Канцерогены: что это такое, в чем заключается опасность?

В основе канцерогенеза лежит видоизменение какого-либо пула клеток на фоне мутации и обретение клетками способности к сверхактивному делению, «обману» иммунной системы и обхождению механизмов апоптоза — естественной гибели. По мере роста опухолевой массы в геноме происходит еще ряд мутаций — ситуация окончательно выходит из-под контроля. Что же в современной онкологии относят к этиологическим агентам или канцерогенам? Ответы ищите в статье MedAboutMe.

Как узнать, есть ли аллергия и на какие аллергены?

Пройдите онлайн-тест, чтобы узнать есть ли у вас аллергия

Канцерогенез: что это такое?

Ученые полагают, что рак может быть вызван как унаследованными, так и приобретенными мутациями. Эти изменения возникают под влиянием внутренней либо внешней среды.

К наиболее значимым триггерам — факторам, способствующим канцерогенезу, относят:

• химические вещества;
• некоторые инфекции;
• ионизирующее излучение.

Для развития раковой опухоли важно, сколько воздействовал агент на организм человека, в каком количестве, состояние иммунной системы на момент встречи с патогеном.

Интересный факт

Один из первых видов рака, связанный с химическими канцерогенами окружающей среды — плоскоклеточный рак мошонки, описанный английским хирургом П. Персивалем у трубочистов. Неоплазии предшествовал длительный контакт с сажей. При принятии ежедневной ванны количество случаев уменьшилось. Вывод: изменением некоторых поведенческих привычек можно предотвратить рак.

Химические канцерогены

Химические канцерогены вызывают развитие злокачественной опухоли непосредственно (агенты прямого действия) или путем превращения в канцерогенный метаболит (непрямого действия).

К первым относят, например, алкилирующие химиотерапевтические препараты, которые в некоторых случаях инициируют лейкемию.

Агенты непрямого действия представлены:

• полициклическими углеводородами — присутствуют в ископаемом топливе, сигаретном дыме, копченом мясе. Основным активным продуктом в полициклических углеводородах являются эпоксиды, которые вступают в реакцию с ДНК, РНК и клеточными белками, повреждая их.

• Ароматические амины и азокрасители увеличивают риск возникновения рака мочевого пузыря у работников резиновой промышленности, автомастерских и пр.

• Афлатоксин В — природный канцероген, продуцируемый особым грибком, который паразитирует на неправильно хранящихся зернах и орехах. Ассоциирован с развитием гепатоцеллюлярной карциномы.

• Нитриты, используемые в качестве пищевых консервантов, могут производить нитрозамины, инициирующие в ряде наблюдений рак желудка.

• Химические канцерогены имеют электрофильные группы, которые взаимодействуют с ДНК, РНК и белками. Мишенью для повреждения может быть любой ген, но большинство мутаций регистрируют в генах RAS и TP53.

Некоторые химические канцерогены усиливаются промоторами, которые сами по себе не обладают канцерогенными свойствами: гормонами, лекарственными препаратами, фенолами.

Стимулирующий зарождение опухоли эффект наступает после воздействия инициатора (онкогенного вещества).

Промоутеры индуцируют пролиферацию, которая вызывает клональную экспансию мутировавших клеток. Последние приступают к активному делению и накапливают дополнительные мутации.

Радиационный канцерогенез

У добытчиков радиоактивных элементов в 10 раз чаще развивается рак легких. Люди, выжившие после сброшенных атомных бомб в Хиросиме и Нагасаки, значительно чаще страдают лейкемией, раком молочной и щитовидной желез, толстого кишечника, легких.

Данные подтверждают зарегистрированные случаи онкопатологии после аварии на Чернобыльской станции.

Лучевая терапия с охватом головы и шеи может вызвать папиллярный

рак щитовидной железы даже спустя годы.

Ионизация вызывает хромосомный разрыв, транслокацию и точечные мутации.

Ультрафиолетовое излучение рассматривают причиной образования димеров пиримидина. По сути — это дефект ДНК, возникает в результате формирования ковалентной связи между двумя соседними основаниями, тимином и цитозином. Повреждение нити является причиной меланом кожи. Плоскоклеточный рак дермы и базалиома также связаны с длительным воздействием ультрафиолета на активном солнцепеке.

Вирусные канцерогены

К онкогенным РНК-вирусам относят HTLV 1. Ретровирус, персистируя в Т-лимфоцитах человека, участвует в формировании Т-клеточной лимфомы, лейкемии. Патоген нацелен на CD4 Т-клетки. Лейкемию регистрируют у 3-5% людей после длительного латентного периода с многоступенчатым процессом накопления мутаций — через 30-50 лет с момента заражения.

Вирус папилломы человека насчитывает множество подтипов, из которых наибольшую опасность представляют ВПЧ высокого риска 16 и 18. Ассоциированные заболевания:

• плоскоклеточный рак шейки матки и аногенитальной области;
• карцинома ротоглотки/миндалин.

Канцерогенный эффект ВПЧ связан с двумя вирусными генами:

• E7 связывает белок супрессора опухоли RB и высвобождает фактор транскрипции E2F, инактивирует CDK Is;
• E6 — взаимодействует с р53 (имеет значение для клеточного старения и апоптоза) и разлагает его.

Т.е., при инфицировании ВПЧ высокого риска наблюдается потеря генов-супрессоров («угнетателей») опухоли, ингибированный апоптоз, отсутствие старения, нарушение репарации ДНК.

Вирус Эпштейна-Барр рассматривают триггером для развития:

• лимфомы Беркитта, Ходжкина, В-клеточной лимфомы, особенно у людей с низким иммунитетом и ВИЧ-инфекцией;
• карцином носоглотки, желудка;
• сарком.

В-лимфоциты, присоединяясь к рецептору CD21, вызывают поликлональную пролиферацию В-клеток

Один из генов вируса LMP1 (латентный мембранный белок 1) действует как онкоген:

• способствует пролиферации (разрастанию) тканей, состоящих из В-клеток;
• активирует регулятор апоптоза BCL2;
• индуцирует ангиогенез — способствует росту питающих неоплазию сосудов.

EBNA 2 — это еще один ген вируса Эпштейн-Барр, который активирует циклин D и другие клеточные онкогены. Вирусные цитокины il 10 препятствуют активации макрофагами Т-клеток и уничтожению инфицированных клеток.

По данным литературы, 70-85% гепатоцеллюлярных карцином связаны с гепатитом В или С.

Считается, что эффект является многофакторным и связан с иммунологически опосредованным хроническим воспалением с регенерацией и геномной нестабильностью. На фоне перечисленного повышается уровень цитокинов, факторов роста, способствующих озлокачествлению. Также образуются АФК (активные формы кислорода), повреждающие ДНК.

Можно ли предотвратить рак?

Меры защиты далеко не всегда гарантируют, что человек не столкнется с онкологическим заболеванием. С другой стороны — даже при множестве факторов риска и отягощенной наследственности рак развивается не всегда.

Профилактические меры полностью совпадают с правилами здорового образа жизни и рекомендациями по питанию.

Минимизировать риск можно, если:

• Отказаться от необоснованных рентгеновских обследований — по показаниям безопасно делать компьютерную томографию два раза в год с промежутками между диагностическими процедурами в 6 месяцев.
• Во время пребывания на открытом солнце использовать средства защиты.
• Готовить блюда с помощью неагрессивных способов термической обработки.
• Отказаться от вредных привычек, случайных половых контактов без презерватива.
• Своевременно проходить вакцинацию.
• При работе с химическими веществами использовать резиновые перчатки, с пылью — респираторы.

Использованы фотоматериалы Shutterstock