Канцерогенные вещества

В настоящее время известны многочисленные вещества, способ­ные оказывать канцерогенное действие. Возможность получения многих таких канцерогенных веществ синтетическим путем от­крыла широкие перспективы в деле изучения механизма их дей­ствия и возникновения опухолевого роста. Учение о канцероген­ных веществах является самостоятельным разделом в онкологии.

С помощью канцерогенных веществ экспериментаторы вызывают злокачественные опухоли у всех видов животных.

Путем эксперимента установлена определенная зависимость между химическим составом и канцерогенной активностью, уста­новлен длительный латентный период развития опухолей после введения канцерогенного вещества. Последовательно изу­чены изменения, возникающие в тканях и клетках от воздействия канцерогенного вещества. Зависимость возникновения злокачест­венных новообразований от химической структуры, дозы, периода и места введения канцерогенного вещества, от вида животных способствовала развитию химической теории канцерогенеза.

Введенные под кожу канцеро­генные вещества создают глубокие нарушения процессов роста и дифференцировки соединительной ткани, более сильные канцеро­генные вещества вызывают изменения не только в клетках, но и в неклеточном веществе, нарушают нервную регуляцию. Появля­ются разрастания, сопровождающиеся нарушением обмена веществ, приводящие к появлению опухолей. Канцерогенное вещество обладает способностью проникать внутрь цитоплазмы нормальных клеток и, в гораздо меньшей степени, внутрь клеточ­ного ядра. В цитоплазме канцероген концентрируется главным образом возле мельчайших клеточных частиц – митохондрий, ультрамитохондрий, микросом, то есть частиц, участвующих в ферментативных процессах, обеспечивающих белковый синтез в клетках.

Видео: Эфирное масло ФЕНХЕЛЯ

В настоящее время известен ряд органических соединений про­изводных горчичного масла, уретан и другие олифатические и ге­тероциклические вещества, обладающие канцерогенным действием. Многие канцерогенные вещества по своей химической структуре близки к веществам, играющим важную роль в жизнедеятельности организма. В частности, метилхолантрен по своей структуре бли­зок к женскому половому гормону фолликулину. Эти данные породили представление о существовании так называемых эндо­генных канцерогенов, способных образовываться в организме под влиянием повреждающих факторов. При гормональных расстройствах и избыточном не­прерывном поступлении гормональных веществ в организме мо­гут возникать злокачественные опухоли органов, находящихся под влиянием гормональной регуляции. Лакассань (Lacassagne) впервые получил у мышей под влиянием больших доз женского полового гормона фолликулина развитие рака молочной железы и матки. Опухоли этой же локализации получены и под влиянием синэстрола. Под влиянием воздействия тестостерона получены злокачественные новообразования семенников и печени у мышей. Эти данные легли в основу разработки методов гормонотерапии гормонозависящих злокачественных новообразований.

Клинические наблюдения также свидетельствуют о том, что в основе происхождения некоторых злокачественных опухолей, например, рака молочной железы, безусловно, принимают участие и играют большую роль женские половые гормоны, а в проис­хождении частых нераковых увеличений предстательной железы у старых мужчин или рака этих желез играют роль мужские половые гормоны.

Таким образом, расстройство специфической секреции в сторо­ну ее увеличения и нарушения ритма влечет за собой гиперфунк­цию других органов. Продолжающееся расстройство гормонального равновесия может привести к гиперплазии этих органов, а затем и к образованию доброкачественных и злокачественных опухолей. Лакассань рассматривает действие избыточного количества гор­монов на клетки как действие химических канцерогенных веществ. Изменения, которые они вызывают внутри клетки, суммируются, и,  если условия нарушения гормонального равновесия сохраня­ются, то создаются все более тяжелые изменения в последующих поколениях клеток, которые приводят к канцеризации.

Канцерогенными веществами или коканцерогенными (условно канцерогенными веществами) могут стать нормальные, присущие организму продукты промежуточного обмена в тех случаях, когда они обра­зуются в слишком высокой концентрации либо нарушено их дальнейшее выделение из организма.

Видео: Как сигареты влияют на внутренние органы?

Холестерин, желчные кислоты и стероиды по своей структуре сходны с некоторыми канцерогенными ароматическими углево­дородами, такими, например, как метилхолантрен, фенантрен, 1,2-циклопентенофенантрен.

Дегидропроизводные провитамины D легко перестраиваются в частично ароматические соединения антраценового строения, а последние имеют строение, близкое к канцерогенным ароматиче­ским веществам.

Введением облученного ультрафиолетовыми лучами холесте­рина Роффо (Roffo) вызывал развитие у животных опухолей. Кан­церогенным действием обладают вещества, продуцируемые орга­низмом в качестве побочных продуктов метаболизма, в частности 3-гидроксикинуренин, 3-гидроксиантраниловая кислота, являю­щиеся продуктами метаболизма триптофана, ксантин — побочный продукт метаболизма пуринов. Канцерогенное действие оказывает в определен­ных дозах такой естественный продукт, как смегма, содержащая большое количество стеринов, выделяемая сальными железами по­ловых органов. При введении смегмы животным под кожу удалось вызвать развитие злокачественной опухоли.

Механизм действия канцерогенных веществ

По вопросу механизма действия канцерогенных веществ су­ществует множество самых разнообразных гипотез.

По мнению некоторых зарубежных ученых, канцерогенные ве­щества действуют наподобие «суммарных ядов» — канцерогенного Действия от ничтожных единичных доз не наступает, однако в те­чение всей жизни индивидуума оно суммируется, и однажды воз­никшее поражение уже необратимо.

Существует гипотеза, что канцерогены действуют на ну­клеиновые кислоты, разрывая при этом их цепочки. Такой же способностью обладают лучи Рентгена. Другие считают, что канцерогены образуют химические соединения с нуклеиновыми кислотами и этим создают хромосомные отклонения.

Зарубежные генетики счи­тают, что канцерогены вызывают мутацию клетки путем воздей­ствия на ее генетический аппарат, основываясь на своих наблю­дениях, говорящих о том, что раковая клетка имеет много мутиро­вавших генов, причем их количество увеличивается с возрастом, чем они и объясняют частоту заболеваний раком людей пожилого возраста.

Среди зарубежных ученых существует мнение, что раковая клетка не может нормализоваться.

С такой точкой зрения никак нельзя согласиться хотя бы по­тому, что известны случаи самоизлечения от рака.

В эксперименте in vitro А. Д. Тимофеевский и ряд других исследователей показали, что при известных условиях в клетках злокачественных опухолей наблюдают далеко идущие изменения с развитием дифференцированных структур, свойственных струк­турам нормальных клеток.

Эти данные указывают на то, что раковая клетка при извест­ных условиях способна к нормализации.

Аналогичные результаты наблюдали и в организме при воз­действии некоторыми лечебными факторами (гормонотерапия) у больных раком предстательной или молочной железы.

Биохимическими исследованиями подтверждено, что в раковой клетке под влиянием канцерогенов происходят изменения в обмене белков. Эти изменения в конечном счете приводят к образованию ракового белка, который обладает антигенными свойствами.

Вскоре после открытия лучей Рентгена и радиоактивности по­явились сведения об их повреждающем действии на нормальную клетку. В 1902 г. Фрибен (Frieben) впервые описал рак кожи, возникший под влиянием длительного воздействия рентгеновых лучей.

В последующем только тщательно разработанные мероприятия позволили резко снизить заболеваемость раком кожи врачей- рентгенологов, рентгенолаборантов, техников. Радиоактивные ве­щества при длительном повреждении кожи или же при попадании внутрь организма способны вызвать развитие злокачественных новообразований различных локализаций. В этом отношении зна­чительный интерес представляют исследования В. Н. Стрельцовой и Ю. И. Москалева, изучавших на огромном эксперименталь­ном материале возможность избирательного распределения ра­диоактивных веществ в организме. Было установлено, в каких органах и тканях вызывают опухоли те или иные радиоактивные изотопы.

Н Н. Петрову, Н. А. Кроткиной, А. В. Вадовой, 3. А. Пост­никовой впервые удалось получить под влиянием радиоактивной руды злокачественные опухоли костей у человекоподобных обе­зьян, а Р. А. Мельникову у обезьян под влиянием радиоактив­ных препаратов впервые удалось воспроизвести рак.

Возникновение злокачественных новообразований возможно также под влиянием длительного облучения солнечными и ультра­фиолетовыми лучами, хотя они и не есть канцерогенными веществами в прямом смысле. С этим связывают наиболее частое возник­новение рака кожи у лиц, длительное время работающих на открытом воздухе, под палящими лучами солнца, в условиях обветривания.

По статистическим данным, предопухолевые заболевания и рак кожи на юге страны встречается в 2—2,5 раза чаще, нежели в се­верных районах (в частности в Карелии, Прибалтике, Ленингра­де). Население Якутии в 4 раза реже болеет раком кожи, чем приезжие.

Заслуживают внимания опыты, проведенные Г. П. Ковтуновичем и А. В. Вадовой. Авторы установили, что под влиянием облучения солнечными лучами в течение 4—6 месяцев у крыс воз­никали предопухолевые изменения и развитие рака кожи. Эти же опыты были повторены, причем крыс облучали кварцевой лампой. Если облучение проводили через стеклянную крышку, задержи­вающую ультрафиолетовые лучи, то злокачественных опухолей не возникало.

Общим свойством всех лучевых факторов (рентгеновских, ра­диевых, радиоактивных изотопов, ультрафиолетовых, солнечных) является то, что они принадлежат к группе коротковолновых Лучей, то есть лучей той зоны, в которой поглощение фотонов при­водит к высокой активизации материи, нередко приводящей к глубоким изменениям в химизме жизненно важных микроструктур клетки. Канцерогенное действие лучевой энер­гии проявляется через очень длительный инкубационный период, иногда длящийся десятки лет.

Химическая теория злокачественного роста, несмотря на на­личие огромного количества фактического материала, не может полностью объяснить происхождение всех злокачественных ново­образований, так как в настоящее время известно огромное коли­чество химических канцерогенных веществ самой различной структуры, способ­ных вызвать развитие злокачественной опухоли. Несомненно также, что некоторые доброкачественные новообразования чело­века и целый ряд злокачественных опухолей животных могут оыть вызваны вирусоподобными агентами.

В последнее время удалось вызвать развитие злокачественных новообразований введением под кожу таких веществ, как глю­коза, фруктоза, галактоза, хлористый натрий. При введении животным под кожу ряда металлов (хром, мышьяк, кобальт, никель, ртуть, соли свинца, берилия) также удается вызвать развитие злокачественных новообразований. Бластомогенным действием обладают нержавеющая сталь, тантал, при введении которых под кожу в виде фольги можно получить развитие сарком. Введенные под кожу в виде пластинок благородные металлы — золото, серебро и платина — способны вызвать развитие злокачественных новообразований.

Канцерогенными веществами есть различные пластмассы, как известно, отличающиеся химической инертностью. Под влиянием введения под кожу плас­тинок нейлона, целлофана, поливинила, декрона, тефлона, орлона и других через один-два года у животных возникали саркомы.

При изучении канцерогенного действия различных металлов, а также пластмасс установлено, что канцерогенное действие этих веществ зависит от их физического состояния — эти вещества бластомогенны только в том случае, если они введены под кожу в виде металлической фольги или пластинок пластмассы. Измель­ченные в порошок, они, за очень небольшим исключением (на­пример, поливинилпирролидон), теряют свои канцерогенные свойства. Это свидетельствует о том, что в данном случае важное значение имеет не химическое действие веществ, а характер их по­верхности. Ряд авторов высказывает точку зрения, что введенные в виде пластинок некоторые металлы и пластмассы нарушают трофику тканей в сторону ее снижения с возникновением гипо­ксии, благоприятствующей процессу малигнизации.

Это согласуется с трофической теорией Л. Ф. Ларионова, вы­сказавшего предположение, что процесс канцерогенеза обусловлен длительным понижением питания клеток во время предопу­холевого состояния, вызванного различными вредными воздей­ствиями. При этом в клетках возникает новый тип обмена с пре­обладанием синтетических процессов и питание клеток происходит не только путем ассимиляции веществ из крови и лимфы, но и из лизированных нормальных клеток.