Повсякденні канцерогени - рак: експерименти і гіпотези
Все наше оточення забруднено речовинами, що викликають рак. Ми торкаємося до них, їмо їх, дихаємо ними. Раніше з канцерогенними речовинами контактували лише обмежені професійні групи населення:
сажотруси в Англії (сажа з вузьких димоходів) - робітники, зайняті на виробництві анілінових фарб (нафтиламин в колишніх фабриках фарб) - шахтарі мідних і уранових шахт (радіаційні пошкодження, а також канцерогенний вплив пилу деяких металів) - робочі азбестових підприємств.
Тепер же канцерогенні агенти представляють небезпеку для всього населення в глобальному масштабі. Вузькі димоходи перестали бути єдиними «постачальниками» канцерогенних вуглеводнів. 3,4-Бензпирен, добре відомий представник цього класу сполук, виявлено в повітрі великих міст в концентрації 600 мкг / 1000 мм 3. Його концентрація в повітрі постійно збільшується за рахунок диму з труб і вихлопних газів автомобілів.
З цього випливає, що бензпірен слід шукати і в нашій їжі: рівень концентрації, що перевищує 25 мкг / кг, був знайдений в овочах. Кулінарні жири і рослинні масла містять 5-20 мкг / кг цієї речовини. Не повинно викликати подиву, що бензпірен виявляється і в копчених продуктах і навіть в смаженому м`ясі. Ліжінскі і Шубін виявили 5-50 мкг / кг бензопірену на поверхні біфштексів, підсмажених на вугіллі. Це дозволило їм зробити висновок, що поліциклічні вуглеводні утворюються в результаті розщеплення жиру, що стікає на гаряче вугілля. Цим пояснюється, чому бензпірен не виявляється в біфштекси, приготованих в духовці. Наведений приклад ілюструє також проблему співвідношення витрат і доходів, з якою стикається кожен фабрикант харчових приправ, пестицидів або ліків. Американцеві, який живе в передмісті, надається можливість смажити біфштекси без побоювання, що утворюється бензопірен, але при цьому він позбудеться дивного аромату, яким володіє підсмажене на вугіллі м`ясо
З`являються і нові небезпеки: ми не тільки поглинаємо «свіжоспечені» канцерогени, але, можливо, здатні виробляти їх в нашому організмі з нешкідливих попередників. До такого висновку недавно привели дослідження нітрозамінів - класу сполук, які вже понад десять років привертають увагу хіміків і онкологів.
Нітроза аміни дуже легко синтезуються при простому змішуванні вторинних амінів з азотистої кислотою в кислому середовищі (азотиста кислота є кислотним компонентом нітритів):
У найпростішому випадку при реакції диметиламина з азотистої кислотою виходить диметилнітрозамін-жовтувата рідина з ароматним запахом. У хімічній промисловості передбачалося використовувати її в якості розчинника, але від цієї думки довелося відмовитися, так як з`ясувалося, що диметилнітрозамін токсичний для печінки і навіть викликає рак цього органу (Мейджі).
Це повідомлення зацікавило онкологов- вони синтезували серію нітрозамінів і вивчили їх канцерогенну активність. Виявилося, що багато хто з досліджених сполук є такими ж сильними канцерогенами, як і диметилнітрозамін, а деякі вражали органи і тканини, раніше невразливі для інших канцерогенів. Така дивовижна багатосторонність спонукала вчених піддати нові канцерогени самому ретельному вивченню (Друкрі, Пройссманн). Однак це не було єдиною метою досліджень. Проводилися також польові випробування, щоб встановити, чи не є нітрозаміни частиною нашого хімічного оточення. Останнє не повинно здаватися дивним: нітрозаміни все ще використовуються в хімічній промисловості як проміжних продуктів (зокрема, диметилнітрозамін застосовують при виготовленні диметилгидразина - компонента ракетного палива).
На щастя, як показали попередні результати, нітрозаміни містяться в харчових продуктах у вкрай незначних концентраціях. Але пізніше ці речовини знову вийшли на сцену, і ось тут виявилася досить похмура картина.
Оскільки нітрозаміни легко синтезуються в лабораторних умовах, вчені задумалися над питанням: чи не можуть вони з такою ж легкістю утворюватися в організмі тварини? Важливою передумовою освіти нітрозамінів з амінів і нітритів є кисле середовище. Чи не означає це, що шлунок тварини - чудовий реакційний посудину? Після перших невдалих спроб ряд дослідників (Зандер, Грінблат, Мірвіш) викликали рак у тварин, скармливая їм аміни разом з нітритами.
Таким чином, не виключено, що, з`їдаючи «безневинні» нітрити (їх багато в сосисках і деяких видах консервованого м`яса) разом з вторинними амінами, які можуть міститися в нашій їжі, ми самі синтезуємо канцерогени в відчутних кількостях. (Крім того, перетворенню нітратів в нітрити сприяє діяльність деяких бактерій, «населяють» наш кишковий тракт.) Особливу увагу вчені приділили деяких ліків, що містять аміни, які можуть бути перетворені в нітрозаміни. Протверезним прикладом служить піперазин, який використовується для боротьби з глистовими инвазиями.
Спеціаліст-хімік може точно передбачити, з якою легкістю нітрозамін буде синтезований з попередників (Мірвіш), Н0 він не може знати a priori ступінь небезпеки даної комбінації для тварини. В даний час розпочато розробки ефективних програм, що дозволяють з`ясувати, наскільки велика справжня небезпека.
Мор індичок і історія з афлатоксином
У 1960 р від гострого некрозу печінки в Англії загинуло понад 100 000 індичат. Вдалося швидко виявити, що коріння таємничого захворювання птахів слід шукати впітаніі: як виявилося, що йдуть їм у корм земляні горіхи, імпортовані з Бразилії і Африки, були вражені цвіллю. Ця отруйна цвіль була ідентифікована як Aspergillus flams. Віднайдені цвіллю токсини були ізольовані і очищені. Вони отримали назву афлатоксинов. Афлатоксини дуже отруйні (1 мг / кг досить, щоб убити собаку, молоду щура або індичку).
Але афлатоксин не просто токсічен- з`ясувалося, що якщо щурів годувати цвілими земляними горіхами, то у них розвивається гепатома (рак печінки). Люди, як правило, не вживають в їжу покриті цвіллю земляні горіхи, але Aspergillus flavus може рости на різних продуктах. Афлатоксини іноді виявляють і на булках, в цвілій борошні і покритому пліснявою картоплі і навіть у вині. Правда, м`які сорти сиру з пліснявою (камамбер, рокфор, горгонцола) не викликають підозр. Мабуть, культура цвілі, що додається до сиру в процесі його дозрівання (наприклад, Penicillium roqueforti), захищає сир від інфікування небезпечним Aspergillus flavus.
Афлатоксини, мабуть, винні в високому рівні захворюваності первинної карциномою печінки серед населення деяких частин Африки. Раніше вважали, що хвороба викликається бідної білком їжею, а також деякими алкалоїдами рослин з сімейства Senecio. Але тепер з`ясувалося, що в умовах вологого тропічного клімату Aspergillus flavus іноді рясно проростає на різних зернових під час їх зберігання.
У США і Європі причину раку слід шукати не в зіпсованих продуктах. Однак, за іронією долі, заходи, які ми приймаємо для захисту наших харчових запасів, підвищують ризик захворіти на рак. Так, тіоацетамід, що додається до харчових продуктів в якості фунгіциду, викликає рак печінки у щурів. Але, мабуть, найбільш гротескний приклад являє собою використання інсектицидів.
Пестициди або гуманіціди
Пестициди вже давно завдають шкоди не тільки комах. Що ж стосується ДДТ, то його, безумовно, можна зарахувати до розряду інсектицидів, що вийшли з-під контролю людини. Отримавши поширення у всьому світі, він сконцентрувався в харчовому ланцюгу планктон - риба - людина і, що найстрашніше, відкладається на тривалі періоди часу в жировій тканині. Більш того, кожна нова доза ДДТ додається до загальної, отриманої раніше. З цього приводу Тейлор [40] саркастично зауважив: «Американці не годяться більше в їжу людині, бо в їх жирової тканини міститься понад 0,00001% 0 ДДТ, тобто вдвічі більше, ніж дозволяють закони про харчові продукти. З тих же міркувань не задовольняє державним стандартам і молоко американських матерів (хіба що в природній упаковці) ».
У дослідах з тваринами ДДТ не виявив себе як особливо сильний агент, але його, безумовно, слід зарахувати до канцерогенів. А тепер завершимо короткий перелік випадків забруднення навколишнього нас середовища ще одним досить свіжим прикладом.
Азбест і рак легені
Азбест став важливим сировинним матеріалом в сучасній техніці. Завдяки хорошим ізоляційним властивостям його використовують в якості електроізолятор, а також для вистилання підлоги, при виготовленні прокладок гальм і трансмісій автомобілів. У великих спорудах азбест наносять на необроблену зовнішню поверхню шляхом розпилення під високим тиском. За останні 60 років світове споживання азбесту зросла з 30 тис. До 4 млн. Т.
У людей, що працюють з азбестом, азбестоз описаний давно: рентгеноскопія виявляє характерні зміни в уражених легких. Асбестоз визнаний професійним захворюванням, але він не є єдиним наслідком тривалого контактування з азбестом. Як показав Долл, англійці, які працюють на виробництві азбесту понад 20 років, уражаються на рак легені в 11 разів частіше, ніж все інше населення.
Асбестоз, що розвивається під впливом блакитного азбесту, викликає особливий тип злоякісної пухлини, раніше рідко зустрічалася. Йдеться про так звану мезотеліоме- при якій дивуються як плевра, так і очеревина. «Асбестові тільця» часто виявляються в легенях людей, які працюють з асбестом- вони є результатом інкапсуляції азбестових волокон жовто-коричневою речовиною. Однак останнім часом мезотеліоми і азбестові тільця виявляються у людей, ніколи не працювали з азбестом.
Чи означає це, що рак, викликаний азбестом, є не тільки професійним захворюванням? Важко сказати, наскільки збільшилася небезпека для всього населення, проте, мабуть, дуже вагомий «внесок» в проблему вносить велику кількість спрацьовує гальмівних прокладок. Як пророкує Томпсон, фахівець з проблеми азбесту, рак легені, що викликається азбестом, може дуже скоро обігнати рак легені, що викликається курінням.
