Microsvit

Життя у мікроскопі …

Хімічні канцерогенні агенти

листопада 20, 2014

Хімічні канцерогени –сполуки, які після проникнення в організм прямо (без попередніх змін своєї молекули) або побічно (з перетворенням молекули на активні сполуки) викликають злоякісний ріст клітин. До хімічних канцерогенів відносяться тисячі різних за структурою органічних та неорганічних речовин, що умовно поділяються на групи:

  • Поліциклічні ароматичні вуглеводні (ПАВ)
  • Бензол та його гомологи
  • Ароматичні аміни
  • Нітрозосполуки
  • Метали
  • Природні волокнисті та неволокнисті силікати
  • Полімерні матеріали
  • Продукти життєдіяльності рослин, тварин, мікроорганізмів (природні канцерогени)
  • Лікарські препарати
  • Гормони

До хімічного канцерогенезу відносять дію диму від паління. Тварини, що живуть поряд з людиною, яка палить, вдихає разом з димом до 4000 різних агентів, в тому числі вуглеводні, гетероциклічні азотисті сполуки, нітрозаміни тощо. Всі ці речовини відносяться до різних груп хімічних канцерогенів. Хімічні канцерогени можуть знаходитись у продуктах харчуванні, повітрі, засобах гігієни, у складі інвентаря, іграшках, тканинах тощо. Тому умови проживання тварини та її харчування розглядаються як сприяючі фактори у хімічному канцерогенезі.

Залежно від механізму дії хімічні канцерогени поділяють на генотоксичні та негенотоксичні (епігенетичні). Генотоксичні канцерогени викликають мутації при прямій взаємодії канцерогену та його метаболіту з ДНК, негенотоксичні – в результаті спонтанних мутацій або вторинних впливів на ДНК (оксидативний стрес, гальмування апоптозу, стимуляція проліферації тощо). Генотоксичні канцерогени є універсальними для всіх видів тварин, а епігенетичні мають видову та статеву специфічність механізмів їх канцерогенної дії.

Генотоксичні агенти поділяються на канцерогени прямої дії та непрямої або проканцерогени. Генотоксичні канцерогени прямої дії одразу у своєму складі мають електрофільну групу (позитивно заряджена частинка), яка взаємодіє у клітині з негативно зарядженими частинка молекул ДНК, РНК та білків. Проканцерогени у своєму вихідному варіанті не мають електрофільної групи. Вони, як і всі чужорідні хімічні речовини після потрапляння в організм піддаються детоксикації. І вже під час метаболічних перетворень з продуктів розпаду проканцерогенів утворюються сполуки з електрофільними групами (метаболічна активація канцерогенів). Більшість хімічних канцерогенів мають непряму дію. Результатом електрофільної реакції, яка перебігає у вигляді ковалентного зв’язування хімічних агентів з електрофільною групою з негативно зарядженими групами молекул ДНК і білків утворюються стабільні аддукти: канцероген-ДНК, канцероген-білок. При реплікації такі аддукти можуть бути невірно прочитані ДНК-полімеразою, що призведе до пошкодження ДНК (мутації).

Генотоксичні канцерогени можуть ініціювати трансплацентарний та трансгенераційний канцерогенез. Трансплацентарний канцерогенез- це хімічний канцерогенез, коли агент проходить через плацентарний бар’єр та прямо діє на соматичну клітину плода. Трансгенераційний канцерогенез – це вплив канцерогену на чоловічу та/або жіночу статеву клітину до утворення зіготи.

Негенотоксичні або епігенетичні канцерогени це сполуки різної структури та різного специфічного механізму дії, але всі вони викликають злоякісну пухлину без ковалентного зв’язку із ДНК. До таких специфічних методів реалізації канцерогенного впливу відносять:

  1. промоція спонтанної ініціації
  2. гальмування апоптозу
  3. індукція довготривалої клітинної проліферації
  4. стимуляція утворення молекул активного кисню

У канцерогенному впливі однієї й тієї ж негенотоксичної речовини можуть приймати участь одразу декілька вказаних механізмів.

Негенотоксичні канцерогени, на відміну від генотоксичних, для реалізації свого канцерогенного ефекту потребують певних умов – багаторазова або довга безперервна дія та великі дози. При припиненні дії негенотоксичних канцерогенів відбувається зупинка канцерогенезу. У випадку припинення дії генотоксичних канцерогенів розвиток пухлини уповільнюється, поява пухлини все одно відбудеться, але після довгого латентного періоду. Латентний період – це час від початку контакту з канцерогеном до клінічного виявлення пухлини. Чим вища одноразова доза канцерогену, тим коротше латентний період та вища частота виникнення пухлин. Для характеристики процесу хімічного канцерогенезу був запропонований коефіцієнт Друкрея. Це добуток концентрації канцерогену на час його дії. Процент виникнення пухлин збільшується по мірі збільшення коефіцієнта, але при зверх високих показниках коефіцієнта домінують летальні токсичні ефекти та летальні мутації, тому процент виникнення пухлин падає.

Гормони у якості хімічних агентів, можуть діяти як негенотоксичні канцерогени, так і генотоксичні. Негенотоксична дія їх проявляється у стимуляції проліферації нормальних епітеліальних клітин. Збільшення кількості клітинного поділу збільшує вірогідність випадкових генетичних пошкоджень, які при певних умовах можуть призвести до ініціації та подальшого розвитку пухлинного процесу. Генотоксичний механізм дії гормонів полягає у їх метаболічному перетворені, коли метаболіти гормонів можуть ковалентно зв’язувати ДНК з утворенням аддуктів.

Ваша електронна адреса не буде опублікованна. Обов’язкові поля позначені *

*