Канцероге́н (от лат. cancer — рак и др.-греч. γεννάω — рождаю ) — факторы окружающей среды , воздействие которых на организм человека или животного повышает вероятность возникновения злокачественных опухолей . Указанные факторы могут иметь химическую (различные химические вещества ), физическую ( ионизирующие излучения , ультрафиолетовые лучи ), а также, в некоторых случаях биологическую ( онкогенные вирусы , некоторые бактерии ) природу; по оценкам онкологов , 80—90 % всех форм рака у человека представляет собой результат действия таких факторов .

По определению экспертов Всемирной организации здравоохранения , «канцероген — это агент, который в силу своих физических или химических свойств может вызвать необратимые изменения и повреждения в тех частях генетического аппарата , которые осуществляют контроль над соматическими клетками » .

Классификация

Международное агентство по изучению рака ВОЗ выделило четыре группы веществ по их канцерогенным свойствам :

1. канцерогенные для человека, их 120,
2. вероятно и возможно канцерогенные — 82 и 311,
3. неклассифицируемые как канцерогены для человека — 499,
4. неканцерогенные — 1.

Международное агентство по изучению рака поместило в четвёртую группу единственное вещество с доказанной неканцерогенностью — Капролактам .

Химические канцерогены

Среди химических канцерогенов наиболее часто встречаемые следующие:

• Нитраты и нитриты . Нитриты поступают в организм с пищей (в небольших количествах они содержатся в злаках и корнеплодах , а также в мясопродуктах , куда их добавляют в качестве консервантов ). Основной источник поступления в организм нитратов — овощи , выращенные в условиях чрезмерного применения азотных удобрений . Часть нитратов в процессе хранения пищевых продуктов или непосредственно в пищеварительном тракте может восстанавливаться до нитритов. Попадая в желудок, нитриты способны под действием желудочного сока превращаться в нитрозамины — вещества с широким спектром канцерогенного действия .
• Пищевые добавки . Некоторые пищевые добавки (например: Е123-Амарант (не путать с амарантом ), Е121-Цитрусовый красный 2 ) являются доказанными канцерогенами и запрещены законодательством во многих странах.
• Полициклические ароматические углеводороды и их производные — образуются при сгорании бытового мусора, неполном сгорании нефтепродуктов и присутствуют в выхлопных газах автомобилей и табачном дыме . Среди них встречаются чрезвычайно канцерогенные вещества, в сотни раз более опасные чем бензол . Некоторые могут образовываться при жарке пищи, перекаливании растительных масел .
• Бензпирены — образуются при жарке и при приготовлении пищи на вертеле. Их много в табачном дыме. Продукты пиролиза белков образуются при длительном нагреве мяса в духовке. Найдены также в продуктах пиролиза древесины и некоторых других органических продуктов .
• Пероксиды — образуются в прогорклых жирах и при сильном нагреве растительных масел .
• Афлатоксины — смертельно опасные микотоксины (подкласс поликетидов ). Продуцируют эти токсины плесневые грибы — микромицеты нескольких видов рода Аспергилл ( Aspergillus ), в частности Aspergillus flavus (откуда и происходит название афлатоксинов) и Aspergillus parasiticus , которые произрастают и поражают зёрна, семена и плоды растений с высоким содержанием растительных масел и жирных кислот (например, на семенах арахиса, масличных культур) и других субстратах. Среди всех биологически производимых ядов афлатоксины являются самыми сильными гепатоканцерогенами из обнаруженных на сегодняшний день .
• Диоксины — хлорорганические соединения, образующиеся при сжигании бытового мусора .
• Винилхлорид — вещество является чрезвычайно огнеопасным и взрывоопасным. Продукты его горения токсичны. Оказывает на организм человека канцерогенное, мутагенное и тератогенное действие .

• Бензол — токсичное и канцерогенное вещество . Пары бензола могут проникать через неповреждённую кожу. Если организм человека подвергается длительному воздействию бензола в малых концентрациях, последствия также могут быть очень серьёзными. В этом случае хроническое отравление бензолом может стать причиной лейкемии (рака крови) и анемии (недостатка гемоглобина в крови) .
• Формальдегид — токсичен и оказывает сильное отрицательное воздействие на центральную нервную систему . Формальдегид внесён в список канцерогенных веществ ГН 1.1.725-98 в разделе «вероятно канцерогенные для человека», при этом доказана его канцерогенность для животных .
• Кадмий — кумулятивный яд (способен накапливаться в организме до опасных для здоровья количеств). Канцерогенен . Многие соединения кадмия ядовиты , вызывают общетоксическое действие .
• Мышьяк — ядовитое и канцерогенное вещество . Все неорганические соединения мышьяка также ядовиты (за исключением арсенобетаина ) .
• Шестивалентный хром — является признанным канцерогеном при вдыхании .
• Никель — многие соединения никеля ядовиты, канцерогенны, аллергенны , мутагенны , обладают общей токсичностью .
• Асбест — среди канцерогенов стоит особняком . Его сложно отнести к химическим канцерогенам, которые, как правило, являются химически активными веществами. Канцерогенность асбеста, напротив, выражается в том, что живой организм не в состоянии избавиться от микроскопических, химически крайне инертных, частиц этого вещества.

Механизм действия химических канцерогенов

Большинство химических канцерогенов относятся к органическим соединениям , лишь небольшое число неорганических веществ обладают такой способностью. По Миллеру все канцерогены в той или иной степени являются электрофилами , которые легко взаимодействуют с нуклеофильными группами азотистых оснований нуклеиновых кислот, в частности ДНК , образуя с ними прочные ковалентные связи . Негативные действия со стороны канцерогенов проявляются в химической модификации нуклеиновой кислоты. Последствия такой модификации проявляются в невозможности правильного протекания процессов транскрипции и репликации ДНК , причина которого — образование ковалентно связанных с ней так называемых ДНК-аддуктов . Например, при репликации модифицированой ДНК, нуклеотиды которой связаны с канцерогеном, могут быть неправильно считаны ДНК-полимеразой , вследствие чего возникают мутации . Накопление большого количества мутаций в геноме приводят к трансформации нормальной клетки в опухолевую, что является основой канцерогенеза .

Химические канцерогены можно разделить на две большие группы:

• Генотоксические
• Негенотоксические

Генотоксические канцерогены — химические соединения, при взаимодействии которых с компонентами ДНК, могут возникать повреждения и мутации генома клетки. Мутации в свою очередь могут привести к процессам трансформации клеток, то есть к образованию опухолевых клеток.

Негенотоксические канцерогены — химические вещества, которые могут вызывать повреждения генома только в высоких концентрациях, при очень длительном и практически беспрерывном воздействии. Они вызывают бесконтрольную клеточную пролиферацию , тормозят апоптоз , нарушают взаимодействие между клетками ( клеточную адгезию ). Большинство негенотоксических канцерогенов — промоторы канцерогенеза, такие как: хлорорганические пестициды , гормоны , волокнистые материалы, асбест , в особенности его пыль.

По способу действия генотоксические канцерогены можно разделить на:

• прямые — вещества с высокой реакционной способностью, непосредственно образующие с ДНК ковалентно связанные аддукты (это алкилирующие и ацетилирующие вещества — N-нитрозилалкилмочевина (НАМ), эпоксиды (в особенности ПАУ ), этиленимин и его производные, и др.).
• непрямые — малоактивные вещества, образующие ковалентно связанные ДНК-аддукты только после ферментативной активации, которая происходит с образованием высокоактивных электрофильных метаболитов, способных взаимодействовать с нуклеофильными группами ДНК ( ПАУ и их производные).

• Химические канцерогены
• 
  Афлатоксин B1 — сильнейший гепатоканцероген и смертельно опасный микотоксин .
• 
  Бензол — сильный канцероген, обладает ярко выраженным миелотоксичным действием (поражает костный мозг), тем самым вызывая апластическую анемию , лейкозы и другие заболевания системы гемопоэза (кроветворения) .
• 
  Метилхолантрен — сильнейший канцероген, образуется в организме человека, в результате нарушения обмена холестерина . Вызывает аденокарциному предстательной железы.
• 
  Окись этилена — обладает сильным алкилирующим действием на нуклеофильные группы молекулы ДНК, вызывает мутации.
• 
  Винилхлорид — ядовитое и канцерогенное вещество. Поражает печень (вызывает ангиосаркому ), лёгкие, ЦНС, систему гемопоэза и иммунную систему.
• 
  Диметилнитрозамин — один из наиболее распространнёных нитрозаминов, высокотоксичен (для всех млекопитающих) , вызывает рак желудка , гепатоцеллюлярную карциному и необратимые повреждения печени.
• 
  2,3,7,8-Тетрахлородибензодиоксин или ТХДД — одно из самых чрезвычайно токсичных соединений антропогенного происхождения, обладает сильной канцерогенностью, мутаген , тератоген , снижает деятельность гемопоэтической, эндокринной, репродуктивной системы, иммуносупрессор . Вызывает злокачественные новообразования печени, крови и молочной железы.
• 
  Этанол или этиловый спирт, в быту «спирт» , проявляет канцерогенные свойства (в высоких концентрациях) , и обладает мутагенными свойствами, является наркотическим веществом, подавляет деятельность ЦНС. Хроническое употребление алкоголя, содержащего большие концентрации этанола способствует увеличению риска возникновения злокачественных заболеваний органов ЖКТ, системы крови, нервной системы и головного мозга.

Физические канцерогены

Наиболее известные физические канцерогены — это различные виды ионизирующего излучения ( α , β , γ излучение, рентгеновское x излучение, нейтронное излучение , протонное излучение , кластерная радиоактивность , потоки ионов , осколки деления ), хотя они же применяются и для лечения онкологических заболеваний. Ультрафиолет полностью поглощается кожей, и потому может вызвать только рак кожи (в т.ч. меланому ) и некоторые злокачественные новообразования глаз . Тогда как ионизирующее излучение , свободно проникающие внутрь организма, способны вызвать радиогенные опухоли любых тканей и органов организма (довольно часто кроветворных, вследствие высокой чувствительности), в том числе даже злокачественные новообразования костной ткани - остеогенную саркому и саркому Юинга . Злокачественные новообразования костной ткани наиболее склонны вызывать радионуклиды, химически схожие с кальцием , то есть принадлежащие к ряду щелочноземельных металлов , такие как стронций-90 и радий-226 .

Биологические канцерогены

Роль биологических факторов в канцерогенезе не столь велика, сколь у химических и физических факторов, но в этиологии некоторых злокачественных опухолей она весьма значительна. Так, до 25 % случаев возникновения первичного рака печени в странах Азии и Африки связывают с инфицированностью вирусом гепатита B . Около 300 000 случаев заболевания раком шейки матки в год и значительная доля случаев заболевания раком полового члена связывают с передаваемыми половым путём папилломавирусами (в первую очередь, типа HPV-16 , HPV-18 , HPV-33 ) . Примерно 30—50 % случаев заболевания лимфомой Ходжкина ассоциируется с поражением человеческого организма вирусом Эпштейна—Барр .

В 1990-е годы получены убедительные данные о зависимости большинства разновидностей рака желудка от инфицированности бактерией Helicobacter pylori .

См. также

• Список канцерогенов от МАИР. Категория 1
• Химический канцерогенез
• Выхлопные газы
• ДНК-аддукт

Примечания

Литература

• Черенков В. Г. Клиническая онкология. 3-е изд. — М. : Медицинская книга, 2010. — 434 с. — ISBN 978-5-91894-002-0 .

Ссылки

• (недоступная ссылка) (утратил силу с 28.06.2008)
• от 2 июня 2008 на Wayback Machine (вступил в действие с 28.06.2008)