Канцерогенное действие это: Какие вещества вызывают рак — и надо ли их избегать — Wonderzine
Канцерогенное действие — Справочник химика 21
Таким образом, тератогенным и канцерогенным действием обладают даже некоторые лекарства. Следует также учитьшать, что по большинству новых препаратов, как правило, имеется недостаточно данных о влиянии их на потомство [c.63]Одним из синтетических соединений, обладающим эстрогенной активностью, является диэтилстильбэстрол. Некоторое время его широко использовали при откорме скота для увеличения привеса. Затем было обнаружено, что при скармливании крысам больших количеств диэтил-стильбэстрола проявляется канцерогенное действие препарата, в связи с чем его применение было прекращено. Представляется также сомни- [c.591]
Канцерогенное действие, участие в образовании смога и кислотных дождей,снижение прозрачности атмосферы [c.16]
Попадание ионов тяжелых металлов в почву может иметь нежелательные последствия, так как ионы никеля, меди, кадмия способствуют ослаблению жизнедеятельности почвенных бактерий, в значительной степени определяющих плодородие почвы. Ионы свинца и кадмия приводят к уменьшению урожая и изменениям в химическом составе растений, причем р увеличением возраста растений концентрация в них кадмия, свинца и цинка повышается. Ионы металлов оказывают вредное воздействие на организм человека. Так, кадмий вызывает заболевание почек, а никель оказывает канцерогенное действие на различные органы человека [3].
В атмосферу с выбросами попадают и отработанные минеральные масла, обладающие канцерогенным действием. [c.7]
Наличие в бензинах ароматических углеводородов играет отрицательную роль и с точки зрения образования смога, оказывающего канцерогенное действие- [c.157]
Вопросы канцерогенного действия полициклических ароматических углеводородов подробно рассмотрены в работе [3, с. 138— 163]. Отличительные особенности полициклических ароматиче- [c.318]
По-видимому, в будущем неизбежно дальнейшее ужесточение указанных норм с учетом возможного канцерогенного действия, воздействия на иммунобиологические свойства организма, аллергенного действия, а также важности создания определенного запаса надежности [8, с. И]. [c.322]
Канцерогенное действие участие создании парникового эффекта, образовании озона и смога [c.16]
Оксиды азота (N0 ) являются наиболее опасными массовыми загрязнителями окружающей среды из-за резко выраженного общетоксического и канцерогенного действия. Их вклад в общее загрязнение окружающей среды оценивается в 30- 35%, [c.151]
Изменение вкуса, ингибирование ферментов, снижение плодовитости Неврологические расстройства Изменение вкуса, влияние на зоб, канцерогенное действие Скопление газов в кишечнике. Гемолитическая анемия [c.332]
Общетоксическое действие высоких доз тяжелых металлов на человека или животных приводит к поражению или изменению деятельности важнейших систем организма центральной и периферической нервной системы, кроветворения, внутренней секреции. Загрязняющие вещества наряду с общетоксическим воздействием обладают специфическим влиянием на репродуктивную функцию, способствуют возникновению злокачественных новообразований, нарушению аппарата наследственности. Кадмий, хром, никель, свинец, ртуть влияют на половые клетки, специфическое канцерогенное действие оказывают мышьяк, кобальт, кадмий, хром, никель, ПАУ, некоторые пестициды.
В настоящей главе рассматриваются то химические свойства парафинов и циклопарафинов, которые пс вошли в предыдущие главы. В фи-зиологич( ском отношении парафины и циклопарафины, как правило, инертны и не оказывают раздражающего действия. Циклопропан применялся как анестезирующее вещество, концентрация же пропана, необходимая для оказания анестезирующего действия, слишком велика, чтобы его можно было использовать [9]. У рабочих, имеющих дело с парафином в процессе его получения, иногда развивается определенная форма рака, которая рассматривалась как профессиональное заболевание, одпако в настоящее время известно, что прямогонные и особенно крекинговые смазочные масла содержат небольшие количества веществ, которые раздражают кожу и являются канцерогенными [3]. Это справедливо также и в отношении высококипящих масел, получающихся в качестве побочного, продукта при каталитическом крекинге. Канцерогенное действие приписывается некоторым ароматическим углеводородам, содержащимся в этих маслах [23а]. Мягкий парафин, плавящийся приблизительно около 45°, широко применяется как защитное покрытие при лечении тяжелых ожогов [81]. На отсутствие токсического и раздражающего действия тщательно очищенного американского белого медицинского масла указывает широкое применение его в качестве механического слабительного средства. При производстве белого медицинского масла содержащие ароматические кольца углеводороды удаляются путем сульфирования крепкой дымящей серной кислотой. Непредельность таких масел также практически равна нулю (йодные числа, определенные по методу Хэнаса, меньше 1,0).
Осторожно Диметилсульфат очень ядовит Отравление может произойти как через легкие, так и через кожу. Оно сопровождается появлением язв, судорог и может приводить к параличу. Поражение легких проявляется лишь через несколько часов. В опытах на животных показано канцерогенное действие. Работать с диметилсульфатом надо только в хорошо действующем вытяжном шкафу надевая защитные перчатки. [c.360]
Обладает канцерогенным действием. Предельно допустимая концентрация в воздухе — 0,001 мг л. [c.84]
В результате неполного сгорания топлива в транспортных двигателях и на энергетических станциях в атмосферу выбрасываются угарный газ и ароматические углеводороды канцерогенного действия. Все возрастающие объемы углекислого газа, поступающего в атмосферу при сжигании всех видов топлива, при одновременном уменьшении на земле зеленых растений, утилизирующих СО2, приводит к нарушению соотнош ения О2 СО2 в атмосфере. [c.14]
После того, как было установлено, что дихлордиэтиламинная группа в азотистых (горчичных) ипритах (см разд. 2.2) превращается в водных растворах в азиридиниевый (или этилениммо-ниевый) ион, была создана вторая группа алкилирующих противоопухолевых лекарственных веществ — группа азиридина или этиленимина. Эти препараты также оказывают цитотоксическое действие, тормозя рост раковых клеток благодаря алкилирова-нию ДНК в основном по гуанину, отщеплению этого пуринового основания и сшиванию молекул нуклеиновых кислот. Незамещенный азиридин (1) обладает мутагенным и канцерогенным действием и используется для моделирования раковых заболеваний на опытных животных при изучении метаболизма лекарственных вешеств и поиске новых препаратов. Его производят циклизацией 1,2-дихлорэтана с элиминированием хлора, протекающим в среде жидкого аммиака в присутствии СаО. При нуклеофильном взаимодействии азиридина с 2-аллилоксираном
Токсичность канцерогенным действием не обладают. [c.249]
Раздражение органов дыхания образование кислотных дождей разрушение каталитических нейтрализаторов Раздражение органов дыхания образование кислотных дождей и смога участие в разрушении озонового экрана Канцерогенное действие участие в создании парникового эффекта, образовании озона и смога [c.347]
Уже давно высКазано предположение, что профессиональное заболевание раком, наблюдающееся у трубочистов и некоторых профессий коксохимических производств, связано с постоянным воздействием на организм конденсированных ароматических соединений, присутствующих в продуктах переработки каменного угля. Японские исследователи К. Ямагива и К. Ичигава в 1916 г. экспериментально подтвердили правильность этого предположения. Смазывая кожу кролика каменноугольной смолой, они вызывали у него образование раковой опухоли. Дальнейшие исследования показали, что канцерогенное действие каменноугольной смолы обусловлено присутствием в них конденсированных полициклических ароматических соединений типа 2,4-бензпирена. [c.283]
Канцерогенное действие, участие в образовании смога и кислотных дождей [c.347]
Опасны также хлорорганические пестициды — линдан, аль,дрин, гептахлор, ДДТ и др., оказывающие непосредственное воздействие на печень, иммуногематологический статус организма, мембранную проницаемость, медиаторный обмен и эндокринную систему Доказано мутагенное и канцерогенное действие малых доз ДДТ Важно отметить, что многие хлорорганические пестигщды накапливаются в продуктах по мере их переработки и не разрушаются при кулинарной обработке. К примеру, эти препараты могут сохраняться в опасных для здоровья концентрациях даже в сухарях и сухофруктах.
Как показали исследования, задолго до возникновения опухоли появляются клетки увеличенных размеров, которые способны к росту, но испытывают трудности при делении. Возможно, что в таких условиях специфические мутаци благоприятствуют развитию ненормальных клеток , способных к быстрому и нерегулируемому делению. Работой [2, с. 80—86] подтверждено, что нельзя объяснять канцерогенное действие смол только присутствием 3,4-бензпирена или других углеводородов. Так, хотя фенолы каменноугольных смол и пеков совершенно не обладают канцерогенным действием, но в их присутствии возрастает канцерогенное действие смолистых веществ, возможно, потому, что фенолы способствуют их прониканию и удерживанию в организме. [c.319]
Из низкокипящих ароматических углеводородов особое анима-ние уделяется бензолу. Так, в США, где нормы содержания бензола в воздухе, по сравнению с СССР, были менее строгими, по предложению OSHA с ноября 1977 г. предполагалось снизить допустимую концентрацию бензола в воздухе в 10 раз (примерно с 34,8 до 3,48 мг/м ), а длительность работы при концентрации 17,4 мг/м не допускать более 15 мин [4]. Эти ограничения распространяются и на исследовательские и учебные лаборатории. В связи с этим целесообразно в ряде лабораторных работ заменять бензол на толуол и ксилолы [6], которые менее опасны, чем бензол. Правда, санитарные службы ряда фирм и отдельные специалисты [4, 6, 7] оспаривают необходимость ужесточения требований, считая недостаточно обоснованным положение о канцерогенном действии бензола. [c.321]
В настоящее время в ряде случаев обнаруживается существенная разница в данных по токсичности суперэкотокснкантов, полученньгх различными исследовательскими фуппами (особенно это относится к работам по исследованию их мутагенного, канцерогенного, эмбриотропного действия и др.). Например, противоречивы данные в отношении канцерогенного действия полихлорированных дибензо-и-диоксинов, вследствие чего наблюдается неоправданное дублирование весьма трудоемких и дорогостоящих анализов [24]
Суперэкотоксиканты не попадают ни под одну из этих классификаций, поскольку они уже в малых дозах обладают мощным индуцирующим или ингибирующим ферменты эффектом и могут оказывать мутагенное, тератогенное и канцерогенное действие. Кроме того, опасность суперэкотоксикантов в значительной мере предопределяется их способностью к кумуляции 1 . Знание кумулятивных свойств суперэкотоксикантов особенно важно для понимания механизма их действия на живые организмы, профилактики интоксикаций и реабилитации населения [5 . Некоторые исследователи относят к суперэкотоксикантам вещества из класса чрезвычайно опасных с количественными границами токсичности DLm, [c.52]
Существуют также классификации суперэкотоксикантов в зависимости от их канцерогенного действия [7]. К канцерогенам относят вещества, воздействие которых достоверно увеличивает част оту возникновения опухолей (доброкачественных и/или злокачественньгс) в популяциях человека и/или животных и/или сокращает период развития этих опухолей [8]. Наиболее часто химические канцерогены классифицируют согласно их природе и структуре [9]. [c.55]
Интерес представляст попытка классифицировать канцерогенные вещества по степени их опасности для человека 1111, В данном случае уровень риска зависит от «силы канцерогенного действия. Согласно этому подходу, все канцерогены делят на 4 категории [c.56]
Введение М-нитрозодиметиламина в дозах 10-60 мг вызывает у крыс развитие злокачественных опухолей печени, почек и легких [159 . Экспериментально доказана возможность канцерогенного действия нитрозаминов на организм в период его внутриутробного развития. Установлена также мутагенная активность нитрозаминов. При введении М-нитрозодиметиламина мышам (20-40 мг/кг) замечено увеличение частоты хромосомных аберраций [160 , В опытах на крысах при однократном введении в желудок М-нитрозодиэтиламина (200 мг/кг) наблюдался эм-бриотоксический эффект. Эги соединения представляют опасность для человека, хотя соответствующие эпидемиологические и клинические данные явно недостаточны и не позволяют произвести количественную оценку канцерогенного риска при разньсс уровнях воздействия. Тем не менее ВОЗ рекомендует ограничить воздействие М-нитрозаминов иа население до самого низкого, практически возможного уровня [161]. [c.91]
Природные соединения делятся на несколько групп, обычно в соответствии с их структурой. К наиболее важным и необходимым для жизни природным продуктам относятся белки, нуклеиновые кислоты, сахариды и липиды. Каждая из этих групп соединений имеет характерные структурные особенности. Другие группы природных веществ имеют какие-либо другие общие свойства. Так, природные красители поглощают свет и сами являются окрашенными, витамины должны присутствовать в пище (обычно в малых количествах), чтобы предупредить заболевание организма, антибиотики представляют собой вещества, образующиеся в микроорганизмах и обладающие химиотерапевтическими свойствами. В микроорганизмах могут вырабатываться и чрезвычайно ядовитые для человека и животных соединения. В качестве примера приведем афлатокси-ны, продукты плесени Aspergillus flavus, которые относятся к наиболее ядовитым соединениям и, кроме того, оказывают сильное канцерогенное действие. Некоторые природные соединения объединяются по способу получения. Так, например, стероиды и терпеноиды образуются из изопреновых фрагментов (откуда возникло их общее название — изопреноиды), алкалоиды — из аминокислот. [c.179]
Бензидин, подобно Р-нафтиламину (см. выше), обладает сильным канцерогенным действием на организм. Производство его по опасности раковых заболе-ванкй является вторым после производства -нафтиламина. При работе с бензи-дином требуется строгое соблюдение правил техники безопасности. [c.392]
В центре токсикологических исследований США (штат С. Каролина) было проведено тщательное нзучеине канцерогенного действия формальдегида в течение 12 мес. крысы постоянно находились в атмосфере с различным содержанием формальдегида. Оказалось, что прн концентрацнн формальдегида 15 ч. на млн. рак был обнаружен у 2,57о крыс, прн 6 ч. на млн. — у 0,8%, нри 2 ч на млн. — раковых опухолей не было обнарул[c.83]
Реагент И-1-А — сложная композиция полиалкилпириди-нов, получаемых конденсацией паральдегида с аммиаком на базе отходов производства синтетического каучука. Вязкая темно-коричневая жидкость с характерным запахом пиридинов с плотностью 1,01—1,03 г/см и вязкостью при 20 °С около 560 мПа-с. Температура застывания —5°С, вспышки 114°С, самовоспламенения 375 °С. Хорошо растворим в органических растворителях (спиртах, ацетоне, кетонах), в сильных минеральных кислотах (соляной, серной и т. п.), частично в нефти, плохо — в бензине нерастворим в воде. Реагент относится к малотоксичным продуктам без канцерогенного действия. [c.24]
Реагент И-1-В (ТУ 103238—74)—смесь модифицированных полиалкилпиридинов, вязкая темно-коричневая жидкость с плотностью 1,25—1,35 г/см и вязкостью при 20 °С 800— 1200 мПа-с. Температура вспышки 173°С, самовоспламенения 483 °С. Хорошо растворим в воде, спирте, соляной, серной и других сильных кислотах. Малотоксичен, не обладает канцерогенным действием. Защитное действие в 15%-ной соляной кислоте по отношению к углеродистой стали — 99% при 50 С, а в серной кислоте — 95—99 %. [c.25]
Реагент И-2-В — смесь модифицированных полиалкилпиридинов, легкоподвижная темно-коричневая жидкость с плотностью 1,16—1,25 г/см и вязкостью до 20°С ц=0,08—0,15 Па-с. Хорошо растворим в воде, спирте, сильных минеральных кислотах. Температура самовоспламенения 433 °С. Малотоксичен, канцерогенным действием не обладает. Ингибирующее действие по отношению к низкоуглеродистой стали в 10%-ной соляной кислоте 98—99% (при 40°С), в 15%-ной соляной кислоте при 50 °С 99%, при 20 С —95—99%. [c.25]
Ясно выраженным токсичсским действием не обладает. Вследствие наличия в техническом продукте до 5,5% -нафтиламина проявляет канцерогенное действие. [c.154]
Летучие и р-римые соед. Б., пыль, содержащая Б. и его соед., очень токсичны, обладают аллергич. и канцерогенным действием, раздражают кожу и слизистые оболочки, вызывают дерматозы, конъюнктивиты, назофарингит и др. заболевания кожи и слизистых, заболевания легких и бронхов-трахеобронхит, пневмонию и опухоли легких. Заболевания могут возникнуть через 10-15 лет после прекращения контакта с Б. Для Б. и его соед. (в пересчете на Б.) ПДК 0,001 мг/м , в питьевой воде 0,0002 мг/л. [c.281]
I Несмотря на отсутствие антипитательных веществ, арахис I может в большей или меньшей степени содержать примеси I афлатоксинов, которые образуются чаще всего при плохих усло-I ВИЯХ уборки урожая или хранения семян и оказывают сильное канцерогенное действие. [c.581]
Д. -высокотоксичное в-во, обладающее разносторонней физиол. активностью раздражает кожу (миним. доза 0,0003 мг/кг), поражает печень, обладает тератогенным, мутагенным, канцерогенным действием. Способен накапливаться в организме. ЛДз 0,07 мг/кг (обезьяны-самцы, перорально). Обезвреживание Д. основано на его дехлорировании (напр., при обработке нафтолятом натрия в ТГФ в течение 30 мин — на 99,5%). д. Емельяиое. [c.73]
П а. обладают широким спектром биол. активности. Попадание в пищу растений, содержащих П а, может вызвать массовые отравления людей и животных Ряд П. а гепато-токсичны, оказывают канцерогенное действие, некоторые проявляют противоопухолевую активность (триходесмин, N-оксид индищгаа), обнаруживают гипотензивные св-ва. [c.545]
Исследования, проведенные в ряде стран, показали, что металлы, широко применяемые в промышленности и распространенные в окружающей среде, могут оказывать на организм человека не только токсикологическое, но и канцерогенное воздействие [935, 987]. К химическим канцерогенам относят такие металлы, как бериллий, хром, никель потенциальными канцерогенами являются кобальт, кадмий, свинец и некоторые другие металлы [931]. Понятие канцерогенность металла относится не к элементу как таковому, а к его определенному физико-химическому состоянию. Например, канцерогенность хрома может быть объяснена следующим образом. Этот элемент в виде хромат-аниона с помощью сульфатной транспортной системы проникает через клеточную мембрану, тогда как катион хром(П1) сквозь нее не проходит. Клеточная метаболическая система восстанавливает хромат до хрома(П1), который в отличие от оксоаниона хрома(VI) образует прочные комплексы внутри клетки с нуклеиновыми кислотами, протеинами и нуклеозидами, вызывая повреждения ДНК, которые в свою очередь ведут к мутации, а следовательно, и к развитию рака [931]. Согласно концепции Мартелла канцерогенность металла связана со степенью его электроположительности. Ионы электроположительных металлов образуют лабильные комплексы и большей частью не канцерогенны. Ионы же металлов с низкой электроположительностью образуют высококовалентные связи с донорными группами биолигандов и способны подвергаться только очень медленным обменным реакциям с другими лигандами, находящимися в биологических системах, что в конечном счете обусловливает канцерогенное действие этих катионов [931]. [c.500]
Пирролизидиновые алкалоиды вызывают у животных рак печени и органов пищеварения. Упоминалось [99] и о канцерогенном действии их на человека (рак печени). [c.343]
Органические тиоцианаты довольно токсичны по отношению к теплокровным животньш, а некоторые родан-1,2-бензантраце-ны обладают канцерогенным действием [170, и при работе с ними следует принимать соответствующие меры предосторожности. [c.10]
Что нужно знать о канцерогенах
Вопрос о причинах возникновения опухолей – один из наиболее острых и спорных в современной науке. Общепризнано, что 80-90% случаев возникновения онкологических заболеваний человека обусловлено действием факторов окружающей среды и особенностями образа жизни. Выявление, уменьшение и по возможности прекращение воздействия таких факторов на человека непременно приведёт к снижению риска развития опухолей.
Установлено, что рак возникает под влиянием множества причин: химических веществ, вирусов, механических травм, ультрафиолетового облучения, ионизирующей радиации. Все эти факторы были названы канцерогенами. Вероятность развития рака определяют не только время и интенсивность действия канцерогенного агента, но и состояние организма. Канцерогены могут быть жидкими, газообразными, действовать на нас совершенно невидимыми, определяемыми только специальной аппаратурой излучениями и полями (ионизирующие излучения, электромагнитные поля). Канцерогены подстерегают нас в пище и воде, в бытовой химии и парфюмерии, канцерогенным может быть воздух.
В нашей повседневной жизни невозможно, конечно, полностью исключить контакт с канцерогенными веществами, но свести к минимуму их пагубное действие в наших силах. Для этого надо лишь иметь представление о том, какие факторы являются опасными и как избежать их воздействия.
Химические канцерогены.
Канцерогенным действием обладают нитрозамины, ароматические амины и амиды, некоторые металлы, асбест, винилхлорид, афлатоксины и другие химические вещества. Нитриты и нитраты содержатся в злаках, корнеплодах, безалкогольных напитках, добавляются как консерванты в рыбу, мясо, сыры. Ароматические амины и амиды находят широкое применение в производстве анилиновых красителей, пестицидов. Асбест используется при изготовлении виниловых обоев, текстиля, напольных покрытий, шпаклёвки, замазки. Полициклические ароматические углеводороды образуются при сгорании органических веществ в условиях высокой температуры и присутствуют в саже, дёгте, в воздухе, воде загрязнённых водоёмах. Канцерогенны соединения мышьяка, никеля, хрома, кадмия. Тяжёлые металлы поступают в окружающую среду с производственными выбросами и сточными водами промышленных предприятий. Источником их является и автотранспорт. Канцерогенным эффектом обладает и свинец, входящий в состав типографской краски.
Опасным канцерогеном является и афлатоксин – токсин плесневого грибка. Этот грибок может поражать злаки, отруби, муку, орехи. Заподозрить наличие грибка можно по горькому вкусу.
Нитрозамины в небольших количествах содержатся во многих продуктах: копчёном, вяленом и консервированном мясе и рыбе, маринованных и солёных овощах, пряностях. Обработка коптильным дымом, пережаривание жиров, засолка и консервирование ускоряют образование нитрозаминов. Нитриты и нитраты содержатся в продуктах в значительно большем количестве. Пища является основным источником поступления их в организм.
Многочисленные исследования показали, что копоть и пыль помещений являются носителями канцерогенных веществ. Вот почему необходима влажная тщательная уборка помещений. Особую опасность в быту представляет газовая плита. Продукты неполного сгорания газа при отсутствии хорошей вентиляции загрязняют воздух помещений, происходит накопление смолистых продуктов, содержащих бензпирен.
Физические канцерогены.
К физическим канцерогенным факторам относят ионизирующее и рентгеновское излучение, ультрафиолетовое излучение, радон, механические травмы. Ионизирующая радиация обладает универсальным канцерогенным действием. Основными источниками излучения для населения являются естественный фон, искусственные источники, такие как ядерные испытания в атмосфере, ядерные аварии, ядерные производства, облучение при диагностическом обследовании и лечении. Не только прямое действие лучей является канцерогенным, но не менее опасным является попадание в организм радиоактивных изотопов. Постепенно накапливаются изменения, ведущие к развитию злокачественной опухоли. Вдыхание воздуха, содержащего радон и его продукты, приводит к воздействию радиоактивного излучения, в основном на клетки бронхиального эпителия.
Солнечные лучи – мощный источник различных излучений, среди которых важную роль играет ультрафиолет. В малых дозах ультрафиолет необходим для человеческого организма, но в больших может вызвать серьёзные заболевания и даже послужить причиной рака. Сейчас можно считать установленной связь между распространением рака кожи, интенсивностью и длительностью воздействия солнечных лучей. Обычно опухоли возникают на частях тела, не защищённых одеждой, у людей, длительное время находящихся на открытом воздухе, в тех районах и странах, где солнце светит долго и сильно.
Электромагнитные поля.
Многочисленные электромагнитные поля, возникающие в наших квартирах при работе бытовой техники, компьютеров, радиотелефонов также небезопасны. Сотовые телефоны и пульты дистанционного управления генерируют электромагнитные поля. Сообщения об увеличении частоты возникновения опухолей головного мозга среди пользователей мобильных телефонов, позволило предположить возможность наличия определённой стимуляции опухолевого роста.
Механические травмы.
Механическое повреждение, как один из способов физического воздействия, который при определённых условиях может приводить к образованию опухолей. Опухоль возникает в зонах, подвергающихся постоянной травматизации, на ожоговых рубцах, рубцующихся хронических язвах. Во всех этих случаях происходит хроническое раздражение, которое считается общим свойством всех видов канцерогенеза.
Биологические канцерогены.
Сегодня эпидемиологическими исследованиями установлена связь некоторых форм рака у человека с определённой вирусной инфекцией. Определено несколько вирусов, ассоциируемых с опухолями человека. Это вирусы гепатита В и С, вирус Эпштейн-Барр, вирус герпеса и папилломавирус. Люди – носители этих вирусов имеют в 3-10 раз больше шансов заболеть раком, чем все остальные.
Канцерогены могут действовать на организм человека в любой период его жизни. Обнаружить канцерогены – это значит начать борьбу с ним. Поэтому выявление и устранение возможного воздействия на организм человека различных канцерогенных факторов на протяжении всей его жизни является непременной составляющей профилактики рака.
Заведующий отделением анестезиологии и реанимации №2 (для онкологических больных) П. Н. Янчевский
КАНЦЕРОГЕННЫЕ ВЕЩЕСТВА • Большая российская энциклопедия
В книжной версии
Том 13. Москва, 2009, стр. 6
Скопировать библиографическую ссылку:
Авторы: Е. А. Коган
КАНЦЕРОГЕ́ННЫЕ ВЕЩЕСТВА́ (от лат. cancer – рак и …ген) (канцерогены, онкогенные вещества, бластомогенные вещества), вещества, способные при воздействии на организм вызывать развитие злокачественных опухолей. Их включают в более обширную группу канцерогенных факторов (ионизирующее и ультрафиолетовое излучения, некоторые группы вирусов – т. н. онкогенные вирусы и др.) как химич. канцерогенные факторы. Считается, что 80–90% злокачественных опухолей возникает в результате воздействия канцерогенных факторов, включающих К. в. Процесс развития опухолей под влиянием К. в. называют химич. канцерогенезом (первое наблюдение его у человека принадлежит П. Потту, описавшему в 1775 рак мошонки у трубочистов). Список потенциальных К. в. включает неск. тысяч наименований, хотя только 20 из них достоверно инициируют опухоли у человека. Наиболее убедительными примерами химич. канцерогенеза являются проф. опухоли при работе с конкретными К. в. – рак мочевого пузыря (анилиновые красители), рак лёгкого (асбест), рак печени (винилхлорид).
К. в. в зависимости от их способности взаимодействовать с ДНК подразделяют на 2 группы – генотоксические и эпигенетические. К генотоксич. К. в., которые могут вызывать мутации в геноме клетки, относят полициклич. ароматич. углеводороды, ароматич. амины, нитрозосоединения и др. Эпигенетич. К. в. (хлор-органич. соединения, иммунодепрессанты и др.) не дают положит. результатов в тестах на мутагенность, но их введение вызывает развитие опухолей. По происхождению К. в. могут быть экзо- и эндогенными. К эндогенным К. в. относятся холестерин, жёлчные кислоты, триптофан, некоторые стероидные гормоны, пероксиды липидов. Их накоплению в организме могут способствовать некоторые заболевания, а также хронич. состояния гипоксии. Экзогенные К. в. включают продукты курения табака, выхлопы двигателей внутр. сгорания, дым отопительных систем и пром. предприятий, микотоксины в пищевых продуктах и др.
Химич. канцерогенез проходит неск. стадий. На стадии инициации происходит взаимодействие генотоксич. канцерогена с геномом клетки, вызывая его перестройку, хотя злокачественной трансформации при этом не происходит. Она наступает в результате действия др. повреждающего агента – т. н. промотора, вызывающего дополнит. перестройку в геноме (стадия промоции), после чего клетка начинает бесконтрольно делиться, развивается стадия прогрессии опухоли. В качестве промоторов нередко выступают эпигенетич. канцерогены, а также вещества, не являющиеся К. в. Эффект действия К. в. зависит от длительности поступления их в организм и дозы, хотя их миним. пороговую дозу, которую можно считать безопасной, определить невозможно. Инициация уже является необратимым процессом. Кроме того, эффект действия разл. К. в. может суммироваться.
Какую пищу считают «антираковой»?
В последние годы были получены новые данные о связи питания и онкологии. Как, учитывая их, теперь грамотно формировать свой рацион?
Рассказывает врач-терапевт Елена Валентиновна Гурова.
– Что нового стало известно о диетической профилактике рака?
– Недавно были опубликованы данные ученых из Стокгольма. Шведские медики обобщили статистику научных исследований, в которых приняло участие почти 5 тысяч человек.
Выяснилось, что при увеличении потребления продуктов из переработанного мяса всего на каждые 30 граммов в сутки риск развития рака желудка повышается на 15–38%.
По мнению ученых, повышенный риск рака может быть связан с добавлением в эти продукты нитратов и консервантов. В больших количествах эти вещества являются канцерогенами. Второй немаловажный фактор – воздействие токсичных веществ, образующихся при копчении мяса.
Еще одно новое веяние в онкодиетологии – низкожировые рационы.
Оказалось, что продукты с высоким содержанием жира повышают вероятность рака молочной и поджелудочной желез. Особенно опасны так называемые перегретые жиры. То есть те, которые используются для жарки или подогрева пищи вторично.
Вероятность заболеть раком толстой кишки повышается при чрезмерном увлечении жареным мясом, в процессе жарки которого появляются канцерогены.
Нейтрализовать вред могут продукты, богатые растительной клетчаткой: свежие овощи, фрукты, хлеб с отрубями. Они связывают канцерогены.
– Жареный картофель так же вреден, как и жареное мясо?
– Источник канцерогенов в жареном картофеле, чипсах и крекерах – углеводы. При нагревании из них выделяется особое вещество акриламид. Оно повышает риск онкологических заболеваний.
Если картошка сильно подрумянилась, значит, в ней присутствует акриламид. Лидируют по его концентрации действительно чипсы и картофель фри. Однако акриламид в том или ином количестве присутствует в любом жареном продукте, богатом углеводами. Его своеобразный индикатор – столь любимая всеми корочка-поджарка.
Это не значит, что нужно вовсе отказаться от жареного картофеля. В каком-то одном продукте, съеденном в разумном количестве, концентрация акриламида не представляет опасности. Но в дневном рационе современного горожанина могут присутствовать и чипсы, и жареный картофель, и румяный пирожок. Риск «перебрать канцерогенов» сильно возрастает.
– Правда ли, что все соевые соусы содержат канцерогены?
– Действительно, во многих соевых соусах обнаружены запредельные дозы некоторых канцерогенных веществ.
В Европе недавно был опубликован официальный отчет об изучении более 2 тысяч соевых соусов. Повышенное содержание канцерогена было обнаружено в 35% образцов, а очень высокое – в 14%. Больше всего опасного вещества содержалось в продукции из Вьетнама, Китая, Тайваня и Филиппин.
Cтарайтесь покупать соевые соусы, сделанные при помощи ферментации. Информация об этом указывается на этикетке.
– Какую пищу считают «антираковой»?
– Некоторые продукты действительно могут нейтрализовать канцерогены. Они либо связывают вредные вещества, либо уменьшают их влияние на организм.
Очень полезны свежие овощи и фрукты, хлеб из муки грубого помола. Молочная пища, богатая кальцием, тоже противодействует развитию определенных опухолей. Например, рака молочной железы.
Исследования последних лет выявили отчетливую связь между высоким риском заболевания раком и низкой обеспеченностью организма человека витаминами А и бета-каротином.
Японские ученые доказали, что среди людей, увеличивших ежедневное потребление моркови, шпината, красного перца, тыквы и салата, в течение 5 лет смертность от рака желудка сократилась на 25%. Все эти продукты содержат бета-каротин, предшественник витамина А.
Включение в рацион фруктов и ягод, богатых витамином С, предотвращает образование в организме самых распространенных канцерогенов, которые образуются из нитратов.
Человеку ежедневно требуется 100–150 мг витамина С, чтобы он полностью проявил свои профилактические свойства. Эти нормы были установлены не так давно.
Важнейшую роль в профилактике рака играет витамин Е. Он содержится в нерафинированных растительных маслах, зародышах пшеницы и орехах.
При кулинарной обработке витамин Е, как правило, сохраняется. Разрушается он лишь при прогоркании жиров под действием солнечных лучей и кислорода воздуха. Это надо иметь в виду при хранении растительных масел.
– Обязательно ли получать витамины из пищи? Или можно обойтись поливитаминными таблетками?
– Синтетические витамины полностью идентичны натуральным. Но не дают такого же профилактического противоракового эффекта, как продукты.
Ученые до конца пока не разгадали этот феномен. Ведь проявления авитаминоза таблетки снимают не хуже, чем пища. И при других заболеваниях синтетические витамины оказывают неплохое лечебное действие.
Поэтому большинство медиков склоняются к тому, что противораковый эффект обеспечивают не отдельные витамины, а их комплекс с минералами, полифенолами, пектинами и другими полезными компонентами растений. Поэтому лучше отдать предпочтение натуральным продуктам.
– Есть ли какой-то свод правил для людей, которые хотят снизить онкологический риск при помощи диеты?
– Конечно. Его совместно разработали онкологи и диетологи.
Не переедайте. Ешьте только при ощущении голода. Старайтесь еженедельно проводить разгрузочные дни, чаще соблюдайте посты.
Никогда не принимайте пищу при выраженном физическом недомогании, сильной усталости.
Снизьте потребление жиров до 20–25% от общей калорийности рациона.
Ешьте больше свежих овощей и фруктов, хлеб из муки грубого помола, мюсли со злаками, орехи, разнообразные морепродукты и зелень.
Значительно ограничьте в ежедневном рационе потребление жареного мяса, птицы, рыбы, колбас, копченых, консервированных, соленых и маринованных продуктов.
Исключите многократное и длительное использование перегретых жиров, обжаривание и обугливание мяса, птицы и рыбы на открытом огне и при копчении.
Незамедлительно выкидывайте все продукты с плесенью: хлеб, крупы, варенье. В них образуются высокотоксичные вещества – афлатоксины. Никогда не обрезайте заплесневевший хлеб и не ешьте даже слегка заплесневевшее и перекипяченное варенье!
Значительно ограничьте потребление крепких алкогольных напитков.
Старайтесь как можно быстрее убирать в холодильник остывшие блюда. В оставленном в тепле супе, мясе, вареной картошке накапливаются канцерогенные нитрозамины. Лучше вообще не готовить пищу впрок.
Не заготавливайте на зиму зелень, пересыпанную солью. При длительном хранении таких приправ в них образуются те же нитрозамины.
Не употребляйте чрезмерно горячие напитки и пищу. Они вызывают скрытые ожоги слизистой оболочки ротовой полости и пищевода, повышая риск рака этих органов.
Используйте для салатов нерафинированные растительные масла холодного отжима, особенно оливковое, льняное.
Конечно, в силу многих субъективных и объективных причин эти рекомендации трудно соблюдать. Но все же к ним надо максимально стремиться. Лучшее лекарство от рака – это профилактика.
Правда.Ру
20. Компоненты табачного дыма / КонсультантПлюс
20. КОМПОНЕНТЫ ТАБАЧНОГО ДЫМА |
Компоненты табачного дыма обладают различными механизмами токсического и канцерогенного действия на организм. При курении образуются два потока дыма: основной и побочный. Основной поток образуется в горящем конусе сигареты (сигары, папиросы и др.) и в горячих зонах во время глубокого вдоха (затяжки), он проходит через весь стержень и попадает в дыхательные пути курильщика.
Побочный поток образуется между затяжками и выделяется из обугленного конца в окружающий воздух. Между основным и побочным потоками имеется и количественная, и качественная разница. Побочный поток, характеризующий «пассивное» курение, содержит большинство компонентов в значительно меньшем количестве, чем основной поток, однако вследствие различий химических процессов при горении и тлении и различий в степени контакта продуктов горения с кислородом воздуха, в побочном потоке в больших количествах образуются аммиак, амины (включая ароматические) и летучие канцерогенные нитрозамины. Содержание никотина в твердой фазе побочного потока иногда превышает его содержание в основном. В целом загрязненный дымом воздух в помещении по составу нельзя рассматривать как «разбавленный» основной поток.
Табачный дым состоит из двух фракций: газообразной и твердой. Вредоносные биологически активные факторы табачного дыма обусловлены в большей степени взвешенными частицами, распределяемыми между газообразной и твердой фазами.
В виде взвешенных частиц в парообразной фазе табачного дыма содержатся токсические вещества (окись углерода, ацетальдегид, окись азота, цианистый водород, аммиак, акролеин и др.), канцерогенные вещества (формальдегид, 2-нитропропан, гидразин, уретан, бензол, хлористый винил и др.), в том числе с доказанным канцерогенным влиянием на здоровье человека (бензол и хлористый винил).
Основным опухолеобразующим действием на организм обладают вещества, содержащиеся в твердой фазе табачного дыма, «смолы», вызывая развитие как доброкачественных, так и злокачественных новообразований.
В табачном дыме содержатся кроме контактных канцерогенов различные органоспецифические канцерогенные вещества, вызывающие рак пищевода, поджелудочной железы, почечных лоханок, мочевого пузыря. Это, в первую очередь, многочисленные N-нитрозамины, никель, кадмий, полоний-210.
— Нитрозамины образуются из никотина при реакции с компонентами воздуха. Сигареты, приготовленные из высушенного на открытом воздухе табака, содержат значительно больше нитрозаминов. Уровень нитрозаминов выше в табачных изделиях, приготовленных из табачной смеси, содержащей стебли и жилки листьев.
— Никотин относится к тромбообразующим факторам, вызывая повреждение эндотелиальных клеток крупных и мелких сосудов. Он способствует развитию атеросклероза, усугубляя повышение уровня холестерина в крови. Все это приводит к поражению сосудов сердца, головного мозга, периферических артерий, аорты, и, в конечном итоге, развитию ишемической болезни сердца, гипертонии, нарушениям мозгового кровообращения.
— Смолы содержат большинство известных опухолеобразующих веществ твердой фазы табачного дыма.
— Кадмий — тяжелый металл, обладает выраженным токсическим действием на все клетки органов дыхания.
— Радиоактивный полоний-210 адсорбируется в табачный дым из атмосферы, период его полураспада превышает 138 суток, поэтому он очень долго остается в организме, что обусловливает его длительную экспозицию как выраженного канцерогена.
— Окись углерода (CO) — В организме курящего человека CO связывается с гемоглобином, образуя комплекс CO-гемоглобин — карбоксигемоглобин. Он гораздо устойчивее оксигемоглобина, циркулирует в крови намного дольше, нарушая, тем самым, насыщение гемоглобина кислородом и его отдачу в тканях. Характерный для курящего человека серый оттенок кожных покровов — проявление нарушения транспорта кислорода в тканях.
Открыть полный текст документа
Ученые оценили связь между алкоголем и риском развития рака
https://ria.ru/20210714/alkogol-1741207761.html
Ученые оценили связь между алкоголем и риском развития рака
Ученые оценили связь между алкоголем и риском развития рака — РИА Новости, 14.07.2021
Ученые оценили связь между алкоголем и риском развития рака
Результаты глобального исследования показали, что 740 тысяч новых случаев рака, зафиксированных в 2020 году, напрямую связаны с употреблением алкоголя. Это… РИА Новости, 14.07.2021
2021-07-14T11:51
2021-07-14T11:51
2021-07-14T15:30
наука
алкоголь
питание
здоровье
рак
/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content
/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content
https://cdn23.img.ria.ru/images/156025/26/1560252620_0:183:2989:1864_1920x0_80_0_0_7250037975c8029ba03ccacc869674d8.jpg
МОСКВА, 14 июл — РИА Новости. Результаты глобального исследования показали, что 740 тысяч новых случаев рака, зафиксированных в 2020 году, напрямую связаны с употреблением алкоголя. Это примерно четыре процента от всех диагностированных за год в мире онкологических заболеваний. Причем на мужчин приходится более трех четвертей этих случаев. Статья опубликована в журнале The Lancet Oncology.Известно, что употребление спиртного вызывает повреждение ДНК из-за увеличения производства вредных химических веществ в организме и влияет на выработку гормонов, которые способствуют развитию рака. Алкоголь также усугубляет канцерогенное действие других вредных веществ, например табака.Исследователи из семи стран сопоставили данные по потреблению спиртных напитков на человека в разных странах мира в 2010 году и сравнили их с количеством онкологических заболеваний, выявленных в 2020 году. По оценкам ученых, десять лет — это время, необходимое для того, чтобы алкоголь повлиял на развитие рака.Эксперты выяснили, что наибольшее число случае рака связано с чрезмерным употреблением спиртного, но даже умеренное — примерно два напитка в день — привело к более чем 103 тысячам заболеваний в 2020 году. Наибольшее количество случаев приходится на рак полости рта, глотки, гортани, пищевода, толстой и прямой кишки, печени и груди. Они имеют четко установленные причинно-следственные связи с потреблением алкоголя. Среди регионов лидируют Восточная Азия, Центральная и Восточная Европа. Авторы этого первого в своем роде специализированного исследования, изучающего связь между алкоголем и раком, призвали уделить большее внимание данной проблеме.»Необходимо срочно повысить осведомленность политиков и широкой общественности о связи между употреблением алкоголя и риском рака, — приводятся в пресс-релизе издательства слова первого автора статьи госпожи Харриет Рамгай (Harriet Rumgay) из французского Международного агентства по изучению рака IARC. — Стратегии общественного здравоохранения, такие как сокращение доступности алкоголя, маркировка алкогольной продукции, предупреждения о вреде для здоровья и запреты на рекламу, могут снизить уровень рака, вызванного употреблением алкоголя. Налоговая и ценовая политика, включающая повышение акцизов и минимальных отпускных цен, которая привела к снижению потребления алкоголя в Европе, также может быть реализована в других регионах мира».Среди стран самая высокая доля случаев рака, связанных с употреблением алкоголя, была зафиксирована в Монголии (десять процентов от всех онкологических заболеваний в 2020 году), затем идут Китай (шесть процентов), Индия и Франция (по пять процентов), Бразилия и Германия (по четыре процента) и США (три процента).»Тенденции показывают, что, хотя во многих европейских странах наблюдается снижение потребления алкоголя на человека, оно растет в азиатских странах, таких как Китай и Индия, а также в странах Африки к югу от Сахары. Кроме того, есть свидетельства того, что пандемия COVID-19 привела к увеличению показателей употребления алкоголя в некоторых странах», — говорит ученый.Авторы отметили, что их результаты имеют некоторые ограничения, так как однозначно оценить влияние употребления алкоголя на заболеваемость раком очень сложно. Так, в исследовании не учитывали потенциальный эффект пандемии COVID-19, не принимали во внимание общий стаж приема спиртного, а также дополнительное влияние таких факторов, как курение, ожирение или вирусные инфекции гепатита B и C, которые, так же как и алкоголь, могут провоцировать рак печени. Еще один фактор — ограниченное количество диагностированных случаев рака в странах с низким и средним уровнем доходов.»Тем не менее наше исследование подчеркивает вклад даже относительно низкого уровня употребления алкоголя в заболеваемость раком, что вызывает беспокойство, но также предполагает, что изменения в поведении в отношении употребления алкоголя могут положительно повлиять на заболеваемость раком в будущем», — заключает Рамгай.
https://ria.ru/20210531/alkogol-1734952839.html
https://ria.ru/20210404/alkogol-1603841017.html
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
2021
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
Новости
ru-RU
https://ria.ru/docs/about/copyright.html
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
https://cdn22.img.ria.ru/images/156025/26/1560252620_130:0:2861:2048_1920x0_80_0_0_8a2df8bfb5a6f022232db824f99794f6.jpgРИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
РИА Новости
7 495 645-6601
ФГУП МИА «Россия сегодня»
https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/
алкоголь, питание, здоровье, рак
МОСКВА, 14 июл — РИА Новости. Результаты глобального исследования показали, что 740 тысяч новых случаев рака, зафиксированных в 2020 году, напрямую связаны с употреблением алкоголя. Это примерно четыре процента от всех диагностированных за год в мире онкологических заболеваний. Причем на мужчин приходится более трех четвертей этих случаев. Статья опубликована в журнале The Lancet Oncology.Известно, что употребление спиртного вызывает повреждение ДНК из-за увеличения производства вредных химических веществ в организме и влияет на выработку гормонов, которые способствуют развитию рака. Алкоголь также усугубляет канцерогенное действие других вредных веществ, например табака.
Исследователи из семи стран сопоставили данные по потреблению спиртных напитков на человека в разных странах мира в 2010 году и сравнили их с количеством онкологических заболеваний, выявленных в 2020 году. По оценкам ученых, десять лет — это время, необходимое для того, чтобы алкоголь повлиял на развитие рака.
Эксперты выяснили, что наибольшее число случае рака связано с чрезмерным употреблением спиртного, но даже умеренное — примерно два напитка в день — привело к более чем 103 тысячам заболеваний в 2020 году. Наибольшее количество случаев приходится на рак полости рта, глотки, гортани, пищевода, толстой и прямой кишки, печени и груди. Они имеют четко установленные причинно-следственные связи с потреблением алкоголя.
Среди регионов лидируют Восточная Азия, Центральная и Восточная Европа. Авторы этого первого в своем роде специализированного исследования, изучающего связь между алкоголем и раком, призвали уделить большее внимание данной проблеме.31 мая, 17:00НаукаУченые назвали фактор, усугубляющий действие алкоголя на печень»Необходимо срочно повысить осведомленность политиков и широкой общественности о связи между употреблением алкоголя и риском рака, — приводятся в пресс-релизе издательства слова первого автора статьи госпожи Харриет Рамгай (Harriet Rumgay) из французского Международного агентства по изучению рака IARC. — Стратегии общественного здравоохранения, такие как сокращение доступности алкоголя, маркировка алкогольной продукции, предупреждения о вреде для здоровья и запреты на рекламу, могут снизить уровень рака, вызванного употреблением алкоголя. Налоговая и ценовая политика, включающая повышение акцизов и минимальных отпускных цен, которая привела к снижению потребления алкоголя в Европе, также может быть реализована в других регионах мира».Среди стран самая высокая доля случаев рака, связанных с употреблением алкоголя, была зафиксирована в Монголии (десять процентов от всех онкологических заболеваний в 2020 году), затем идут Китай (шесть процентов), Индия и Франция (по пять процентов), Бразилия и Германия (по четыре процента) и США (три процента).»Тенденции показывают, что, хотя во многих европейских странах наблюдается снижение потребления алкоголя на человека, оно растет в азиатских странах, таких как Китай и Индия, а также в странах Африки к югу от Сахары. Кроме того, есть свидетельства того, что пандемия COVID-19 привела к увеличению показателей употребления алкоголя в некоторых странах», — говорит ученый.Авторы отметили, что их результаты имеют некоторые ограничения, так как однозначно оценить влияние употребления алкоголя на заболеваемость раком очень сложно. Так, в исследовании не учитывали потенциальный эффект пандемии COVID-19, не принимали во внимание общий стаж приема спиртного, а также дополнительное влияние таких факторов, как курение, ожирение или вирусные инфекции гепатита B и C, которые, так же как и алкоголь, могут провоцировать рак печени. Еще один фактор — ограниченное количество диагностированных случаев рака в странах с низким и средним уровнем доходов.
«Тем не менее наше исследование подчеркивает вклад даже относительно низкого уровня употребления алкоголя в заболеваемость раком, что вызывает беспокойство, но также предполагает, что изменения в поведении в отношении употребления алкоголя могут положительно повлиять на заболеваемость раком в будущем», — заключает Рамгай.
4 апреля, 08:00НаукаПьет и не пьянеет. Ученые выяснили, кто легче всего переносит алкогольПыль. Допустимые концентрации, классы опасности.
09.10.2019
Вред пыли для организма
При нормальном дыхании частицы пыли размером свыше 10 микрон практически полностью задерживаются в верхних дыхательных путях и не доходят до легочной ткани. Более мелкая пыль легко заносится в легкие и попадает в альвеолы (пузырьки, диаметром 200 микрон). В альвеолах нетоксичные пылинки размером от 2,5 мкм (максимум приходится на 1 мкм) захватываются и обезвреживаются клетками фагоцитами, удаляясь в последствии с мокротой. Токсичные пылинки повреждают легочную ткань и разносятся по организму в целом. Если дышать пылью изо дня в день, то неизбежны заболевания дыхательной системы: хронические заболевания полости носа, глотки, бронхов, легких, аллергические реакции. А также часто наблюдаются воспалительные процессы, головные боли, раздражение слизистых оболочек глаз. Постоянное наличие пыли при накопительном эффекте может вызывать аллергию даже у абсолютно здорового человека.Допустимые концентрации пыли
Количество техногенных загрязнителей чрезвычайно велико. Часть их идентифицирована и систематизирована. По рекомендации Всемирной организации здравоохранения установлены следующие допустимые концентрации: • для частиц размером 10 мкм и менее — 0,05 мг/м3; • для частиц 2,5 мкм и менее — 0,085-0,01 мг/м3. Производственную пыль можно характеризовать с двух позиций. С позиции вреда для организма человека (санитарно-гигиеническая) и с позиции предупреждения этого вреда (санитарно-производственная) для человека и окружающей природной среды. Санитарно-гигиенические свойства пыли получены в результате исследований её вредного действия на организм человека, как в эксперименте на животных, так и в результате многолетних медико-статистических наблюдений. Свойства пыли характеризуются предельно допустимыми концентрациями (ПДК) в воздухе рабочей зоны, классам опасности для организма человека и характеристикой вредного действия на организм человека. 4 класса опасности производственной пыли Выделяют 4 класса опасности пыли: Таблица 1. Классы опасности пылиВещества первого и второго класса помимо действия на легкие обладают выраженным аллергенным, общим токсическим и канцерогенным действием. Все опасные и умеренно опасные пыли при длительной работе с превышением ПДК от 6 до 10 раз вызывают поражения легких — фиброз. Некоторые из них: мучная, древесная, лубяная — обладают аллергенным действием.Профессиональные заболевания
Среди профессиональных заболеваний легких наиболее опасен силикоз, вызываемый кремнием и его соединениями при механическом дроблении. Силикоз осложняется туберкулезом, быстро приводит к потере трудоспособности и ранней смертности пострадавших. Сто лет назад годовая смертность рабочих, соприкасающихся с пылью кремнезема, составляла от 12 до 40 случаев на 1000 человек при смертности рабочих других пылевых профессий 1,2–2,1 на 1000 человек. В настоящее время заболевания дыхательных путей в структуре профессиональных заболеваний рабочих занимают третье место, среди них в 22,4% случаев хронический пылевой бронхит, в 21,88% пневмокониозы и в 8,36% хроническая обструктивная болезнь легких. Выявление этой патологии неравномерно по стране и зависит от отраслей промышленности. Наибольшая патология, как и сто лет назад, у шахтёров.100 лет назад в Кемеровской области в среднем каждый год регистрировали около 9 случаев заболеваний дыхательных путей на 1000 работающих шахтеров. Среди которых 46% приходилось на пылевой бронхит и 40% – на пневмокониозы. Сейчас число пострадавших совпадает, что свидетельствует о высоком риске профессии, но они не умирают: заболевших лечат, выводят из шахт, и смертность мало отличается от остальных групп населения.
Последствия действия пыли на организм
Среди материалов, пыль которых наиболее опасна для человека, особое место занимают конденсированные и окисленные пары металлов. Спектр их вредного действия широк — это поражение системных органов (в том числе репродуктивных), органов кроветворения. Нетоксичных аэрозолей металлов практически нет.Большинство аэрозолей металлов повреждают механизм очистки от пыли дыхательных путей человека, лишая его защиты от пыли.
В таблице ниже приведены данные по влиянию, которое оказывает на организм пыль металлов при попадании в воду и в воздух.
Таблица 2. Влияние пыли на организм при попадании в воду и в воздух
Некоторые компоненты промышленной пыли вредны не только для человека, но и для источника пищи — сельского хозяйства. Снижение урожайности и рост числа заболеваний сельскохозяйственных культур являются спутниками промышленного производства. Продолжение следует… Мы также сделали данную серию статей в формате видео на нашем YouTube-канале.Источники: Данная заметка написана на основе статьи заслуженного эколога Российской Федерации, Юрия Степановича Корюкаева, написанной специально для АО «СовПлим».
С полной статьёй вы можете ознакомиться по ссылке: скачать (.doc)
Канцерогенный эффект от воздействия малых доз канцерогенов.
Br J Ind Med. 1992 Sep; 49 (9): 601–605.
Полный текст
Полный текст доступен в виде отсканированной копии оригинальной печатной версии. Получите копию для печати (файл PDF) полной статьи (838K) или щелкните изображение страницы ниже, чтобы просмотреть страницу за страницей. Ссылки на PubMed также доступны для Избранные ссылки .
Избранные ссылки
Эти ссылки находятся в PubMed.Это может быть не полный список ссылок из этой статьи.
- Латарджет Р., Тубиана М. Риски индуцированного канцерогенеза после облучения малыми дозами: неопределенности, которые остаются после отчета НКДАР ООН 1988 года. Int J Radiat Oncol Biol Phys. Июль 1989 г .; 17 (1): 237–240. [PubMed] [Google Scholar]
- Долл Р., Пето Р. Причины рака: количественные оценки предотвратимых рисков рака в Соединенных Штатах сегодня. J Natl Cancer Inst. 1981 июнь; 66 (6): 1191–1308. [PubMed] [Google Scholar]
- Эймс Б.Н., Голд Л.С.Слишком много канцерогенов грызунов: митогенез увеличивает мутагенез. Наука. 31 августа 1990 г .; 249 (4972): 970–971. [PubMed] [Google Scholar]
- Эймс Б.Н., Голд Л.С. Химический канцерогенез: слишком много канцерогенов для грызунов. Proc Natl Acad Sci U S. A., октябрь 1990 г., 87 (19): 7772–7776. [Бесплатная статья PMC] [PubMed] [Google Scholar]
- Weinstein IB. Митогенез — лишь один из факторов канцерогенеза. Наука. 1991 25 января; 251 (4992): 387–388. [PubMed] [Google Scholar]
- Инфанте П.Ф. Профилактика против хемофобии: защита тестов на канцерогенность на грызунах.Ланцет. 2 марта 1991 г., 337 (8740): 538–540. [PubMed] [Google Scholar]
- Muir CS. Эпидемиология, фундаментальная наука и профилактика рака: последствия для будущего. Cancer Res. 15 октября 1990 г.; 50 (20): 6441–6448. [PubMed] [Google Scholar]
- Bowie C, Bowie SH. Радон и здоровье. Ланцет. 1991 16 февраля; 337 (8738): 409–413. [PubMed] [Google Scholar]
Статьи из Британского журнала промышленной медицины любезно предоставлены Издательской группой BMJ
Канцерогены и повреждение ДНК
Biochem Soc Trans.2018 окт.19; 46 (5): 1213–1224.
Джессика Л. Барнс
1 Школа фармацевтики и биомедицинских наук, Университет Центрального Ланкашира, Престон, PR1 2HE, Великобритания
Мария Зубайр
1 Школа фармацевтики и биомедицинских наук, Университет Центрального Ланкашира, Престон PR1 2HE, UK
Kaarthik John
2 Отдел взаимодействия канцерогенов и ДНК, LCBG, Центр исследований рака, Национальный институт рака, NIH, Bethesda, MD 20892-4255, U.SA
Мириам К. Пуарье
2 Секция взаимодействия канцерогенов и ДНК, LCBG, Центр исследований рака, Национальный институт рака, NIH, Bethesda, MD 20892-4255, США
Фрэнсис Л. Мартин
1 Школа фармацевтики и биомедицинских наук, Университет Центрального Ланкашира, Престон PR1 2HE, Великобритания
1 Школа фармацевтики и биомедицинских наук, Университет Центрального Ланкашира, Престон PR1 2HE, Великобритания
2 Секция взаимодействия канцерогенов и ДНК, LCBG, Центр исследований рака, Национальный институт рака, NIH, Bethesda, MD 20892-4255, U.S.A.
Предоставлено§ Оба автора внесли равный вклад в исследование.
Поступила 14.06.2018; Пересмотрено 1 сентября 2018 г .; Принято 4 сентября 2018 г.
Эта статья цитировалась в других статьях в PMC.Abstract
Люди по-разному и постоянно подвергаются воздействию широкого спектра различных агентов, повреждающих ДНК, некоторые из которых классифицируются как канцерогены. Повреждение ДНК может возникнуть в результате воздействия экзогенных агентов, но повреждение из-за эндогенных процессов, вероятно, гораздо более распространено.Тем не менее, эпидемиологические исследования мигрантов из регионов с низким риском рака в страны с высоким риском рака указывают на роль факторов окружающей среды и / или образа жизни, играющих решающую роль в этиологии рака. Из этого можно разумно предположить, что канцерогены, обнаруженные в нашей окружающей среде или диете, виновны. Воздействие канцерогенов связано с различными формами повреждения ДНК, такими как одинарные разрывы, двухцепочечные разрывы, ковалентно связанные химические аддукты ДНК, повреждения, вызванные окислением, и перекрестные связи ДНК-ДНК или ДНК-белок.В этом обзоре основное внимание уделяется повреждению ДНК, вызванному следующими канцерогенами: полициклическими ароматическими углеводородами, гетероциклическими ароматическими аминами, микотоксинами, ультрафиолетовым светом, ионизирующим излучением, аристолоховой кислотой, нитрозаминами и твердыми частицами. Кроме того, мы ссылаемся на некоторые типы рака, для которых есть молекулярно-эпидемиологические данные о том, что эти агенты являются этиологическими факторами риска. Сложная роль, которую канцерогены играют в патофизиологии развития рака, остается неясной, но повреждение ДНК остается ключевым в этом процессе.
Ключевые слова: биоактивация, рак, канцерогены, повреждение ДНК
Введение
Повреждение ДНК происходит через экзогенные и эндогенные процессы. Канцерогены, независимо от их происхождения, обладают способностью вызывать повреждение ДНК с помощью множества механизмов. Это включает, например, ковалентное связывание канцерогена с ДНК или двухцепочечные разрывы ДНК (DSB), образующиеся в результате индуцированного ионизирующим излучением (IR) образования свободных радикалов [1,2].Канцерогены классифицируются как химические или физические агенты [3], вызывающие повреждение ДНК, связанное с их физико-химическими свойствами, такими как искажение молекулы ДНК или сшивание ДНК [3–6]. показывает небольшую группу канцерогенов окружающей среды и / или пищевых продуктов; однако есть множество других примеров, которым потенциально подвержены люди ().
Таблица 1
Примеры канцерогенных агентов
Кандидаты агентов | Обзор | Ссылки |
---|---|---|
Гетероциклические активируемые ароматические амины (HAAs) | — индуцированные мутагенные агенты преимущественно присутствуют в пищевых продуктах, содержащих азотистые и креатиновые компоненты.Молекулярная структура HAA зависит от температуры и уровня тепла, передаваемого пище. Может генерировать SSB, хромосомные аберрации и аддукты ДНК в богатых гуанином регионах. Активированные метаболиты могут атаковать N 2 -положение гуанина (наиболее часто) или C8-атом гуанина (встречается реже).[13–15] | |
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) | Сжигание органических веществ приводит к образованию ПАУ. Это самые распространенные канцерогены непрямого действия, воздействию которых люди подвергаются ежедневно.Воздействие было связано с развитием рака груди, кожи или легких. Биоактивация ПАУ необходима для того, чтобы эти агенты проявляли мутагенные свойства, которые в первую очередь опосредуются ферментами цитохрома Р450. Биоактивированные метаболиты нацелены на несколько участков генома, включая основания гуанина и аденина, через эпоксиды диола ПАУ. Это приводит к образованию объемных химических аддуктов ДНК BPdG; примеры включают опосредованное хиноном перекрестное сшивание положения N7 гуанина и N3 аденина. | [11,16] |
Ультрафиолет (УФ) | Генотоксический агент прямого и непрямого действия, вызывающий рак, в основном абсорбируемый эпидермальными компонентами, такими как основания ДНК (тимин и цитозин) и белки. Этот агент участвует в возникновении опухолей кожи, воздействуя на пиримидиновые основания. Воздействие на эпидермис и дерму вызывает как повышающую регуляцию пролиферации клеток, так и генерацию фотопродуктов, включая CPD и (6–4) пиримидиновые пиримидины. | [5,17–19] |
Аристолоховая кислота (АК) | Кислоты природного происхождения из растений Aristolochiaceae.Было показано, что проглатывание этих канцерогенов в значительной степени связано с нефротоксичностью коры почек и дальнейшим повреждением мочевого пузыря и печени; очень вероятно, из-за образования громоздких химических аддуктов ДНК. Наиболее распространенной и мутагенной формой аддукта ДНК, ассоциированной с АК, является дА-АК. В экзонах 2–11 TP53 объемные химические аддукты ДНК приводят к мутациям, в первую очередь пар оснований A: T. | [20–24] |
Нитрозамины | Метаболизм нитрозаминов впоследствии вызывает алкилирующее повреждение ДНК через образование ДНК-аддуктов, таких как O 6 -алкилгуанин, окислительный стресс и образование ионов диазония.Люди подвергаются воздействию этих агентов через различные продукты питания и табачный дым. | [25,26] |
Микотоксины | Микотоксины — это метаболиты грибного происхождения, которые в первую очередь загрязняют пищу. Наиболее часто встречающийся микотоксин — афлатоксин B 1 , открытый в начале 1960-х годов. Это косвенные канцерогены, которые требуют биоактивации через CYP для образования аддуктов ДНК. Образование аддукта, нацеленного на гуаниновые основания, которое индуцирует трансверсии G → T в кодоне 249 в TP53 . | [27–29] |
Ионизирующее излучение (ИК) | Воздействие ионизирующего излучения вызывает косвенное или прямое повреждение ДНК. Косвенный канцерогенный эффект опосредуется радиолизом воды, который способствует выработке ROS, что приводит к окислительному повреждению, которое может приводить к SSB. Прямой эффект включает прямое взаимодействие электронов с ДНК, приводящее к молекулярным искажениям и DSB. | [5,6] |
Асбест | Асбест является высоко канцерогенным веществом и исторически использовался в промышленности и домашнем хозяйстве.Воздействие волокон напрямую связано с асбестозом, плевральными бляшками и мезотелиомой. Размер, форма и химический состав являются факторами патогенности асбеста. Повреждение происходит в результате окислительного стресса (может вызывать разрывы цепи ДНК), фиброза и взаимодействия с митотическим аппаратом делящихся клеток. Синергизм в возникновении рака легких наблюдается с другими мутагенами, включая ПАУ, из-за нерастворимого ядра асбеста, через которое адсорбированные канцерогены доставляются к целевым участкам, где они проявляют свои генотоксические эффекты. | [30,31] |
Наночастицы (НЧ) | Нанотехнологическая инженерия привела к увеличению использования наночастиц в медицинской, косметической и электронной промышленности. НЧ имеют один размер <100 нм, что способствует проникновению в клетки после вдыхания, воздействия на кожу или орально с последующей способностью вызывать повреждение ДНК. Повреждение может быть прямым, а генотоксические эффекты включают аддукты ДНК, возникающие в результате окислительного повреждения, эпигенетических изменений и разрывов цепей ДНК. | [32–34] |
Воздействие канцерогенов может прямо [7] или косвенно [1,8] вызывать повреждение ДНК.Последующие механизмы репарации могут привести к изменениям в последовательностях ДНК, то есть к мутациям [2,9]. Индуцированные мутации могут быть инициирующими событиями в возникновении рака, когда повреждение фиксируется в онкогенах или генах-супрессорах опухоли [10]. На такой риск также может напрямую влиять индивидуальная восприимчивость и генетическая нестабильность [11]. Например, при наследственном генетическом заболевании Xeroderma Pigmentosum ( XP ) мутации в белках XP нарушают репарацию ДНК, что приводит к накоплению индуцированных солнечным светом повреждений ДНК кожи и высокому уровню развития рака кожи [12]. .
Типы повреждений ДНК: канцерогены прямого и непрямого действия
Канцерогены можно разделить на две категории: зависимые от активации и независимые от активации. Те, которые не требуют метаболической активации или какой-либо молекулярной модификации для того, чтобы вызвать повреждение ДНК, называются канцерогенами прямого действия, и их примеры включают нитрозамины, ультрафиолет (УФ), ИК и алкилирующие агенты [5,7,26,35]. Эти агенты обладают способностью напрямую взаимодействовать с ДНК и другими клеточными компонентами благодаря своим электрофильным группам.Эти электрофильные группы обладают присущей им реакционной способностью, что позволяет им взаимодействовать с атомами азота и кислорода внутри отрицательно заряженных клеточных макромолекул, вызывая молекулярные модификации и искажения [3]. Изменение оснований ДНК вызывает нарушение структуры генетического материала и образование аддуктов ДНК в зависимости от типа канцерогена. Сбой в механизмах репарации ДНК позволяет дочерним клеткам наследовать повреждения ДНК [7], что в конечном итоге приводит к накоплению повреждений ДНК и потенциально к развитию рака.
Канцерогены непрямого действия представляют собой относительно инертные исходные соединения, которые включают полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), гетероциклические ароматические амины (НАА), N -нитрозамины, микотоксины и аристолоховую кислоту (АК). Обычно они требуют биоактивации в клетках-хозяевах, чтобы превратить их в канцерогенные метаболиты или реактивные промежуточные продукты, способные оказывать генотоксические эффекты [1,8,36]. Это часто опосредовано метаболическими реакциями фазы I и / или II. Реакции фазы I включают окисление, восстановление или гидролиз, в основном с участием изоформ оксидазы со смешанными функциями цитохрома P450 (CYP), обычно называемых CYP.Эти ферменты обладают способностью активировать канцерогены независимо или в сочетании с ферментами фазы II, такими как сульфотрансферазы и N -ацетилтрансфераза [8,37,38]. Классическим примером является процесс биоактивации бензо [ a ] пирена (B [ a ] P), который подвергается многоступенчатому процессу с участием CYP1A1 и опосредованного эпоксидгидролазой превращения в r7, t8-дигидрокси-t-9. , 10-эпокси-7,8,9,10-тетрагидробензо [ a ] пирен (BPDE) (). Объемные химические аддукты обычно наблюдаются в результате взаимодействия между активированными канцерогенами и ДНК, например.грамм. реакционноспособные ионы нитрения, образующиеся в результате восстановления и гидролиза АК, дают объемные пуриновые аддукты ДНК у экзоциклической аминогруппы пуринов [39]. Нитрозамины охватывают большую разнообразную группу соединений, образованных различными комбинациями аминов и функциональных групп азота. Некоторые нитрозамины, как известно, являются канцерогенами прямого действия, такими как те, что образуются в пищевых продуктах и участвуют в развитии рака пищевода или желудка, в то время как другие, такие как специфический для табака проканцероген легких 4- (метилнитрозамино) -1- (3-пиридил) ) -1-бутанон биоактивированы [40].Другая работа показывает, что нитрозамины могут активироваться локально внутри уротелия [41]. Напротив, α-нитрозоаминоальдегиды являются высокореактивными соединениями, которые являются мутагенами прямого действия [42]. Мы видим актуальность этого в высокой заболеваемости раком желудка в определенных регионах, связанной с потреблением определенных продуктов питания [43].
Биоактивация бензо [ a ] пирена (B [ a ] P). Основной механизм связывания ДНК с B [ a ] P, проканцерогенным ПАУ.
Хотя косвенные канцерогены зависят от активации, некоторые из них обладают способностью усиливать биоактивацию, вызывая изменения в экспрессии генов. ПАУ, такие как B [ a ] P, увеличивают экспрессию в членах семейства CYP450, действуя как экзогенные лиганды комплекса цитозольного арилуглеводородного рецептора (AhR) -ароматический рецептор ядерного транслокатора [36,44]. Такие ферменты также участвуют в биоактивации НАК, ПАУ, АК и афлатоксинов, что потенциально увеличивает метаболизм и последующее воздействие на ДНК реактивных промежуточных продуктов [1].Экспрессия таких ферментов была исследована в тканях, обладающих способностью биоактивировать канцерогены по отношению к реактивным электрофилам [45,46].
УФ-индуцированное повреждение
УФ-индуцированное повреждение способствует химической модификации и структурному искажению ДНК за счет образования фотопродуктов и окислительного стресса. Производство фотопродуктов, таких как димеры циклобутана пиримидина (ЦПД), фотопродукты пиримидин- (6–4) -пиримидона и их изомеры Дьюара, достигается за счет прямого поглощения падающих фотонов UVB (290–320 нм) основаниями ДНК и метилирования цистеиновые основания [47,48].На CPD приходится 75% мутаций, вызываемых УФ [47, 49]. Поражения CPD T-C и C-C преобладают в опухолевом супрессоре TP53 и у пациентов с раком кожи. T-T CPD менее устойчивы, поскольку эрадикация этих димеров индуцируется вставкой адениновых оснований с помощью механизмов репарации ДНК [17]. Повреждения, которые трудно удалить, приводят к следующему: остановка ДНК и РНК-полимеразы, снижение репликации ДНК, синтеза белка и синтеза мРНК [49].
UVA (320–400 нм), плохо поглощаемое ДНК излучение [50] с неизвестным мутагенным эффектом, как предполагается, связано с активизацией повреждения ДНК окислительным стрессом через активационно-независимый путь [17,50–55] .Фотоны УФА, поглощаемые фотосенсибилизаторами, способствуют реакциям фотоокисления, в основном приводящим к образованию одиночных молекул кислорода или высокореактивных электронов, которые впоследствии нацелены на гуаниновые основания для гидратации и депротонирования. Гидратация оснований гуанина способствует образованию радикалов 8-оксо7,8-дигидрогуанила (8-oxodGuo), которые считаются ошибочно кодирующим поражением (поражением, способным спариваться с остатками цитозина или / и аденина) в ДНК и маркере. при окислительном стрессе [5,51]. Не было показано, что происходящие из УФ-излучения радикалы 8-oxodGuo способствуют трансверсиям G: T в клетках млекопитающих, которые являются общим признаком мутаций, индуцированных 8-oxodGuo [51,52].Однако известно, что эти поражения вызывают молекулярные искажения, изменяя структуру пуриновых оснований в ДНК, но другие мутагенные факторы, вероятно, связаны с повреждением, вызванным УФ-А [48].
Объемные повреждения ДНК, вызванные химическими веществами
Объемные химические аддукты ДНК образуются, когда реактивный электрофильный канцероген, образованный в результате метаболизма непрямого канцерогена, связывается с определенной нуклеофильной частью ДНК. Нуклеофильные мишени реактивного канцерогена включают атомы азота и кислорода в основаниях и фосфодиэфирном скелете ДНК.Связывание электрофила с нуклеофилом зависит от электрофильной силы канцерогена [56–58]. Общие сайты-мишени на ДНК включают N и O гуанина или N аденина [56] (см.). Поскольку образование таких аддуктов делает процесс репликации подверженным ошибкам, присутствие аддуктов ДНК приводит к остановке репликации, чтобы облегчить задействование механизмов репарации для удаления ковалентно связанного химического вещества [2]. Неудачное восстановление повреждения часто приводит к трансверсии или переходным мутациям.Примером этого является реактивный промежуточный продукт микотоксина, афлатоксин B 1 (AFB 1 ). AFB 1 –8,9-эпоксид взаимодействует с гуаниновыми основаниями в ДНК гепатоцитов с образованием аддуктов [27,28,59]. Обычным результатом ошибок репликации, вызванных AFB 1 , является трансверсионная мутация по кодону 249 в экзоне 7 в TP53 , где гуанин замещен тимином [59].
Окислительное повреждение
Окислительное повреждение ДНК формируется из-за экзогенных или эндогенных факторов, таких как УФА, ИК или эндогенно генерируемых молекул кислорода, которые вызывают внутриклеточный окислительный стресс.Наиболее распространенные источники первично индуцированного окислительного стресса включают активные формы кислорода (АФК), такие как гидроксильные радикалы (OH · ), синглетный кислород или активные формы азота, такие как пероксинитрит [60]. Известно, что эти мутагенные виды взаимодействуют с макромолекулами, вызывая дефекты в механизмах синтеза и репарации ДНК, а также инактивируя различные ключевые белки и ферменты репарации. Основания гуанина являются основной мишенью для этих видов, особенно для АФК [60–63].Повреждения, вызванные АФК, образуют модифицированные основания, апуриновые / апиримидиновые (AP) сайты и однонитевые разрывы (SSB). Добавление OH · в положение C8 внутри гуанинового кольца генерирует окислительный продукт, 8-оксо-7,8-дигидро-2′-дезоксигуанозин (8-oxodG) [60–62]. Точно так же добавление OH · в положение C8 дезоксиаденозина дает окислительный продукт 8-оксо-7,8-дигидро-2′-дезоксиаденозин (8-oxodA). Эти радикалы способны к дальнейшему восстановлению или окислению с образованием 2,6-диамино-4-гидрокси-5-формамидопиримидина (FapyGua) или 8-оксо-7,8-дигидрогуанина (8-oxoG) в дезоксигуанозине или 4,6-диамино. -5-формамидопиримидин (FapyA) или 7,8-дигидро-8-оксоаденин (8-оксоА) в дезоксиаденозине.Это некодирующие мутагенные основания ДНК (не могут быть скопированы с помощью аппарата конститутивной репликации) [60,63]. Другим распространенным окислительным продуктом является тимингликоль, образующийся путем введения OH · в положение C5 тиминовых колец [63]. Точно так же другим продуктом окисления цитозина является цитозингликоль, который при дезаминировании приводит к образованию урацилгликоля. Эти основания удаляются ферментом ДНК-гликозилазой посредством эксцизионной репарации оснований (BER) [60,61,63]. Накопление этих модифицированных оснований с течением времени усиливает дефекты и нестабильность геномной структуры.Например, вызванные тимингликолем конформационные изменения модифицируют теломеры [64], при этом 8-oxoDG также играет роль.
Повреждение перекрестных связей
Не только многие химиотерапевтические агенты (например, цисплатин) образуют перекрестные связи ДНК, но также перекрестные связи могут быть результатом эндогенного образования малонового диальдегида и ацетальдегида, которые могут образовываться как в комбинации, так и по отдельности [ 4,65]. Сшивающие агенты часто являются кластогенами, их воздействие приводит к хромосомным аберрациям в виде сломанных фрагментов хромосом [66].Они генерируют то, что может быть предмутагенным поражением, за счет образования ковалентных связей между двумя нуклеотидными остатками (например, двумя экзоциклическими аминогруппами гуанина) либо в одной цепи (известной как внутрицепочечная связь), либо в противоположных цепях (известных как межцепочечные связи). Внутрицепочечные связи часто восстанавливаются посредством эксцизионной репарации нуклеотидов (NER) и гомологичной рекомбинации (HR). Внутрицепочечные и межцепочечные связи образуются, когда сшивающий агент обладает двумя независимыми реактивными группами, которые затем вступают в реакцию с группировками оснований ДНК на одной или противоположных цепях.Общие мишени нуклеотидов для межцепочечных связей включают N7 гуанина или экзоциклическую аминогруппу N 2 гуанина на противоположных цепях [4]. Межцепочечные связи представляют собой токсические повреждения ДНК, которые ингибируют репликацию и транскрипцию пораженной ДНК из-за физического препятствия разделению цепей [67]. Если в геноме млекопитающих повреждения межцепочечных связей остаются невосстановленными, они могут привести к катастрофическому распаду клеток [4,66,67].
Одно- и двухцепочечные разрывы
SSBs возникают как следствие активности эндонуклеазного фермента во время эксцизионной репарации оснований [68].Они могут быть вызваны множеством различных экзогенных и эндогенных элементов, таких как УФ, ИК, B [ a ] P, микотоксины и широкий спектр внутриклеточных реакций, активирующих образование радикалов или ферментов, включая нуклеазы [68–71]. Наиболее распространенным эндогенным источником, связанным с образованием SSB, является присутствие OH · внутри клеток [68,70]. OH · радикалов индуцируются во время окислительного стресса и посредством реакции Фентона, которая включает внутриклеточное восстановление пероксида водорода (H₂O₂) переходным ионом, в основном железом² + (Fe² + ) [68,70].Радикалы OH · взаимодействуют с атомами водорода в основной цепи ДНК, вызывая катализ фосфодиэфирных связей, что приводит к образованию фосфогликолата и повреждений ДНК [70]. Радикалы, генерируемые канцерогенами, также вызывают окислительный стресс, включая серию событий, ведущих к образованию ошибочно кодирующих оснований ДНК, таких как тиминглицерин, и активации нуклеаз [68]. Активация нуклеаз приводит к сценарию, который напоминает процесс апоптоза из-за расщепления основы ДНК, создавая повреждения цепи ДНК [68].
DSB, если их не лечить или неправильно ремонтировать (или неправильно реплицировать), могут привести к гибели клеток, генетической нестабильности и канцерогенезу [72]. Образование DSB может быть вызвано эндогенно, например во время мейоза I DSB намеренно индуцируются для обеспечения хромосомной сегрегации; они также могут быть экзогенно индуцированы IR или химическими канцерогенами [72,73]. Следует отметить, что другие типы повреждений могут приводить к DSB, и они часто связаны с действием экзогенных агентов [74]. IR является важным внешним агентом, который прямо или косвенно вызывает DSB, в первую очередь повреждение, опосредованное ROS, генерируемым радиолизом воды.Прямая индукция повреждения происходит, когда высокоэнергетическая частица сталкивается с фосфодиэфирным остовом цепей ДНК, вызывая расщепление [56,73]. IR-опосредованное повреждение посредством генерации ROS может быть нацелено на BER, таким образом генерируя SSB. Ремонт кластерных повреждений в обеих цепях ДНК может приводить к близко противоположным SSBs, которые затем присутствуют в форме DSBs [72]. Последующая репарация и процессинг DSB могут приводить к мутациям, потере гетерозиготности и хромосомным транслокациям, приводящим к гибели клеток [73].
Исследования на людях онкологических заболеваний, связанных с повреждением ДНК, вызванным канцерогенами
Существует множество исследований на людях, в которых воздействие канцерогенов, связанных с окружающей средой и / или питанием, участвует в этиологии рака. Повреждение ДНК канцерогеном, образовавшееся после сжигания табака, вовлеченное в этиологию рака легких, является ярким примером [75]. Исследования популяций мигрантов, которые демонстрируют смену поколений в предрасположенности к онкологическим заболеваниям, таким как рак груди, простаты, колоректального рака и желудка, также подтверждают наличие канцерогенов, повреждающих ДНК [76].Для многих из этих видов рака через молекулярно-эпидемиологические исследования могут быть убедительные доказательства того, что воздействие канцерогенов является основным причинным фактором [77,78]. Хотя патофизиология рака, несомненно, сложна, многие различные агенты могут вызывать определенные формы повреждения ДНК. В рамках данного обзора будут выделены лишь несколько типичных примеров.
Рак легких и курение табака
Сжигание сигареты во время курения генерирует тысячи агентов, многие из которых потенциально могут повредить ДНК [79].По оценкам, в странах, где курение табака является обычным явлением, 90% случаев рака легких напрямую связаны с курением [80]; однако также хорошо известно, что курящие канцерогены вызывают рак в других участках тканей [81]. Канцерогенные ПАУ и специфические для табака нитрозамины являются основными канцерогенами, обнаруженными в табачном дыме, образующемся при горении при температуре 900 ° C при зажженном кончике сигареты, когда курильщик делает затяжку. После биоактивации ПАУ, в первую очередь через систему оксидазы со смешанными функциями CYP, их электрофильные метаболиты ковалентно связываются с нуклеофильными участками макромолекул, включая основания ДНК, с образованием объемных химических аддуктов ДНК.Это показано для проканцерогена B [ a ] P и его основного аддукта ДНК r7, t8, t9-тригидрокси-c-10- ( N 2 -дезоксигуанозил) -7,8,9, 10-тетрагидробензо [ a ] пирен (BPdG). Образование аддуктов ПАУ-ДНК может приводить к индукции трансверсий G-T в TP53 из-за репликации ДНК нерепарированной ДНК, которая вызывает мутации в сайтах образования аддуктов ДНК. В кодоне 157 в TP53 (горячая точка для индукции мутации) трансверсии G-T часто наблюдаются при раке легких у курильщиков, но не у никогда не куривших [59].
Рак простаты и канцерогенное воздействие ПАУ
Жители таких стран, как Индия, Китай и Япония, как правило, имеют более низкий риск рака простаты по сравнению с жителями Великобритании; однако риск внутри таких этнических групп возрастает у внуков мигрантов из Индии, Китая или Японии в Северную / Западную Европу, что подразумевает воздействие окружающей среды и / или питания в качестве причинных факторов [45,46]. Было показано, что нормальная человеческая простата обладает внепеченочной метаболической способностью ферментов фазы I и II, способных биоактивировать многие проканцерогены [45].Фактически, некоторые, такие как CYP1B1, экспрессируются на более высоком уровне в восприимчивой к раку периферической зоне простаты человека по сравнению с переходной зоной [82]. Небольшое когортное исследование 12 UK- против 14 жителей Индии было предпринято для изучения уровня экспрессии различных белков в доброкачественной ткани простаты, включая CYP1B1, рецептор эстрогена-альфа (ERα) и рецептор эстрогена-бета (ERβ). . Экспрессия CYP1B1, фермента, потенциально участвующего в метаболической биоактивации ПАУ или НАК, была заметно выше у людей из Великобритании.Повышенная экспрессия ERβ коррелирует с недостаточной экспрессией CYP1B1, особенно у жителей Индии [46]. показывает иммуноокрашивание аддуктов канцерогенных ПАУ-ДНК в периферической зоне свободной от рака простаты из Великобритании и Индии, окрашенных антисывороткой, специфичной для семейства канцерогенных ПАУ, связанных с ДНК, и полуколичественно определено с помощью Автоматизированной системы клеточной визуализации (ACIS) [83]. Ткани простаты из Индии были получены в то время (2008–2010 гг.), Когда радикальная позадилонная простатэктомия была редкой процедурой в этом регионе [84].Хотя показаны заметные индивидуальные различия в уровнях аддукта, существует относительно схожий диапазон уровней аддукта ПАУ-ДНК в предстательной железе в обеих группах. Кто-то может возразить, что эти группы были очень маленькими и не могли быть полностью репрезентативными. Кроме того, в последние годы в Индии наблюдается рост вестернизации образа жизни, и эти ткани, вероятно, были получены от людей из высокого социально-экономического класса. Изменения в заболеваемости раком простаты еще предстоит увидеть [76].
Иммуноокрашивание ПАУ-ДНК простаты человека.( A ) Типичный пример иммуноокрашивания ПАУ-ДНК в образце предстательной железы в Великобритании, окрашенном на канцерогенные аддукты ПАУ-ДНК: (левая панель) специфическое окрашивание аддукта ПАУ-ДНК показано ядрами, окрашенными в розовый цвет и указанными стрелками; (средняя панель) соответствующий контроль абсорбированной сыворотки показывает ту же область без окрашивания и (правая панель) окрашивание гематоксилином той же области показывает локализацию ядер. ( B ) Значения аддуктов ПАУ-ДНК / 10 8 нуклеотидов для 10 образцов простаты из США.К. и 13 образцов из Индии были получены из IHC с использованием значений OD / ядро ACIS (с вычитанием абсорбированной сыворотки) путем расчета по стандартной кривой [85,86].
Уротелиальная карцинома и AA
Балканская эндемическая нефропатия (BEN) и нефропатия аристолоховой кислоты (AAN) [ранее известная как нефропатия китайских трав (CHN)] являются состояниями со значительными доказательствами того, что канцероген вызывает повреждение ДНК. BEN и CHN связаны с высокой частотой уротелиальной карциномы верхних мочевых путей и почечной недостаточностью, оба из которых вызваны приемом АК.Воздействие и последующий метаболизм (биоактивация) АК приводит к образованию аддуктов аристолактама AL-ДНК в уротелиальной ткани [87,88]. Было показано, что эти объемные химические аддукты ДНК напрямую связаны с трансверсионными мутациями A: T в T: A в TP53 в исследовании, проведенном Grollman и его коллегами [20,89]. Имеются убедительные доказательства того, что АК является одновременно мощным нефротоксическим и канцерогенным агентом с чрезвычайно коротким латентным периодом не только для животных, но и для человека [90]. У типичного человека с уротелиальной злокачественной опухолью через 6 лет после появления АА-ассоциированной нефропатии анализ мутаций показал мутации AAG → TAG в кодоне 139 (Lys → Stop) экзона 5 TP53 [91].
Измерение повреждений ДНК
Учитывая различные формы повреждений ДНК, был разработан ряд методов измерения различных конечных точек. Антисыворотки против аддуктов ДНК или образцов ДНК, модифицированных канцерогеном, использовались для обнаружения аддуктов определенных классов с помощью иммуноанализа или иммуногистохимии [86]. Для объемных химических аддуктов ДНК, где химическая характеристика не требуется, обычно используется метод 32 P-пост-маркировки, основанный на многомерной тонкослойной хроматографии [83,85,86].Для определения и количественной оценки уровней ДНК SSB или DSB могут использоваться щелочные или нейтральные версии, соответственно, анализа электрофореза в геле одной клетки («комета») [92,93]. Включение после лизиса ферментов [формамидопиримидин-ДНК-гликозилаза (Fpg) или 8-oxoGua ДНК-гликозилаза (OGG1) для измерения 8-oxoGua в ДНК] для расщепления объемных повреждений или окислительного повреждения в SSB может использоваться для распознавания механизма повреждения ДНК агентом. индукции или для повышения чувствительности щелочного варианта анализа комет [94].Микроядерный анализ с блокировкой цитокинеза определяет уровни хромосомных повреждений, в первую очередь кластогенные эффекты или эффекты анеуплоидии [95,96]. Конечные точки окислительного повреждения, такого как 8-гидрокси-2′-дезоксигуанозин (8-OHdG), могут быть определены с помощью конкурентного иммуноферментного анализа (ELISA) [97]. Были разработаны высокочувствительные вариации химических методов, основанных на масс-спектрометрии, которые очень успешно используются для получения точных характеристик аддуктов ДНК в тканях человека [98,99].
Механизмы репарации
Механизмы репарации ДНК [BER, NER, HR и негомологичное соединение концов (NHEJ)] поддерживают стабильность генома за счет устранения повреждений ДНК, индуцированных до завершения репликации [100].BER активируется при спонтанном депуринировании, дезаминировании, метилировании и окислении оснований ДНК. Он инициируется гидролизом гликозильной связи N- между сахаром дезоксирибозы и основанием ДНК ферментом гликозилазой, создавая базовый сайт (то есть AP-сайт) [71,100]. AP-сайт расщепляется двумя ферментами: 5′-AP-эндонуклеазой и дезоксирибозо-фосфодиэстеразой, вызывая нуклеотидный разрыв [71,100]. Разрыв восстанавливается с помощью ДНК-полимеразы β, которая использует матричную цепь для введения нового нуклеотида, и ДНК-лигазы, которая стабилизирует и закрывает фосфатно-сахарный остов.Пример активации BER включает замену нормального основания ДНК на основание, индуцированное окислением, такое как тимингликоль или 8-оксогуанин [67].
NER — это высококонсервативный процесс, инициируемый мульти-субъединичным комплексом, способствующим эрадикации УФ-индуцированных повреждений, таких как CPD и объемные химически индуцированные аддукты ДНК (см.) [71,101]. Механизм делится на пять стадий: распознавание, разрез, вырезание, синтез ДНК и лигирование ДНК [71]. Распознавание повреждений ДНК происходит либо из-за остановки РНК-полимеразы во время транскрипции, либо за счет комплекса репарации XPC-HHR23B [71,100,101].Привлекаются другие компоненты репарации, такие как TFIIH, XPB и XPD, которые выполняют геликазную активность и раскручивают ДНК, образуя пузырек, содержащий 24–30 нуклеотидов, с последующим набором компонентов до разреза (XPA, RPA и XPG). Комплекс разреза XPF-ERCC1 удаляет олигонуклеотид, оставляя за собой разрыв в цепи ДНК, который синтезируется и запечатывается ДНК-полимеразой δ / ε и ДНК-лигазой [71,100,101].
Существует два подтипа NHEJ: классический (C-NHEJ) и альтернативный (A-NHEJ), оба из которых не требуют матрицы для восстановления поражений DSB [9].C-NHEJ включает четыре этапа: распознавание концов ДНК, связывание и стабилизация концов, процессинг и лигирование. Для этого процесса требуется гетеродимер Ku, содержащий субъединицы Ku70 / 80. Ku имеет высокое сродство к концам ДНК, что позволяет ему локализоваться и связываться с фосфатным остовом, расположенным в месте разрыва. После связывания Ku действует как каркас, рекрутирующий другие комплексы, чтобы обеспечить мостик и создать лигируемые концы. ДНК-лигаза IV активируется и стабилизируется XRCC4, что позволяет лигировать разорванные концы для восстановления DSB [9,102].Мутация или ингибирование C-NHEJ инициирует A-NHEJ, который индуцирует сложные инделения (вставки / делеции) в репарационных соединениях, влияющих на целостность генома [9].
HR преимущественно участвует в восстановлении DSB, а также в межнитевых перекрестных связях в сочетании с NER. HR использует сестринские хроматиды в качестве матрицы, обеспечивающей сохранение генетической информации. Благодаря использованию сходных / идентичных нуклеотидных последовательностей в качестве матрицы репарация может происходить только в S- / G 2 -фазах. HR следует за процессом поиска гомологии и инвазии цепи ДНК, который опосредуется RAD51 [103].DSB допускают сборку филаментов RAD51, необходимых для вторжения нити, где вторгающийся 3′-конец дуплекса шаблона позиционируется, чтобы инициировать репарацию. Принцип HR позволяет обмениваться ДНК, предотвращая потерю генетической информации и обеспечивая поддержку репликации ДНК в случае сломанных или остановленных репликационных вилок [103,104]. Различие между подверженной ошибкам и безошибочной репарацией ДНК, по-видимому, заключается во взаимодействии между механизмом репарации ДНК и восстанавливаемым повреждением; например, NHEJ считается подверженным ошибкам, но это могло быть переоценено, тогда как HR, который обычно описывается как безошибочный, все чаще рассматривается как высоко мутагенный [9].
Заключение
Рак представляет собой сложный многоступенчатый процесс, который, вероятно, начинается с инициирующей мутации после воздействия повреждающего ДНК агента, за которым следуют такие механизмы, как воспаление [105]. Однако может оказаться, что не все мутагены являются канцерогенами. Например, есть агенты, которые дают положительный результат теста на мутагенность в отношении Salmonella typhimurium (т. Е. Тест Эймса), но, по-видимому, не являются канцерогенными для грызунов, например бензоламины и замещенные бензоламины [106]; справедливость этих наблюдений остается предметом споров даже по прошествии нескольких десятилетий.Воздействие канцерогенов приводит к различным формам повреждения ДНК косвенными и прямыми путями. Повреждение ДНК также может быть связано с другими патологиями, такими как нейродегенеративное заболевание [107]. Выявление спектров мутаций, вызванных воздействием канцерогенов, может привести к интервенционным исследованиям, приводящим в некоторых случаях к снижению риска рака [108]. Для многих видов рака, которые могут иметь компонент питания и / или образа жизни [109], остаются огромные пробелы в наших знаниях о возможных возбудителях, взаимодействии между метаболической биоактивацией в отношении видов, повреждающих ДНК, и последующим восстановлением повреждения ДНК, а также следующих процессы, которые приводят к раку.Понимание этого сложного взаимодействия имеет решающее значение для понимания этиологии этого заболевания.
Благодарности
Стипендия британского общества экологических мутагенов (UKEMS) для стажировки J.L.B. и М.З. F.L.M. подтверждает приглашение принять участие в мероприятии «Водородные связи и ДНК: празднование 70-летия открытия Дж. М. Крита и его коллег в Ноттингеме в 1947 году», которое состоялось в Ноттингемском университете 10 ноября 2017 г., Биохимическое общество и RSC Chemistry Biology Целевое совещание Отдела интерфейсов.Исследования иммуногистохимии простаты были поддержаны Программой интрамуральных исследований Центра исследований рака, Национальный институт рака, NIH, Bethesda, MD, США
Сокращения
A-NHEJ | альтернатива NHEJ | |
AA | аристолоховая кислота | |
AAN | нефропатия с аристолоховой кислотой | |
AFB 1 | афлатоксин B 1 | |
AP | AP | |
BER | эксцизионная репарация основания | |
B [ a ] P | бензо [ a ] пирен | |
BPDE | r7, t8-дигидрокси-t-7,10-эпокси-7,10- , 8,9,10-тетрагидробензо [ a ] пирен | |
BPdG | r7, t8, t9-тригидрокси-c-10- ( N 2 9 0050 -дезоксигуанозил) -7,8,9,10-тетрагидробензо [ a ] пирен | |
C-NHEJ | классический NHEJ | |
CHN | Нефропатия китайских трав | димеры пиримидина|
CYP | цитохром P450 | |
DSB | двухцепочечные разрывы | |
ERα | рецептор эстрогена бета-ER альфа | |
гетероциклические ароматические амины | ||
HR | гомологичная рекомбинация | |
IR | ионизирующее излучение | |
NER | эксцизионная репарация нуклеотидов | 9012 901 901 90 -11 9012 9012 90J 90J 90J 90J 90J 90J 90J 90J 90J 90J 9039наночастицы |
ПАУ | полицит щелочные ароматические углеводороды | |
ROS | активные формы кислорода | |
SSB | однонитевые разрывы | |
UV | ультрафиолетовый | |