Воздействие ядов вызывает злокачественные опухоли бжд

Многие вещества различной химической природы способны при воздействии на человека вызывать злокачественное перерождение клетки (канцерогенное, или бластомогенное, действие), нарушения развития плода (тератогенное или эмбриотоксическое действие), повреждения генетического кода (мутагенное действие).

Профессиональные злокачественные новообразования давно известны и наблюдались у работающих с печной сажей, каменноугольной смолой, парафином, минеральными маслами, анилиновыми красителями и др. Увеличение заболеваемости раком легких связывают с присутствием канцерогенных веществ, в особенности 3,4-бензипрена, в дыме промышленных предприятий и выхлопных газах двигателей внутреннего сгорания, загрязняющих атмосферный воздух.

Канцерогенная активность выявлена для многих веществ, имеющих различное химическое строение. Важнейшей группой канцерогенных веществ являются некоторые полициклические и ароматические углеводороды, а также углеводороды, содержащие группировку фенантрена. С наличием указанных группировок связаны свойства нефти и продуктов ее переработки, дизельного топлива, минеральных масел, мазутов, парафинов, а также смол (каменноугольной, сланцевой, бурого и древесного угля, скипидарной, газовой, доменной, табачной и др.), продуктов сжигания и гидролиза органического сырья, кубовых остатков органического синтеза, синтетических и полициклических ароматических углеводородов (3,4-бензпирен; 1,2,5,6-дибензантрацен; 20-метилхолантрен; 9,10-диметил;1,2-бензантрацен) и др.

Среди ароматических аминоазосоединений сильными канцерогенными свойствами обладают ортоаминоазотолуол, бензидин, хлорбензидин, 2-нафтиламин, аминодифенил, 2-2-азонафтиламин. Под влиянием этих канцерогенов может возникнуть рак печени и мочевого пузыря. 2-Нафтиламин (Р-нафтиламин) является основной причиной, так называемых анилиновых новообразований мочевыводящих путей, наблюдающихся у работающих в анилинокрасочной промышленности; 3-метиламиноазобензол являются наиболее сильным гепатоканцерогенными азокрасителями.

Профессиональный рак органов дыхания вызывают соединения хрома (особенно бихромат калия и хромовый ангидрид), мышьяка, никеля (чаще рак полости носа), железа (особенно окись железа), бериллия, кадмия, кобальта. Рак легких, а также мезотелиомы плевры и брюшины могут возникнуть под влиянием асбеста, особенно минерала крокидолита.

Избирательность локализации поражения под влиянием тех или иных бластомогенов, по-видимому, в значительной степени определяется их биологической судьбой в организме.

Различные агенты проявляют свои канцерогенные свойства на разных этапах контакта с организмом. Многие полициклические канцерогены вызывают рак на месте их первичного воздействия (кожа и органы дыхания). Другие вещества, например аминосоединения ароматического ряда, сами по себе не являются бластомогенами. В связи с этим на путях поступления их в организм новообразования не развиваются. Однако образующиеся в процессе превращения (главным образом в печени) метаболиты обладают сильными бластомогонными свойствами. Выделяясь с мочой и, вероятно, концентрируясь в ней, эти вещества вызывают опухоли не только печени, но и мочевого пузыря.

Предрасполагающими к профессиональному раку моментами являются механические и термические повреждения (например, описаны случаи острого смоляного рака кожи после ожога), хронические воспаления, рубцы и т. п., а также некоторые вредные привычки: курение, жевание табака, различных ароматических смол и паса.

Появлению профессионального рака обычно предшествуют преканцерозные заболевания. Так, к предраковым заболеваниям кожи относят дерматиты (папулезные, пустулезные), фотодерматиты, фолликулиты, гиперкератозы, бородавки, меланодермии; к предраковой патологии губы и полости рта - дискератоз, рецидивирующие язвочки, папилломы. Профессиональный рак, как известно, по своей морфологической картине и течению не отличается от непрофессиональных злокачественных новообразований.

По силе бластомогенной активности и реальной опасности для человека различают:

1) сильные канцерогенные вещества:

а) несомненно, вызывающие рак у человека и животных (3,4-бензпирен, бензидин, р-нафтиламин, 4-аминодифенил);

б) вещества, канцерогенный эффект которых установлен в эксперименте на животных в 80-100% случаев и в короткие сроки – 4-6 мес (некоторые полициклические ароматические углеводороды, амнно- и нитрозосоединения, флюорены, производные стильбена);

2) средние канцерогены - канцерогенная активность установлена в эксперименте у 20-30% животных во второй половине жизни;

3) слабые канцерогены - вызывают в эксперименте опухоли с несколько большей частотой, чем у контрольных животных; данные об их онкогенной активности противоречивы.

Тератогенное действие ядов проявляется способностью вызывать стойкие структурные, функциональные и биохимические изменения плода, приводящие к порокам развития или уродствам.

Тератогенный эффект может быть прямым (в результате проникновения через плацентарный барьер) и косвенным (обусловленным отравлением матери, приводящим к нарушению эмбриогенеза). Чувствительность плода к яду зависит от срока беременности. Наиболее уязвим плод в так называемые критические периоды, которые предшествуют определенным этапам эмбриогенеза (для человека - первые недели беременности).

Самопроизвольные выкидыши, преждевременные роды, мертворождения, нарушения развития плода и новорожденных выявлены у женщин, подвергающихся воздействию бензина, бензола, сероуглерода, ртути, свинца и ряда других промышленных ядов.

Сведения о мутагенном действии промышленных ядов на человека еще ограниченны. Генетическая опасность для потомства млекопитающих доказана лишь для немногих промышленных ядов (этиленимин, бензол, диметилнитрозамин, соединения ртути, свинца и некоторые другие). Нарушения генетического кода могут проявиться спустя длительное время, причем продолжительность этого периода может быть различной.

Имеется определенная корреляция между выраженностью канцерогенных, тератогенных и мутагенных свойств. Эта закономерность выявлена, например, в отношении веществ, обладающих алкилирующими свойствами (этиленимин, диазометан, иприт азотистый, некоторые нитрозосоединения и др.). Многие из них являются одновременно и аллергенами, например токсические продукты табачного производства.

Профилактика

Борьба с профессиональными злокачественными новообразованиями, а также с возможным тератогенным и мутагенным эффектом ядов проводится с помощью различных оздоровительных мероприятий, которые конкретно разрабатываются в зависимости от особенностей производства, современного уровня техники и природы канцерогенного агента.

Вопрос о регламентации бластомогенных веществ до настоящего времени остается теоретически и практически не решенным. С гигиенической точки зрения, идеальным решением вопроса является полное устранение канцерогенных веществ из воздуха производственной зоны и предотвращение всех видов контакта с ними работающих. Это относится в первую очередь к сильным канцерогенам. Поэтому там, где это представляется возможным, осуществляется замена в технологических процессах канцерогенных веществ на неканцерогенные (например, бензола другими растворителями; а-нафтиламин, содержащий примесь В-нафтиламина, в синтезе а-нафтола заменен на тетралин), в ряде случаев запрещается их производство.

В России запрещено производство р-нафтола, 3,3-дихлорбензидина. В ряде производств осуществляется деканцерогенизация канцерогенного агента (с помощью, например, токов высокой частоты) в сырье, субпродуктах или готовой продукции.

В связи с всевозрастающим применением различных химических соединений, в том числе и разнообразных синтетических продуктов в промышленности, в сельском хозяйстве, в быту, в качестве пищевых добавок и т. д., важное профилактическое значение имеет определение их канцерогенной активности.

Наряду с техническими и санитарно-гигиеническими мероприятиями, осуществляются лечебно-медицинские меры профилактики. Рекомендуется проводить тщательный отбор и учет контингентов работающих, так называемых групп риска, имеющих контакт с заведомо или потенциально канцерогенными агентами. Эти контингенты подвергаются периодическим медицинским осмотрам с участием онкологов и при необходимости - врачей других специальностей (дерматологов, урологов и др.). Большое значение в профилактике профессиональных новообразований имеет своевременное распознавание предраковой патологии. При выявлении последней необходимо проводить немедленное лечение и при необходимости - отстранение от работы, связанной с воздействием канцерогенных агентов. С учетом длительного латентного периода развития профессионального рака разработаны рекомендации по приему на работу в ряде производств лиц не моложе 40-45 лет.

Для предупреждения тератогенного и мутагенного эффекта важное значение имеет освобождение беременных женщин от контакта с токсическими веществами.

Токсичность – это способность веществ оказывать вредное воздействие на жизнедеятельность организмов. Токсичные вещества (яды) – это такие вещества, которые, проникая в организм даже в небольших количествах, вызывают нарушение нормальной деятельности человека. Воздействие вредных веществ на организм проявляется в виде острых и хронических отравлений.Острые отравления возникают при воздействии больших доз на протяжении не более одной рабочей смены.

Под вредным веществом понимают вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Хронические отравления – это постепенное поступление в организм небольших количеств токсичных веществ, которые постепенно вызывают отравление.

Яды могут проникать в организм через органы дыхания, желудочно-кишечный тракт, неповрежденную кожу.

Для токсических веществ, хорошо растворимых в жирах, кожа является одним из важнейших путей проникновения в организм. К таким веществам относятся: ароматические и хлорированные углеводороды – бензол, ксилол, толуол, дихлорэтан, амино– и нитросоединения бензола и т.д. Яды, проникающие в организм через дыхательные пути, оказывают наиболее сильное воздействие, т.к. поступают непосредственно в кровь.

Действие ядовитого вещества на организм может быть местным и общим, резорбтивным и элективным.

Резорбтивное действие проявляется после всасывания в кровь и вызывает поражение большинства органов и тканей.

Элективное действие (избирательное) заключается в воздействии наркотиков на нервную систему.

Совместное действие токсичных веществ на организм может приводить к суммарному (аддитивному) эффекту, усиливать действие друг друга (синергетический эффект) или ослаблять (антагонистический эффект).

В ряде случаев попадание очень малых доз может вызвать эффект привыкания. Но некоторые яды могут, постепенно накапливаясь в организме, в определенный момент вызвать значительный токсический эффект (кумулятивное действие).

Характер действия токсических веществ так же зависит от индивидуальных особенностей организма (возраста, повышенной температуры тела, ожирения, отеков и т.д.). Существуют вещества – адаптогены (женьшень, элеуторокок, витамины), – повышающие устойчивость организма к вредному воздействию.

Промышленные яды по характеру воздействия на организм и признакам отравления разделяют на девять групп:

1) Нервные – углеводороды, спирты жирного ряда, анилин, тетраэтилсвинец, аммиак, трикрезилфосфат и т;д.,соли магния, толуол. Вызывают расстройство нервной системы,судороги,паралич.

2) Раздражающие – хлор, аммиак, туманы кислот,оксиды азота, фосген, ароматические углеводороды. Поражают верхние и глубокие дыхательные пути.

3) Прижигающие и раздражающие кожу и слизистые оболочки – неорганические кислоты, щелочи, некоторые органические кислоты, ангидриды и др. Поражают кожные покровы, вызывают образование нарывов,язв.

4) Ферментные – синильная кислота и ее соли, мышьяк и его соединения, соли ртути (сулема), фосфорорганические соединения. Нарушают структуру ферментов,анактрируют их.

5) Печеночные - хлорированные углеводороды,бромбензол, фосфор, селен, тротил. Вызывают структурные изменения ткани печени.

6) Кровяные – окись углерода, гомологи бензола,ароматические смолы, свинец и его неорганические соединения и др. Ингибируют ферменты, участвующие в активации кислорода, взаимодействуют с гемоглобином крови.

7) Мутагены – этиленамин, окись этилена, некоторые хлорированные углеводороды, соединения свинца, ртути и др. Воздействуют на генетический аппарат клетки.

8) Аллергены – соединения никеля, производные пиридина, алкалоиды. Вызывают изменения в реакции организма

9) Канцерогены – каменноугольная смола, 3,4-бензпирен, ароматические амины, азо- и диазосоединения. Вызывают образование злокачественных опухолей.

Наибольшую известность получили классификации ядов по степени их токсичности.

Выделяется 4 класса опасности:

1. Чрезвычайно токсичные.

3. Умеренно токсичные.

Предельно допустимая концентрация вредного вещества в воздухе рабочей зоны - это концентрация, которая при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течение 8 ч или при другой продолжительности, но не более 40 ч в неделю, на протяжении всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследований в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

В окружении человека находятся тысячи различных химических соединений, способных негативно отразиться на его здоровье и работоспособности. На любом производстве имеют дело с большим количеством разнообразных химических веществ, являющихся в той или иной мере вредными веществами. [1]

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Под ред. Макарова Г.В. Охрана труда в химической промышленности 1М.: Химия,1989.

2. Н.С.Конюхова,Т.И.Курагина,О.В.Маслеева Безопасность жизнедеятельности Н.Новгород,2006.

3. П.Э.Шлендер, В.М.Маслова, С.И.Подгаецкий Безопасность жизнедеятельности М.:Вузовский учебник, 2009.

4. Я.Д.Вишняков, В.И.Вагин, В.В.Овчинников, А.Н.Стародубец Безопасность жизнедеятельности.Защита населения и территорий в чрезвычайных ситуациях. М.: Академия,2008.

Внешние факторы канцерогенеза многолики и обширны. Доказанные химические канцерогены – это около 400 соединений антропогенного и природного происхождения, вызывающие раковые опухоли. Негативное действие на клетки может быть прямым или опосредованным, медленным или быстрым, обратимым или необратимым, но исход один – злокачественное перерождение тканей разных органов и систем организма.

Химические вещества могут стать причиной опухолевого роста

Химические канцерогены

Любые соединения, провоцирующие прямо или опосредованно канцерогенные изменения в здоровых клеточных структурах живого организма, относятся к факторам, вызывающим злокачественные опухоли. Самым первым доказанным химическим канцерогеном стала обычная сажа в печных трубах (у лондонских трубочистов удалось резко снизить частоту рака мошонки после введения закона об обязательном и ежедневном принятии ванны по окончании работы). Сейчас имеется более 6 миллионов различных естественных и искусственно созданных химических соединений, из которых около 400 могут вызвать раковое перерождение. При этом следует понимать, что огромное количество веществ не исследованы с точки зрения возможного канцерогенеза.

Принцип воздействия на клеточные структуры

Химические канцерогены являются значимым фактором риска для 80% всех видов злокачественных опухолей. Выделяют следующие основные механизмы химического канцерогенеза:

Генотоксический – прямое повреждение или мутация клеточного генетического кода;
Опосредованный (негенотоксический) – вещество провоцирует внутриклеточные патологические изменения, способствующие возникновению рака.

В первом случае химические канцерогены сразу изменяют ДНК клеточных структур, запуская онкологический процесс, во втором – на начальном этапе в клетке происходят неонкогенные нарушения, но на их фоне возможна стимуляция злокачественного роста.

К важным закономерностям формирования раковой опухоли относятся:

длительное и медленное влияние (с момента контакта с канцерогенным фактором до выявления опухоли может пройти большое количество времени – 5-20 лет);
важная зависимость дозы вещества (чем сильнее каждое разовое воздействие, тем больше риск быстрого развития новообразования);
отсутствие пороговой дозы (доказанные химические канцерогены в любых дозах и количествах вызывают рак);
необратимость (даже после прекращения внешнего воздействия генотоксического фактора нет никаких гарантий, что через определенный промежуток времени не возникнет опухолевый рост).

Химические канцерогены убивают – отсрочено, медленно, но необратимо: понимая это, необходимо сделать все, чтобы предупредить контактирование с любым видом веществ, провоцирующих онкологию.

Классификация

В зависимости от опасности и значимости все химические вещества разделены на 4 группы:

Доказанные химические канцерогены;
Недоказанный фактор канцерогенеза для человека, но имеются факты возникновения рака у животных;
Нет исследований на животных и людях, поэтому нельзя доказать отсутствие канцерогенности;
Химическое вещество не вызывает рак.

Особо опасны соединения из 1 группы: именно с этими веществами недопустимо контактировать в быту и на рабочем месте.

Пыль бериллия способна быстро вызвать рак легких (через 3-4 года)

Химические канцерогены – какие виды рака вызывают

Важно знать и понимать, что могут сделать внешние факторы при длительном воздействии небольшими дозами, чтобы предотвратить риск для здоровья. Из наиболее опасных доказанных причин рака выделяют:

ароматические углеводороды (бензпирен) – рак легких, кожи и мочевого пузыря;
бензол – лейкоз (рак крови);
нитрозосоединения (нитриты, нитраты) – рак желудка, пищевода, печени и головного мозга;
тяжелые металлы (никель, ртуть, свинец, мышьяк, кадмий, бериллий, хром, кобальт) – рак кожи, легких, простаты и желудка;
асбест – рак легких, органов желудочно-кишечного тракта;
хлорвинил (газ, используемый для производства пластмасс) – стимулятор пластмассового канцерогенеза в легких, печени и крови;
афлатоксин (продукт жизнедеятельности плесневого гриба) – рак печени;
табак (в виде курения, жевания, вдыхания нюхательного порошка) – рак легких, пищевода, гортани, желудка, колоректальной области, почки, мочевого пузыря, цервикального канала.

Химические канцерогены, входящие в состав табачного дыма, вызывают 35% всех видов раковых опухолей. Человек сам создает условия для формирования опухолевого роста, продолжая использовать табак в повседневной жизни. Курение – это медленное и отсроченное самоубийство: когда придет время смертельной болезни, не надо спрашивать у врача, откуда взялась опухоль и кто виноват в возникновении заболевания.

• токсические (яды);
• раздражающие;
• сенсибилизирующие;
• канцерогенные;
• мутагенные;
• влияющие на репродуктивную функцию.

Вещества первой группы можно, в свою очередь, подразделить на следующие типы:

• яды нервной системы (нейротропные);
• яды внутренних органов;
• яды крови.

Для нейротропных ядов характерно наркотическое действие, поражение нервных клеток. Наиболее сильному воздействию подвержен мозг. Начальные признаки отравления этими ядами — сонливость, быстрая утомляемость, эмоциональная неустойчивость, снижение работоспособности; в дальнейшем появляются головные боли, нарушения интеллекта, психики. К нейротропным ядам относятся органические растворители, фосфороорганические соединения, тетраэтилсвинец, сероуглерод, бромистый этил, мышьяк.

При воздействии на организм ядов второго типа поражаются желудок, печень, почки. Отравления цинком, хромом, окислами азота, тринитротолуолом, органическими растворителями вызывают гастриты. Есть значительная группа ядов, вызывающих заболевания печени (гепатотропные яды). К их числу относятся хлорированные и бро- мированные углеводороды, хлорированные нафталины, нитропроизводные бензола, эфиры азотной кислоты, стирол и его производные, соединения фосфора и селена, мышьяк, гидразин и его производные.

Функции почек нарушаются при отравлениях такими ядами, как этиленгликоль и его эфиры, свинец, сулема, скипидар, хлорпроиз- водные углеводородов.

Яды крови также подразделяют на два типа:

• нарушающие процесс костномозгового кроветворения;
• разрушающие элементы крови.

Примерами ядов, нарушающих кроветворение, являются бензол и его гомологи, стирол, свинец.

Яды, воздействующие на элементы крови — оксид углерода, амидо- и нитросоединения бензола, нитрит натрия, некоторые органические перекиси. Эти соединения блокируют гемоглобин крови, переводя его в карбоксигемоглобин (оксид углерода) или метгемоглобин (амидо- и нитросоединения бензола и др.), которые не способны к переносу кислорода из легких к тканям организма.

Раздражающим действием обладают многие химические вещества. Поражаются ими органы дыхания, легкие, кожные покровы, глаза. При отравлениях аммиаком, сернистым газом, хлором преобладает поражение верхних дыхательных путей, а окислы азота, фосген, диметил сульфат вызывают отек легких.

Особую группу составляют сенсибилизирующие вещества, вызывающие сенсибилизацию организма, когда возрастает восприимчивость организма к повторному воздействию яда. Сенсибилизация лежит в основе большинства аллергических заболеваний. Характерными аллергенами являются ароматические амино- и нитросоединения, производные мышьяка, ртути, кобальта, никеля, хрома, бериллия, формальдегид, скипидар, органические окиси и перекиси.

Есть вещества, способные сенсибилизировать кожу к действию ультрафиолетовых лучей. Таким фотосенсибилизирующим действием обладают антрацен, каменноугольная смола, хлорированные нафталины.

Канцерогенными называют вещества, вызывающие образование злокачественных опухолей, причем от момента контакта организма с канцерогеном до развития заболевания проходит довольно длительный период, составляющий иногда десятки лет. Большинство известных канцерогенных веществ принадлежит к полициклическим ароматическим углеводородам, ароматическим аминам, аминоазо- соединениям. Выявлена канцерогенная активность также для нитро- зоаминов, металлов, уретанов.

Наибольшее число канцерогенов обнаружено среди полициклических ароматических углеводородов, которые могут содержаться в сырой нефти, образуются при термической переработке каменного угля, древесины, сланцев, нефти и при неполном сгорании топлива. Сильнейшим канцерогеном этого класса является бензапирен.

Ароматические амины широко распространены в анилинокрасочной промышленности. Это нафтиламины, бензин, 4-диметила- миноазобензол и др. Среди нитрозоаминов высокой канцерогенной активностью обладает диметилнитрозоамин. Образуются нитрозо- амины и при сгорании табака.

К числу металлов, обладающих канцерогенным действием, относятся хром, никель, бериллий.

Мутагенами называют вещества, нарушающие генетический код человека. Генетически опасными являются гексаметилентетрамин, гидрохинон, оксиды этилена, соединения свинца, ртути.

Ядами тератогенного (или эмбриотропного) действия являются вещества, влияющие на репродуктивную функцию организма. При

воздействии таких соединений возникают структурные, функциональные, биохимические изменения плода, приводящие к рождению уродов и детей с пороками развития. Тератогенное действие характерно для бензола и его гомологов, диметилформамида, диметилди- оксана, фенола, бензина, фталевого ангидрида.

К профессиональным относят опухоли, возникновение которых связано с длительным воздействием определенных производственных вредностей, а именно химических и физических факторов, являющихся канцерогенными. Канцерогенами принято называть физические, химические, вирусные факторы, способные вызвать или ускорять развитие новообразований, точнее агенты, которые в силу своих физических, химических или биологических свойств могут вызвать необратимые изменения или повреждения в генетическом аппарате, осуществляющем гомеостатический (над состоянием внутренней среды клетки) контроль над соматическими клетками.

Теория канцерогенеза впервые была описана в 1775 г. П. Поттом, описавшим возникновение рака мошонки у трубочистов.

С этого момента стало известно, что каменноугольные смолы являются канцерогенными агентами. Механизм действия этого агента в то время объясняли хроническим неспецифическим раздражением тканей, согласно Р. Вирхову. В результате воздействия смолы на кожу наступали некробиоз и некроз ткани, длительное воспаление, на почве которого происходила повторная извращенная регенерация, переходившая в предопухолевую пролиферацию. Следует подчеркнуть, что и в то время многие экспериментальные наблюдения не укладывались в эту концепцию. Так, смазывание кожи мышей канцерогенной смолой приводило к возникновению опухолей не только на месте смазывания, но и в некоторых отдаленных органах — молочных, сальных железах, в легких.

В 1895 г. появились сообщения о развитии рака мочевого пузыря у рабочих анилинокрасочной промышленности, а в конце XIX— начале XX столетия было описано развитие рака легких у горных рабочих Шнееберговских копий в Саксонии и Яхимовских рудников в Чехословакии. В дальнейшем была показана возможность развития профессионального рака и вследствие воздействия других промышленных вредностей, в частности химических веществ и физических агентов.

В настоящее время известно более 100 химических соединений, способных вызвать опухоли у животных. Есть основания думать, что аналогичное действие могут оказывать эти соединения и на организм человека. Большинство из этих веществ не имеет между собой химического сродства, они относятся к органическим и неорганическим соединениям. Наиболее распространенными и активными канцерогенами из неорганических соединений считаются следующие:

1) полициклические ароматические углеводороды (7,12-диметилбензатрацен, 3,4-бензпирен, 20-метилхолантрен и др.);

2) химические красители, широко применяемые в промышленности (2-нафтил-амин, 2-аминофлюорен, 4-аминодифелин, аминоазокрасители, 4-аминостильбен, 4-диметиламиноазобензол, бензидин, ортоаминоазотолуол);

3) нитрозосоединения — алифатические циклические соединения, обязательно имеющие в своей структуре аминогруппу (диметилнитрозамин, диэтилнитрозамин, N-метил-N-нитро-N-нитрозогуанидин, нитрозометилмочевина и др.);

4) гетероциклические ароматические углеводороды (1,2,5,6-дибензакридин, 1,2,5,6- и 3,3,5,6-дибензокарбазол и др.);

5) прочие (четыреххлористый углерод, этионин, уретан, тиоацетамид, эпоксиды, металлы, пластмассы, никель, мышьяк, асбест, соединения хрома, бериллий).

Канцерогенными соединениями органического происхождения являются каменноугольная сажа, каменноугольный деготь (из бурых, битуминозных углей и антрацита), газы от перегонки каменного угля, масла (парафиновое, антраценовое, нефтяное, крео-зотовое, сланцевое, нефтяные смазочные, изопропиловое), ароматические амины и амиды, парафины, пек, горчичный газ, иприт, бензол, афлатоксины и другие продукты жизнедеятельности растений и грибов (циказин, сафрол, алкалоиды, крестовинка и др.).

При рассмотрении химической структуры канцерогенов видно, насколько различна их природа, а многие из этих веществ инертны. При проведении исследований было установлено, что большинство химических канцерогенов приобретают способность вызывать опухоли после метаболической активации в организме животных и человека. Известно, что у рабочих анилинокрасочных производств, имеющих контакт с 2-нафтиламином, часто возникает профессиональный рак мочевого пузыря. Добавление в пищу этого канцерогена собакам приводит к развитию рака мочевого пузыря. Однако, если 2-нафтиламин вводят непосредственно в полость этого органа, рак мочевого пузыря не развивается. Выяснилось, что 2-нафтиламин метаболизирует в печени с образованием 2-амино-1-нафтола, который в виде соединения с глюкуроновой кислотой выводится с мочой. В мочевом пузыре под влиянием глюкуронидазы это соединение расщепляется, и 2-амино-1-нафтол высвобождается. Последний и является истинным, или конечным, канцерогеном, а 2-нафтиламин — лишь проканцерогеном. Изучение механизмов действия большинства химических канцерогенов показало, что они почти все являются только проканцерогенами, а активизируются только в организме, после чего возникают метаболиты с бластогенной (образование клеток, которые дают начало раковым клеткам) активностью.

Считается, что нитрозамидам, лактонам, галаэфирам для проявления бластомогенного действия не требуется предварительного преобразования в условиях организма, поэтому их рассматривают как прямые канцерогены.

В настоящее время доподлинно известно, что химические канцерогены необратимо реагируют с ДНК и РНК клетки. Большинство канцерогенов разных классов образуют in vivo комплексы с нуклеиновыми кислотами, причем количество связанного с ними канцерогена достигает максимума в первые сутки после поступления в организм, которые сохраняются достаточно длительно. Алкилирующие продукты метаболизма нитрозаминов, этионина, циказина, некоторых ароматических аминов in vivo чаще всего взаимодействуют с атомом азота гуанина в седьмом положении (строение ДНК). Атака этого атома азота в количественном отношении является главной и часто рассматривается как мера реакционной способности канцерогена. Однако следует отметить, что атомы углерода и кислорода гуанина, находящиеся в 1-м, 3-м и 7-м положениях, и цитозина в 3-м положении могут быть также местами присоединения канцерогенов. Пока еще не известно, атакуемость какого атома имеет критическое значение для проявления канцерогенного действия. Еще не выяснено место присоединения к молекулам нуклеиновых кислот афлотоксина, четыреххлористого углерода и некоторых алкалоидов. Строгая избирательность взаимодействия отдельных канцерогенов с ДНК или РНК не установлена, хотя производные азокрасителей, циказин, аминоакридины связываются преимущественно с ДНК, тогда как некоторые другие канцерогены (этионин, диазометан и др.) интенсивнее связываются с РНК. Выдвигаются предположения, что связывание с ДНК, а не с РНК или белком имеет существенное значение для проявления инициирующей способности канцерогенов.

В конечном итоге прямые и конечные канцерогены действуют на молекулярный аппарат, ответственный за размножение, дифференцировку и наследственность клеток. Следует подчеркнуть, однако, что пока мало данных о том, что же происходит в клетке после активации канцерогенов и взаимодействия их с ДНК и РНК.

На этот счет существуют 2 теории: генетическая и эпигенетическая. Согласно первой теории в процессе малигнизации (перерождения в клетки злокачественной опухоли) нормальных клеток под действием канцерогенов происходит модификация генетического материала, т.е. нуклеиновых кислот. По второй теории в процессе химического канцерогенеза изменениям подвергаются главным образом белки, что влияет на транскрипцию ДНК, т.е. на генную экспрессию.

В последнее время особое внимание уделяется исследованию процессов репарации ДНК — устранению вызванных канцерогенами нарушений в структуре ДНК. Уже в первые часы после введения канцерогены вызывают разрывы отдельных спиралей ДНК. В результате репарации ДНК происходят элиминация и замена измененных нуклеотидов (структурная единица молекулы ДНК) путем ресинтеза удаленных участков и присоединения вновь синтезированных нуклеотидных последовательностей к ДНК. Восстановление ДНК обеспечивается сложным ферментным аппаратом, включающим эндо- и экзонуклеазы, щелочную фосфатазу и ДНК-полимеразу. Репарация ДНК, если она полноценна, может в значительной степени лимитировать канцерогенез. Недостаточность и незавершенность репарации ДНК могут повлечь за собой эпигеномные изменения, нарушение матричных свойств этого полинуклеотида, количественно и качественно изменить синтез РНК, что может быть одной из причин малигнизации клеток и роста опухоли.

Канцерогенез — многоэтапный процесс. От начальных нарушений, возникающих в пострадавших от канцерогена клетках, до появления измененных злокачественных клеток проходит значительный период времени, который сопровождается сложными структурно-химическими перестройками в клетках и сменой нескольких клеточных поколений. Несмотря на важную роль начальных инициирующих изменений нуклеиновых кислот и белков под действием канцерогенов, необходимо знать, что их недостаточно для развития опухолей. Онкогенез тесно связан с иммунной системой организма, его гормональным гомеостазом и многими другими факторами.

Кроме экзогенных канцерогенных веществ, имеются эндогенные канцерогены. Учение об эндогенном бластомогенезе, т.е. о возможности образования в организме химических веществ, которые могут вызвать развитие опухоли, было научно обосновано 40—45 лет назад. Знаменитым этапом в развитии учения об эндогенных химических канцерогенах явились работы Л.М. Шабада и его учеников 1937—1938 гг., в которых впервые были приведены доказательства (впоследствии подтвержденные зарубежными исследователями) наличия активных канцерогенных веществ в бензольных экстрактах из тканей умерших от рака. В настоящее время учение об эндогенных бластомогенных веществах обогатилось новым содержанием в связи с установлением их конкретной химической природы. Доказаны бластомогенные свойства эндогенно образующихся веществ — метаболитов триптофана и тирозина.

Научный мир волнует возможность передачи через плаценту бластомогенных воздействий и даже самих канцерогенных веществ. Это явление получило название трансплацентарного бластомогенеза. Изучение трансплацентарного бластомогенеза выявило ряд его закономерностей. Установлена стадиоспецифичность реакции эмбриона на действие химических канцерогенов, появляющаяся в возможности индуцировать опухолевый рост, воздействуя на зародыш в определенные периоды эмбриогенеза. Изучение феномена трансплацентарного бластомогенеза имеет большое значение в связи с разработкой профилактических мер для предотвращения онкологических заболеваний у будущих поколений.

Данные исследований последних лет в области биохимии и молекулярной биологии экзогенного и эндогенного химического канцерогенеза, в том числе и трансплацентарного, направлены на “оздоровление” обмена веществ, т.е. на связывание экзогенных канцерогенов и усиление их распада, на предотвращение образования эндогенных канцерогенных веществ в организме. Достижения в этой области онкологии легли в основу нового направления, получившего название биохимической профилактики опухолей. Активное воздействие на метаболизм канцерогенов с целью устранения или ослабления действия бластомогенных веществ в самом организме называют антиканцерогенезом. Антиканцерогенным эффектом обладают антиоксиданты, серусодержание соединения (цистеин, глутатион), соли селена. Аскорбиновая кислота предотвращает эндогенный синтез высокоактивных канцерогенов — нитрозаминов из нитритов (под влиянием соляной кислоты желудочного сока), служащих пищевыми добавками в некоторых консервированных продуктах.

Бластомогенными свойствами обладают некоторые физические факторы, в наибольшей степени — ионизирующая и ультрафиолетовая радиации. Данное действие ионизирующего излучения известно давно. Вскоре после открытия К. Рентгеном Х-лучей появились сообщения о раке кожи у людей, принимавших участие в изготовлении и испытании излучающих трубок. В дальнейшем было установлено, что наследственные изменения могут быть вызваны также всеми другими видами проникающей радиации. Излучения вызывают в клетках ионизацию, в результате которой одни атомы теряют электроны, а другие присоединяют их, образуются отрицательно и положительно заряженные ионы. Если подобный процесс внутримолекулярной перестройки возникает в хромосомах, могут произойти генные мутации и структурные хромосомные перестройки. Кроме того, в результате облучения образуются свободные радикалы в результате радиолиза находящейся в тканях воды, которые обладают высокой реакционной способностью в отношении многих макромолекулярных соединений, прежде всего ДНК и РНК. Однако окончательный механизм бластомогенного действия радиации недостаточно изучен. В нижеизложенном материале остановимся поподробнее на онкологических заболеваниях, вызванных профессиональными вредностями.

Подавляющее большинство профессиональных опухолей составляют рак кожи, рак легких, рак мочевого пузыря. Достаточно редко встречается рак других локализаций — гортани, пищевода, желчных проходов, а также саркома печени и других органов. Локализация профессиональных опухолей характеризуется некоторыми особенностями. Так, профессиональный рак кожи локализуется чаще всего на не закрытых одеждой участках кожи. Часто поражается кожа мошонки, это связано с ее строением — наличием глубоких складок и западений между ними, в которых откладываются канцерогенные вещества. Видное место среди профессиональных видов рака занимает рак легких, развивающийся при хроническом вдыхании различных пылей, газов и паров. При некоторых пневмокониозах опухоль чаще всего возникает на участках наибольшего развития склероза. Особую локализацию опухоли отмечают при раке от никеля. Многие из этих опухолей происходят, помимо легких, из носовых ходов, решетчатой кости. Канцерогенные вещества (бензидин), выделяющиеся из организма через органы мочевыделения, вызывают рак мочевого пузыря.

Большинство профессиональных видов рака возникают после длительного воздействия канцерогенных факторов. Латентный период исчисляется годами, нередко десятками лет. Рак часто развивается у рабочих спустя длительный срок после оставления ими своей профессии. Очень редко наблюдается необычайно быстрое развитие опухоли после однократного воздействия вредного вещества. Почти во всех случаях возникновению профессионального рака предшествуют предраковые изменения в виде папиллом, лейкоплакий слизистых оболочек. Гистологически в этих случаях отмечают метаплазию и атипическое разрастание эпителия. Имеются данные мультицентричного возникновения профессионального рака, например в легких при асбестозе.

Существует мнение, что профессиональный рак редко дает метастазы. В известной мере это относится к раку кожи и мочевого пузыря, но рак легких часто сопровождается метастазами в различные органы.

Классификация профессиональных опухолей (Хьюпера) (основана на локализации опухоли и характере контакта с канцерогенным фактором).

1. Опухоли, возникающие от непосредственного контакта с тем или иным веществом:

1.1 опухоли кожи, вызываемые непосредственным воздействием на нее минеральных масел, необработанного парафина, креозота, антрацена, ультрафиолетовых и ренгеновых лучей, радиоактивных веществ;

1.2 опухоли легких, возникающие от вдыхания радиоактивных субстанций, пыли асбеста, соединений хрома, никеля (никель-карбонила), мышьяка, смол, иприта и др.;

1.3 опухоли носовых ходов, решетчатой кости, возникающие от воздействия радиоактивных веществ, никель-карбонила;

1.4 рак верхних отделов пищеварительного тракта, вызываемый мышьяком, некоторыми индустриальными канцерогенными веществами, действующими большей частью непосредственно на слизистые оболочки при их соприкосновении с последними.

2. Экскреторно-контактные опухоли:

2.1 эпителиальные опухоли кожи, возникающие от принимаемых внутрь соединений мышьяка;

2.2 опухоли мочеполовой системы, возникающие от воздействия некоторых ароматических аминов при их выделении с мочой.

3. Опухоли, возникающие при отложении канцерогенных веществ в тканях:

3.1 рак кожи, обусловленный отложением в ее тканях соединений мышьяка;

3.2 саркомы костей, вызываемые отложением в них радиоактивных веществ.

4. Опухоли тканей, обладающих особой чувствительностью к некоторым канцерогенным факторам: бластоматозные и бластомоподобные реакции (лейкемии) гемопоэтической ткани, возникающие от воздействия рентгеновских лучей, радиоактивных веществ, бензола и химически родственных ему веществ.

5. Рак мочевого пузыря, печени, толстого кишечника, вызываемый некоторыми гельминтами, живущими в этих органах (трематода Shistosomum haematobium, Schistosomum japonicum), проникающими в организм при земледельческих работах.

Читайте также: