Канцероге́н (от лат. cancer ‘рак’ и др.-греч. γεννάω ‘рождаю’) — факторы окружающей среды, воздействие которых на организм человека или животного повышает вероятность возникновения злокачественных опухолей. Указанные факторы могут иметь химическую (различные химические вещества), физическую (ионизирующие излучения, ультрафиолетовые лучи, ЭМП[1]) или биологическую (онкогенные вирусы, некоторые бактерии[2]) природу; по оценкам онкологов, 80—90 % всех форм рака у человека представляет собой результат действия таких факторов[3].
По определению экспертов Всемирной организации здравоохранения, «канцероген — это агент, который в силу своих физических или химических свойств может вызвать необратимые изменения и повреждения в тех частях генетического аппарата, которые осуществляют контроль над соматическими клетками»[3].
Химические канцерогены
Среди химических канцерогенов чаще всего называют следующие:
- Нитраты и нитриты. Нитриты поступают в организм с пищей (в небольших количествах они содержатся в злаках и корнеплодах, а также в мясопродуктах, куда их добавляют в качестве консервантов). Основной источник поступления в организм нитратов — овощи, выращенные в условиях чрезмерного применения азотных удобрений. Часть нитратов в процессе хранения пищевых продуктов или непосредственно в пищеварительном тракте может восстанавливаться до нитритов. Попадая в желудок, нитриты способны под действием желудочного сока превращаться в нитрозамины — вещества с широким спектром канцерогенного действия[4][5].
- Пищевые добавки. Некоторые пищевые добавки (например: Е123-Амарант (не путать с амарантом), Е121-Цитрусовый красный 2) являются доказанными канцерогенами и запрещены законодательством во многих странах.
- Полициклические ароматические углеводороды и их производные — образуются при неполном сгорании нефтепродуктов, бытового мусора и выхлопных газов. Среди них встречаются чрезвычайно канцерогенные вещества, в сотни раз более опасные чем бензол. Некоторые могут образовываться при жарке пищи, перекаливании растительных масел.
- Бензпирены — образуются при жарке и при приготовлении пищи на вертеле. Их много в табачном дыме. Продукты пиролиза белков образуются при длительном нагреве мяса в духовке. Найдены также в продуктах пиролиза древесины и некоторых других органических продуктов.
- Пероксиды — образуются в прогорклых жирах и при сильном нагреве растительных масел.
- Афлатоксины — смертельно опасные микотоксины (подкласс поликетидов). Продуцируют эти токсины плесневые грибы — микромицеты нескольких видов рода Аспергилл (Aspergillus), в частности Aspergillus flavus (откуда и происходит название афлатоксинов) и Aspergillus parasiticus, которые произрастают и поражают зёрна, семена и плоды растений с высоким содержанием растительных масел и жирных кислот (например, на семенах арахиса, масличных культур) и других субстратах. Среди всех биологически производимых ядов афлатоксины являются самыми сильными гепатоканцерогенами из обнаруженных на сегодняшний день[6].
- Диоксины — хлорорганические соединения, образующиеся при сжигании бытового мусора.
- Винилхлорид — вещество является чрезвычайно огнеопасным и взрывоопасным. Продукты его горения токсичны. Оказывает на организм человека канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие[6][7].
- Бензол — токсичное и канцерогенное вещество[6]. Пары бензола могут проникать через неповрежденную кожу. Если организм человека подвергается длительному воздействию бензола в малых концентрациях, последствия также могут быть очень серьёзными. В этом случае хроническое отравление бензолом может стать причиной лейкемии (рака крови) и анемии (недостатка гемоглобина в крови).
- Формальдегид — токсичен и оказывает сильное отрицательное воздействие на центральную нервную систему. Формальдегид внесён в список канцерогенных веществ ГН 1.1.725-98 в разделе «вероятно канцерогенные для человека», при этом доказана его канцерогенность для животных[8][9][10].
- Кадмий — кумулятивный яд (способен накапливаться в организме до опасных для здоровья количеств). Канцерогенен[11]. Соединения кадмия ядовиты.
- Шестивалентный хром — является признанным канцерогеном при вдыхании[12].
- Асбест — среди канцерогенов стоит особняком[6]. Его сложно отнести к химическим канцерогенам, которые, как правило, являются химически активными веществами. Канцерогенность асбеста, напротив, выражается в том, что живой организм не в состоянии избавиться от микроскопических, химически крайне инертных, частиц этого вещества.
Механизм действия химических канцерогенов
Большинство химических канцерогенов относятся к органическим соединениям, лишь небольшое число неорганических веществ обладают такой способностью. По Миллеру все канцерогены в той или иной степени являются электрофилами, которые легко взаимодействуют с нуклеофильными группами азотистых оснований нуклеиновых кислот, в частности ДНК, образуя с ними прочные ковалентные связи[13]. Негативные действия со стороны канцерогенов проявляются в химической модификации нуклеиновой кислоты. Последствия такой модификации проявляются в невозможности правильного протекания процессов транскрипции и репликации ДНК, причина которого — образование ковалентно связанных с ней так называемых ДНК-аддуктов. Например, при репликации модифицированой ДНК, нуклеотиды которой связанны с канцерогеном, могут быть неправильно считаны ДНК-полимеразой, вследствие чего возникают мутации. Накопление большого количества мутаций в геноме приводят к трансформации нормальной клетки в опухолевую, что является основой канцерогенеза.
Химические канцерогены можно разделить на две большие группы:
- Генотоксические
- Негенотоксические
Генотоксические канцерогены — химические соединения, при взаимодействии которых с компонентами ДНК, могут возникать повреждения и мутации генома клетки. Мутации в свою очередь могут привести к процессам трансформации клеток, то есть к образованию опухолевых клеток.
Негенотоксические канцерогены — химические вещества, которые могут вызывать повреждения генома только в высоких концентрациях, при очень длительном и практически беспрерывном воздействии. Они вызывают бесконтрольную клеточную пролиферацию, тормозят апоптоз, нарушают взаимодействие между клетками (клеточную адгезию). Большинство негенотоксическиих канцерогенов — промоторы канцерогенеза, такие как: хлорорганические пестициды, гормоны, волокнистые материалы, асбест, в особенности его пыль.
По способу действия генотоксические канцерогены можно разделить на:
- прямые — вещества с высокой реакционной способностью, непосредственно образующие с ДНК ковалентно связанные аддукты (это алкилирующие и ацетилирующие вещества — N-нитрозилалкилмочевина (НАМ), эпоксиды (в особенности ПАУ), этиленимин и его производные, хлорэтиламин и др.).
- непрямые — малоактивные вещества, образующие ковалентно связанные ДНК-аддукты только после ферментативной активации, которая происходит с образованием высокоактивных электрофильных метаболитов, способных взаимодействовать с нуклеофильными группами ДНК (ПАУ и их производные).
- Канцерогены
-
Афлатоксин B1 — сильнейший гепатоканцероген и смертельно опасный микотоксин.
Бензол — сильный канцероген, обладает ярко выраженным миелотоксичным действием (поражает костный мозг), тем самым вызывая апластическую анемию, лейкозы и другие заболевания системы гемопоэза (кроветворения).
Метилхолантрен — сильнейший канцероген, образуется в организме человека, в результате нарушения обмена холестерина. Вызывает аденокарциному предстательной железы.
Окись этилена — обладает сильным алкилирующим действием на нуклеофильные группы молекулы ДНК, вызывает мутации.
Винилхлорид — ядовитое и канцерогенное вещество. Поражает печень (вызывает ангиосаркому), лёгкие, ЦНС, систему гемопоэза и иммунную систему.
Диметилнитрозамин — один из, наиболее распространнёных нитрозаминов, высокотоксичен, вызывает рак желудка , гепатоцеллюлярную карциному и необратимые повреждения печени.
-
2,3,7,8-Тетрахлородибензодиоксин или ТХДД — одно из самых чрезвычайно токсичных соединений антропогенного происхождения, обладает сильной канцерогенностью, мутаген, тератоген, снижает деятельность гемопоэтической, эндокринной, репродуктивной системы, иммуносупрессор. Вызывает злокачественные новообразования печени, крови и молочной железы.
Этанол или этиловый спирт, в быту «спирт», проявляет канцерогенные и мутагенные свойства, является наркотическим веществом, подавляет деятельность ЦНС. Хроническое употребление алкоголя, содержащего большие концентрации этанола способствует увеличению риска возникновения злокачественных заболеваний органов ЖКТ, системы крови, нервной системы и головного мозга.
Физические канцерогены
Наиболее известные физические канцерогены — это различные виды ионизирующего излучения (α, β, γ излучение, рентгеновское x излучение, нейтронное излучение, протонное излучение, кластерная радиоактивность, потоки ионов, осколки деления,) хотя они же применяются и для лечения онкологических заболеваний. Ультрафиолет полностью поглощается кожей, и потому может вызвать лишь меланому. Тогда как ионизирующее излучение, свободно проникающие внутрь организма, способны вызвать радиогенные опухоли любых тканей и органов организма (довольно часто кроветворных, вследствие высокой чувствительности). Микроволновое излучение.
Биологические канцерогены
Роль биологических факторов в канцерогенезе не столь велика, сколь у химических и физических факторов, но в этиологии некоторых злокачественных опухолей она весьма значительна. Так, до 25 % случаев возникновения первичного рака печени в странах Азии и Африки связывают с инфицированностью вирусом гепатита B. Около 300 000 случаев заболевания раком шейки матки в год и значительная доля случаев заболевания раком полового члена связывают с передаваемыми половым путём папилломавирусами (в первую очередь, типа HPV-16, HPV-18, HPV-33)[14]. Примерно 30—50 % случаев заболевания лимфомой Ходжкина ассоциируется с поражением человеческого организма вирусом Эпштейна—Барр[15].
В 1990-е годы получены убедительные данные о зависимости большинства разновидностей рака желудка от инфицированности бактерией Helicobacter pylori[2].
См. также
Примечания
- ↑ EMF Research (англ.) (неопр.) ?. EMF Research. Дата обращения 28 ноября 2016.
- ↑ 1 2 Hatakeyama M., Higashi H. . Helicobacter pylori CagA: a new paradigm for bacterial carcinogenesis // Cancer Science, 2005, 96 (12). — P. 835—843. — doi:10.1111/j.1349-7006.2005.00130.x. — PMID 16367902.
- ↑ 1 2 Черенков, 2010, с. 21.
- ↑ Нитраты и Нитриты — что это? (неопр.). // Сайт prodobavki.com. Дата обращения 13 февраля 2015.
- ↑ Галачиев С. М., Макоева Л. М., Джиоев Ф. К., Хаева Л. Х. Возможности эндогенного образования нитрозаминов в желудочном соке in vitro // Известия Самарского научн. центра РАН. — 2011. — Т. 13, № 1 (7). — С. 1678—1680.
- ↑ 1 2 3 4 5 Куценко С. А. Основы токсикологии. — СПб.: Фолиант, 2004. — 720 с. — ISBN 5-93929-092-2.
- ↑ Хлорпроизводные непредельных алифатических углеводородов (неопр.). Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы. ChemAnalitica.com. Дата обращения 5 ноября 2009. Архивировано 21 августа 2011 года.
- ↑ «Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека», Приложение 2 к нормативам ГН 1.1.725-98 от 23 декабря 1998 г. № 32]
- ↑ Этот же перечень, Лаборатория аналитической экотоксикологии института проблем экологии и эволюции им. А. Н. Северцова РАН
- ↑ Территориальное управление Роспотребнадзора по Тульской области
- ↑ McDonald’s отзывает 12 млн стаканов из-за примесей кадмия (неопр.). Интерфакс (4 июня 2010). Дата обращения 4 июня 2010.
- ↑ «There is sufficient evidence in humans for the carcinogenicity of chromium[VI] compounds as encountered in the chromate production, chromate pigment production and chromium plating industries» // Volume 49: Chromium, Nickel, and Welding. — Lyon: International Agency for Research on Cancer, 5 ноября 1999. — ISBN 92-832-1249-5.
- ↑ Miller E. C. Some current perspectives on chemical carcinogenesis in human and experimental animals: presidential adress.. — С. p. 1479— 1496. — (1978).
- ↑ Черенков, 2010, с. 22.
- ↑ Gandhi M. K., Tellam J. T., Khanna R. . Epstein-Barr virus-associated Hodgkin’s lymphoma // British Journal of Haematology, 2004, 125 (3). — P. 267—281. — doi:10.1111/j.1365-2141.2004.04902.x. — PMID 15086409.
Литература
- Черенков В. Г. Клиническая онкология. 3-е изд. — М.: Медицинская книга, 2010. — 434 с. — ISBN 978-5-91894-002-0.
Ссылки
Канцероген:
- ГН 1.1.725-98 «Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека» (утратил силу с 28.06.2008)
- СанПиН 1.2.2353-08 «Канцерогенные факторы и основные требования к профилактике канцерогенной опасности» (вступил в действие с 28.06.2008)
-Aflatoxin_B1_Structural_Formulae_V.1.svg){kind=link}
(1,4)dioxine_200.svg){kind=link}