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

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

1.1.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

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.

1.2.2. Ароматичні азосполуки.

Більшість ароматичних азосполуки відносяться до азофарбників. Для них є характерною наявність двох або більше азогруп. В залежності від цього вони можуть поділятися на моно-, ди-, три- та більше азопохідні. Азофарбники застосовують для фарбування натуральних та синтетичних тканин, для кольорового друку у поліграфії, у косметиці, кольоровій фотографії і т. ін. До них відносяться моноазобензол, N,N’-диметил-4-аміноазобензол.

Канцерогенна дія азосполук виявляється як при введенні їх тваринам у травневий тракт, так і при підшкірному введенні та навіть змащуванні шкіри. Пухлини при цьому виникають не на місці введення канцерогенів, а в органах, віддалених від місця аплікації (печінка, сечовий міхур). Встановлено різний ступінь канцерогенної активності речовин у залежності від їх хімічної структури. Водорозчинні та сірковмісні азосполуки, як правило, не є канцерогенними.