Канцерогените: какво е това и какви са те?

Появата на тумори е резултат от взаимодействието на канцерогенните фактори и организма. Според оценките на Световната организация (СЗО), ракът е 80-90% свързан с факторите на околната среда. Карциногените постоянно повлияват човешкото тяло през целия му живот.

Представителствата на специфични агенти, които причиняват тумори, първоначално произхождат от областта на професионалната патология. Те се развиват постепенно и преминават през значителна еволюция. Първоначално, по време на управлението на идеи Вирхов е за ролята на стимулиране на развитието на рак Те включват различни фактори за хронични увреждания, както механична и химическа. Въпреки това, от началото на XX век. Като развитие на експерименталната онкология, химия, физика, вирусология и благодарение на систематичните епидемиологични изследвания се появиха ясни конкретни идеи за канцерогенни агенти.

СЗО експертен комитет даде следното определение на понятието за канцероген: "канцерогените - агенти, които могат да причинят или да ускорят развитието на тумори, независимо от механизма си на действие, или степента на специфичност на действие. Карциногените са агенти, които поради своите физични или химични свойства могат да причинят необратими промени или увреждания в частите на генетичния апарат, които извършват хомеостатичен контрол на соматичните клетки "(WHO, 1979).

Вече е установено, че туморите могат да причинят химични, физични или биологични канцерогени.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]

Химически канцерогени

Експериментални изследвания върху експерименталното индуциране на тумори от различни агенти при животните, започнали в началото на ХХ век. Yamagiwa и К. К. Ichikawa (К. К. Yamagiwa и Ichikawa, 1918), доведе до откриването на голям брой химични съединения с различни структури, наричани blastomogenic или канцерогенни вещества.

Един от най-изявените изследователи на този проблем беше Е. Кенауей, който излезе през 30-те години на миналия век. Benz (a) пирен - първият от сега известните химически екологични канцерогени. През същите години T. Yoshida и R. Kinosita откриха група канцерогенни аминоазо съединения, а W. Heuper първо показаха канцерогенността на ароматните амини. През 50-те години. P. Magee и J. Barnes, последвани от G. Druckrey et al. Разкри група канцерогенни N-нитрозосъединения. В същото време е показана канцерогенността на някои метали, показват се канцерогенни свойства на отделни природни съединения (афлатоксини) и лекарства. Тези експериментални проучвания потвърждават резултатите от епидемиологичните наблюдения за появата на тумори при хора.

Понастоящем всички известни химични канцерогени се разделят на класове според химическата структура.

1. Полициклични ароматни въглеводороди (ПАВ).
2. Ароматни азосъединения.
3. Ароматни амино съединения.
4. Нитрозосоединения и нитрамины.
5. Метали, металоиди и неорганични соли.

В зависимост от естеството на действието върху тялото, химичните канцерогени се разделят на три групи:

1. канцерогените, които причиняват тумори предимно на мястото на приложение;
2. канцерогени с далечно селективно действие, причиняващи тумор в един или друг орган;
3. канцерогени с множество действия, провокиращи развитието на тумори с различна морфологична структура и в различни органи.

Международната агенция за изследване на рака (Лион, Франция), която е специализиран орган на СЗО, проведе синтез и анализ на информацията за канцерогенните фактори. Повече от 70 тома, публикувани от агенцията, съдържат данни, които показват, че от приблизително 1 000 подозрителни агенти за канцерогенност, само 75 вещества, производствени опасности и други фактори са доказали, че причиняват рак при хората. Най-надеждните доказателства са резултатите от многогодишни епидемиологични наблюдения на големи групи от хора, проведени в много страни, което показва, че контактът с веществата в производствената среда води до образуването на злокачествени тумори. Обаче доказателства за канцерогенността на стотици други вещества при появата на рак при хора не са директни, а косвени. Например химикали като нитрозамини или бен (а) пирен причиняват рак при много видове животни. Под тяхно влияние нормалните човешки клетки, култивирани в изкуствена среда, могат да се превърнат в злокачествени клетки. Въпреки че това доказателство не се подкрепя от статистически значим брой наблюдения на хора, канцерогенният риск от такива съединения е извън съмнение.

Международната агенция за изследване на рака е съставила подробна класификация на изследваните фактори за канцерогенност. В съответствие с тази класификация всички химикали са разделени на три категории. Първата категория са вещества, които са канцерогенни за хора и животни (азбест, бензен, бензидин, хром, винилхлорид и др.). Втората категория е вероятно канцерогени. Тази категория на свой ред разделена на подгрупа А (канцерогени са много вероятни), при условие стотици вещества, канцерогенни за животните от два или повече вида (афлатоксин, бензо (а) пирен, берилий и др.) И подгрупа Б (канцерогени ниска степен на вероятност ), характеризиращ се с канцерогенни свойства за животни от същия вид (адриамицин, хлорофеноли, кадмий и др.). Третата категория са канцерогените, веществата или групите съединения, които не могат да бъдат класифицирани поради липса на данни.

Този списък на веществата в момента е най-убедителният международен документ, съдържащ данни за канцерогенните агенти и степента на доказателство за техния канцерогенен риск за хората.

Независимо от структурата и физико-химичните свойства, всички химични канцерогени имат редица общи характеристики на действие. На първо място, всички канцерогени се характеризират с дълъг латентен период на действие. Необходимо е да се прави разграничение между истински, биологичен и клиничен латентен период. Злокачествеността на клетките не започва от момента на техния контакт с канцерогена. Химически канцерогени в тялото претърпява биотрансформация процеси, в резултат на образуването на канцерогенни метаболити, които проникват в клетката да предизвика дълбоко увреждане, фиксирана в генетичния апарат, което води до клетъчна злокачественост.

Истинският или биологичният латентен период е период от време от образуването на канцерогенни метаболити в тялото преди началото на неконтролираното умножение на злокачествените клетки. Обикновено се използва концепцията за клиничен латентен период, който е значително по-дълъг от биологичния. Изчислява се от времето от началото на контакта с канцерогенния агент преди клиничното откриване на тумора.

Втората значителна редовност на действието на канцерогените е връзката доза-време-ефект: колкото по-висока е единичната доза на веществото, толкова по-кратък е латентен период и по-висока е честотата на туморите.

Друга характеристика на редовността на действието на канцерогените е поетапните морфологични промени, предшестващи развитието на рак. Тези етапи включват дифузна нееднородна хиперплазия, фокални пролиферати, доброкачествени и злокачествени тумори.

Химичните канцерогени се разделят на две групи в зависимост от естеството им. По-голямата част от канцерогенните химични съединения имат антропогенен произход, появата им в околната среда е свързана с човешката дейност. Понастоящем са известни много технологични операции, при които например могат да се образуват най-често срещаните карциногени, полициклични ароматни въглеводороди. Това са предимно процесите, свързани с изгарянето и термичната обработка на горивото и други органични материали.

Втората група - естествени канцерогени, които не са свързани с производство или други човешки дейности. Те включват продукти от жизненоважна дейност на някои растения (алкалоиди) или плесени (микотоксини). Така, афлатоксините са метаболити на съответните микроскопични плесени, паразитиращи върху различни хранителни продукти и фуражи.

Предполага се, че гъби, които произвеждат афлатоксини, са разпространени само в тропическите и субтропичните страни. Съгласно съвременните идеи потенциалната опасност от появата на тези гъбички и следователно от замърсяването с афлатоксини е почти универсална, с изключение на страните със студен климат като Северна Европа и Канада.

[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17], [18], [19]

Физически канцерогени

Те включват следните канцерогени:

• различни видове йонизиращи лъчения (рентгенови лъчи, гама лъчи, атомни атомни частици - протони, неутрони, алфа, бета частици и др.);
• ултравиолетово лъчение;
• механично увреждане на тъканите.

Трябва да се отбележи, че дори преди откриването на канцерогенни химикали, през 1902 г. Д. Friebe (Е. Frieben) описва рак на кожата при хора, причинени от рентгенови лъчи, а през 1910 г. Джордж. Klunet (J. Клюне) за първи път тумори при животните с помощта на рентгеново облъчване. През следващите години усилията на много радиобиология и онкология, включително домашното, беше установено, че най-туморогенни ефекти имат не само различни видове изкуствено предизвикана от йонизиращи лъчения, но и естествени източници, включително и ултравиолетови лъчения на слънцето.

В съвременната литература обичайно се отнасят до физични канцерогенни агенти на околната среда само лъчеви фактори - йонизиращо лъчение от всякакъв вид и видове и ултравиолетово излъчване на слънцето.

Като се има предвид канцерогенеза като многостепенен процес, състоящ се от започването, насърчаване и прогресия установено, че йонизиращите лъчения е слаба мутаген в активирането на протоонкогените, което може да е важно в ранните стадии на канцерогенезата. В същото време, йонизиращото лъчение е много ефективно при дезактивирането на туморни супресорни гени, което е важно за прогресирането на туморите.

Биологични канцерогени

Ролята на вирусите в етиологията на туморите възниква в началото на 20 век. През 1910 г., стр Rous (P. Rous) Perevi първата клетка без филтрат на тумори при птици и обясни, че присъствието на туморен вирус от потвърждава позиция А. Borrel (A. Borrel), и дори по-рано авторите на вируси като причина за рак.

Сега е известно, че 30% от всички видове рак причиняват вируси, включително човешки папиломавируси. Човешкият папиломен вирус се определя в 75 до 95% от случаите на плоскоклетъчен карцином на шийката на матката. Няколко вида човешки папиломавирус се намират в тумори с инвазивен рак на устната кухина, орофаринкса, ларинкса и носната кухина. Човешкият папиломавирус от 16-ти и 18-ти вид играе важна роля в карциногенезата на рак на главата и шията, особено при орофарингеален карцином (54%) и ларинкс (38%). Учените изследват връзката на херпесния вирус с лимфоми, сарком на Капоши, вирус на хепатит В и С с рак на черния дроб.

Честотата на раковите заболявания е с порядък по-малък от честотата на вирусните инфекции. Това предполага, че за развитието на туморния процес единичното наличие на вируси не е достатъчно. Също така е необходимо да има някои клетъчни промени или промени в имунната система на гостоприемника. Поради това, на настоящия етап на онкологично и онкоирусно развитие трябва да се мисли, че от клинична гледна точка онкогенните вируси не са инфекциозни. Вирусите, както и химичните и физичните канцерогени, служат само като екзогенни сигнали, които засягат ендогенните онкогени - гени, които контролират клетъчното делене и диференциация. Молекулярният анализ на вирусите, свързани с развитието на рак, показва, че тяхната функция поне частично е свързана с промяна в кодирането на супресорни протеини, които регулират клетъчния растеж и апоптозата.

От гледна точка на онкогенността, вирусите могат условно да бъдат разделени на "наистина онкогенни" и "потенциално онкогенни". Първият, независимо от условията на взаимодействие с клетката, причинява трансформацията на нормалните клетки в туморни клетки, т.е. Са естествени, естествени патогени на злокачествени неоплазми. Те включват онкогенни вируси, съдържащи РНК. Втората група, която включва вируси, съдържащи ДНК, е способна да причини клетъчна трансформация и образуване на злокачествени тумори само при лабораторни условия и при животни, които не са естествени носители на тези вируси.

До началото на 60-те години. LA Zilber в окончателната форма формулира вирусогенетичната хипотеза, чийто основен постулат е идеята за физическа интеграция на генома на вируса и нормалната клетка, т.е. Когато удари онкогенен вирус в заразената клетка първата инжектира своя генетичен материал в хромозомата на клетката гостоприемник, става неразделна част от него - "ген" или "гени батерия", чрез което се предизвиква трансформацията на нормални клетки в тумора.

Настоящата схема на вирусна карциногенеза е, както следва:

1. вирусът влиза в клетката; генетичният му материал е фиксиран в клетката чрез физическа интеграция с клетъчна ДНК;
2. във вирусния геном съществуват специфични гени - онкогени, чиито продукти са пряко отговорни за трансформирането на нормална клетка в туморна клетка; такива гени в интегрирания вирусен геном трябва да започнат да функционират с образуването на специфична РНК и онкопротеини;
3. онкобелтъци - продукти на онкогени - акт на клетката, така че тя губи своята чувствителност към ефектите на регулиране на подразделението си, и се превръща неопластични и други фенотипни черти (морфологични, биохимични и др.)

[20], [21], [22], [23], [24], [25], [26], [27], [28]