Мутагенное, эмбриотоксическое и др. действие некоторых факторов на здоровье человека

В последние несколько десятилетий выявлена мутагенная активность многих химических, Физических и биологических факторов окружающей среды. Это вызывает обоснованную тревогу, так как окружающая среда все больше загрязняется веществами, способными инициировать генетические изменения. Около 10% активных химических соединений проявляют мутагенные свойства.

Для многих химических веществ мутагенное действие установлено не только на различных живых объектах, но и непосредственно на клетках человека при исследованиях in vitro или in vivo. Число веществ, для которых установлен мутагенный эффект, возрастает с каждым годом. Так, в 1976 году было известно, что среди 239 изученных пестицидов мутагенный эффект на тех или иных объектах проявили 119 соединений (49,8%). А в 1991 году на мутагенную активность проверено уже более 400 препаратов.

Человек часто подвергается комбинированному и сочетанному воздействию различных химических веществ и других физических или биологических факторов, способных оказывать генетические воздействия. Вопрос о генетической опасности ионизирующего излучения был поднят еще в 30-е годы выдающимся генетиком Н.В. Тимофеевым-Ресовским, а химический мутагенез был доказан в 40-е годы Ш. Ауэрбах и И.А. Рапопортом. Однако только в 60-е годы начались систематические исследования химических веществ на мутагенность. В последнее время исследования мутагенного действия химических веществ проводятся в рамках и под эгидой международных организаций – Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), Программы ООН по охране окружающей среды (ЮНЕП) и Международной организации труда (МОТ).

Химические мутагены могут иметь природное и антропогенное происхождение. Природными являются многие микотоксины, в частности, афлатоксины, содержащиеся в пищевых продуктах. К антропогенным мутагенам относятся алкилирующие соединения, многие пестициды, тяжелые металлы и др.

Основными химическими мутагенами в окружающей среде (по Н.П. Дубинину) являются три группы веществ:

1. естественные неорганические (оксиды азота, нитриты, нитраты, свинец, радиоактивные материалы и др.) и органические соединения (алкалоиды, гормоны и др.);

2. переработанные природные вещества (продукты нефти, сжигания угля и др.);

3. химические продукты, не встречающиеся в природе (пестициды, пищевые добавки, лекарственные препараты и др.).

В соответствии с механизмов действия выделяют девять классов химических мутагенов: алкилирующие соединения, перекиси, альдегиды, гидроксиламины, нитриты, антиметаболиты, соли тяжелых металлов, красители, обладающие основными свойствами, некоторые производные ароматического ряда, в том числе пестициды, лекарственные средства. Среди пестицидов встречаются вещества, относящиеся к различным группам мутагенов.

Эмбриотоксическое и тератогенное воздействие химических веществ проявляется в результате их проникновения через плацентарный барьер и прямого влияния на ткани эмбриона. Оно может быть также связано с токсическим действием на организм матери. Известно около 600 химических препаратов, отрицательно влияющих на плод.

В программу исследования тератогенных и эмбриотоксических свойств химических веществ входит изучение их влияния на развитие потомства двух, трех и даже пяти поколений. Известны случаи, когда препарат не оказывал влияния на родительское или первое поколение, но его отрицательное воздействие проявлялось в последующих поколениях.

Нанести вред организму человека могут и биологические факторы. В первую очередь к ним относятся патогенные возбудители инфекционной и инвазионной природы (бактерии, вирусы, грибы, гельминты, простейшие), продукты их жизнедеятельности (токсины, ферменты), различные аллергены и т.д.

Патогенные микроорганизмы действуют на организм человека, как и химические вещества, по принципу доза-время-эффект. Определенное количество патогенных микроорганизмов, способное вызвать инфекционное заболевание, получило название инфицирующей дозы. Она зависит от вирулентности – качественного индивидуального (штаммового) признака патогенного микроорганизма. Для того, чтобы микроорганизм вызвал заболевание, он должен попасть в организм человека в соответствующей инфицирующей дозе. Величина дозы неодинакова для различных инфекционных агентов. Однако, инфицирующая доза – понятие относительное, которое кроме вирулентности зависит от состояния и генетических признаков организма человека, влияния окружающей среды и социальных факторов.

Патогенные микроорганизмы прошли значительный путь эволюции, во время которого приспособились к паразитизму в организме определенных видов животных и человека. Различные патогенные и условно-патогенные микроорганизмы имеют определенный тропизм к органам, закрепляющийся в процессе эволюции. Например, возбудители холеры, дизентерии, брюшного тифа преимущественно поражают пищеварительный канал, а возбудители гриппа, парагриппа, кори, коклюша – органы дыхания.

Небольшое количество патогенных и условно-патогенных микроорганизмов способно паразитировать и вызывать заболевания одновременно в организме человека и некоторых животных (возбудители сибирской язвы, чумы, туляремии, бруцеллеза и др.). Это так называемые антропозоонозные заболевания.

Большинство патогенных для человека бактерий и вирусов способно вызывать инфекционные заболевания только в организме человека (антропонозы). Особенно ярко такое видовое приспособление проявляется у возбудителей холеры, дизентерии, многих вирусных инфекций.

Экзогенная инфекция возникает вследствие поступления микроорганизмов из окружающей среды с пищевыми продуктами, водой, воздухом, почвой, с рук, загрязненных выделениями больного человека или носителя.

Период инкубации зависит от вида микроорганизма, влияния окружающей среды и социальных условий жизни. Она колеблется от нескольких часов (холера, чума, токсикоинфекция) до нескольких месяцев и лет (лейшманиоз, лепра).

В значительной мере воздействие биологических факторов на организм человека проявляется через употребление пищевых продуктов.

Установлено, что при употреблении пищи, инфицированной большим количеством патогенных бактерий (10⁵-10⁶ на 1 г и более) возникают пищевые токсикоинфекции, поскольку в пищевых продуктах происходит размножение микроорганизмов и параллельное накопление токсинов, которые выделяются при их гибели и размножении. Возбудителями пищевых токсикоинфекций могут быть представители семейства Enterobacteriaceae (сальмонеллы, цитробактер, энтеробактер, гафнии, серации, эшерихии, протей), Vibrionaceae (аэромонады, псевдомонады, парагемолитические вибрионы), спорообразующие (клостридии, бациллы), энтерокикки и др.

Заболевания могут возникать и при более низком уровне обсеменения и даже при отсутствии в продукте (в результате гибели в процессе кулинарной обработки) жизнеспособных микроорганизмов, если в нем накапливаются токсины, обладающие выраженным биологическим действием. Такие заболевания называют микробными пищевыми интоксикациями или токсикозами. К ним относится ботулизм, стафилококковая пищевая интоксикация, которую вызывают стафилококки, способные выделять энтеротоксин, микотоксикозы.

Так, экзотоксин ботулизма получен в кристаллическом состоянии, по силе действия он превосходит все известные до сих пор биологические яды.

Ботулизм чаще всего возникает при употреблении в пищу консервированных продуктов, не прошедших достаточную термическую обработку. В таких консервах могут создаваться анаэробные условия, необходимые для размножения клостридий и накопления токсина.

Микотоксикозы – пищевые отравления, вызываемые токсическими веществами, которые выделяются некоторыми видами микроскопических грибов при их размножении в пищевых продуктах. Эти вещества получили название микотоксинов. Известно более 200 видов грибов, выделяемых из пищевых продуктов. К пищевым микотоксикозам относится эрготизм, алиментарно-токсическая алейкия, афлатоксикоз и т.д.

Афлатоксикоз вызывают афлатоксины – продукты жизнедеятельности плесневых грибов, которые распространены повсеместно, что и обусловливает возможность загрязнения ими пищевых продуктов. Выявление токсинов в пищевых продуктах свидетельствует о недоброкачественности и непригодности их к употреблению.

Через пищевые продукты (мясные, молочные, овощи, хлеб, морепродукты) могут передаваться энтеро- и аденовирусы и др. Но в большинстве случаев доказать роль пищевого фактора в возникновении кишечных заболеваний очень трудно, так как многочисленные кишечные инфекции протекают легко и быстро и поэтому не регистрируются.