Канцероген

3 – бензопирены в табачном дыме;

4 – ароматические углеводороды в выхлопных газах

Процесс развития опухолей под влиянием канцерогенных веществ называют химическим канцерогенезом. В качестве первого выявленного химического канцерогена, действующего на человека, были названы компоненты сажи из печных труб. После изучения нескольких случаев рака кожи у трубочистов было установлено, что эти вещества вызывают опухоли в местах их контакта с кожей; данное наблюдение относится к 1775 году. Сегодня список потенциальных канцерогенных веществ включает несколько тысяч наименований, хотя только около двадцати из них достоверно инициируют опухоли у человека. [2] (фото) Многие канцерогенные вещества оказывают мутагенное воздействие на организм. [6]

Классификации канцерогенов

Канцерогенные вещества, в зависимости от их способности взаимодействовать с ДНК, подразделяют на две группы:

  • Генотоксические соединения. способные вызывать мутации в геноме клетки (полициклические ароматические углеводороды, ароматические амины, нитрозосоединения и др.);
  • Эпигенетические канцерогенные вещества ; они не дают положительных результатов в тестах на мутагенность, но их введение вызывает развитие опухолей (хлорорганические соединения, иммунодепрессанты и др.). [2]

По происхождению канцерогены могут быть:

  • Экзогенные – включают в себя продукты курения табака, выхлопы двигателей внутреннего сгорания, дым промышленных предприятий и отопительных систем, микотоксины в пищевых продуктах и др.
  • Эндогенные – холестерин, желчные кислоты, пероксиды липидов. Также к этой категории относятся некоторые гормоны. В частности, избыток эстрогенов у женщин способен приводить к появлению рака молочных желез, матки и яичников, а слишком высокое содержание андрогенов (например, у спортсменов, использующих тестостерон для увеличения мышечной массы) приводит к раку яичек. Их накоплению в организме могут способствовать некоторые заболевания, а также хронические состояния гипоксии. [2] [8]

По характеру действия канцерогены разделяются на три группы:

  1. Местного действия – полициклические ароматические углеводороды, которые часто вызывают рост опухоли в местах частого соприкосновения с кожей. Также местно воздействуют некоторые физические канцерогены, например, большие дозы ультрафиолетового излучения. Кстати, солнечный свет, являющийся основным источником ультрафиолета для человека, наиболее опасен в весеннее время года. После зимы в коже сокращается содержание меланина, защищающего кожу от слишком сильного облучения, поэтому интенсивный загар может привести к появлению опухолей.
  2. Органотропные (поражают определенные органы); например, асбест является опасным канцерогеном, вызывающим у людей и животных злокачественную опухоль плевры – мезотелиому.
  3. Множественного действия (вызывают опухоли в разных органах): сюда относится широких спектр канцерогенов производственного и бытового происхождения. [6] [8]

Также классификация канцерогенов может быть произведена в соответствии с природой токсичного вещества:

  • Химического происхождения (ароматические углеводороды);
  • Физического происхождения (ионизирующее излучение);
  • Биологического происхождения (вирус гепатита В).

Некоторые пестициды также способны провоцировать появление опухолей.
Пестициды по канцерогенности подразделяются на:

  • Явноканцерогенные – вызывающие рак у людей и опухолеобразование у животных (бензол, винилхлорид);
  • Канцерогенные – вызывающие опухолеобразование у животных (не установлено действие на людей);
  • Cлабоканцерогенные – слабые канцерогены в опытах с животными. [1]

Относительно немногие химические вещества были идентифицированы в качестве канцерогенов благодаря установленной связи их воздействия с возникновением ракового заболевания у человека. Однако канцерогенная активность обычно определяется на основании способности какого-либо вещества вызывать опухоли у лабораторных животных в результате воздействия на протяжении жизни. Исследования такого рода могут длиться в течение 2-3 лет, требуют дефицитных ресурсов и высококвалифицированных специалистов. Это обстоятельство привело к поиску альтернативных путей выявления химических веществ, обладающих канцерогенными свойствами, в результате чего был разработан ряд сравнительно недорогих тестов, во многих из которых вместо цельного организма млекопитающих используются другие биологические системы. Поскольку на проведение тестов уходит значительно меньше времени, чем на классические долгосрочные исследования на грызунах, их стали называть краткосрочными тестами. [4]

Воздействие канцерогена на теплокровных животных

Сложные механизмы, посредством которых химические вещества индуцируют злокачественный рост, пока не изучены полностью, но имеются данные, свидетельствующие о наличии четырех основных стадий этого процесса, начиная с момента адекватного воздействия химического канцерогена на организм млекопитающего (включая человека):


  1. Транспорт химического вещества из места поступления в организм, метаболическая трансформация этого вещества (главным образом в печени) в более реакционноспособное соединение;
  2. Взаимодействие молекул соединения или его реакционно-способного метаболита с молекулами-мишенями в клетке, наиболее важной из которых является ДНК;
  3. Экспрессия повреждения ДНК как потенциально канцерогенного нарушения;
  4. Прогрессия, на которую оказывают влияние модифицирующие факторы (один или несколько), и пролиферация в форме злокачественного новообразования. [4]

Некоторые канцерогенные вещества, по-видимому, ответственны только за какой-то один этап данного процесса и не рассматриваются как полные канцерогены. Например, многие химические вещества, которые взаимодействуют с ДНК и поэтому являются мутагенами, вероятно, инициируют данный процесс в результате первичного повреждения ДНК. Это так называемые инициаторы, и вызываемые ими повреждения носят, как правило, необратимый характер. [4]

Другие соединения оказывают влияние на экспрессию и прогрессию первоначального изменения в ДНК, и называются инхансерами опухолевого роста. Некоторые из этих соединений не взаимодействуют с ДНК, они не являются мутагенами и выступают в качестве так называемых промоторов опухолей. Третья группа включает химические вещества, известные как полные канцерогены; эти вещества, по-видимому, способны как к инициации, так и промоции злокачественного роста. Все вещества, вызывающие повреждения ДНК, приводящие к мутациям или возникновению рака, включая инициаторы канцерогенеза и полные канцерогены, рассматриваются как генотоксичные. [4]