Химические канцерогенны

Экспериментальные исследования по индукции опухолей различными агентами у животных, начатые в начале ХХ века K.Yamagiwa и K.Ichikawa (1918 г.), привели к открытию значительного количества химических соединений различной структуры, получивших общее название бластомогенных или канцерогенных веществ.

Одним из выдающихся исследователей этой проблемы был E.Kennaway, выделивший в 30-х годах бенз(а)пирен – первый из ныне известных химических канцерогенов окружающей среды. В эти же годы T.Yoshida и R.Kinosita открыли группу канцерогенных аминоазосоединений, а W.C.Heuper впервые показал канцерогенность ароматических аминов. В 50-е годы P.N.Magee и J.M.Barnes, а за ними H.Druckrey и соавт. выявили группу канцерогенных N-нитрозосоединений. Тогда же была показана канцерогенность некоторых металлов, выявлены канцерогенные свойства отдельных природных соединений (афлатоксинов) и лекарственных препаратов. Эти экспериментальные исследования подтвердили результаты эпидемиологических наблюдений над возникновением опухолей у человека.

В настоящее время все известные химические канцерогенные вещества делятся на классы в соответствии с химическим строением:

1. полициклические ароматические углеводороды (ПАУ),

2. ароматические азосоединения,

3. ароматические аминосоединения,

4. нитрозосоединения и нитрамины,

5. металлы, металлоиды и неорганические соли.

В зависимости от характера действия на организм химические канцерогены подразделяются на три группы:

1) вещества, вызывающие опухоли преимущественно на месте аппликации;

2) вещества отдаленного избирательного действия, вызывающие опухоль в том или ином органе;

3) вещества множественного действия, провоцирующие развитие опухолей разной морфологической структуры и в различных органах.

Международным агентством по изучению рака (Лион), которое является специализированным органом Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), проведено обобщение и анализ сведений о канцерогенных факторах. Более 70-ти томов, изданных Агентством, содержит данные, которые свидетельствуют о том, что, примерно из 1000 подозрительных в отношении канцерогенности агентов, только для 75 веществ, производственных вредностей и других факторов доказано, что они могут быть причиной возникновения рака у человека. Самым надежным доказательством служат результаты многолетних эпидемиологических наблюдений за большими группами людей, проведенные во многих странах, которые показали, что контакт с веществами в производственных условиях вызывал образование злокачественных опухолей. Однако доказательства канцерогенности сотен других веществ в возникновении рака у человека носят не прямой, а косвенный характер. Например, такие химические вещества, как нитрозамины или бенз(а)пирен вызывают рак в опытах на многих видах животных. Под их влиянием культивируемые в искусственной среде нормальные клетки человека могут превратиться в злокачественные. Хотя эти доказательства не подкреплены статистически достоверным числом наблюдений над людьми, канцерогенная опасность таких соединений сомнений не вызывает.

Поэтому Международное агентство по изучению рака составило подробную классификацию исследованных на канцерогенность факторов. В соответствии с этой классификацией все химические вещества подразделяются на три категории. Первая категория – канцерогенные для человека и животных (асбест, бензол, бензидин, хром, винилхлорид и др.). Вторая категория – вероятно канцерогенные для человека вещества и группы соединений. Эта категория в свою очередь подразделяется на подгруппу А (высокой степени вероятности). Она представлена сотнями веществ, канцерогенных для животных двух или нескольких видов (афлатоксин, бенз(а)пирен, бериллий и др.). Подгруппа В (низкой степени вероятности) – характеризуется канцерогенными свойствами для животных одного вида (адриамицин, хлорфенолы, кадмий и др.). Третья категория – это вещества или группы соединений, которые невозможно классифицировать из-за недостатка данных.

Названный список веществ в настоящее время является самым убедительным международным документом, содержащим данные о канцерогенных агентах и степени доказанности их канцерогенной опасности для человека.

Вне зависимости от структуры и физико-химических свойств все химические канцерогенные соединения обладают рядом общих черт действия. Прежде всего, для всех канцерогенов характерен длительные латентный период действия. Следует различать истинный, или биологический, и клинический латентный период. Малигнизация клеток не начинается с момента контакта их с канцерогеном. Химическое канцерогенное вещество подвергается в организме процессам биотрансформации, в результате чего образуются канцерогенные метаболиты, которые, внедряясь в клетку, вызывают глубокие нарушения, закрепляющиеся в ее генетическом аппарате, обусловливая малигнизацию клетки.

Истинный, или биологический, латентный период – это период времени от образования в организме канцерогенных метаболитов до начала неконтролируемого размножения малигнизированных клеток. Обычно пользуются понятием клинического латентного периода, который значительно длиннее биологического. Он исчисляется временем от начала контакта с канцерогенным агентом до клинического обнаружения опухоли.

Второй существенной закономерностью действия канцерогенов является зависимость доза – время – эффект. Чем выше разовая доза вещества, тем короче латентный период и тем выше частота возникновения опухолей.

Другой закономерностью, характерной для действия канцерогенов, является стадийность морфологических изменений, предшествующих развитию рака. Эти стадии включают диффузную неравномерную гиперплазию, очаговые пролифераты, доброкачественные и злокачественные опухоли.

Химические канцерогены делятся на две группы в зависимости от их природы. Подавляющее большинство канцерогенных химических соединений имеют антропогенное происхождение, их появление в окружающей среде связано с деятельностью человека. В настоящее время известны многие технологические операции, при которых могут возникать, например, самые распространенные канцерогены - полициклические ароматические углеводороды. Это, прежде всего процессы, связанные со сжиганием и термической переработкой топлива и других органических материалов.

Вторая группа - природные канцерогены не связанны с производственной или иной деятельностью человека. К ним относятся продукты жизнедеятельности некоторых растений (алкалоиды) или плесневых грибов (микотоксинов). Так, афлотоксины являются метаболитами соответствующих микроскопических плесневых грибков, паразитирующих на различных пищевых продуктах и кормах.

Раньше предполагалось, что грибы, продуцирующие афлатоксины, распространены только в тропических и субтропических странах. По современным представлениям, потенциальная опасность появления этих грибов, а, следовательно, и загрязнения пищевых продуктов афлатоксинами почти повсеместна, за исключением лишь стран с холодным климатом, таких как Север Европы и Канада.