Канцерогенез. Канцерогени. Принципи класифікації канцерогенних речовин

Сучасний стан досліджень з проблеми канцерогенної дії потенційно-токсичних хімічних речовин

 

Кваліфікаційна робота

На здобуття академічного звання

 магістра екології

Пальоної Ірини Василівни

 

Науковий керівник –

професор

доктор медичних наук

академік НАН України

І.М.Трахтенберг

 

Київ-1998
 План

 

	стор.
Вступ	3
Розділ 1. Загальні уявлення про канцерогенну дію потенційно-токсичних хімічних речовин.
1.1.Канцерогенез. Канцерогени. Принципи класифікації канцерогенних речовин.	4
1.2.Характеристика канцерогенної дії хімічних сполук.	5
1.2.1. Поліциклічні ароматичні вуглеводні.	5
1.2.2. Ароматичні азосполуки.	7
1.2.3. Ароматичні аміносполуки	7
1.2.4. Нітрозосполуки та нітраміни.	8
1.2.5. Метали, металоїди, азбест	9
1.2.6. Природні канцерогени.	10
1.2.7. Онкогенна дія полімерних металів.	10
1.3.Молекулярно- біологічні механізми дії хімічних канцерогенів.	12
1.4.Модифікуючий вплив хімічних факторів навколишнього середовища на канцерогенез.	15
1.5. Дослідження впливу онкогенних факторів на біоценози.	16
1.6. Загальні принципи дослідження бластомогенної активації потенційно- токсичних хімічних речовин.	18
1.7. Сучасні підходи до вивчення дії канцерогенних сполук, що розробляються молекулярною епідеміологією	19
Розділ 2. Актуальні проблеми сьогодення стосовно питання професійного раку.
2.1.Виробничі канцерогени та здоров‘я населення	21
2.2.Стан вивчення розповсюдження професійного раку у розвинених країнах та в Україні	26
2.3.Основні етапи у підході до регламентування канцерогенів. Сучасний стан цієї проблеми на Україні.	27
2.4.Проблема оцінки канцерогенного ризику впливу хімічних забруднень навколишнього середовища.	29
Розділ 3. Сучасний стан проблеми профілактики онкозахворювань.
3.1.Проблеми профілактики раку.	29
3.2. Деякі аспекти індивідуальної схильності до раку у світлі задач онкологічної профілактики.	31
Висновки.
Список використаної літератури.
Додатки	45

 

Вступ.

 

 

Злоякісні новоутворення-одна з найважливіших медикобіологічних та соціально-економічних світових проблем.

Щодо України, захворюваність та смертність від раку стабільно зростають, ризик їх збільшується у зв’язку з несприятливою екологічною та економічною ситуацією в країні та значним постарінням населення. Рак є причиною більше 15% усіх смертей в Україні, поступаючись лише смертності від серцево-судинних захворювань, 35% померлих від раку- особи працездатного віку. Вважають, що до 85-90% усіх випадків раку визначається впливом канцерогенів навколишнього середовища [27,20]: з них 70-80% пов’язують з хімічними (головним чином поліароматичними вуглеводнями-ПАВ та нітрозамінами НА) та 10% радіаційними факторами [6].

За таких умов виникає ситуація, коли людина намагається максимально захистити себе та свою спільноту від несприятливої дії канцерогенів навколишнього середовища.

Так, завдяки стрімкому розвитку НТР, у світі щорічно з’являється 300 тис. нових сполук, які входять у наш побут, виробничі процеси, навколишнє середовище та т.ін. При цьому людина прагне виокремити з цієї маси канцерогенні сполуки та знизити їх вміст у оточуючому її середовищі до рівнів, що відповідають максимально можливим нешкідливим для неї та навколишнього середовища. На цьому фоні виникає потреба знаходження адекватних, швидких та порівняно недорогих шляхів виявлення хімічних речовин, що мають канцерогенні властивості; встановлення адекватних ГДК та ГДД для канцерогенних сполук, що будуть враховувати природно-кліматичні та промислово-економічні властивості відповідних регіонів; постають нові проблеми розгляду підходів до нормування хімічних забрудників навколишнього середовища з точки зору медичної екології; виникає необхідність вивчення сумарного навантаження на організм канцерогенних та неканцерогенних агентів навколишнього середовища і перед усе хімічних сполук, що модифікують процес канцерогенезу.

На даний момент для України однією з найважливіших проблем у вирішенні питання професійного раку є створення методичних основ вивчення ролі умов праці, зокрема впливу на працююче населення канцерогенонебезпечних речовин та факторів, у виникненні злоякісних новоутворень, формуванні онкологічної захворюваності в Україні, вдосконалення критеріїв встановлення діагнозу "професійний рак" та системи заходів з первинної профілактики злоякісних новоутворень.

Для цього необхідними є:

1. Розробка методичних основ виявлення та реєстрації професійно обумовлених злоякісних новоутворень.

2. Розробка методичних основ оцінки ролі умов праці як факторів ризику виникнення злоякісних пухлин.

3. Розробка системи заходів з первинної профілактики професійного раку.

Втілення в практику цих завдань буде сприяти оздоровленню умов праці на онконебезпечних підприємствах, підвищенню рівня медичного забезпечення робітників онконебезпечних виробництв та професій, розробці адекватних управлінських рішень та заходів щодо зниження ризику виникнення та рівнів розповсюдження онкологічних захворювань серед населення.

Розділ 1. Загальні уявлення про канцерогенну дію потенційно-токсичних хімічних речовин.

Канцерогенез. Канцерогени. Принципи класифікації канцерогенних речовин.

Комітет експертів ВООЗ дав наступне визначення поняття “канцероген”. “Канцерогеном (фізичним, хімічним або вірусним) називають агент, що може викликати або прискорювати розвиток новоутворення, незалежно від механізму (або механізмів) його дії або ступеню специфічності ефекту. Канцероген- це агент, що у силу своїх фізичних або хімічних властивостей може викликати незворотну зміну або пошкодження у тих частинах генетичного апарату, які здійснюють гомеостатичний контроль над соматичними клітинами”[ВООЗ,1979]. В наш час твердо встановлено, що пухлини можуть викликатися хімічними, фізичними або біологічними агентами.

 Згідно з класифікацією МАВР хімічні речовини та професійні впливи з точки зору їх канцерогенності для людини поділяються на три групи:

1-ша група- хімічні речовини, група речовин, виробничий процес або професійний вплив, є канцерогенними для людини; до цієї групи відносяться речовини лише за наявності достатніх епідеміологічних доказів, що свідчать про причинний зв‘язок між впливом речовини та виникненням раку; характерні представники цієї групи- 4-амінобіфеніл (ефективний антиоксидант), сполуки миш‘яку, азбест (волокнистий силікат), вінілхлорид, полівінілхлорид.

2-га група- речовини, можливо канцерогенні для людини; до них відносяться сполуки з більш високим (2А) або більш низьким (2В) ступенем доведення їх канцерогенної дії; представники групи 2А- металічний берилій та декотрі його сполуки, акрилонітрил, групи 2В- епіхлоргідрин, 1,4-діоксан, гідрохлорид феназопірину (анальгетик).

3-тя група- речовини, що не можуть бути класифіковані з точки зору їх канцерогенності; характерні представники цієї групи- фторурацил, бензилхлорид, фенобарбітал, стирол, сахарин.

Хімічні канцерогени можуть бути поділені на дві групи в залежності від їх природи. Більшість канцерогенних хімічних сполук мають антропогенне походження. Поряд з ними були виявлені природні канцерогени, не пов‘язані з виробничою або іншою діяльністю людини.

За хімічною структурою канцерогенні речовини належать до різноманітних класів неорганічних та органічних сполук, вони відносяться до: 1) поліциклічних ароматичних вуглеводнів (ПАВ); ароматичних азосполук; 3) ароматичних аміносполук; 4) нітрозосполук та нітрамінів; 5)металів, металоїдів та неорганічних солей.

 

 

Схема 1

 

 

 

 

1.2.Характеристика канцерогенної дії хімічних сполук.

1.2.1. Поліциклічні ароматичні вуглеводні.

 

 

Поліциклічні ароматичні вуглеводні- це хімічні сполуки, що виявляються у нафтопродуктах та інших природних багатокомпонентних сумішах. Значна частина ПАВ є хімічними канцерогенами, що індукують злоякісні пухлини молочних залоз, м‘язової та сполучної тканини. До типових ПАВ відносяться 7,12-диметилбензантрацен та бенз(а)пірен (БП), 20-метилхоланрен, 1,2,5,6-дибензантрацен, а також сполуки, що мають гетероциклічні атоми азоту, наприклад 9-метил-3,4-бензакридин та 4-нітрохінолін-N-оксид. 

ПАВ добре вивчені на прикладі БП- індикаторної сполуки цієї групи канцерогенів. БП характеризується максимальною відносною стабільністю при різноманітних фізико-хімічних впливах. Він завжди визначається там, де присутні і інші канцерогенні вуглеводні, будучи одним з найбільш розповсюджених та сильних канцерогенних агентів.

До природних абіогенних джерел, що формують природній фон ПАВ, відносять вулканічну діяльність, процеси нафто-, вугле- та сланцеутворення. Встановлена можливість синтезу ПАВ рослинними організмами (зокрема, декотрими злаковими), рядом бактерій (наприклад, Clostridium putride), фітопланктоном.

У результаті діяльності людини забрудненість біосфери канцерогенними ПАВ набагато збільшилась, а у промислових районах в сотні та тисячі разів перевищує їх природний фоновий рівень. Основні антропогенні джерела забруднення ПАВ атмосфери- промислові викиди та вихлопні гази автомашин.

Наявність ПАВ у викидах турбореактивних двигунів літаків є причиною широкого розповсюдження цих речовин у всіх шарах біосфери. Циркуляція ПАВ в атмосфері залежить від дисперсних часточок, котрими вони сорбуються, ступеню віддаленості джерела ПАВ від поверхні Землі, інтенсивності сонячної радіації, наявності природних фотооксидантів, що сприяють руйнуванню БП та інших канцерогенних ПАВ. Деструкція канцерогенних ПАВ може відбуватися під впливом УФ променів та озону.

Забруднення ПАВ водних екосистем відбувається у результаті скиду промислових стічних вод, а також викидів двигунів річних та морських кораблів. Циркуляція ПАВ у водному середовищі включає у себе процес їх розподілення між різними компонентами водної екосистеми та включення у ланцюги харчування. Ці процеси сприяють деструкції та зниженню вмісту ПАВ у водоймі. Більша частина ПАВ, як і більшість хімічних речовин, сорбується зваженими частками та осідає з ними на дно, звідки надходить у водорості та вищі водні рослини (водорості кумулюють більше ПАВ, ніж вищі водні рослини). Менша частина ПАВ, розчинена у воді, накопичується у мікропланктоні, по мірі відмирання котрого надходить у донні відклади.

Як у прісних, так і у морських водоймах виявлена мікрофлора, що здатна трансформувати БП. Специфічна біодеградація ПАВ за участю ендокринних систем клітин іде як у рослинних, так і у тваринних організмах (зокрема, у рибах). В організмі молюсків відсутні ендокринні системи деструкції ПАВ, внаслідок чого молюски накопичують канцерогенні речовини.

БП, що накопичуються у верхніх шарах (до 3см) грунту, підлягають деструкції, швидкість котрої залежить від кількості БП, pH та вологості грунту, але у першу чергу- від складу мікробіоценозу. Біологічна очистка грунту від ПАВ забезпечується декотрими бактеріями, широко розповсюдженими у забрудненому ПАВ грунті та воді. Частково ПАВ накопичуються у рослинах.