Karcinogeni: što je to i što su oni?

Pojava tumora rezultat je interakcije karcinogenih faktora i tijela. Prema procjenama Svjetske organizacije (WHO), rak je 80-90% povezan s čimbenicima okoliša. Karcinogeni stalno utječu na ljudsko tijelo tijekom svog života.

Zastupljenosti specifičnih sredstava koja uzrokuju tumore početno potječu iz područja profesionalne patologije. Postupno su se razvili i prolazili kroz značajnu evoluciju. U početku, tijekom razdoblja dominacije R.Virkovovih ideja o ulozi iritacije u razvoju raka, pripisuju se različiti faktori kroničnih oštećenja, mehanički i kemijski. Međutim, od početka 20. Stoljeća. Kao razvitak eksperimentalne onkologije, kemije, fizike, virologije i zahvaljujući sustavnim epidemiološkim studijama pojavile su se jasne konkretne ideje o kancerogenim sredstvima.

TKO Stručno povjerenstvo je dao sljedeću definiciju pojma karcinogene: „kancerogenih tvari - sredstva koja mogu izazvati ili ubrzati razvoj tumora, bez obzira na mehanizam djelovanja, odnosno stupanj specifičnosti učinak. Kancerogene tvari - tvari je da je zbog svojih fizikalnih ili kemijskih svojstava može uzrokovati ireverzibilne promjene ili oštećenja na dijelovima genetske aparata, koji nose homeostatski kontrolu somatskih stanica „(WHO, 1979).

Sada je čvrsto utvrđeno da tumori mogu uzrokovati kemijske, fizičke ili biološke karcinogene.

[1], [2], [3], [4], [5],

Kemijski karcinogeni

Eksperimentalne studije o eksperimentalnoj indukciji tumora različitim agensima u životinja koje su započele početkom XX. Stoljeća. Yamagiwa i K. K. Ichikawa (K. K. I Yamagiwa Ichikawa, 1918), je dovela do otkrića velikog broja kemijskih spojeva različite strukture, koji se skupno blastomogenic ili kancerogene tvari.

Jedan od istaknutih istraživača ovog problema bio je E. Kennaway, koji je izdvojio 1930. Godine. Benz (a) piren - prvi od sada poznatih kancerogenih kemijskih sredstava. Iste su godine T. Yoshida i R. Kinosita otkrili skupinu karcinogenih aminoazo spojeva, a W. Heuper prvi je pokazao kancerogenost aromatskih amina. 1950-ih. P. Magee i J. Barnes, a slijede ga G. Druckrey i sur. Otkrili su skupinu kancerogenih N-nitrozo spojeva. Istodobno je prikazana karcinogenost nekih metala, otkrivena su karcinogena svojstva pojedinih prirodnih spojeva (aflatoksina) i lijekova. Ove eksperimentalne studije potvrdile su rezultate epidemioloških promatranja pojavljivanja tumora kod ljudi.

Trenutno su svi poznati kemijski karcinogeni podijeljeni u klase prema kemijskoj strukturi.

1. Policiklički aromatski ugljikovodici (PAH).
2. Aromatski azo spojevi.
3. Aromatski amino spojevi.
4. Nitroso spojevi i nitrati.
5. Metali, metaloidi i anorganske soli.

Ovisno o prirodi djelovanja na tijelu, kemijski karcinogeni podijeljeni su u tri skupine:

1. karcinogeni koji uzrokuju tumore prvenstveno na mjestu primjene;
2. karcinogeni udaljenog selektivnog djelovanja, uzrokujući tumor u jednom ili drugom organu;
3. karcinogeni višestrukih djelovanja, izazivajući razvoj tumora različite morfološke strukture i različitih organa.

Međunarodna agencija za istraživanje raka (Lyon, Francuska), specijalizirano tijelo WHO, provela je sintezu i analizu informacija o karcinogenim čimbenicima. Više od 70 svezaka koje je objavila agencija sadrže podatke koji ukazuju da od približno 1000 sumnjivih agensa za kancerogenost, dokazano je da samo 75 tvari, proizvodne opasnosti i drugi čimbenici uzrokuju rak čovjeka. Najpouzdaniji dokaz rezultat su višegodišnjih epidemioloških promatranja velikih grupa ljudi koji su provedeni u mnogim zemljama, što je pokazalo da je kontakt s tvarima u proizvodnom okolišu izazvao nastanak malignih tumora. Međutim, dokazi kancerogenosti stotina drugih tvari u nastanku raka kod ljudi nisu izravni, već neizravni. Na primjer, kemikalije poput nitrozamina ili benz (a) pirena uzrokuju rak u mnogim vrstama životinja. Pod njihovim utjecajem, normalne ljudske stanice koje se uzgajaju u umjetnom okolišu mogu se pretvoriti u maligne stanice. Iako ovaj dokaz nije podržan statistički značajan broj promatranja ljudi, kancerogen rizik od takvih spojeva je bez sumnje.

Međunarodna agencija za istraživanje raka sastavila je detaljnu klasifikaciju faktora za kancerogenost. Sukladno ovoj klasifikaciji, sve kemikalije su podijeljene u tri kategorije. Prva kategorija su tvari koje su kancerogene za ljude i životinje (azbest, benzen, benzidin, krom, vinil klorid itd.). Druga kategorija su vjerojatno karcinogeni. Ova kategorija pak podijeljena u podskupine A (kancerogeni što je vrlo vjerojatno), pod uvjetom da stotine tvari, kancerogene za životinje od dvije ili više vrsta (aflatoksin, benzo (a) piren, berilija i dr.) I podskupina B (karcinogeni nizak stupanj vjerojatnosti ), karakterizirane karcinogenim svojstvima za životinje iste vrste (adriamicin, klorofenoli, kadmij, itd.). Treća kategorija su karcinogeni, tvari ili skupine spojeva koji se ne mogu klasificirati zbog nedostatka podataka.

Ovaj popis tvari trenutno je najuvjerljiviji međunarodni dokument koji sadrži podatke o kancerogenim sredstvima i stupanj dokaza njihovog kancerogenog rizika za ljude.

Bez obzira na strukturu i fizikalno-kemijske osobine, svi kemijski karcinogeni imaju niz zajedničkih obilježja djelovanja. Prije svega, svi karcinogeni karakteriziraju dugo latentno razdoblje djelovanja. Potrebno je razlikovati pravi, ili biološki i klinički latentni period. Malignacija stanica ne počinje s trenutkom njihovog kontakta s karcinogenom. Kemijski karcinogeni u tijelu prolazi bioloških promjena, što je rezultiralo u stvaranju kancerogenih metabolita, koji prodire u stanicu da uzrokuju duboku štetu, fiksna u svom genetskom aparata, uzrokujući stanica malignosti.

Pravo, ili biološko, latentno razdoblje je vremenski period od nastanka kancerogenih metabolita u tijelu prije nego što nekontrolirana multiplicacija malignih stanica započne. Obično se koristi koncept kliničkog latentnog razdoblja, koji je znatno dulji od biološkog. Izračunava se do vremena početka početka kontakta s kancerogenim agensom prije kliničkog otkrivanja tumora.

Druga značajna pravilnost djelovanja kancerogenih sastojaka je odnos doze-vrijeme: veća je jednostruka doza supstance, kraća latentna i veća incidencija tumora.

Druga pravilnost karakteristična za djelovanje karcinogenih sastojaka je postavljena morfološka promjena koja prethodi razvoju raka. Te faze uključuju difuznu neujednačenu hiperplaziju, fokalne proliferate, benigne i maligne tumore.

Kemijski karcinogeni podijeljeni su u dvije skupine, ovisno o njihovoj prirodi. Velika većina kancerogenih kemijskih spojeva ima antropogeno podrijetlo, njihov izgled u okolišu povezan je s ljudskim aktivnostima. U ovom trenutku poznata su mnoga tehnološka operacija u kojima se mogu stvoriti najčešći karcinogeni, policiklički aromatski ugljikovodici. To su prvenstveno procesi povezani s izgaranjem i termičkom preradom goriva i drugih organskih materijala.

Druga skupina - prirodni karcinogeni, koji nisu povezani s proizvodnjom ili drugim ljudskim aktivnostima. To uključuje proizvode vitalne aktivnosti nekih biljaka (alkaloida) ili plijesni (mikotoksini). Dakle, aflatoksini su metaboliti odgovarajućih mikroskopskih plijesni koji se parazitiraju na raznim prehrambenim proizvodima i hrani.

Prethodno se pretpostavlja da su gljivice koje proizvode aflatoksine zajedničke samo u tropskim i suptropskim zemljama. Prema suvremenim pogledima na potencijalnu opasnost od ovih gljiva, a time i onečišćenje aflatoksina hrane gotovo svugdje, osim u zemljama s hladnim podnebljima kao što sjevernoj Europi i Kanadi.

[6], [7], [8], [9], [10], [11], [12], [13],

Fizički karcinogeni

To uključuje sljedeće karcinogene:

• različite vrste ionizirajućeg zračenja (rendgensko zračenje, gama zrake, atomske atomske čestice - protoni, neutroni, alfa, beta čestice, itd.);
• ultraljubičasto zračenje;
• mehanička povreda tkiva.

Treba napomenuti da je čak i prije otkrića kemijskih karcinogenih spojeva, 1902. Godine E. Frieben opisao ljudski rak kože uzrokovanog rendgenskim zrakama, a 1910. Godine J. Clunet prvi je primio tumore kod životinja uz pomoć rendgenskog zračenja. U narednim godinama, napori mnogih radiobiologiju i onkologije, uključujući i domaće, utvrđeno je da su tumorskih stanica imaju ne samo različite vrste umjetno izazvana ionizirajućim zračenjem, već i prirodne izvore, uključujući i ultraljubičasto zračenje od sunca.

U suvremenoj literaturi, uobičajeno je da se fizikalni kancerogeni agenti okoliša odnose samo na faktore zračenja - ionizirajuće zračenje svih vrsta i tipova i ultraljubičasto zračenje sunca.

S obzirom na karcinogeneze kao višestupanjskom postupku čine inicijaciju, promociju i progresiju pronađeno da ionizirajuće zračenje je slab mutagen aktivacijom protoonkogena, što može biti važno u ranim fazama karcinogeneze. Istodobno, ionizirajuće zračenje je vrlo učinkovito u deaktivaciji tumorskih supresorskih gena, što je važno za napredovanje tumora.

Biološki karcinogeni

Uloga virusa u etiologiji tumora nastala je početkom 20. Stoljeća. Godine 1910., P. Rous (P. Rous) Perevi Prvi filtrat bez stanica tumora kod ptica i objasnio da je prisutnost virusa tumora nego je potvrdio položaj A. Borrel (A. Borrel), a još ranije pisce virusa kao uzroka raka.

Sada je poznato da 30% svih vrsta raka uzrokuju viruse, uključujući ljudske papiloma viruse. Ljudski papilomavirus definiran je u 75 do 95% slučajeva karcinoma skvamoznih stanica cerviksa. U tumorima se nalazi nekoliko vrsta humanog papiloma virusa s invazivnim karcinomom usne šupljine, orofarinksa, grkljana i nosne šupljine. Humani papiloma 16. I 18. Tipovi igraju važnu ulogu u procesu karcinogeneze raka glave i vrata, osobito ždrijela raka (54%) i grkljan (38%). Znanstvenici proučavaju odnos herpes virusa s limfomima, Kaposijevim sarkomom, virusom hepatitisa B i C s karcinomom jetre.

Međutim, incidencija raka je red veličine niža od učestalosti virusnih infekcija. To upućuje na to da za razvoj tumorskog procesa ne postoji dovoljno prisutnost virusa. Također je potrebno imati neke vrste staničnih promjena ili promjene u imunološkom sustavu domaćina. Stoga, u sadašnjem stadiju onkologije i razvoja onkovirusa, treba misliti da klinički gledište, onkogeni virusi nisu zarazni. Virusi, kao i kemijski i fizički kancerogeni, služe samo kao egzogeni signali koji utječu na endogene onkogene - geni koji kontroliraju diobe stanica i diferencijaciju. Molekularna analiza virusa povezanih s razvojem raka pokazala je da je njihova funkcija barem djelomično povezana s promjenom kodiranja proteina supresora koji reguliraju rast stanica i apoptozu.

S gledišta onkogenosti, virusi se mogu uvjetno podijeliti na "doista onkogene" i "potencijalno onkogene". Prvi, bez obzira na uvjete interakcije sa stanicom, uzrokuje transformaciju normalnih stanica u tumorske stanice, tj. Su prirodni, prirodni patogeni malignih neoplazmi. To uključuje onekogene viruse koji sadrže RNA. Druga skupina, koja uključuje viruse koji sadrže DNA, može uzrokovati transformaciju stanica i stvaranje malignih tumora samo u laboratorijskim uvjetima i kod životinja koje nisu prirodni, prirodni nosači ("domaćini") tih virusa.

Početkom 1960-ih. LA Zilber u konačnom obliku formulirana virusogeneticheskuyu hipotezu osnovni postulat koji je ideja fizičkog integracije virusnog genoma i normalnih stanica, odnosno, kada hit onkogenim virusom inficirane stanice u prvi ubrizgava svoj genetski materijal u kromosom stanice domaćina, postaje sastavni dio - „gen” ili „gena baterije”, čime se inducira transformaciju normalne stanice u tumoru.

Sadašnja shema viralne karcinogeneze je sljedeća:

1. virus ulazi u stanicu; njegov genetički materijal je fiksiran u stanici fizičkom integracijom sa staničnom DNA;
2. u viralnom genomu postoje specifični geni - onkogeni, čiji su proizvodi izravno odgovorni za transformaciju normalne stanice u tumorsku stanicu; takvi geni u integriranom virusnom genomu trebaju početi funkcionirati s formiranjem specifičnih RNA i onkoproteina;
3. onkoproteini - proizvodi od onkogena - Zakon o kavez tako da gubi osjetljivost na efekte koji regulira njegovu podjelu, i postaje neoplastične i ostale fenotipske osobine (morfološke, biokemijske, itd).

[14], [15], [16], [17], [18]