Причинами развития опухоли являются различные факторы, способные вызывать превращение нормальной клетки в опухолевую. Они называются канцерогенными или бластомогенными. Химические, физические и биологические факторы, различные по своей природе и способу воздействия на организм, но одинаковые по способности к нарушению регуляции клеточного деления, составляют одну этиологическую группу.
Канцерогенные факторы отличаются следующими свойствами:
1. Мутагенностью — способностью прямо или косвенно влиять на геном клетки, что в итоге приводит к мутациям. Таким свойством обладают химические вещества (углеводороды, нитрозамины и др.), физические (ионизирующая радиация) и биологические (вирусы) факторы, но вирусы могут вызывать опухоли еще и эпигеномным путем. Местом взаимодействия химических канцерогенов с нуклеиновыми кислотами является, по-видимому, гуанин.
2. Способностью проникать через внешние и внутренние барьеры. Так, при попадании на кожу развитие опухоли вызывают только те потенциальные химические канцерогены, которые проникают через ороговевающий эпидермис. Поскольку биологические мембраны состоят из липопротеидов, через них проникают прежде всего липидорастворимые вещества, к которым относятся и канцерогенные углеводороды.
3. Дозированностью действия, обеспечивающей незначительное повреждение клетки, что позволяет ей выжить. В связи с этим для получения канцерогенного эффекта имеют значение доза воздействия и токсичность канцерогенного фактора. Небольшое повышение дозы приводит к увеличению числа возникающих опухолей, количества заболевших животных и сокращения сроков развития опухолей. Дальнейшее повышение дозы сопровождается преобладанием токсического эффекта и гибелью животных до образования опухоли.
Снижение дозы канцерогена позволило установить следующее:
1.Субпороговых канцерогенных доз не существует (в опытах обнаруживается канцерогенность очень малых доз, но при этом увеличивается время образования опухолей).
2.Действие канцерогенов необратимо.
3.Для канцерогенов характерен эффект суммации и кумуляции. Сходная зависимость наблюдается при действии ионизирующей радиации: высокие дозы ионизирующей радиации вызывают лучевой ожог и гибель ткани и только относительно небольшие дозы облучения создают возможность появления опухолей. Действие вирусов при абортивном течении, а не в случае острой инфекции (гибель клеток), наиболее часто вызывает канцерогенез. Вероятность канцерогенеза повышается по мере увеличения времени воздействия канцерогенного фактора.
4.Возможностью создавать в органах и тканях, с различными особенностями их проницаемости и метаболизма, условия, благоприятные для проявления канцерогенности одних факторов и неблагоприятные для других. Этим можно объяснить существование органотропных канцерогенов.
5.Способностью подавлять тканевое дыхание и иммунные реакции.
6.Усилением образования опухолей (синканцерогенез) при воздействии нескольких канцерогенных факторов. Иногда факторы, сами не являющиеся канцерогенными, способны усиливать действие канцерогенов. Такое явление называется коканцерогенезом, а факторы, вызывающие его, — коканцерогенами.
Химические канцерогены.Через 15 лет после опытов Ямагива и Ишикава в 1930 г. Кук, Хьюитт и Хайджер из 2 т каменноугольной смолы получили 50 г химически чистого 3,4-бензпирена, оказавшегося сильным канцерогеном. Еще ранее, в 1929 г. Кук синтезировал очень активный канцероген 1,2,5,6-дибензантрацен (ДВА). С тех пор началось изучение химически чистых канцерогенных веществ. Была установлена канцерогенность многих соединений, относящихся к самым различным классам.
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ). К ним относятся 3,4-бензпирен, ДВА и 9,10-диметил-1,2-бензантрацен (ДМБА). Путем обработки желчных кислот был получен сильный канцероген — метилхолантрен. Синтез этого канцерогена впервые навел на мысль о возможной канцерогенности некоторых биологических продуктов, вырабатываемых самим организмом, что впоследствии и подтвердилось.
Канцерогенные ПАУ оказывают в основном местное канцерогенное действие: при введении под кожу они вызывают саркому, при нанесении на кожу — рак. При введении, обеспечивающем распространение канцерогена по организму, ПАУ вызывают образование опухоли в органах, в которых они накапливаются: при выделении их с молоком образуются опухоли молочных желез, с мочой — опухоли почек и лоханок, сальными железами кожи — опухоли кожи.
Некоторые ПАУ являются очень сильными канцерогенами: 0,2 — 0,5 мг ДМБА при подкожном введении мышам практически у всех животных вызывали развитие опухолей. Более сильным канцерогеном является 20-метилхолантрен.
Применяя методы квантовой органической химии, Пюльман определял плотность электронного облака в молекулярных структурах ПАУ. Оказалось, что если какое-нибудь производное антрацена или фенантрена обладает канцерогенной активностью, то возле определенного радикала в одном и том же месте основной циклической структуры наблюдается повышенная плотность электронного облака, достигающая 1,2е. Эта зона в молекуле углеводорода получила название К-района (от нем. Krebs — рак). В дальнейшем теоретически было вычислено, в каких производных антраценового ряда электронная плотность в К-районе имеет значение, соответствующее канцерогенности. Экспериментально этот расчет подтвердился в основном для антраценового и фенантренового рядов.
Канцерогенные ПАУ широко распространены в среде обитания человека, поскольку они зачастую являются продуктами неполного сгорания. ПАУ образуются при температуре 400 — 600°С (температура горения табака в сигарете), содержатся в дыме и смоле табака, в пережаренном масле, в выхлопных газах, в копченых продуктах, а также в нефти, битуме, асфальте. У крыс, находившихся во время эксперимента на асфальтированной магистрали, опухоли легких развились в большем числе случаев по сравнению с мышами, помещенными на проселочной дороге.
Во время длительных наблюдений за курящими людьми было установлено, что частота развития рака легких и верхних дыхательных путей пропорциональна числу выкуренных папирос и латентный период составляет в среднем 10 лет. Вероятность заболевания таким раком в несколько десятков раз выше у курящих по сравнению с некурящими.
Канцерогенные аминоазосоединения и амины обладают выраженной органотропностью. Диметиламиноазобензол (ДАБ) в эксперименте вызывает рак печени в 80% случаев независимо от пути введения этого вещества в организм. Аналогичным действием обладает ортоаминоазотолуол. β-Нафтиламин у человека и животных вызывает рак мочевого пузыря. Органотропность канцерогенных веществ объясняют образованием в пораженном органе активных веществ из менее активных предшественников. Канцерогенное действие β-нафтиламина проявляется действием его метаболитов — 2-аминонафтол-1 и 2-нафтилоксиамина.
В дальнейшем была открыта новая группа канцерогенов — нитрозамины. Особенностью этих веществ также является органотропность, которая может изменяться вследствие относительно небольших Перестроек в молекуле. Так, диэтилнитрозамин вызывает преимущественно рак печени и пищевода, метилнитрозомочевина — образование опухолей Головного мозга, триметилнитрозомочевина — развитие опухолей головного мозга и периферической нервной системы.
Установлено, что нитрозамины образуются в желудке человека из неканцерогенных предшественников (нитритов и аминов) в присутствии соляной кислоты. Нитриты, например нитрит натрия, и амины (аминокислоты, амидопирин), попадая в организм с пищей, образуют нитрозамины, вызывая у 80 — 100% подопытных животных развитие опухолей.
В последнее время обнаружено много канцерогенов биологического происхождения. Они вырабатываются в организме, встречаются в составе пищи и среди веществ, используемых в медицине и на производстве. Гриб Aspergillus flavum синтезирует афлатоксин — вещество, которое обладает резко выраженными канцерогенными свойствами. Дозы афлатоксина, вызывающие развитие опухолей печени, очень малы — ниже, чем дозы азокрасителей, таких как ДАБ. В дождливое лето весь урожай земляных орехов (арахиса) бывает заражен грибом, продуцирующим афлатоксин. Гриб паразитирует также на кукурузе, рисе, яйцах, порошковом молоке. Еще более распространен Aspergillus nidulans, который вырабатывает канцерогенный стеригматоцистин.
Поскольку механизм канцерогенеза связан с нарушением регуляции клеточного деления, можно предположить, что вещества или факторы, стимулирующие в нормальных условиях клеточное деление, в условиях патологии способны нарушать его регуляцию. Это относится прежде всего к гормонам. Гонадотропные гормоны гипофиза вызывают в яичнике пролиферацию клеток фолликула. Продуцируемые этими клетками эстрогены по принципу обратной связи тормозят выработку фоллитропина. После пересадки яичника в селезенку с одновременным удалением второго яичника пересаженный яичник постоянно подвергается интенсивной стимуляции фоллитропином, вызывающим в нем в 80% случаев развитие опухоли. Это свидетельствует о том, что собственные гормоны, образующиеся в повышенном количестве и сильнее обычного атакующие орган-мишень, могут вызвать образование в нем опухоли.
Установлено, что причиной развития спонтанных опухолей, обнаруженных у животных, являются опухолеродные вирусы, причем в основном содержащие РНК. При классификации онкогенных вирусов учитываются следующие признаки: тип нуклеиновой кислоты, входящей в состав вируса (РНК или ДНК), место и способ размножения вируса в клетке, форма. Различают 4 группы вирусов.
1. РНК-содержащие вирусы спиралевидной формы, которые размножаются в цитоплазме. К ним относятся вирусы лейкоза мышей и кур, саркомы Рауса, вирус молока, открытый Биттнером и др.
2. РНК-содержащие вирусы полиэдральной формы. Вирусы всех групп, содержащих РНК, называют онкорнавирусами (онкогенными, содержащими РНК) или ретровирусами (из-за способности передавать информацию в обратном направлении — от РНК к ДНК).
3. ДНК-содержащие вирусы полиэдральной формы, они размножаются в ядрах клеток. К ним относятся вирусы папилломы кроликов, полиомы, бородавки человека, вакуолизирующий вирус обезьян-SV40. Свойства этих вирусов настолько типичны для всей группы, что их объединяют под общим названием papova (папова), происходящим от начальных букв названий опухолей и функциональных изменений (papilloma, polioma, vacuolisation).
4. Крупные ДНК-содержащие вирусы. Они размножаются в цитоплазме, образуя характерные клеточные включения. Из опухолеродных в данную группу входят вирус фибромы Шоупа, вирус Яба, вирус контагиозного моллюска. Все они очень похожи на вирус оспы и вызывают чаще всего доброкачественные опухоли.
Большой интерес представляет вирус полиомы, детально изученный Стюартом и Эдди. Этот вирус содержит одну молекулу ДНК в виде двойного кольца или двойной линейной молекулы. Он может вызывать до 27 типов опухолей в различных тканях у семи видов млекопитающих (мыши, крысы,. кролики, хомяки и др.). При введении вируса новорожденным животным заболеваемость достигает 100%. С возрастом чувствительность к вирусу снижается: если вирус вводят мышам старше 14 дней, то опухоль не развивается. Из крови инфицированных животных можно выделить вирусную ДНК, способную к индукции опухолей.
Среди опухолей, образующих у человека и вызываемых, по-видимому, вирусом, большой интерес представляет лимфома Беркитта, которая поражает подчелюстные лимфатические узлы у детей и распространена среди населения низменных районов Африки. Такая эпидемиологическая особенность обычно бывает связана с зоной обитания какого-либо переносчика инфекции, в данном случае, вероятно, одного из видов москитов.
Установлена связь вирусов с возникновением и развитием ряда распространенных опухолей человека: вируса герпеса и рака шейки матки; вируса гепатита В и гепатоцеллюлярной карциномы (рак печени, происходящий из гепатоцитов), аденовирусов и опухолей эпителия верхних дыхательных путей, с которыми оказался связанным также вирус Эпштейна— Барр (назофарингеальные опухоли), идентифицированный ранее как возбудитель В-клеточной лимфомы Беркитта. Впервые выделен ретровирус (онко-РНК С типа) из лейкозных клеток людей, страдающих кожной формой Т-лимфоцитарного лейкоза — лимфомы человека. Вирус назван HTLV (от англ. Human T Lymphoma Virus). Этот Т-клеточный лейкоз представляет собой инфекционное заболевание людей, заражение которых происходит при переливании крови. Имеется явная связь между онкогенными ДНК-содержащими вирусами папиллом и опухолями половых органов человека.
Р. Хюбнер и Д. Тодаро экспериментально показали, что онкорнавирусы в ДНК-форме имеются в хромосомах нормальных клеток. Но они не проявляют свое действие, возможно, благодаря функции генов-репрессоров клетки, подавляющих вирусный геном. При воздействии, например, химических канцерогенов эта неактивная ДНК (провирус) начинает функционировать как часть генома клетки, вызывая преобразование здоровой клетки в опухолевую (рис. 13.1).
Физические канцерогены. Канцерогенным действием обладают такие физические факторы, как ионизирующая радиация, ультрафиолетовые лучи, возможно, тепловая энергия, ультразвук. Кроме того, физические факторы могут играть роль син- или коканцерогенов.
Канцерогенное действие ультрафиолетовых лучей наблюдали в опыте на животных. Ежедневное 5-часовое пребывание лабораторных крыс на ярком солнце привело через 10 мес после этого к развитию у многих животных опухолей кожи. Опухоли развиваются часто под действием рентгеновских лучей и при введении в организм радиоактивных изотопов.
У человека наблюдаются профессиональные опухолевые заболевания, вызванные действием ионизирующей радиации: рак рентгенологов, рак легких у горняков, работающих в копях с радиоактивными рудами.
Трагичны последствия атомных взрывов в Хиросиме и Нагасаки. Среди 18 тыс. жителей Хиросимы, находившихся вблизи от эпицентра взрыва и оставшихся в живых, существенно увеличилась заболеваемость лейкозом.
Интерес представляет сочетанное действие физических канцерогенных факторов с другими — химическими, биологическими. Обнаружено, что сочетанное действие ионизирующей радиации и химических канцерогенов в низких дозах обусловливает необычно сильную индукцию опухолей, непропорциональную дозам этих факторов, в которых они вызывают только небольшое количество опухолей, если действуют врозь.
Установлена также канцерогенная роль длительного механического воздействия на ткань. В 1948 г. Б. Оппенгеймер, Э. Оппенгеймер и Стоун обнаружили, что у крыс, которым для создания почечной гипертензии почки обернули целлофаном, развилась саркома. Имплантация пластмассовых пластинок показала, что возле пластинок размером 0,5x0,5 см и выше индуцируются злокачественные соединительно-тканные опухоли, тогда как введение порошка из этой же пластмассы не вызывало образование опухолей. Вероятно, металлические или пластмассовые пластинки препятствуют завершению пролиферативной стадии воспаления, что приводит к избыточному накоплению индукторов размножения, вызывающих образование опухоли.
www.ronl.ru
ГОУ ВПО Нижгма Минздравсоцразвития России
Реферат
на тему:
«Канцерогенные вещества в окружающей среде как фактор риска развития онкологических заболеваний»
Выполнила: студентка педиатрического ф-та
415 группы
Антипова Ольга Александровна
Проверил: Трофимов Анатолий Васильевич
2011 год
Содержание
1.Введение
2.Химический канцерогенез
3. Вирусный канцерогенез
4. Радиационный канцерогенез
5. Профессиональный рак
Введение
Злокачественные новообразования (ЗН) - их выявление, лечение и профилактика - многоплановая проблема. В ней сфокусированы медико-биологические, демографические, технико-экономические и другие вопросы, прямо или косвенно связанные с ростом поражаемости населения этими заболеваниями и наносимым социальным ущербом. Они требуют для своего решения объединения усилий различных специалистов, разрабатывающих научные и другие аспекты этой проблемы. К ней приковано внимание практических врачей разного профиля.
Многофакторность причин и широкая распространенность ЗН привела к необходимости отнести их к так называемым стохастическим эффектам (stochasis - от греч. «догадка»), т.е. случайным (=вероятностным), которые точно предсказать во времени невозможно, но которые при определенных обстоятельствах встречаются со статистически доказанной повышенной частотой.
Заболеваемость ЗН в России в стандартизованных показателях за 1980-1995 гг выросла среди мужчин с 252,9 до 273,6, а среди женщин - с 158,0 до 170,3 на 100 000 лиц соответствующего пола. В 1999 г. было заврегистрировано 441 тыс. вновь выявленных случаев ЗН. В указанном году погибло от этой причины 295 тыс. - около 14% от всех причин смерти. У мужчин основными причинами смерти от ЗН были рак легкого (30,9%) и желудка (15,8%), у женщин - рак молочной железы (РМЖ) (16,1%) и желудка (14,5%). Среди лиц трудоспособного возраста ЗН ответственны за потерю 9,5 лет жизни для каждого умершего мужчины и 8,7 лет для каждой женщины. В трудоспособном населении максимальные потери человеко-лет жизни связаны со смертностью от рака легкого, желудка, молочной железы, шейки матки и гемобластозов.
Для эффективного лечения онкологических больных большое значение имеет раняя диагностика ЗН. В России доля больных, выявленных с I-II стадиями заболевания составляет 38,6% от числа всех заболевших. Этот показатель колеблется от 18,1-20,7% при раке пищевода, легкого, желудка и ободочной кишки; до 57,5-93,4% - при ЗН кожи, молочной и щитовидной желез, шейки и тела матки. Число больных, выявленных с IV стадией составляет 24,6%, т.е. большая доля заболевших выявляется в запущенных стадиях заболевания.
Недостаточна выявляемость ЗН на профилактических осмотрах. Она в среднем по стране составляет 9,2%. Таким образом, очевидна необходимость более глубоких знаний врачей общей сети, гигиенистов, профпатологов об основных факторах, способствующих возникновению и развитию ЗН, для их профилактики и ранней диагностики.
Химический канцерогенез
Канцерогенами называются химические вещества, воздействие которых достоверно увеличивает частоту возникновения опухолей или сокращает период их развития у человека или животных.
Судьба этих веществ в организме, как и других ксенобиотиков, подчиняется общим законам токсикокинетики. Однако в действии на организм им присущ ряд особенностей. Так, развивающиеся под их влиянием эффекты носят отсроченный характер и являются следствием, как правило, длительного кумулятивного действия в малых дозах. Активность рассматриваемой группы веществ в отношении молекул - носителей наследственности в известной степени уникальна.
Первым, кто осознал возможность химической этиологии рака, был Percival Pott. В 1775 году им описан рак мошонки у ряда пациентов. Все они били трубочистами, что и натолкнуло доктора Pott на мысль, что длительный контакт кожи с сажей, может приводить к развитию рака. 100 лет спустя высокая частота рака кожи была выявлена у немецких рабочих, имевших длительный контакт с каменноугольной смолой - основным ингредиентом сажи. Позже было установлено, что веществами, содержащимися в смолах, и обладающими канцерогенной активностью, являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).
В 1935 году была доказана канцерогенная активность целого ряда азокрасителей. В 1937 году в опытах на собаках удалось показать, что ароматические амины, и в частности 2-нафтиламин, способны вызывать опухоли мочевого пузыря. Высокая частота случаев этого новообразования у рабочих, контактировавших с некоторыми красителями, была показана ещё в 19 веке.
Следует различать понятия "канцерогенная активность" ("канцерогенность") и "канцерогенная опасность" вещества. Канцерогенная активность свидетельствует о способности вещества индуцировать развитие злокачественных новообразований, позволяет осуществлять сравнение веществ по этому признаку при непосредственном воздействии их на биологический объект. Канцерогенная опасность включает в себя дополнительные условия: распространенность вещества, возможность контакта с ним, его стабильность в окружающей среде или в местах потенциальных контактов и др.
Происхождение канцерогенов
Природные канцерогены, это вещества, содержание которых в среде не зависит от деятельности человека. Их вклад в онкозаболеваемость считается незначительным. Так, установлено, что ежесуточно на поверхность Земли выседает около 170 т метеоритной пыли, в составе которой обнаруживаются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).
На планете в настоящее время действует около 520 вулканов, их ежегодный выброс составляет 3-6 млрд. т химических веществ (аэрозоли, пепел, лава, газы). С пеплом в атмосферу может поступить до 12-24 т только одного бенз(а)пирена, не считая других ПАУ.
Обнаружены и описаны природные источники таких канцерогенов как мышьяк, асбест, афлатоксины, радионуклиды и др. Так, значительное число злокачественных новообразований кожи наблюдается на юго-западном побережье острова Тайвань, где население потребляет воду с высоким содержанием мышьяка - до 1,8 мг/л (ПДК в России - 0,05 мг/л).
Иногда канцерогены естественного происхождения могут накапливаться в организмах живых существ и растениях и по пищевым цепям попадать в организм человека (токсины сине-зеленых водорослей, афлатоксины).
Канцерогены антропогенного происхождения появились тогда, когда люди научились пользоваться огнем (около 500 тыс. лет назад). По-видимому, первыми искусственными канцерогенами были продукты пиролиза белков. Накопление канцерогенов в биосфере возрастало параллельно интенсификации промышленного производства. Процесс ускорился в последние десятилетия ХХ века. Например, производство бензола, вызывающего у людей лейкозы, составляет ежегодно 12 млн. т. Полихлорированных бифенилов произведено к настоящему времени 1,2 млн. т. Несмотря на запрещение выпуска и использования ПХБ их концентрация во всех средах биосферы и биообъектах не снижается. Суммарное поступление этих токсикантов в окружающую среду достигает 35% от произведенной массы. Из этого количества лишь 4% подвергается естественной деградации.
Степень доказанности канцерогенной активности вещества
Наиболее полный перечень веществ, исследованных на их канцерогенную активность, и соответственно их классификация принадлежит Международному Агентству Изучения Рака (МАИР, Лион, Франция). В нем представлены данные по более чем 800 соединениям. Список непрерывно пополняется.
Первая группа включает вещества, производственные или иные факторы, для которых имеются безусловные доказательства опасности возникновения опухолей у человека, то есть как минимум убедительные эпидемиологические данные. В эту группу вошло более 60 факторов, причем не только отдельные соединения, применяющиеся в быту, медицине, сельском хозяйстве, промышленности, но и сами производственные условия.
Вторая группа включает те факторы, которые "вероятно" (т.е. с высокой степенью доказанности) или "возможно" (с меньшей степенью доказанности) канцерогенны для человека. Эта группа делится на 2 подгруппы: 2А - 51 фактор (акрилонитрил, формальдегид, диметилсульфат, нитрозодиэтиламин и др.) и 2Б - 192 фактора (кобальт, ДДТ, акриламид, нитропирены, ПХБ и др.).
Третья группа включает 446 химических веществ, которые сегодня, на основании имеющихся данных, не могут быть отнесены к факторам канцерогенного риска для человека.
Четвертая группа - агенты, для которых существуют убедительные доказательства отсутствия канцерогенной опасности для человека (до недавнего времени здесь числилось только одно вещество - капролактам).
Перечень МАИР постоянно изменяется в результате проведения все новых и новых исследований. Он носит рекомендательный, а не обязательный характер.
Вещества с доказанной для человека канцерогенностью.
4-аминодифенил. В настоящее время производство его запрещено, но ранее он использовался в резиновой промышленности в качестве высокоэффективного антиоксиданта. Встречается в виде примеси в анилине и дифениламине. В небольшом количестве содержится в табачном дыме.
У 11% рабочих, имевших с ним производственный контакт в течение 1,5-19 лет, был обнаружен рак мочевого пузыря.
Асбесты. Асбест - широко распространенный в природе волокнистый силикат, входящий в группу минералов серпентина (белый асбест) и разновидностей амфибола - крокидолита (голубой асбест), амозита (коричневый асбест) и др. В различных месторождениях химический состав его близок, хотя и не идентичен; неодинаковы длина и диаметр отдельных волокон, их прочность. Широко распространен в производственной и окружающей среде.
Асбест применяют в более, чем 3000 изделий, из которых главные - асбестоцементные листы и трубы, фрикционные, изоляционные и другие материалы для полов, перекрытий, прокладок. Наибольшее количество асбеста (до 2-х третей) используют в строительной промышленности. Содержание асбеста в изделии не обязательно указывает на его опасность для здоровья, так как во многих из них волокна прочно связаны с матриксом или инкапсулированы. Потенциально опасны для здоровья свободные волокна, появляющиеся, например, при сверлении или распиливании асбоцементных листов.
Рабочие подвергаются воздействию пыли асбеста при добыче и обогащении асбестовых руд, изготовлении, транспортировке и использовании материалов и/или содержащих его изделий, в судостроении, при сносе или ремонте установок, зданий и сооружений, построенных с применением асбестосодержащих материалов.
Канцерогенная опасность асбеста доказана клиническими, эпидемиологическими и экспериментальными исследованиями в России и ряде других странах. Профессиональная экспозиция к асбестам амфиболовой группы и несколько в меньшеей степени к хризотилу ведет к повышенному риску возникновения рака легкого. Кроме того, возможно развитие мезотелиомы плевры и брюшины, учащение рака органов желудочно-кишечного тракта, гортани. Асбест, особенно жестких длинноволокнистых сортов, может вызывать у рабочих эпидермиты, дерматиты, асбестовые папилломы.
Эпидемиологические данные свидетельствуют, что при комплексном воздействии курения и пыли асбеста риск рака легкого возрастает в прямой зависимости от интенсивности обоих факторов.
Афлатоксины (В1, а также природная смесь афлатоксинов). Афлатоксины - вещества, обладающие токсическими и канцерогенными свойствами. Вырабатываются некоторыми плесневыми грибами, которые встречаются повсеместно. Масштабы загрязнения ими пищевых продуктов и кормов для животных весьма значительны. В больших концентрациях их находят в арахисе и плодах других масличных культур, кукурузе, семенах хлопчатника, древесных орехах.
Случаи воздействия афлатоксинов на человека в производственных условиях единичны - в основном на фабриках по размолу арахиса и семян других масличных культур, а также при лабораторной очистке афлатоксинов для научно-исследовательских работ. При этом отмечались как случаи гепатита, так и рака печени.
В когортном исследовании служащих, осуществлявших в прошлом (за 10 лет до постановки диагноза) приемку загрязненных афлатоксинами импортированных продуктов, выявлено существенное превышение частоты первичного рака печени. По мнению экспертов МАИР, природная смесь афлатоксинов безусловно канцерогенна для человека.
Бензидин - полупродукт в производстве большого числа азокрасителей. Определяется в воздухе, сточных водах предприятий по получению и применению этих красителей. Контакт с ним может происходить и при работе в лабораториях (исследование крови, снятие отпечатков пальцев).
Бензидин бладает как местным так и резорбтивным действием. Связь между профессиональным контактом с ним и раком мочевого пузыря доказана - в основном при стаже работы 15 лет и более.
В России производство бензидина запрещено.
Бензол является составной частью нефти, многих видов топлива. Может присутствовать в виде примесей в органических растворителях, масляных красках. В нашей стране запрещено использование бензола в окрашивающих составах.
Применяется, главным образом, для производства этилбензола, фенола, нитробензола, анилина и других веществ. Профессиональный контакт с ним имеет место на многих производствах. Поступает в организм через органы дыхания и кожу.
Частота лейкозов среди работающих в контакте с бензолом в десятки раз превышает данные по статистике лейкозов.
Бисхлорметиловый и хлорметиловый (технические) эфиры являются промежуточными продуктами в синтезе ряда органических соединений и в свободном состоянии не встречаются.
Они повышают риск заболевания раком легких, величина которого коррелирует с интенсивностью и длительностью воздействия. Увеличение смертности от рака органов дыхания наиболее значительно среди рабочих старше 55 лет, средний латентный период развития заболевания - 16 лет.
referat911.ru
Содержание
Введение
Канцерогенез — это механизм реализации внешних и внутренних факторов, которые служат причиной трансформации нормальной клетки в раковую, оказывают содействие росту и распространению злокачественного новообразования, а это заболевание, характеризующееся появлением бесконтрольно делящихся клеток, способных к инвазии в прилежащие ткани и метастазированию в отдаленные органы. Болезнь связана с нарушением пролиферации и дифференцировки клеток вследствие генетических нарушений. Более простым определением канцерогенеза является процесс развития опухолей любого типа.
В переводе с латинского канцерогенез — cancerogenesis; cancer — рак + др. греч. гЭнеуйт — зарождение, развитие; то есть это сложный патофизиологический процесс зарождения и развития опухоли (синоним канцерогенеза — онкогенез) что является еще одним из определений канцерогенеза.
Рак впервые описан в египетском папирусе примерно 1600 года до н.э. В папирусе описано несколько форм рака молочной железы и сообщается, что от этой болезни нет лечения. Название «рак» произошло от введённого Гиппократом (460−370 годы до н.э.) термина «карцинома» обозначавшего злокачественную опухоль с перифокальным воспалением. (Гиппократ назвал опухоль карциномой, потому что она внешне напоминает краба.) Так же Гиппократ описал несколько видов рака. Он же предложил термин онкос. Римский врач Авл Корнелий Цельс в I веке до н.э. предложил на ранней стадии лечить рак удалением опухоли, а на поздних — не лечить никак. Гален использовал слово «oncos» для описания всех опухолей, что и дало современный корень слову онкология. [10]
В организме человека 1015 клеток. В течение жизни происходит их обновление в объеме, равном 10 объемам человеческого тела. Из этого становится понятным, что только тонкая сбалансированность процессов пролиферации, дифференцировки и апоптоза позволяет поддерживать нормальное развитие и функционирование всех органов и тканей. Пролиферация обеспечивает воспроизведение клеток, дифференцировка — приобретение ими индивидуальных черт и способности к специализированным видам деятельности, а апоптоз — разрушение старых и поврежденных клеток. Так как канцерогенез — это комплексный многоступенчатый процесс, включающий изменения не менее чем в 10 генетических факторах, каждый из которых является скорость лимитирующим. В организме носителя каждая стадия процесса представляет собой физиологический барьер, который должен быть преодолен клеткой, прогрессирующей в сторону малигнизации (злокачественной трансформации). Существование множественности барьеров указывает на то, что малигнизация — явление редкое.
Как причина смерти населения рак занимает второе место после сердечнососудистых болезней. Существует более 100 видов рака, хотя пять из них: рак легкого, молочной железы, толстой кишки, предстательной железы и матки — составляют более 50% от всех впервые диагностируемых случаев. В зависимости от способности к распространению опухоли делят на доброкачественные, или локальные, не обладающие способностью прорастать в соседние ткани, и злокачественные, способные к инвазии и метастазированию в другие органы. Изучение процесса канцерогенеза является ключевым моментом для понимания природы опухолей. [9]
В связи с этим цель курсовой работы: изучить факторы канцерогенеза влияющие на развитие опухолевых процессов у человека.
Задачи работы:
провести анализ современной литературы по проблеме исследования;
охарактеризовать основные факторы канцерогенеза;
рассмотреть влияние факторов канцерогенеза на человека.
Глава 1. Классификация канцерогенных факторов влияющих на организм человека
Около 80% случаев, рака у людей, являются результатом воздействия факторов окружающей среды (см. таблицу № 1), под которыми понимают стиль жизни. Курение, производственные контакты с канцерогенами, пищевые продукты (зерновые, зараженные плесенью Aspergillus flavus, пищевые добавки, содержащие нитриты и вторичные амины), заболевания, увеличивающие риск развития опухолей так, цирроз печени в ряде случаев ведет к развитию гепатоцеллюлярной карциномы, а язвенный колит — аденокарциномы толстой кишки и т. д.
Таблица № 1. Факторы вызывающие инвазивную опухоль
Склонность к опухолеобразованию может стимулироваться возрастом и наследственными изменениями генома. Например, предрасположенность к ретинобластоме или множественному полипозу толстой кишки наследуется как аутосомно-доминантный признак, а нестабильность хромосомной ДНК — как аутосомно-рецессивный. [5], [2]
Физические, химические и биологические воздействия, вызывающие трансформацию клеток, называют канцерогенными воздействиями.
1.1 Биологические факторы
На данный момент известно большое количество факторов, способствующих канцерогенезу и одними из них являются биологические факторы. В начале 20 века активно развивалась и пропагандировалась инфекционная теория развития злокачественных новообразований, которая в то время была отвергнута. Во второй половине 20 века с развитием медицинской и микробиологической науки к этой проблеме вернулись вновь. Результатом исследований было открытие нескольких вирусов, способных прямо или опосредованно вызывать возникновение злокачественных опухолей как у животных, так и у человека.
Далеко не все раковые заболевания вызваны вирусами. Но связь их с некоторыми формами опухолей несомненна. Так, рак шейки матки ассоциирован с заражением вирусом папилломы человека (ВПЧ) 16 и 18 типов, вирус Эпштйен-Барра может способствовать развитию лимфом. Хроническое инфицирование вирусами гепатитов В и С (особенно!) очень часто провоцирует развитие цирроза печени с исходом в рак печени. Попадая в организм человека, вирусы активно взаимодействуют с его ДНК, что в некоторых случаях вызывает трансформацию собственных протоонкогенов человека в онкогены. [10] Геном некоторых вирусов (ретровирусы) содержит высоко активные онкогены, активирующиеся после включения ДНК вируса в ДНК клеток человека.
Данные о роли вирусов в развитии опухолей были получены в начале XX столетия. Так, в 1908 г. ученые вызвали лейкоз у кур воздействием бесклеточного экстракта из опухолевых клеток, а в 1910 г. был описан первый онкогенный вирус, способный инициировать саркому у кур. В 1968 г. Л. А. Зильбер сформулировал вирусно-генетическую теорию возникновения неоплазм под действием онкогенных вирусов. Вирусный канцерогенез первоначально был описан только у птиц и животных. В последнее время получены данные об участии вирусов в развитии некоторых опухолей у человека: ДНК-содержащего вируса Эпштейна — Барр в развитии лимфомы Беркитта, о которой говорилось выше, и назофарингеальной карциномы, ДНК папилломавируса — рака кожи и гениталий; РНК-содержащих вирусов: иммунодефицита человека HIV в возникновении сарком, Т-клеточного лимфотропного вируса HLTV 1 как причины некоторых видов Т-клеточных лимфом и лейкемий и др.
ДНК-содержащие вирусы частично или полностью встраиваются в клеточный геном человека, экспрессируют вирусные гены и образующиеся белки в ядре, нарушают реализацию клеточной программы. Так, Т-антиген вирусов SV40 и полиомы, Е7 вируса папилломы человека связываются и инактивируют белки-репрессоры опухолей Rb и / или р53.
К ДНК-онковирусам относят также вирус герпеса, аденовирус, паповавирус, вирус ветряной оспы. Как правило, эти вирусы вызывают инфекционные болезни и лишь в одном из миллиона случаев — злокачественную трансформацию.
ДНК-содержащий вирус гепатита В является причиной рака печени, от которого в мире умирает ежегодно около 500 000 человек, хотя и в этом случае инфицирование, как правило, происходит за 20−25 лет до возникновения опухоли.
РНК-онковирусы являются ретровирусами. В 1976 г. при помощи техники рекомбинантных ДНК в ретровирусе саркомы Рауса была расшифрована структура генетического материала и наряду с тремя обычно встречающимися у всех вирусов генами обнаружен ген, ответственный за злокачественную трансформацию и названный src-онкогеном. Показано, что если src-ген встраивается в геном нормальных клеток, растущих в культуре, то они теряют способность к контактному торможению и приобретают все свойства трансформированных клеток.
В 1989 г. Д. Бишоп и Г. Вармус на РНК-содержащих вирусах установили, что онкогены не присущи вирусам исходно, но заимствованы из генома тех клеток, в которых они обитают. [7]
За время существования в составе вирусного генома они подвергаются многочисленным мутациям и приобретают онкогенные свойства. В некоторых случаях вирусы не содержат онкогенов, но достаточно случайного внедрения в геном человека чужеродного генетического материала, содержащего энхансеры, или усилители транскрипции, чтобы поменялась экспрессия соседних с ним генов хозяина и произошла их трансформация.
Исследования структуры генома млекопитающих и человека показали, что в эукариотических клетках гены, кодирующие ФР, рФР, транскрипционные факторы и другие белки, вовлеченные в регуляцию роста и дифференцировки, являются структурными аналогами онкогенов, т. е. теми исходными генами, из которых онкогены возникли. Эти нормальные клеточные гены, прототипы онкогенов, не обладают трансформирующими свойствами и их называют протоонкогенами. [11]
В настоящее время изучены десятки вирусных онкогенов (таблица 2), из которых более 50% кодируют в клетках тирозиновые протеинкиназы (тир-ПК), а остальные содержат информацию о различных функционально активных белках: укороченном факторе роста тромбоцитов (ФРТ), укороченном рецепторе эпидермального фактора роста (рЭФР), ДНК-связывающих, ГТФ-связывающих и некоторых других регуляторных белках.
Кроме вирусных онкогенов к биологическим факторам относится и наследственность. Наследственные заболевания, предрасполагающие к канцерогенезу, касаются не только репарации ДНК.
Наиболее четко предрасположенность к злокачественному росту проявляется у лиц с измененной структурой регуляторных генов — протоонкогенов и генов-супрессоров опухолевого роста (антионкогенов), а также генов-мутаторов.
Таблица 2. Примеры онкогенных вирусов и их свойства
Класс вируса | Тип вируса | Размер генома т.п. н | Онкогены | Происхождение онкогена | Действие онкогена | |
Вирус полиомы | дцДНК | 5−6 | Т-антигены | Ранний вирусный ген | Инактивация РСГ | |
Вирус папилломы (HPV) | дцДНК | 8 | Е6 и Е7 | Ранний вирусный ген | Инактивация РСГ | |
Аденовирус | дцДНК | 37 | Е1А и Е1В | Ранний вирусный ген | Инактивация РСГ | |
Ретровирус | оцРНК | 6−9 | Индивидуальные | Клеточное | Активация ПО | |
Вирус Эпштейна-Барра | дцДНК | 160 | BNLF-1 | Летальный вирусный ген | Инактивация РСГ | |
В норме протоонкогены участвуют во многих основных процессах, главными из которых являются регуляция клеточного цикла, роста и дифференцировки клеток. Нарушение структуры этих генов, повышающее продукцию их белков, приводит к неконтролируемому размножению клеток и их атипичному росту. Такой же эффект вызывают и мутации, отменяющие функции антионкогенов. Нарушение структуры генов-мутаторов увеличивает общую частоту мутирования.
Для людей с врожденными дефектами этих генов обычные условия жизни являются непереносимыми, поскольку даже фоновый уровень канцерогенных воздействий вызывает у них опухолевый рост.
Насколько увеличивается при этом вероятность злокачественного превращения, ярче всего видно на примере ретинобластомы у детей с врожденной мутацией в гене-супрессоре опухолевого роста Rb. Работа этого гена, регулирующего вход и продвижение по S-фазе клеточного цикла, прекращается, если мутации инактивируют оба его аллеля.
У детей, унаследовавших один мутантный аллель, злокачественная опухоль сетчатки развивается в том случае, если и второй аллель инактивируется мутацией от какого-либо внешнего воздействия. У таких детей опухоли возникают с частотой до 90%, в то время как среди детей с нормальной наследственностью эта опухоль возникает в 30 000 раз реже.
Так как генетический полиморфизм систем метаболизма канцерогенов и репарации ДНК не зависят друг от друга, канцерогенный риск в каждом конкретном случае определяется многими переменными, т. е. сочетанием баланса активации/детоксикации проканцерогенов с различной эффективностью работы ферментов восстановления ДНК. При этом конечный высокий уровень образования канцерогенных метаболитов не всегда может быть показателем повышенного канцерогенного риска, поскольку он может сочетаться с высокой активностью систем восстановления ДНК, и наоборот. [10], [8]
По еще одной из классификаций выделяют следующие биологические факторы, способствующие канцерогенезу:
I. Наследственная предрасположенность. Наличие семейных форм рака, когда среди членов одной семьи в нескольких поколениях выявляется рак одной и той же локализации. Так, наличие у матери рака молочной железы повышает риск обнаружения рака этой локализации у пробанда в 5 раз, а наличие у матери и сестры — в 10 — 15 раз.
В большинстве случаев наследственная предрасположенность к раку у человека органоспецифична и передается полигенно.
II. Иммунодепрессия. Защита организма от растущей опухоли обеспечивается механизмами клеточного и — в меньшей степени — гуморального иммунитета. Иммунная система распознает раковые клетки, вызывает их разрушение либо сдерживает размножение, ингибируя фазу промоции.
Моноциты и макрофаги осуществляют специфический киллинг раковых клеток после их распознавания Т-лимфоцитами. К-клетки (нулевые лимфоциты и особые клетки моноцитарного ряда) уничтожают опухолевые клетки, нагруженные цитотоксическими антителами (IgM).
Любая иммунодепрессия способствует опухолевому росту. Иммунодефицитные состояния различного генеза (особенно с дефектом Т-системы) предрасполагают к возникновению опухолей. Так, наиболее часто наблюдается развитие рака молочной железы на фоне снижения и клеточного, и гуморального звеньев иммунной защиты. [14]
III. Определенный эндокринный фон. В процессе канцерогенеза важную роль играют гормоны, способные стимулировать рост клеток. Это — соматолиберин и СТГ, пролактолиберин и пролактин, тиролиберин и ТТГ, меланолиберин и меланотропный гормон, гонадолиберины, эстрогены. Избыток этих гормонов, как и нарушение баланса между ними, создает условия, способствующие развитию опухолей. Примером могут служить рак молочной железы, возникающий на фоне избытка эстрогенов, рак щитовидной железы при избытке ТТГ и т. п.
IV. Хронические воспалительные и вялотекущие пролиферативные процессы. При названных патологических состояниях создается благоприятный фон для действия канцерогенных факторов.
V. Пожилой возраст. Опухоли — это заболевания в основном пожилых людей. Если принять во внимание, что развитие опухоли — это многостадийный процесс возникновения, накопления и реализации генетических изменений и отбора измененных клеток, становится понятным, что с возрастом повышается вероятность «накопить» необходимое количество мутаций. [3]
1.2 Химические факторы
В природе существует несколько миллионов природных и синтезированных человеком химических веществ и соединений. Человек активно контактирует с десятками тысяч таких веществ. Среди множества химических агентов, несомненно, канцерогенными признаны несколько десятков. Они присутствуют в окружающей среде, выделяются в процессе промышленного производства или являются продуктами жизнедеятельности живых организмов.
Химические канцерогены могут оказывать свое действие сами по себе (так называемые прямые канцерогены) или нуждаются для этого в активации (это происходит в процессе обмена веществ в организме человека). К таким химическим веществам относятся: полициклические ароматические углеводороды, ароматические амины (рис 1.) и аминоазосоединения (2_нафтиламин, 2_ацетиламинофлуорен), нитрозамины и амиды, афлотоксины, некоторые лекарственные препараты, являющиеся алкилирующими или ацилирующими агентами (циклофосфамид, бисульфат, диэтилстильбэстрол и др. [9] Большинство из указанных соединений сами по себе не являются канцерогенами, но превращаются в них, подвергаясь в печени воздействию ферментов универсальной системы детоксикации ксенобиотиков. Образуются эпоксиды, свободные радикалы, ионы карбония или катионы, активные электрофильные группы которых взаимодействуют с нуклеофильными центрами в молекулах ДНК, РНК или белков, нарушают функционирование генетического материала и вызывают возникновение неоплазм. [3]
Рис. 1
Химические канцерогены ответственны за возникновение до 80−90% всех злокачественных опухолей человека. Принято считать, что существуют 2 типа агентов, различающиеся по механизмам своего действия: инициаторы и промоторы. Действие инициаторов необратимо, действие промоторов до определенного момента обратимо. Оказалось, что большинство «сильных» канцерогенов обладают и инициирующими, и промоторными свойствами, а все промоторы, за редкими исключениями, проявляют канцерогенную активность, если их применять в высоких дозах и достаточно долго. Деление на инициаторы и промоторы в определенной степени соответствует делению канцерогенов на генотоксические и негенотоксические. [1]
Генотоксические канцерогены
Соединения этого класса взаимодействуют с компонентами генома клетки, вызывая мутации ДНК. Мутации приводят к изменению свойств продуктов генов, что в конечном итоге вызывает нерегулируемый рост потомков этих клеток. Генотоксические вещества могут быть разделены на 2 группы: прямодействующие канцерогены и соединения, не канцерогенные в исходной форме, но активирующиеся в клетке под действием соответствующих ферментов — непрямые канцерогены. [9]
Канцерогены прямого действия при растворении (в первую очередь, в воде) распадаются с образованием высокоактивных производных, содержащих избыточный положительный заряд (электрофильную группу).
К агентам такого рода относятся N-нитрозоалкилмочевины (НАМ), этил — и метил-метансульфонат (ММС), N-метил-N-нитронитрозогуанидин (МННГ) азотистый иприт, диэпоксибутан, бета-пропиолактон, этиленимин. Некоторые из них являются доказанными канцерогенами человека.
Канцерогены непрямого действия являются малореакционно способными соединениями. Факт включения остатков этих соединений в макромолекулы клетки ставил в тупик исследователей до тех пор, пока в 1956 г. супруги Миллер (J. and E. miller) не высказали предположения, что эти вещества в процессе метаболизма подвергаются ферментативной активации с образованием высокоактивных электрофильных метаболитов, способных взаимодействовать с нуклеофильными группами ДНК. [1], [2]
Негенотоксические канцерогены
К негенотоксическим канцерогенам относятся соединения различной химической структуры и различного механизма действия: промоторы двухстадийного канцерогенеза, пестициды, гормоны, волокнистые материалы, прочие соединения (нужно заметить, что и пестициды, и гормоны могут быть промоторами канцерогенеза).
Негенотоксические канцерогены часто называют канцерогенами промоторного типа. Промоторы должны воздействовать в высоких дозах, длительно, и, что очень важно, беспрерывно. Более или менее длительный перерыв в их применении сопровождается остановкой канцерогенеза (новые опухоли больше не появляются) или даже регрессией возникших опухолей. Они вызывают клеточную пролиферацию, тормозят апоптоз, нарушают взаимодействие между клетками. [2]
А так же среди химических канцерогенов выделяют отдельные группы:
1. Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — гетероциклические соединения, содержащие активные участки, способные взаимодействовать с молекулой ДНК (бензопирен, метилхолантрен и др.). ПАУ находятся в смоле и дыме (в том числе и в табачном), в выхлопных газах автомобилей, в пережаренных и копченых продуктах.
2. Ароматические амины и аминоазосоединения. Классическими представителями этой группы являются бензидиновые красители, а также анилин и его производные, используемые в лакокрасочной промышленности. Эти вещества являются примером канцерогенов резорбтивного действия.
Нитросоединения (НС) используются в народном хозяйстве в качестве консервантов пищевых продуктов, при синтезе красителей, лекарств, полимерных материалов, пестицидов и др.
канцерогенез опухолевый раковая клетка
Нитрозамины входят в группу канцерогенов «одной дозы», поскольку предполагается, что они способны вызывать опухолевую трансформацию клетки даже при однократном воздействии.
Металлы и металлоиды. Канцерогенным эффектом обладают некоторые минеральные вещества — никель, хром, мышьяк, кобальт, свинец и др. В эксперименте они вызывают опухоли на месте инъекции.
Некоторые вещества, используемые в качестве лекарственных средств, обладают канцерогенными свойствами. Это — фенацетин, фенобарбитал, диэтилстилбэстрол, эстрон, циклофосфамид, имуран, гидразид изопикотиновой кислоты и др. [7], [12]
Химические канцерогены биологического происхождения. К этой группе относятся афлатоксины — канцерогены «одной дозы».
Эндогенные бластомогенные вещества. К этой группе относятся канцерогены, образующиеся в самом организме в результате нарушения нормального метаболизма. Так, при нарушении метаболизма гормонов (эстрогенов, тироксина) образуются вещества, обладающие ко-канцерогенным эффектом. Доказаны бластомогенные свойства некоторых стероидов — метаболитов холестерина и желчных кислот. [3]
1.3 Физиологические факторы
К физиологическим факторам вызывающим канцерогенез относятся различные виды ионизирующей радиации (рентгеновские, альфа-лучи, элементарные частицы — протоны, нейтроны, альфа-, бета-частицы), а также ультрафиолетовое излучение. [6]
Ультрафиолетовое излучение играет роль в возникновении различных видов рака кожи, включая плоскоклеточный рак, базальноклеточный рак и злокачественную меланому. Ультрафиолетовый свет, как полагают, стимулирует формирование связей между пиримидиновыми основаниями в молекуле ДНК. В норме измененная молекула ДНК быстро восстанавливается. Рак развивается при неэффективном функционировании механизмов репарации ДНК, что наблюдается у пожилых людей и у людей с пигментной ксеродермой.
Рентгеновское излучение. В 1950-х гг. полагали, что увеличенный тимус является причиной обструкции дыхательных путей у грудных детей. Поэтому грудные дети с респираторным дистресс-синдромом подвергались лучевой терапии шеи для уменьшения размеров тимуса, что привело к возникновению у большого количества этих детей папиллярного рака щитовидной железы через 15−25 лет. [4] Одним из осложнений радиотерапии злокачественных опухолей является развитие индуцированных излучением злокачественных новообразований, обычно сарком, через 10−30 лет после лучевой терапии.
Радиоизотопы. Радиоактивный радий метаболизируется в организме по тому же самому пути, что и кальций, а, следовательно, он попадает в кости, что и приводит к развитию остеосарком. Торотраст, радиоактивный препарат, накапливается в печени и увеличивает риск возникновения нескольких типов рака печени, включая ангиосаркому, печеночноклеточного рака и холангиокарциномы. Радиоактивный йод, который используется для лечения неопухолевых болезней щитовидной железы, приводит к увеличению риска развития рака, который возникает через 15−25 лет после лечения; риск такой терапии оценивается по характеру первичной болезни, терапевтическому эффекту и возрасту пациента.
Радиоактивное загрязнение. Вся доза облучения, получаемая человеком при рентген — и радиоизотопных исследованиях, исходящая от атомных электростанций и тому подобное, в настоящее время составляет менее 1% от общего облучения; остальная доза приходится на излучения радиоактивных пород, непосредственно земли и космических лучей (т.е., на неустранимое фоновое излучение).
Чаще всего под влиянием радиации возникают лейкозы, опухоли легких, кожи и костей, а также эндокриннозависимые опухоли (молочной железы, репродуктивной системы, щитовидной железы). Введение в организм радиоактивных изотопов может вызвать развитие опухолей в различных органах, в первую очередь в тех, где накапливаются радиоактивные вещества. [6], [9]
Имеются наблюдения, свидетельствующие о возможности развития опухолей в местах хронического термического повреждения и длительной механической травматизации тканей под влиянием инородных тел.
Таким образом, риск возникновения рака при действии канцерогенов определяется:
интенсивностью воздействия производственных канцерогенов на человека (экспозицией), которая зависит от особенностей технологического процесса и техники безопасности;
индивидуальной предрасположенностью, которую необходимо выявлять при скрининге и учитывать при профотборе работников онкоопасных производств.
Прогноз индивидуального риска возникновения опухоли в результате воздействия генотоксических факторов внешней среды складывается из анализа индивидуальной экспозиции к канцерогену, в основе которой лежат методы молекулярной дозиметрии, и из изучения индивидуальной чувствительности, то есть из анализа факторов генетической предрасположенности/резистентности к канцерогенным воздействиям. [3]
Глава 2. Канцерогенные вещества в пищевых продуктах
Одна из острейших медицинских проблем «Питание и рак» с каждым годом привлекает все большее внимание. Это обусловлено тем, что пища может содержать канцерогенные химические вещества (КХВ) и их предшественников. Кроме того, питание в целом и даже отдельные компоненты пищи могут модифицировать действие факторов канцерогенеза. Циркулирующие в биосфере канцерогены могут быть природного и антропогенного происхождения.
Природные канцерогены являются метаболитами живых организмов (биогенные) или возникают абиогенно (выбросы вулканов, фотохимические и радиоактивные процессы, воздействие УФ-лучей). Биогенные канцерогены — метаболиты микроорганизмов, низших и высших растений. Так, многие виды плесневых грибов могут продуцировать канцерогенные микотоксины, полиароматические углеводороды (ПАУ). В некоторых высших растениях (семейства сложноцветных) синтезируются оказывающие онкогенное действие пирролизидиновые алкалойды, циказин, сафрол, нитрозамины. В организме млекопитающих могут накапливаться стероидные гормоны, нитрозосоединения, обладающие канцерогенной активностью. Чрезвычайно важно, что человеческий организм в процессе эволюции в определенной степени адаптировался к такой онкогенной нагрузке. [2,3]
Во много раз по сравнению с природным фоном может возрасти онкогенная нагрузка на человека при загрязнении пищевых продуктов КХВ антропогенного происхождения. К источникам этих КХВ, прежде всего, принадлежат отходы промышленных предприятий, тепловых электростанций, отопительных систем и транспорта. Важным источником загрязнения пищевых и кормовых растений КХВ могут быть пестициды и особенно продукты их трансформации в биосфере. К числу потенциально канцерогенных примесей можно отнести также гормональные и другие препараты, использующиеся в качестве стимуляторов роста (или в ветеринарной практике).
Доказана возможность образования ПАУ и нитрозосоединений в мясных и рыбных продуктах при их обработке коптильным дымом; в растительных продуктах при сушке горячим воздухом, содержащим продукты сжигания топлива; при перегревании жиров во время жарения. Канцерогенные вещества могут мигрировать в пищевые продукты при их изготовлении, хранении и транспортировке из материалов оборудования, тары и упаковок.
Особенно важно в современных экологических условиях помнить о взаимном усилении онкогенного эффекта при комбинированном действии даже самых слабых химических канцерогенов или сочетанном влиянии КХВ и физических факторов (радиации, УФ-излучения) за счет суммирования или потенцирования их действия.
В настоящее время в продуктах питания официально нормируются остаточные количества ряда ксенобиотиков, обладающих потенциальной канцерогенностью: пестицидов, гормональных препаратов, афлотоксинов, мышьяка, кадмия, полихлорированных бифенилов. [4], [7]
Глава 3. Влияние канцерогенных факторов на отдельные органы человека
На риск развития опухолей отдельных локализаций могут влиять различные факторы. В настоящее время принято считать, что с курением связано примерно 30−35% случаев рака, неправильным питанием — 35−40%, профессией — 4−5%, загрязнением окружающей среды — 1−2%, употреблением алкогольных напитков — 2−3%, ионизирующей радиацией — 4−5%, ультрафиолетовым излучением 2−3%. Ниже приведены статистические данные по локализациям ЗН и возможные этиологические факторы.
3.1 Опухоли полости рта и глотки. [4]
Показатель заболеваемости этими опухолями мужчин в России составляет 12,0 на 100 000 мужского населения. У женщин он существенно ниже — 2,6 на 100 000. Средний возраст заболевших мужчин равен 58,7 годам, у женщин 61,9 года. Эпидемиологические данные свидетельствуют, что наиболее распространенными факторами риска развития опухолей этой локализации являются курение, жевание табака, употребление спиртных напитков (Рис. 1) Частое потребление алкоголя может наблюдаться в профессиях, связанных с производством пива, вина, крепких напитков.
Рис. 1 Опухоль слизистой оболочки полости рта
Повышенная заболеваемость этими опухолями наблюдалась у рабочих резино-обувного производства, главным образом, среди экспонированных к вулканизационным газам. Выявленные случаи этих опухолей развивались на фоне лейкоплакий полости рта, которые считаются предопухолевыми заболеваниями для данной локализации ЗН.
Повышенная смертность от ЗН этих локализаций отмечена у печатников.
3.2 Рак пищеварительной системы
Рак пищевода. Наиболее выраженной особенностью эпидемиологии рака пищевода является чрезвычайно широкий диапазон уровней заболеваемости с привязкой высоких показателей к определенным географическим районам.
Такими районами являются восточное и южное побережье Каспийского моря (прилегающие к нему районы Казахстана, Узбекистана, Туркмении, сев. Ирана), побережье Аральского моря (район Кара-Калпакии), некоторые районы Индии, Шри Ланки, северного и западного Китая, южной и западной Африки, где заболеваемость населения этой формой рака может в 100 и более раз превышать ее средние уровни. [4], [14]
К факторам, повышающим риск этих опухолей среди населении указанных районов, относят: содержание нитрозаминов в воде и пищевых продуктах, национальные особенности питания и витаминодефицитную диету, распространенность хронических эзофагитов, низкий социально-экономический уровень.
В России частота рака пищевода составляет 8,7 и 2,8 на 100 000 у мужчин и женщин соответственно. Половые различия в заболеваемости менее выражены в районах с ее высокими показателями.
Повышенное потребление алкоголя и курение являются важными факторами риска рака этой локализации. С распространенностью этих вредных привычек связан, по-видимому, более высокий уровень заболеваемости лиц с низким социально-экономическим статусом. [10]
О влиянии профессиональных факторов убедительных данных очень мало, поскольку трудно отделить влияние указанных мешающих факторов. Повышенный риск рака пищевода отмечен среди рабочих, подвергающихся воздействию асбеста, органических растворителей, канцерогенных ПАУ, пестицидов, СОЖ, абразивных материалов. Он отмечен также у рентгенологов, работников в производстве плутония, резины (вулканизаторщиков), рабочих пивоваренных заводов, текстильщиков, бальзамировщиков, деревообработчиков и мебельщиков, упаковщиков мяса, работников производства минеральных удобрений.
Наиболее убедительны данные в отношении асбеста как вероятного этиологического фактора. Сведения, касающиеся других воздействий, сильно варьируют.
Возможно, что повышение риска связано с совокупным воздействием курения, потребления алкоголя, очень горячих напитков и профессиональных факторов, повреждающих слизистую оболочку пищевода.
Рак желудка. Рак желудка в структуре онкологической заболеваемости и смертности долгое время занимал, а в ряде стран продолжает и в настоящее время занимать 1-ое место. В России он находится на 2-ом месте как среди мужчин, так и женщин, составляя соответственно 43,6 и 28,4 на 100 000 лиц соответствующего пола
Самая высокая заболеваемость этой формой рака наблюдается у мужчин в Японии, а смертность от нее в 7 раз превышает таковую в США, где, как и в Канаде, на Кубе и в Австралии она наиболее низка.
Несмотря на то, что рак желудка относится к немногим формам опухолей с устойчивой тенденцией снижения заболеваемости, показатели ее остаются по-прежнему высокими, что указывает на необходимость дальнейшего изучения причин и разработки профилактических мероприятий.
Сопоставление характера питания групп населения с различными уровнями заболеваемости раком желудка, анализ ее тенденций, изучение влияния изменений рациона питания позволили выделить факторы высокого риска. Это прежде всего повышенное потребление соленых, вяленых, копченых продуктов, содержащих нитраты, нитриты, вторичные амины, которые при совместном поступлении в организм под воздействием микрофлоры пищеварительного тракта образуют канцерогенные N-нитрозамины. С другой стороны, многочисленными эпидемиологическими исследованиями показано, что потребление свежих овощей и фруктов существенно снижает риск развития рака желудка.
Из других факторов большое значение придается наличию хронических фоновых заболеваний желудка: атрофического гастрита, интерстициальной метаплазии, дисплазии. Когда развитие этих заболеваний связано с производственной деятельностью, они могут рассматриваться как профессиональные факторы риска развития рака желудка.
Несмотря на достаточную доказанность этиологических факторов, прежде всего особенностей питания, которое, по-видимому играет наиболее существенную роль в генезе опухолевых и предопухолевых заболеваний желудка, замечено, что целый ряд профессиональных факторов повышает риск их развития.
В первую очередь к ним относятся пыли различного происхождения: асбестовая, угольная, древесная, минеральная, металлическая, абразивная, синтетических волокон. Повышенный риск рака желудка отмечен у рабочих, занятых на различных химических предприятиях, в производстве резиновых шин.
Отмечено, что заболеваемость раком желудка связана с социально-экономическим статусом и наиболее высока в группах с его низкими показателями, в которых широко распространены вредные привычки.
В связи с этим предполагается, что в генезе этих опухолей участвует комплекс факторов: характер питания, курение, употребление алкоголя и профессиональные воздействия. При этом курение может выступать в качестве инициатора или промотора, активирующего действие вредных производственных факторов.
Рак печени. Первичный рак печени — относительно редкое заболевание в развитых странах, однако он повсеместно распространен в странах Азии и Африки. В России показатель заболеваемости у мужчин составляет 6,5, у женщин 4,4 на 100 000 лиц соответствующего пола (данные 1996 г.). Средний возраст мужчин на момент постановки диагноза — 62,5, женщин — 66,4 года.
Довольно часто первичный рак печени диагностируется уже при аутопсии (по гистологическому типу, в основном, это гепатоцеллюлярный рак).
Этиология этих опухолей сравнительно хорошо изучена. [10] Ведущими факторами в их генезе является носительство вируса гепатита В, загрязнение пищевых продуктов канцерогенными афлатоксинами, цирроз печени, злоупотребление алкоголем, а также сочетание этих факторов. Связь первичного рака печени с профессиональными воздействиями изучена слабо.
По данным шведского канцеррегистра, представители ряда профессий имели повышенный риск развития этих опухолей. Это — повара, рабочие на бойнях, мукомольных и обувных предприятиях, на производстве основных химикатов, сварщики и монтажники трубопроводов, изолировщики.
У мужчин, имевших максимально повышенный риск (пивовары, персонал кафе), отмечено параллельное повышение частоты алкоголизма и цирроза. По отечественным данным риск этих опухолей повышен у рабочих производства минеральных удобрений.
Следует указать на такую форму опухоли печени как ангиосаркома — заболевании, которая исключительно редко встречается в общем населении и, в основном, связана с воздействием профессиональных факторов.
Впервые в 1974 г. кластер (англ. cluster = группа, скопление) этих опухолей был отмечен у рабочих одного из заводов по производству поливинилхлорида в США, что сразу же заставило предположить связь этих опухолей с действием производственных факторов. Дальнейшие многочисленные эпидемиологические и экспериментальные исследования, проведенные в России и ряде других стран, подтвердили, что этиологическим фактором развития этих опухолей является винилхлорид.
Наряду с гепатомами, ангиосаркомы печени обнаружены у лиц, подвергавшихся воздействию соединений мышьяка при питье воды с высоким его содержанием или приеме мышьяковых медицинских препаратов. Профессиональная экспозиция к мышьяку имеет место в случаях использования пестицидов на его основе, выплавке содержащих его металлов, а также в виноделии.
Рак поджелудочной железы. Актуальность изучения эпидемиологии рака поджелудочной железы определяется ростом заболеваемости, плохим прогнозом, неясностью этиологии.
Рак поджелудочной железы встречается относительно часто в экономически развитых странах. В России на его долю в структуре онкологической заболеваемости мужчин приходится 3,2%, женщин — 2,8%. Стандартизованный показатель заболеваемости в нашей стране в 90-х гг несколько возрос и составил среди мужчин 8,7, у женщин 4,3 на 100 000.
К фоновым заболеваниям для развития рака поджелудочной железы относят диабет, хронические панкреатит и холецестит. Предположительно факторами риска опухолей этой локализации считаются курение, избыточное потребление алкоголя, сахара или сластителей, кофе, жиров, дефицит витамина, А в диете.
Что касается профессиональной этиологии, то имеющиеся эпидемиологические данные противоречивы, а предполагаемые факторы риска чрезвычайно разнообразны. Они включают ионизирующую радиацию, ароматические амины, пыли различного происхождения, органические растворители, краски, красители, соединения хрома, отработавшие газы дизельных двигателей. [11], [14]
Небольшое увеличение риска обнаружено у рентгенологов, рабочих алюминиевой и атомной промышленности, киномехаников, химиков, телеграфистов, ювелиров, фотографов, водителей, металлообработчиков, рабочих производства резины, но конкретные факторы не выделены.
3.3 Злокачественная меланома кожи
В развитых странах отмечается быстрый рост заболеваемости меланомой. В России меланома кожи составляет 0. 98% и 1. 6% всех случаев ЗН у мужчин и женщин соответственно. В 90-х гг заболеваемость мужчин возросла с 2.0 до 2. 7, женщин — с 2.6 до 3.0 на 100 000, т. е. увеличилась на 35% и 15. 4% соответственно. При сохранении нынешних темпов роста заболеваемости меланома может перейти из категории редких в категорию частых опухолей.
В качестве факторов, повышающих риск меланомы (Рис. 3), рассматривается роль пигментации кожи и УФ-излучения. Известно, что у лиц, имеющих светлую кожу, риск меланом выше в 3−4 раза, чем у смуглых. К факторам риска относят также диспластические пигментные невусы, травмы. [8], [13]
Рис. 3 Опухоли кожные
3.4 Рак органов женской репродуктивной сферы
Доля опухолей женской репродуктивной сферы составляет 1/3 всех регистрируемых ЗН у женщин. В их число входят рак молочной железы (РМЖ), шейки (РШМ) и тела матки, плаценты, яичников и других половых органов. Заболеваемость З Н молочной железы, тела матки, яичников растет быстрыми темпами во многих странах. Наша страна не является в этом отношении исключением.
Динамика стандартизованных показателей заболеваемости злокачественными новообразованиями женской репродуктивной сферы в России в 1991—1996 гг., на 100 000. *
Локализация | Код | 1991 г | 1996 г | Темп прироста (%) | |
Молочная железа | С50 | 29,2 | 34,6 | 18,5 | |
Шейка матки | С53 | 10,6 | 10,8 | 1,9 | |
Тело матки | С54 | 9,5 | 11,8 | 24,2 | |
Яичники | С56 | 9,1 | 9,8 | 7. 7 | |
* - мировой стандарт.
Рак этих локализаций широко изучается во всем мире — факторы риска, возможности профилактики. Наименее известна роль причин профессионального характера, хотя нередко одним из главных проявлений патологии у женщин-работниц являются различные нарушения репродуктивной функции. Производственные факторы, оказывая на нее прямое или опосредованное влияние, могут повышать частоту самопроизвольных абортов, вызывать нарушения менструального цикла, дисфункции, хронические воспалительные процессы, служащие факторами риска и фоном для развития онкологических заболеваний женской репродуктивной сферы. Профессия женщин и их социально-экономический статус также в значительной степени определяют поведенческие установки, включая репродуктивное поведение, проявляющее себя в размере семьи, возрасте при первых родах, числе абортов и т. п. А именно этим факторам отводится ведущая этиологическая роль в генезе опухолей репродуктивной сферы.
Еще в 1713 г. итальянский врач Рамаццини обратил внимание на высокую частоту опухолей молочной железы у монахинь. Такие социальные факторы, как бытовая неустроенность (проживание в общежитиях, финансовая необеспеченность молодых семей) или желание женщин до рождения детей завершить образование и сделать карьеру, ведут к тому, что первые роды откладывают в надежде на более благоприятные жизненные обстоятельства. Следовательно, этиологию этих опухолей следует рассматривать в совокупности возможных причин, включая профессию, условия жизни, установки в социальном и репродуктивном поведении.
Аборт (спонтанный или искусственный) у первобеременных повышает риск РМЖ. Для нашей страны это очень существенно, так как до сих пор он остается самым распространенным методом регулирования деторождения. Анализ зарубежных и отечественных данных о распространенности абортов в увязке с частотой опухолей репродуктивной сферы свидетельствует, с одной стороны, о значимости этого фактора в генезе опухолей женской репродуктивной сферы, а с другой — о его малой изученности и недооценке. В свою очередь он тесно связан с социально-экономическими факторами, бытовыми условиями, уровнем медицинского обслуживания, уровнем культуры женщин, национальными традициями и пр.
Известно, что поздние первые роды, малодетность, высококалорийная диета делают женщин из обеспеченных слоев общества группой высокого риска в отношении опухолей молочной железы, яичников, эндометрия (Рис. 2). В то же время высокая рождаемость в сочетании с плохим родовспоможением, раннее начало половой жизни, частые аборты, т. е. элементы сексуального поведения, более характерные для низших социальных слоев, повышают риск РШМ. Как показал анализ смертности в 1970—1980 гг. в Дании риск РМЖ и тела матки у женщин высокого социального класса в 1,5 раза превышал таковой у фабричных работниц, но РШМ был в 2 раза выше во второй группе.
Рис. 2 Опухоль женских репродуктивных систем
Нельзя исключить влияние профессиональных факторов на развитие рака молочной железы. Известно, что для индукции экспериментальных моделей РМЖ давно используют физические и химические канцерогены, в частности, канцерогенные ПАУ — чрезвычайно распространенные загрязнители производственной среды, например на металлургических, алюминиевых и других производствах. Возможное влияние этих соединений подтверждают данные о повышенных показателях смертности среди женщин в бывшем СССР, относящихся к различным профессиональным группам. Наряду с женщинами-служащими, высокий риск РМЖ отмечен в нескольких группах работниц железнодорожного, автомобильного транспорта, водителей городского электротранспорта, кондукторов, заправщиков и др. В этих профессиях экспозиция к ПАУ и другим канцерогенным соединениям весьма вероятна.
Вредные привычки, как известно, входят в понятие образа жизни и их распространенность в той или иной профессиональной группе может существенно влиять на онкологический риск, связанный с производственными факторами.
В США было проведено исследование распространенности курения среди 800 000 женщин в увязке с их профессиональной занятостью. И хотя не было обнаружено выраженной связи между социальным статусом женщин и распространенностью курения, просматриваются ее различия в профессиональном аспекте. Наименьшее число курильщиц было среди женщин-фермеров (21,3%), наибольшее — среди официанток (59,4%). Ближе к последним были врачи, медсестры, работницы страховых и правовых учреждений. К этому следует добавить, что по оценочным данным 40 000 американских медсестер злоупотребляют алкоголем. Последний повышает риск рака молочной железы в 1,5−6 раз.
Наиболее часто нарушения репродуктивной функции обнаруживаются у работниц, имеющих производственный контакт с растворителями, а также тиурамом, альтаксом, каптаксом — компонентами производства резин. Высокий процент выкидышей отмечен у женщин-наркотизаторов. Риск осложнений беременности высок у работниц производства пластмасс, стирола, вискозы и искусственного волокна, у работниц прачечных, использующих растворители.
Наблюдаемые у работниц химического, резинового, шинного и ряда других производств, экспонированных к химическим растворителям и другим вредным профессиональным факторам, нарушения менструального цикла, учащение гинекологической и акушерской патологии, могут быть результатом сложных изменений гормонального статуса. Известно, что опухоли репродуктивной сферы гормонально — зависимы. Большое значение имеет гормональный баланс в системе эндокринных желез: гипофиз — щитовидная железа — молочная железа — яичники. При многих профессиональных заболеваниях и интоксикациях эндокринная система вовлекается в патологический процесс и оказывает влияние на его течение.
Возможная связь гормонального дисбаланса, обусловленного профессией с повышением онкологического риска прослеживается на примере опухолей яичников. В эксперименте фолликулярные кисты яичников, являющиеся предшественниками злокачественного перерождения, вызываются разными способами. В их числе — снижение эстрогенной функции яичников путем нарушения работы высших отделов центральной нервной системы, введение гонадотропинов, круглосуточное электрическое освещение, что отражается на нарушении функции гипофиза. Свет угнетает продукцию и секрецию мелатонина — гормона шишковидной железы, при этом нарушается ритм работы эпифиза, что сказывается отрицательно на работе регуляторных систем — нейроэндонринной и иммунной. Подобное может наблюдаться и в производственной сфере: стресс, воздействие на гипофиз химических соединений (например, растворителей), занятость женщин в ночных сменах и т. п.
В этиологии РШМ ведущая роль отводится инфекции вирусом папилломы (HPV), носительство которого широко распространено, особенно среди молодых женщин. Вместе с тем, риск развития РШМ может модифицироваться генетической предрасположенностью, условиями среды, поведенческими установками, характером сексуального поведения и пр. Поэтому в его профилактике важен поиск профессионально обусловленных значимых кофакторов, которые могут оказывать существенное влияние. [13]
3.5 Опухоли центральной нервной системы
В России опухоли этой локализации в структуре онкологической заболеваемости составляют 1,2% и 1,0%, при показателях 3,5 и 2,8 на 100 000 у мужчин и женщин соответственно. Пик заболеваемости приходится на возраст 50−54 года у мужчин и 60−64 года у женщин при среднем возрасте на момент диагноза 45,2 и 47,3 года соответственно. Преимущественная локализация опухолей ЦНС — головной мозг.
Они разнообразны по морфологии, а гистологический тип зависит от вида клеток, из которых опухоли развиваются. Наиболее распространены глиомы, среди которых преобладают астроцитомы. Не исключено, что различные гистологические типы опухолей головного мозга имеют разную этиологию.
Рис. 4 Опухоль стволовых клеток мозга
К сожалению, в эпидемиологических исследованиях, особенно тех из них, в которых источником медицинской информации является свидетельство о смерти, разделить эти опухоли на отдельные гистологические типы, не всегда возможно. Вследствии этого имеющиеся эпидемиологические данные чаще всего относятся ко всей группе опухолей этой локализации. Причинные факторы опухолей головного мозга изучены недостаточно. Предполагается возможное влияние наследственности, вирусов, ионизирующей радиации, травм головного мозга (Рис. 4).
В этиологии опухолей головного мозга существенная роль отводится профессиональным факторам. Эпидемиологические исследования выявили связь повышенного риска их развития с работой в резиновой промышленности, на производстве ПВХ, при нефтеочистке и нефтепереработке, в ядерной и космической промышленности, а также с занятостью в некоторых профессиях непроизводственной сферы (в частности, среди экспонированных к формальдегиду бальзамировщиков и патологоанатомов). Возможность индукции опухолей головного мозга с помощью различных воздействий подтверждена многочисленными опытами на животных. В их числе ряд химических соединений (винилхлорид, акрилонитрил, диэтил — и диметилсульфат, N-нитрозамины, этиленоксид, канцерогенные ПАУ и др.), ионизирующая радиация.
В последние годы интенсивно изучается влияние электромагнитных полей (ЭМП) на риск развития опухолей головного мозга, однако многие опубликованные данные противоречивы. Воздействию этого фактора подвергаются электрики, связисты, сварщики, рабочие по производству и ремонту электрического и электронного оборудования и другие. Два обстоятельства обусловливают актуальность изучения возможных механизмов канцерогенеза, связанного с действием этого фактора:
Показать Свернутьinprofteh.com.ua
