Секретные агенты рака: как убивают канцерогены

В 80-90% случаев рак развивается вследствие воздействия факторов окружающей среды: химических веществ, вирусов, физических агентов (рентгеновских, радиевых и ультрафиолетовых лучей).

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.

Развитию геномных изменений во многих случаях способствуют бытовые факторы, усиливающие воздействие канцерогена, называемые кофакторами, специфичные для разных органов.

Влияние факторов среды зависит от пола, возраста, региона и имеет существенные особенности, связанные:

- с питанием, появлением бактерии Helicobacter pylori — 35% (рак желудка, ободочной и прямой кишки);

- потреблением табака, курением — 30% (рак полости рта, губы, глотки, легких, поджелудочной железы и мочевыводящих путей);

- воздействием метаболитов и вирусов репродуктивных органов, полости рта, гортани — от 30 до 50% и более, в зависимости от пола и образа жизни (рак молочной железы (РМЖ), рак шейки матки, эндометрия, яичников, наружных половых органов, полости рта, гортани и др.);

- инсоляцией (воздействием солнца - Авт.) — 5% (рак кожи, слизистой оболочки нижней губы);

- злоупотреблением алкоголем — 2% (цирроз/рак печени).

Читайте: Осторожно, рак! Какие факторы влияют на развитие онкологии

Промышленные канцерогены и другие пути и факторы воздействия становятся непосредственной причиной раковых заболеваний в 30-50% случаев.

До 25% случаев первичного рака печени в Азии и Африке связывают с вирусом гепатита В (HBV). Значительную часть случаев рака полового члена ассоциируют с папилломавирусом (HPV-16, HPV-18, HPV-33), передаваемым половым путем.

На сегодняшний день выявлено значительное количество агентов, прямо или косвенно связанных с развитием злокачественных опухолей.

Классификация канцерогенов по химической структуре

- Полициклические ароматические углеводы и гетероциклические соединения — вещества с тремя и более бензольными кольцами (например, бензпирен (в составе дегтя, сажи, никотина и других продуктов неполного окисления или сгорания) хорошо известен как агент, вызывающий рак кожи (РК), легкого и других органов).

- Ароматические аминосоединения — вещества, имеющие структуру дифенила либо 2-нафтиламина, — побочные продукты производства красителей. Вызывают рак мочевого пузыря.

- Ароматические азосоединения — азокрасители натуральных и синтетических тканей, вещества, используемые в цветной печати, косметической промышленности. Ранее их применяли как добавки к маргарину и маслу для придания цвета. Установлена их канцерогенная избирательность в отношении клеток печени и мочевого пузыря.

- Нитрозосоединения и нитрамины — широко используются при синтезе красителей, лекарственных средств (ЛС), полимерных материалов, в качестве антиоксидантов, пестицидов, антикоррозийных средств и др. В организм человека нитриты и нитраты попадают в составе пишевых консервантов, некоторых продуктов питания и табачного дыма. Возможно их эндогенное образование из предше-ственников — вторичных и третичных аминов, окислов азота.

- Металлы, металлоиды и неорганические соли — мышьяк, асбест (силикатный материал волокнистой структуры) и др.

- Природные канцерогены — продукты жизнедеятельности высших растений и низших организмов — плесневых грибов (например, афлатоксин гриба Aspergillus flavus вызывает рак печени).

Читайте: Инфаркт и рак: какой анализ расскажет о наличии опасной болезни

К числу агентов, особо опасных для человека, относят диоксины (группа нитрозосоединений). Они входят в состав распространенных сортов пластмасс (в виде поливинилхлорида), используемых в качестве упаковочных или отделочных материалов, в том числе емкостей для напитков и т.п. Диоксины образуются, когда хлор вступает в реакцию с каким-либо органическим соединением при нагревании и сжигании (например, при утилизации мусора, содержащего органические компоненты).

Согласно классификации Международного агентства по изучению рака (МАИР), все природные и искусственные химические вещества в зависимости от степени опасности для человека относят к одной из трех категорий:

- достоверно канцерогенные для человека вещества (и процессы их производства);

- вещества и подгруппы соединений с относительно низкой степенью канцерогенной опасности;

- вещества или группы соединений, которые еще недостаточно изучены.

Знание канцерогеносодержащих веществ и особенностей технологий, связанных с их производством, дает основания для их замены и разработки профилактических мер. Повсеместное использование пластиковых емкостей, упаковочного материала для продуктов питания и напитков, различных покрытий и бытовых приборов требует строгого санитарного контроля содержания в них поливинилхлорида, маркировки (знаки "PVC" или "ПВХ") и утилизации.

Большинство канцерогенов обычно претерпевает в организме метаболические превращения до производных, которые способны взаимодействовать с ДНК, РНК и белками клетки, изменяя их структуру.

Детоксикация канцерогенов, как и других ксенобиотиков, протекает в несколько стадий.

- На первой стадии (стадия окисления) канцерогены (в зависимости от их химической структуры) подвергаются гидроксилированию, воздействию ферментов монооксигеназной (микросомальной) системы (ключевой компонент которой — цитохром Р450), фосфорилированию и др.

- На второй стадии метаболизма (стадия конъюгации) окисленные дериваты могут образовывать глюкурониды, сульфаты и другие продукты, которые легко выводятся из организма.

Особенности начальной стадии канцерогенеза (инициации) связаны с повреждением ДНК и необратимой мутацией либо с врожденными генетическими изменениями в тех или иных критических генах клетки-мишени. Идентификация потенциальных генов-мишеней — основная цель исследований в последнее десятилетие. Первый ключ к разгадке природы рака был получен благодаря совместному изучению высокоонкогенных ретровирусов и химического канцерогенеза.

Оказалось, что ретровирусы, вызывающие быстрое развитие опухоли, являются носителями мутантных копий многих нормальных клеточных генов. Эти гены, внесенные ретровирусами в ДНК клетки-мишени и необходимые для клонирования опухолевых клеток, были названы онкогенами, а их неактивные аналоги, контролирующие нормальную пролиферацию клеток, — протоонкогенами.

Идентифицированы более 20 онкоген-протоонкогенных пар, кодирующих пептидные факторы роста, ферменты, модифицирующие их активность, и специфические рецепторы. Протоонкогены — первые мишени химических канцерогенов.

Локализация опухоли, продолжительность латентного периода и характер генетических изменений зависят от химического состава канцерогена.

Как ранее сообщал "МедОбоз", сложности в глотании могут быть признаком рака пищевода.