CC BY
707. Djalolov D.A., Abduvoyitov B.B., Khasanov A.B. & Shavazi R.N. (2018). Features of microflora in the etiological structure of diffuse appendicular peritonitis. Voprosy nauki i obrazovaniya. 8(2), 116.
8. Alisherovna S.L. & Ostanokulovich A.J. (2020). DIAGNOSIS AND SURGICAL TREATMENT OF HIRSCHSPRUNG'S DISEASE IN CHILDREN. Science and education today (8 (55)).
БИОХИМИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ОРГАНИЗМЕ
ПРИ КАНЦЕРОГЕНЕЗЕ
1 2 Ходжаева М.Ю. , Буранова Д.Ж.
1Ходжаева Мупаррах Юлдашевна - доцент, кафедра медицинской и биологической химии, факультет детской стоматологии;
2Буранова Дильфуза Жамаловна - доцент, кафедра внутренних болезней, медико-педагогический и лечебный факультет, Ташкентский государственный стоматологический институт, г. Ташкент, Республика Узбекистан
Аннотация: канцерогены - это факторы окружающей среды, которые вызывают повреждения генетического аппарата и в результате клетки претерпевают опухолевую трансформацию. Большинство канцерогенов существует в форме проканцерогенов и в печени происходит их превращение в активные формы, которые могут реагировать с белками и нуклеиновыми кислотами. Ферменты детоксикации в печени обладают полиморфизмом и если у них активность низкая, тогда проканцерогены не превращаются в активные формы и выводятся из организма. Этим можно объяснить различную чувствительность людей к действию различных канцерогенов.
Актуальность
В настоящее время в силу тех или иных причин канцерогены вошли в нашу жизнь. Эти вещества в силу своих физических или химических свойств могут вызывать необратимые изменения и повреждения в генетическом аппарате. Таким образом, канцерогены — это вещества, влияющие на целостность ДНК и приводящие к формированию и размножению злокачественных клеток.
Цель работы.
В нашей повседневной жизни из обычных продуктов при их переработке образуются канцерогенные вещества. Исключить из рациона все до одного канцерогены на сегодняшний день невозможно. Но можно снизить риск. Для этого необходимо научится выбирать продукты и готовить их правильно.
Результаты и обсуждения.
В 1916 году японские ученые смогли вызвать рак у кролика в эксперименте. Они каждый день обмазывали его каменноугольной смолой. Таким образом, удалось увидеть, как под воздействием химических веществ у абсолютно здорового кролика возникла злокачественная опухоль (1,2). Так как смола является смесью сложных химикатов, ученые начали поиски других веществ, которые могут вызывать рак. Было известно, что канцерогены чаще встречаются в синтетических веществах, но оказалось, что растительные соединения тоже обладают канцерогенными свойствами. И, тем не менее, ни те, ни другие, мы не можем считать, безусловно, опасными (1).
До настоящего времени нет четкой классификации воздействий, которые способны вызывать рак. Их пытались разделить на радиоактивные, включающие все виды опасных облучений и на генетические, которые связаны с воздействием окружающей среды, куда
можно отнести факторы образа жизни: курение, алкоголизм, неправильное питание, низкая физическая активность, воздействие вирусов и бактерий, применение определенных лекарственных препаратов, работа на опасном производстве. Но, классификация канцерогенов не самое главное, важно знать, что это дает на практике. Например, от определенного лечения, которая возможно имеет риск канцерогенеза, но, если от нее не всегда можно отказаться, то можно снизить воздействие других факторов, таких как, защита кожи от солнца, отказ от курения и др. (4, 5).
Оказалось, что опасные изменения в молекуле ДНК, вызывающие высокий уровень размножения аномальных клеток, когда иммунная система не может справиться, не всегда приводит к образованию опухоли. Исследования показали, что генетические мутации, приводящие к образованию опухоли, возникают спонтанно при копировании ДНК и составляют две трети в результате от всех генетических мутаций, и только одна треть из них возникает вследствие воздействия окружающей среды.
Развитие опухоли начинается с инициации, т.е. начала образования опухоли. При этом нормальная клетка приобретает способность беспредельно размножаться. Факторами инициации могут служить канцерогены, которые вызывают повреждения ДНК, т.е. стойкие изменения в геноме клетки, мутация генов, которые регулируют клеточное размножение. Вследствие этого клетка становится инициированной, способной к неограниченному делению, а для этого ей необходимы дополнительные условия, например, различные канцерогены (2, 3). Известно, что в нормальных клетках имеется клеточный аналог вирусного онкогена, он неактивен и называется протоонкоген. Неактивный клеточный онкоген может переходить в активный под влиянием различных химических, биологических, а также физических канцерогенов. Различные канцерогены, отличающиеся каждый по механизму действия, приводят к одному результату - развитию опухоли. Это явление было объяснено в последнее десятилетие, когда выяснилось, что рак - это генетическое заболевание. Генетические изменения могут наблюдаться как в соматических клетках, так и в половых клетках. Канцерогенные агенты атакуют в основном четыре класса генов: гены - супрессоры опухолей (антионкогенов); протоонкогены - регуляторы пролиферации и дифференцировки клеток, которые ингибируют пролиферацию клеток; гены, участвующие в гибели клеток путем апоптоза; гены, которые отвечают за процессы репарации ДНК (4). Гены репарации и гены супрессоры в опухолях, по причине повреждения или метилирования промоторов, инактивируются. Модификации ДНК хотя и стабильны, но могут быть обратимыми, в отличие от мутаций (6, 7).
ВОЗ составил список канцерогенов, который постоянно пополняется. Но не все продукты из этого списка представляют опасность. Их опасность определяется специальным кодом, например, 1 (канцерогенны для человека); 2а и 2 Ь (потенциально канцерогенны для человека, причем вероятность для «а» выше, чем для «Ь») и т.д. В первой группе такие вещества, в канцерогенности которых ученые до сих пор не уверены, например, хлорированная вода, кофеин, краски для волос, материалы, применяемые в стоматологии, в косметологии очень часто используются сульфиты, красное мясо, экстракт листьев алоэ вера. Поэтому, не все вещества, входящие в список канцерогенов, опасны. Возможно, для того чтобы они стали опасными, необходимы специальные условия или определенное состояние организма, видимо мы в достаточной степени не находимся под их воздействием или не употребляем их в количествах, необходимых для нанесения реального вреда. Невозможно исключить из жизни все канцерогеноподобные вещества (2, 3). Но совершенно не обращать на них внимания также не стоит. Необходимо уделять внимание тем канцерогенам, которые являются достаточно опасными, но их можно контролировать. Химические канцерогены подразделяются на две группы: генотоксические и негенотоксические: генотоксические канцерогены могут взаимодействовать с компонентами ДНК и вызывать повреждения и мутации в геноме клетки, а это в свою очередь приводит к трансформации клеток с
59
образованием опухлевых клеток. По способу действия генотоксические канцерогены можно разделить на:
Прямые: вещества, которые обладают высокой реакционной способностью образовывать с ДНК ковалентные связи. К ним относятся: ^нитрозилалкилмочевина (НАМ), этиленимин, а также его производные, хлорэтиламин и др. эпоксиды.
Непрямые: эти вещества малоактивны и могут образовывать ковалентные связи с ДНК только при условии их ферментативной активации, при этом образуются высокоактивные электрофильные метаболиты, которые могут взаимодействовать с нуклеофильными группами ДНК.
Негенотоксические канцерогены, могут вызывать повреждение генома только при его высоких концентрациях и постоянном, непрерывном воздействии. Их действие вызывает клеточную пролиферацию, нарушает взаимодействие между клетками, тормозит апоптоз. Большое количество негенотоксическиих канцерогенов являются промоторами канцерогенеза, к ним относятся гормоны, волокнистые материалы, асбест и его пыль, хлорорганические пестициды. Химические канцерогены, в большинстве своем, относятся к органическим соединениям, но небольшое их количество являются неорганическими веществами. Они все, по мнению Миллера, являются электрофилами и легко взаимодействуют с азотистыми основаниями нуклеиновых кислот с образованием прочных ковалентных связей, которые вызывают химическую модификацию нуклеиновых кислот, вследствие чего процессы транскрипции и репликации нарушаются. Такая модификация приводит к тому, что при репликации, такой модифицированной ДНК, нуклеотиды которой связаны с канцерогеном, неправильно считывается ДНК-полимеразой, что приводит к мутациям. Если таких мутаций накапливается в геноме в большом количестве, это приводит к тому, что нормальная клетка трансформируется в опухлевую. Это и есть основа канцерогенеза (4,5).
Как оказалось, в повседневной жизни мы сами, того не зная, из обыденных продуктов образовываем канцерогенные вещества. Только лишь 10 лет назад ученые обнаружили, что при жарении картошки, выпечке кондитерских изделий и даже хлеба, образуется опасный канцероген «акриламид» (СН2=СНСМН2 — амид акриловой кислоты; C3H5NO). Он образуется при взаимодействии белков и углеводов при высокой температуре, и повреждает гены. Может содержаться в сигаретном дыме, в пластмассовых изделиях, сухих завтраках, кофе, попадать в воду. В течение всей жизни, чем больше акриламида попадает в организм человека, тем больше риск развития онкозаболевания.
Все, что мы употребляем в пищу, будь то колбасы, сыры, газированные напитки, сосиски, оказалось, что в составе каждого из них есть добавки, обозначаемые буквой «Е». Исключить из рациона абсолютно все канцерогены практически невозможно. Единственное, чтобы снизить риск, мы должны выбирать продукты, которые содержали бы в своем составе меньше добавок с буквой «Е»., в основном это консерванты. Исключить из рациона все до одного канцерогены на сегодняшний день невозможно. Но можно снизить риск. Для этого мы должны научится выбирать продукты, которые в своём составе содержат меньше вредных «Ешек» (6, 7). Продуктами, содержащими самые опасные из «Ешек» являются красители, такие как Е-102; Е-110, «Солнечный закат» «C16Ш0Na2O7S2N2», который красит продукты в жёлтый цвет, «тартразин» (C16H9N4Na3O9S2), их негативные воздействия на организм - это снижение концентрации внимания у детей, а также повышенная гиперреактивность. В продуктах очень часто встречается красный цвет, который обусловлен наличием в них Е-124 (Понсо 4R; C20H11N2Na3O10S3); Е-129 (Очаровательный АС; C18H14N2Na2O8S2); Е-131 (Синий патентованный V; C27H36CaN2O7S2); Е-132 (Индигокармин; C16H8N2Na2O8S2). Их канцерогенные качества проявляются при нарушениях процесса производства. Они могут провоцировать приступы удушья и серьезные аллергические реакции.
Важно отметить зеленый краситель Е-142 (C27H25N2NaO7S2). Он не всасывается в ЖКТ и его действие на организм проявляется в том, что он может вызывать сильную аллергию при соприкасании с кожей, а также болезни кишечного тракта. Заключение
Канцерогенез - сложная проблема, стоящая перед человечеством. Проблема эта имеет медицинские, общебиологические, социально-экономические и другие аспекты, которые требуют своего решения. Если рассматривать показатели заболеваемости раком на сегодняшний день, они отражают состояние загрязнения окружающей среды, которое усугубляется с каждым годом. Имеются различные классификации канцерогенов, которые могут использовать медики в их практической деятельности, а также теоретики-исследователи. Но, каждая страна составляет свою классификацию канцерогенов, исходя из возможных источников их происхождения.
Исследования в области биологии и молекулярной биологии, направленные на усиление распада экзогенных канцерогенов с целью не дать возможности образования эндогенных канцерогенов в организме. Исследователи возлагают большие надежды на изучение трансплацентарного бластомогенеза, который имеет большое значение в связи с разработкой профилактических мер для предотвращения онкологических заболеваний у будущего поколения.
Список литературы
1. Hatakeyama M. Helicobacter pylori CagA a new paradigm for bacterial carcinogenesis pdf/ Hatakeyama M., Higashi H. // Cancer Science: J. Japanese Cancer Association, 2005. Vol. 96. № 12 (9 декабря). P. 835—843. D01:10.1111/j.1349-7006.2005.00130.x PMID 16367902.
2. Галачиев С. М., Макоева Л. М., Джиоев Ф. К., Хаева Л. Х. Возможности эндогенного образования нитрозаминов в желудочном соке in vitro // Известия Самарского научн. центра РАН, 2011. Т. 13. № 1 (7). С. 1678—1680.
3. Куценко С. А. Основы токсикологии. СПб: Фолиант, 2004. 720 с. ISBN 5-93929-092-2.
4. Хлорпроизводные непредельных алифатических углеводородов. Новый справочник химика и технолога. Радиоактивные вещества. Вредные вещества. Гигиенические нормативы. ChemAnalitica.com;(дата обращения: 05.11.2009).
5. «Перечень веществ, продуктов, производственных процессов, бытовых и природных факторов, канцерогенных для человека». Приложение 2 к нормативам ГН 1.1.725-98 от 23 декабря 1998 г. № 32.
6. Куликов В.А., Беляева Л.Е. Метаболическое перепрограммирование раковых клеток / Вестник Витебского Государственного медицинского университета. № 2. Том 12, 2013. 6 с.
7. Куликов В.А., Беляева Л.Е. Сигнальные каскады, онкогены, гены-онкосупрессоры и метаболизм раковой клетки// Вестник Витебского государственного медицинского университета, 2014. Т. 13 -№ 5. С. 6-15.
8. Магарилл Ю.А. Социально-экономические аспекты заболеваемости злокачественными новообразованиями в Кузбассе / Магарилл Ю.А. и др. // Иммунохимия канцерогенеза: доклады семинара. Кемерово, 2001. С. 7-11.
9. Химические аспекты деятельности человечества и охрана природы / Пирузян Л.А. и др. // Природа, 1980. № 3. С. 2-12.
10.Худолей В.В. Пути развития и перспективы экологической онкологии / Худолей В.В. и др. // Вопросы онкологии, 1997. № 1. С. 116-119.
