Carcinogens: ano sila at ano sila?

Ang pag-unlad ng mga tumor ay resulta ng pakikipag-ugnayan ng mga carcinogenic factor at ng katawan. Ayon sa World Health Organization (WHO), ang kanser ay 80-90% na may kaugnayan sa mga kadahilanan sa kapaligiran. Ang mga carcinogens ay patuloy na nakakaapekto sa katawan ng tao sa buong buhay.

Ang mga konsepto ng mga tiyak na ahente na nagdudulot ng mga tumor sa una ay lumitaw sa larangan ng propesyonal na patolohiya. Unti-unti silang umunlad at sumailalim sa makabuluhang ebolusyon. Sa una, sa panahon ng pangingibabaw ng mga ideya ni R. Virchow sa papel ng pangangati sa pag-unlad ng kanser, ang iba't ibang mga kadahilanan ng malalang pinsala, parehong mekanikal at kemikal, ay naiugnay sa kanila. Gayunpaman, mula noong simula ng ika-20 siglo, habang ang eksperimentong oncology, kimika, pisika, virology ay binuo, at salamat sa sistematikong epidemiological na pag-aaral, malinaw, tiyak na mga konsepto ng mga ahente ng carcinogenic ay lumitaw.

Ang WHO Expert Committee ay nagbigay ng sumusunod na kahulugan ng konsepto ng carcinogen: "Ang mga carcinogens ay mga ahente na may kakayahang magdulot o mapabilis ang pagbuo ng isang neoplasma, anuman ang mekanismo ng pagkilos nito o ang antas ng pagiging tiyak ng epekto. Ang mga carcinogens ay mga ahente na, dahil sa kanilang pisikal o kemikal na mga katangian, ay maaaring magdulot ng hindi maibabalik na mga pagbabago o pinsala sa mga bahaging iyon ng Ostatic na mga selula" 1979).

Matatag na ngayon na ang mga tumor ay maaaring sanhi ng kemikal, pisikal o biological na mga carcinogens.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ], [ 5 ]

Mga kemikal na carcinogens

Ang mga pang-eksperimentong pag-aaral sa pang-eksperimentong induction ng mga tumor ng iba't ibang mga ahente sa mga hayop, na nagsimula sa simula ng ika-20 siglo ni K. Yamagiwa at K. Ichikawa (1918), ay humantong sa pagtuklas ng isang makabuluhang bilang ng mga kemikal na compound ng iba't ibang mga istraktura, na nakatanggap ng pangkalahatang pangalan na blastomogenic, o carcinogenic, mga sangkap.

Isa sa mga namumukod-tanging mananaliksik ng problemang ito ay si E. Kennaway, na noong 1930s ay naghiwalay ng benzo(a)pyrene, ang una sa kasalukuyang kilalang kemikal na mga carcinogen sa kapaligiran. Sa parehong mga taon, natuklasan nina T. Yoshida at R. Kinosita ang isang pangkat ng mga carcinogenic aminoazo compound, at si W. Heuper ang unang nagpakita ng carcinogenicity ng mga aromatic amines. Noong 1950s, sina P. Magee at J. Barnes, at pagkatapos ay H. Druckrey et al. nakilala ang isang pangkat ng mga carcinogenic na N-nitroso compound. Kasabay nito, ang carcinogenicity ng ilang mga metal ay ipinakita, at ang mga carcinogenic na katangian ng mga indibidwal na natural na compound (aflatoxins) at mga gamot ay ipinahayag. Kinumpirma ng mga eksperimentong pag-aaral na ito ang mga resulta ng mga epidemiological na obserbasyon sa paglitaw ng mga tumor sa mga tao.

Sa kasalukuyan, ang lahat ng kilalang kemikal na carcinogens ay nahahati sa mga klase ayon sa kanilang kemikal na istraktura.

1. Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs).
2. Mga mabangong azo compound.
3. Mga mabangong amino compound.
4. Nitroso compounds at nitramines.
5. Mga metal, metalloid at mga di-organikong asing-gamot.

Depende sa likas na katangian ng kanilang epekto sa katawan, ang mga kemikal na carcinogens ay nahahati sa tatlong grupo:

1. carcinogens na nagdudulot ng mga tumor pangunahin sa lugar ng aplikasyon;
2. carcinogens ng remote selective action, na nagiging sanhi ng tumor sa isa o ibang organ;
3. multiple-action carcinogens na pumukaw sa pag-unlad ng mga tumor ng iba't ibang morphological na istruktura at sa iba't ibang organo.

Ang International Agency for Research on Cancer (Lyon, France), na isang dalubhasang katawan ng WHO, ay nag-summarize at nagsuri ng impormasyon sa mga carcinogenic factor. Mahigit sa 70 volume na inilathala ng ahensya ang naglalaman ng data na nagsasaad na sa humigit-kumulang 1,000 ahente na pinaghihinalaang may carcinogenicity, 75 substance lang, mga panganib sa industriya, at iba pang salik ang napatunayang nagiging sanhi ng cancer sa mga tao. Ang pinaka-maaasahang ebidensya ay nagmumula sa mga pangmatagalang epidemiological na obserbasyon ng malalaking grupo ng mga tao sa maraming bansa, na nagpakita na ang pakikipag-ugnay sa mga sangkap sa mga kondisyong pang-industriya ay nagdulot ng pagbuo ng mga malignant na tumor. Gayunpaman, ang katibayan ng carcinogenicity ng daan-daang iba pang mga sangkap na nagdudulot ng kanser sa mga tao ay hindi direkta sa halip na direkta. Halimbawa, ang mga kemikal tulad ng nitrosamines o benz(a)pyrene ay nagdudulot ng cancer sa mga eksperimento sa maraming species ng hayop. Sa ilalim ng kanilang impluwensya, ang mga normal na selula ng tao na nakakultura sa isang artipisyal na kapaligiran ay maaaring maging mga malignant na selula. Bagama't ang ebidensyang ito ay hindi suportado ng isang makabuluhang bilang ng istatistika ng mga obserbasyon ng tao, ang panganib ng carcinogenic ng mga naturang compound ay walang pag-aalinlangan.

Ang International Agency for Research on Cancer ay nag-compile ng isang detalyadong klasipikasyon ng mga salik na pinag-aralan para sa carcinogenicity. Alinsunod sa pag-uuri na ito, ang lahat ng mga kemikal na sangkap ay nahahati sa tatlong kategorya. Ang unang kategorya ay mga sangkap na carcinogenic sa mga tao at hayop (asbestos, benzene, benzidine, chromium, vinyl chloride, atbp.). Ang pangalawang kategorya ay maaaring carcinogens. Ang kategoryang ito naman ay nahahati sa subgroup A (high-probability carcinogens), na kinakatawan ng daan-daang substance na carcinogenic sa mga hayop ng dalawa o higit pang species (aflatoxin, benz(a)pyrene, beryllium, atbp.), at subgroup B (low-probability carcinogens), na nailalarawan sa mga carcinogenic properties para sa mga hayop ng isang species (ads. Ang ikatlong kategorya ay mga carcinogens, mga sangkap o grupo ng mga compound na hindi maaaring uriin dahil sa kakulangan ng data.

Ang pinangalanang listahan ng mga sangkap ay kasalukuyang ang pinakanakakumbinsi na internasyonal na dokumento na naglalaman ng data sa mga ahente ng carcinogenic at ang antas ng katibayan ng kanilang carcinogenic na panganib sa mga tao.

Anuman ang istraktura at pisikal at kemikal na mga katangian, ang lahat ng mga kemikal na carcinogens ay may isang bilang ng mga karaniwang tampok ng pagkilos. Una sa lahat, ang lahat ng mga carcinogens ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang mahabang tago na panahon ng pagkilos. Ito ay kinakailangan upang makilala sa pagitan ng totoo, o biyolohikal, at clinical latent period. Ang malignancy ng mga cell ay hindi nagsisimula mula sa sandali ng kanilang pakikipag-ugnay sa carcinogen. Ang mga kemikal na carcinogens ay sumasailalim sa mga proseso ng biotransformation sa katawan, na nagreresulta sa pagbuo ng mga carcinogenic metabolites, na, na tumagos sa cell, ay nagdudulot ng malalim na mga kaguluhan na naayos sa genetic apparatus nito, na nagiging sanhi ng pagkasira ng cell.

Ang totoo, o biyolohikal, nakatagong panahon ay ang yugto ng panahon mula sa pagbuo ng mga carcinogenic metabolites sa katawan hanggang sa pagsisimula ng hindi makontrol na paglaganap ng mga malignant na selula. Karaniwang ginagamit ang konsepto ng clinical latent period, na mas mahaba kaysa sa biological. Ito ay kinakalkula bilang ang oras mula sa simula ng pakikipag-ugnay sa isang carcinogenic agent hanggang sa klinikal na pagtuklas ng isang tumor.

Ang pangalawang makabuluhang pattern ng pagkilos ng mga carcinogens ay ang "dose-time-effect" na relasyon: mas mataas ang solong dosis ng substance, mas maikli ang latent period at mas mataas ang saklaw ng mga tumor.

Ang isa pang pattern na katangian ng pagkilos ng mga carcinogens ay ang pagtatanghal ng mga pagbabago sa morphological bago ang pag-unlad ng kanser. Kasama sa mga yugtong ito ang nagkakalat na hindi pantay na hyperplasia, focal proliferates, benign at malignant na mga tumor.

Ang mga kemikal na carcinogen ay nahahati sa dalawang grupo depende sa kanilang kalikasan. Ang napakaraming karamihan ng mga carcinogenic chemical compound ay anthropogenic na pinagmulan, ang kanilang hitsura sa kapaligiran ay nauugnay sa aktibidad ng tao. Sa kasalukuyan, maraming mga teknolohikal na operasyon ang kilala kung saan, halimbawa, ang pinakakaraniwang carcinogens - polycyclic aromatic hydrocarbons - ay maaaring mabuo. Ang mga ito ay pangunahing mga proseso na nauugnay sa combustion at thermal processing ng gasolina at iba pang mga organikong materyales.

Ang pangalawang grupo ay mga natural na carcinogens na hindi nauugnay sa pang-industriya o iba pang aktibidad ng tao. Kabilang dito ang mga basurang produkto ng ilang halaman (alkaloid) o fungi ng amag (mycotoxins). Kaya, ang mga aflatoxin ay mga metabolite ng kaukulang microscopic mold fungi na nag-parasitize sa iba't ibang produktong pagkain at feed.

Noong nakaraan, ipinapalagay na ang mga fungi na gumagawa ng aflatoxin ay matatagpuan lamang sa mga tropikal at subtropikal na bansa. Ayon sa mga modernong konsepto, ang potensyal na panganib ng mga fungi na ito, at samakatuwid ay ang kontaminasyon ng pagkain na may mga aflatoxin, ay halos pangkalahatan, maliban sa mga bansang may malamig na klima tulad ng Northern Europe at Canada.

[ 6 ], [ 7 ], [ 8 ], [ 9 ], [ 10 ], [ 11 ], [ 12 ], [ 13 ]

Pisikal na carcinogens

Kabilang dito ang mga sumusunod na carcinogens:

• iba't ibang uri ng ionizing radiation (X-ray, gamma ray, elementarya na particle ng atom - proton, neutron, alpha, beta particle, atbp.);
• ultraviolet radiation;
• trauma ng mekanikal na tisyu.

Dapat pansinin na bago pa man matuklasan ang mga kemikal na carcinogens, noong 1902 E. Frieben ay inilarawan ang kanser sa balat sa mga tao na sanhi ng X-ray, at noong 1910 si J. Clunet ang unang nakakuha ng mga tumor sa mga hayop gamit ang X-ray irradiation. Sa mga sumunod na taon, sa pamamagitan ng mga pagsisikap ng maraming radiobiologist at oncologist, kabilang ang mga domestic, itinatag na ang mga epekto ng tumorigenic ay sanhi hindi lamang ng iba't ibang uri ng artipisyal na sapilitan na ionizing radiation, kundi pati na rin ng mga likas na mapagkukunan, kabilang ang ultraviolet radiation mula sa araw.

Sa modernong panitikan, tanging ang mga kadahilanan ng radiation ang itinuturing na mga pisikal na carcinogenic agent ng kapaligiran - ionizing radiation ng lahat ng uri at uri at ultraviolet radiation mula sa araw.

Isinasaalang-alang ang carcinogenesis bilang isang multistage na proseso na binubuo ng pagsisimula, promosyon at pag-unlad, naitatag na ang ionizing radiation ay isang mahinang mutagen sa pag-activate ng proto-oncogenes, na maaaring mahalaga sa mga unang yugto ng carcinogenesis. Kasabay nito, ang ionizing radiation ay lubos na epektibo sa pag-deactivate ng mga tumor suppressor genes, na mahalaga para sa pag-unlad ng tumor.

Biological carcinogens

Ang tanong ng papel ng mga virus sa etiology ng mga tumor ay lumitaw sa simula ng ika-20 siglo. Noong 1910, si P. Rous ang unang nag-transplant ng tumor sa mga ibon na may cell-free filtrate at ipinaliwanag ito sa pamamagitan ng pagkakaroon ng tumor virus, sa gayo'y kinukumpirma ang posisyon ni A. Borrel at kahit na naunang mga may-akda sa mga virus bilang sanhi ng kanser.

Sa kasalukuyan ay alam na 30% ng lahat ng mga kanser ay sanhi ng mga virus, kabilang ang mga human papillomavirus. Ang human papillomavirus ay nakita sa 75-95% ng mga kaso ng squamous cell carcinoma ng cervix. Maraming uri ng human papillomavirus ang natagpuan sa mga tumor ng invasive cancer ng oral cavity, oropharynx, larynx, at nasal cavity. Ang mga human papillomavirus ng mga uri 16 at 18 ay may mahalagang papel sa carcinogenesis ng kanser sa ulo at leeg, lalo na sa kanser sa oropharynx (54%) at kanser sa larynx (38%). Pinag-aaralan ng mga siyentipiko ang kaugnayan sa pagitan ng herpes virus at lymphomas, Kaposi's sarcoma, at hepatitis B at C virus at kanser sa atay.

Gayunpaman, ang saklaw ng kanser ay isang order ng magnitude na mas mababa kaysa sa dalas ng mga impeksyon sa viral. Ito ay nagpapahiwatig na ang pagkakaroon ng mga virus lamang ay hindi sapat para sa pagbuo ng isang proseso ng tumor. Ang ilang mga pagbabago sa cellular o pagbabago sa immune system ng host ay kinakailangan din. Samakatuwid, sa kasalukuyang yugto ng pag-unlad ng oncology at oncovirology, dapat itong ipalagay na ang mga oncogenic na virus ay hindi nakakahawa mula sa klinikal na pananaw. Ang mga virus, tulad ng mga kemikal at pisikal na carcinogens, ay nagsisilbi lamang bilang mga exogenous na signal na nakakaapekto sa endogenous oncogenes - mga gene na kumokontrol sa paghahati at pagkakaiba ng cell. Ang pagsusuri sa molekular ng mga virus na nauugnay sa pag-unlad ng kanser ay nagpakita na ang kanilang pag-andar ay, hindi bababa sa bahagi, na nauugnay sa mga pagbabago sa coding ng mga protina ng suppressor na kumokontrol sa paglaki ng cell at apoptosis.

Mula sa punto ng view ng oncogenicity, ang mga virus ay maaaring nahahati sa "tunay na oncogenic" at "potensyal na oncogenic". Ang dating, anuman ang mga kondisyon ng pakikipag-ugnayan sa cell, ay nagiging sanhi ng pagbabagong-anyo ng mga normal na selula sa mga selula ng tumor, ibig sabihin, ang mga ito ay natural, natural na mga pathogens ng malignant neoplasms. Kabilang dito ang mga oncogenic na virus na naglalaman ng RNA. Ang pangalawang grupo, kabilang ang mga virus na naglalaman ng DNA, ay may kakayahang magdulot ng pagbabagong-anyo ng cell at pagbuo ng mga malignant na tumor lamang sa mga kondisyon ng laboratoryo at sa mga hayop na hindi natural, natural na mga carrier ("host") ng mga virus na ito.

Sa simula ng 1960s, nabuo ni LA Zilber ang virogenetic hypothesis sa huling anyo nito, ang pangunahing postulate kung saan ay ang ideya ng pisikal na pagsasama-sama ng mga genome ng virus at ng normal na cell, ibig sabihin, kapag ang isang oncogenic virus ay pumasok sa isang nahawaang cell, ang dating ay nagpapakilala ng genetic material nito sa chromosome ng host cell, na nagiging "integral" na bahagi ng host cell, na nagiging "integral" na bahagi ng cell, na nagiging "integral" doon pagbabago ng isang normal na cell sa isang tumor cell.

Ang modernong pamamaraan ng viral carcinogenesis ay ang mga sumusunod:

1. pumapasok ang virus sa cell; ang genetic na materyal nito ay nagiging maayos sa cell sa pamamagitan ng pisikal na pagsasama sa DNA ng cell;
2. ang viral genome ay naglalaman ng mga tiyak na gene - oncogenes, ang mga produkto na direktang responsable para sa pagbabago ng isang normal na cell sa isang tumor cell; tulad ng mga gene bilang bahagi ng pinagsamang viral genome ay dapat magsimulang gumana sa pagbuo ng mga tiyak na RNA at oncoproteins;
3. Oncoproteins - mga produkto ng oncogenes - nakakaapekto sa cell sa paraang nawawalan ng sensitivity sa mga impluwensyang kumokontrol sa paghahati nito, at nagiging tumorous at ayon sa iba pang mga phenotypic na katangian (morphological, biochemical, atbp.).

[ 14 ], [ 15 ], [ 16 ], [ 17 ], [ 18 ]