić się przed ryzykiem zachorowania na nowotwór. Z drugiej strony pojawiły się doniesienia o nadekspresji Nrf2 w komórkach nowotworowych, co może chronić je przed cytotoksycznymi skutkami antynowotworowej terapii prowadząc tym samym do lekooporności. Aktywacja i inaktywacja Nrf2 chroni komórki przez RFT, apoptozą i sprzyja ich przeżywalności w niekorzystnych warunkach. Konieczne jest zatem prawidłowe rozpoznanie, a także właściwa diagnoza, która pozwoli odpowiednio dostosować wykorzystanie aktywacji genu Nrf2.