Мутагены и тератогены среды как факторы бесплодия в поколениях

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Магнитогорский государственный технический университет

МУТАГЕНЫ И ТЕРАТОГЕНЫ СРЕДЫ КАК ФАКТОРЫ БЕСПЛОДИЯ В ПОКОЛЕНИЯХ.

Реферат-конспект по дисциплине «Возрастная анатомия,
физиология и гигиена с основами педиатрии»

Выполнил(а) студент(ка)
«СДО» факультета дПСОб-15-14 группы,
направление подготовки 44.03.03 «Специальное (дефектологическое) образование»

Генетика представляет собой одну из основных, наиболее увлекательных и вместе с тем сложных дисциплин современного естествознания. Место генетики среди биологических наук и особый интерес к ней определяются тем, что она изучает основные свойства организмов, а именно наследственность иизмен чивость.

Генетика — это наука о наследственности и изменчивости живых существ. Ее начало заложено в XIX веке работами Ч. Дарвина и Г. Менделя. В последние 40-50 лет осуществляется изучение генетики разнообразных форм органического мира: вирусов, фагов, растений, животных и человека. При этом явление наследственности и изменчивости связывается с различными уровнями жизнедеятельности организмов. Так, например, установлено, что свойства наследственности и изменчивости связаны с особенностями строения молекул таких веществ, входящих в состав клеток, как нуклеиновые кислоты (ДНК и РНК) определяющие наследственную обусловленность синтеза белков и ферментов клетки. Это направление исследований получило название «биохимическая генетика». Исследования внутриклеточных структур, таких как ядро и входящих в них хромосом и других клеточных органелл, показали тесную связь этих структур с наследственными особенностями и изменчивостью клетки и организма в целом. Это направление называется «цитогенетикой».[1]

Явление наследственности и изменчивости изучается успешно не только на молекулярном, клеточном уровнях, но и на сообществах организмов, то есть на популяциях (виды, породы и др.), что составляет так называемую популяционную генетику.

Многообразные направления генетической науки и использование различных методов исследования оказали большое влияние на различные практические и производственные разделы деятельности человека. Развиваются новые отрасли промышленности микробиологии, создаются новые сорта растений и новые породы животных, на основе генетики строятся селекция и племенное дело, разрабатываются методы борьбы и предупреждения наследственных болезней у человека и животных, с генетических позиций рассматривается проблема оздоровления и сохранения биосферы Земли и экологической целостности природы Земли и околоземного пространства. Современный научно-технический прогресс в деятельности человека в большой мере опирается на генетическую науку.

Понятие о наследственности и изменчивости

Наследственность и изменчивость являются важными свойствами живого. Наследственность — это свойство живых существ сохранять свои признаки и особенности и передавать их потомству. Тем самым обеспечивается сходство потомков с родителями и предыдущими поколениями, сохраняются в поколениях особенности вида, породы, родственной группы особей.

Передача свойств родителей потомкам обеспечивается процессом размножения. У одноклеточных организмов и телесных (соматических) клеток это достигается простым делением клеток. У двуполых организмов передача наследственности родителей потомкам происходит в процессе оплодотворения, то есть слияния мужских и женских гамет с образованием зиготы и ее дальнейшего развития в полноценный организм, имеющий сходство с родителями.

Изменчивость — способность живых организмов приобретать новые признаки и свойства, это свойство, противоположное наследственности. Оно проявляется в несходстве потомков с предыдущими поколениями, в несходстве особей одного и того же поколения и даже среди родственных организмов.

Изменчивость подразделяется на наследственную, когда появление новых свойств передается потомству, и ненаследственную, возникающую в одном поколении, но не сохраняющуюся в последующих. Причины той и другой изменчивости разные. Наследственная изменчивость вызывается воздействиями сильнодействующих внешних факторов (химические, облучение и др.) на ядерные структуры клеток (телесных и половых), которые являются носителями наследственности. К таким структурам относятся нуклеиновые кислоты (дезоксирибонуклеиновая кислота — ДНК) и хромосомы ядра, в состав которых входит ДНК. Участок молекулы ДНК, определяющий тот или иной признак, называется геном. Ген — это единица наследственности.

Факторы, вызывающие наследственную изменчивость, называются мутагенными, а изменения, происходящие в молекуле ДНК и хромосомах, при которых происходит появление новых свойств и признаков,- называются мутациями. Мутации могут быть генными (точковыми) и хромосомными. Мутационная изменчивость увеличивает наследственные свойства организмов. Некоторые из них могут быть благоприятны для организма, но многие вызывают разные аномалии. [2]

Другой тип наследственной изменчивости распространен у высших организмов, размножающихся половым путем. В результате оплодотворения происходит комбинация в зиготе наследственных особенностей и формируется новая наследственность потомков. Такой тип изменчивости называется комбинативным.

В практике селекционной работы человек широко использует как мутационную, так и комбинативную изменчивость.

Третий тип изменчивости вызывается такими факторами среды, которые не затрагивают и не изменяют наследственное вещество, но приводят к возникновению ненаследственных изменений ряда признаков. Такими факторами для животных являются условия кормления, содержания, климат и т. п.

Ненаследственная изменчивость называется модификационной. Факторы среды могут или способствовать реализации наследственности организма, или, если они не отвечают требованиям наследственности, происходит их утрата или ослабление в формировании и проявлении признака, имеющего наследственную обусловленность. У животных, разводимых человеком, при неблагоприятных условиях может произойти вырождение породы, особенно культурной, как более требовательной.

Сочетание наследственной и ненаследственной изменчивостей, в основе которых лежат генотипические особенности организма и реакция организма на воздействие внешних факторов, вызывает фенотипическую изменчивость, проявляющуюся в виде конкретного состояния свойств и признаков организма.

источник

Медики установили прямую связь между ростом числа людей, болеющих аллергией, бронхиальной астмой, раком, и ухудшением экологической обстановки в данном регионе. Достоверно установлено, что такие отходы производства, как хром, никель, бериллий, асбест, многие ядохимикаты, являются канцерогенами, то есть вызывающие раковые заболевания. Еще в прошлом веке рак у детей был почти неизвестен, а сейчас он встречается все чаще и чаще. В результате загрязнения появляются новые, неизвестные ранее болезни. Причины их бывает очень трудно установить.

Огромный вред здоровью человека наносит курение. Курильщик не только сам вдыхает вредные вещества, но и загрязняет атмосферу, подвергает опасности других людей. Установлено, что люди, находящиеся в одном помещении с курильщиком, вдыхают даже больше вредных веществ, чем он сам.

Кроме химических загрязнителей, в природной среде встречаются и биологические, вызывающие у человека различные заболевания. Это болезнетворные микроорганизмы, вирусы, гельминты, простейшие. Они могут находиться в атмосфере, воде, почве, в теле других живых организмов, в том числе и в самом человеке.

Наиболее опасны возбудители инфекционных заболеваний. Они имеют различную устойчивость в окружающей среде. Одни способны жить вне организма человека всего несколько часов; находясь в воздухе, в воде, на разных предметах, они быстро погибают. Другие могут жить в окружающей среде от нескольких дней до нескольких лет. Для третьих окружающая среда является естественным местом обитания. Для четвертых — другие организмы, например дикие животные, являются местом сохранения и размножения.

Часто источником инфекции является почва, в которой постоянно обитают возбудители столбняка, ботулизма, газовой гангрены, некоторых грибковых заболеваний. В организм человека они могут попасть при повреждении кожных покровов, с немытыми продуктами питания, при нарушении правил гигиены.

Болезнетворные микроорганизмы могут проникнуть в грунтовые воды и стать причиной инфекционных болезней человека. Поэтому воду из артезианских скважин, колодцев, родников необходимо перед питьем кипятить.

Особенно загрязненными бывают открытые источники воды: реки, озера, пруды. Известны многочисленные случаи, когда загрязненные источники воды стали причиной эпидемий холеры, брюшного тифа, дизентерии.

При воздушно-капельной инфекции заражение происходит через дыхательные пути при вдыхании воздуха, содержащего болезнетворные микроорганизмы. К таким болезням относится грипп, коклюш, свинка, дифтерия, корь и другие. Возбудители этих болезней попадаю в воздух при кашле, чихании и даже при разговоре больных людей.

Особую группу составляют инфекционные болезни, передающиеся при тесном контакте с больным или при пользовании его вещами, например, полотенцем, носовым платком, предметами личной гигиены и другими, бывшими в употреблении больного. К ним относятся венерические болезни (СПИД, сифилис, гонорея), трахома, сибирская язва, парша.

Человек, вторгаясь в природу, нередко нарушает естественные условия существования болезнетворных организмов и становится сам жертвой природно-очаковых болезней.

Люди и домашние животные могут заражаться природно-очаковыми болезнями, попадая на территорию природного очага. К таким болезням относят чуму, туляремию, сыпной тиф, клещевой энцефалит, малярию, сонную болезнь.

Особенностью природно-очаковых заболеваний является то, что их возбудители существуют в природе в пределах определенной территории вне связи с людьми или домашними животными. Одни паразитируют в организме диких животных-хозяев. Передача возбудителей от животных к животному и от животного к человеку происходит преимущественно через переносчиков, чаще всего насекомых и клещей.

Возможны и другие пути заражения. Так, в некоторых жарких странах встречается инфекционное заболевание лептоспироз, или водяная лихорадка. В нашей стране возбудитель этой болезни обитает в организмах полевок обыкновенных, широко распространенных в лугах около рек. Заболевание лептоспирозом носит сезонный характер, чаще встречаются в период сильных дождей и в жаркие месяцы.

Частота спонтанного и индуцированного мутационного процесса находится под генетическим контролем. Наиболее существенное, влияние на мутационный процесс оказывают гены, контролирую-щие редупликацию, репарацию и рекомбинацию, однако этим не исчерпывается вся сложность генотипического контроля мутабиль-ности, а, следовательно, и разнообразные пути мутагенеза.

Генетическая обусловленность оптимальной мутабильности живых организмов ставит перед человеком две, казалось бы, противоположные задачи. С одной стороны, разработка эффективных методов индуцированного мутагенеза, необходимых для успешной селекционной работы. С другой — сохранение оптимальной мутабильности в естественных популяциях микроорганизмов, растений и животных с целью предотвращения их непредсказуемых изменений. Остро встает вопрос об охране здоровья не только ныне живущего, но и будущих поколений людей, для которых увеличение генетического груза — наследственных болезней, — чревато моральными и физическими страданиями. Эта задача приобретает все большую актуальность в связи с ускорением технического прогресса, который сталкивает нас с многочисленными мутагенными факторами антропогенного происхождения: повышение естественного фона радиации, загряз-нение атмосферы и воды, производство огромного количества хими-ческих соединений, обладающих мутагенной активностью.

Необходимость обеспечения генетической безопасности человека заставляет искать простые и надежные тесты для выявления воз-можных последствий изменения окружающей среды, проверки гене-тической активности многих химических веществ, используемых в сельском хозяйстве, промышленности, медицине, при приготовлении и консервировании пищи. В настоящее время производится не-сколько сот тысяч химических препаратов и каждый год к ним добавляются сотни новых.

Для определения генетической и, прежде всего, мутагенной активности различных химических веществ и загрязнителей окру-жающей среды используется целый ряд тестов, основанных на использовании в качестве тест-систем прокариот, плесневых грибов, мушек дрозофил, а также на применении культуры клеток человека, животных и растений.

Проверка большого количества соединений на мутагенную активность с использованием млекопитающих, на-пример мышей, не представляется возможной по причине громозд-кости и высокой стоимости экспериментов. Тесты с использованием микроорганизмов отличаются большой пропускной способностью и чувствительностью к мутагенным воз-действиям. Однако главной проблемой при применении этих тестов является экстраполяция получаемых результатов на высших жи-вотных и человека.

Проблема генетической безопасности актуальна не только для человека, но и для биосферы в целом. Любая популяция способна выдержать лишь определенный груз мутаций. Увеличение частоты мутаций может привести к снижению устойчивости популяций из-за нарушения генетического гомеостаза. Необходимо дальнейшее усиление биомониторинга — контроля за состоянием окружающей среды с помощью биологических систем. В качестве профилактических мер следует использовать развитие «безотходных» технологий, ограничение производства веществ с мутагенным действием, усиление всех видов контроля за состоянием потенциально опасных предприятий: АЭС, химические и микробиологические производства, научно-промышленные установки биотехнологического характера.

источник

Сохранение генофонда, благополучие и развитие человеческой цивилизации в целом зависят от активного отношения человека к экологическим проблемам — проблемам взаимоотношения общества и природы, сохранения окружающей среды, сохранения своего здоровья. При проведении внеаудиторных мероприятий, посвященных проблемам здоровья человека целесообразно расширить представление о факторах, приводящих к нарушению онтогенеза на ранних этапах и появлению врожденных пороков развития и возможных мерах профилактики этих патологий.

Одна из парадигм медицинской генетики состоит в том, что во всех жизненных проявлениях действие любых генов осуществляется в тесном взаимодействии с факторами среды. Необходимо знать и помнить о том, что в мире, где загрязнение окружающей среды и нарушения экологических связей в экосистемах стали глобальными проблемами, невозможны здоровое общество и долголетие. Человек может подвергаться воздействию неблагоприятных факторов ещё до рождения, во время внутриутробного развития.

К числу наиболее серьёзных последствий мутагенного действия химических веществ относятся врождённые пороки развития (ВПР) они известны с глубокой древности. Об этом свидетельствуют сделанные много тысячелетий назад наскальные рисунки сросшихся свидетельствуют сделанные много тысячелетий назад наскальные рисунки сросшихся близнецов (Австралия), изображение больного с ахондроплазией (Египет), врожденная косолапость у египетских фараонов и другие примеры.

Мутагены (от лат. mutatio — изменение и греч. – genes — рождающий, рожденный), химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения — мутации. Мутагенами могут быть различные факторы, вызывающие изменения в структуре генов, структуре и количестве хромосом.

Среди физических факторов наиболее сильное мутантное действие оказывает ионизирующая радиация – рентгеновские лучи, α-, β-, γ-лучи. Облучение вызывает как генные, так и хромосомные перестройки. Ультрафиолетовое излучение приводит к ошибкам в репликации ДНК.

К химическим веществам, вызывающим мутации, можно отнести органические и неорганические вещества, такие, как кислоты, щелочи, перекиси, соли металлов, формальдегид, пестициды, дефолианты, гербициды, колхицин и др. Химические мутагены могут вызывать нарушение мейоза, приводящее к нерасхождению хромосом, разрыву хромосом, точковым мутациям.

Кроме мутагенов физической и химической природы, в окружающей среде имеются биологические факторы мутагенеза: вирусы оспы, кори, ветряной оспы, эпидемического паротита, гепатита, краснухи и др.

Действие мутагенов приводят к рождению больных детей, росту спонтанных абортов, мертворождению, сокращению продолжительности жизни, увеличению частоты наследственных патологий и онкологических заболеваний.

Повышение уровня мутаций в популяциях человека при увеличении загрязнения среды мутагенными факторами признается вредным, и поэтому необходимо проведение комплексной системы мероприятий по генетическому мониторингу популяций в сочетании со скринингом химических соединений на мутагенную активность.

Нормальный ход онтогенеза во время внутриутробного развития может быть нарушен и тератогенными факторами. Тератогенез – (от греч. teratos – урод, чудовище) – возникновение уродств (уродов) у плода.

В России начало тератологии было положено Указом Петра I от 13 февраля 1718 года о создании музея уродливостей в Санкт-Петербурге (Кунсткамера), где с музейными экспонатами работали эмбриологи К.Ф.Вольф и К.М.Бэр.

Первой русской работой по тератологии было «Обозрение разнообразных человеческих уродств» (П.А.Загорский, 1811). Однако интенсивное развитие отечественная тератология приобрела в начале XX века после вторичного открытия в 1900 году законов наследственности. Современный этап развития тератологии, начавшийся в середине 80-х годов прошлого столетия, связан с расшифровкой причин и механизмов врожденных болезней как одной из форм наследственной патологии человека.

Тератогены – это факторы, которые действуют на будущую мать во время беременности и приводят к возникновению врожденных пороков развития у детей, они могут изменять способность клеток к делению, дифференцировке. В результате отдельные органы развиваются неправильно. Так же, как и мутагены, тератогены могут быть различной природы.

Негативные факторы, влияющие на развития плода:

• Физические — радиация (излучение). Беременная женщина, получив большие дозы радиоактивности, может родить детей с различными соматическими и нервными нарушениями (разного уровня нарушения в развитии интеллекта, гидроцефалия, микроцефалия, явно выраженные аномалии конечностей, нарушения кровообращения и т.д.).
• Химические — первичный результат этих факторов: интоксикация организма будущей матери. Среди химических вредных веществ находятся и некоторые лекарства. Именно поэтому беременным женщинам необходимо консультироваться с врачом при необходимости приема лекарств.
• Алкоголь — замедляет физическое развитие плода, возникают нарушения психики, возможна эпилепсия, неврозы, сердечные и почечные нарушения, может вызвать алкогольный синдром плода, особенно страдает головной мозг.
• Курение — никотин сужает кровеносные сосуды и снижает поступление кислорода и питательных веществ через плаценту к плоду. В дальнейшей жизни такие дети чаще страдают нарушениями внимания, речи и когнитивных навыков.
• Наркотики — определенные наркотические вещества приводят к патологиям хромосом половых клеток и даже провоцируют их разрыв. Аномалии хромосом не могут не привести к печальным последствиям для развивающегося организма.
• Вирусные и бактериальные инфекции — наиболее распространенную опасность для здоровья потомства представляют вирусные инфекции.

Тератогены приводят к возникновению порока в том случае, если воздействуют до окончания формирования органа. Если орган уже сформирован, повреждающее действие не приводит к его дефекту. В связи с этим в тератогенезе выделяются критические периоды наиболее интенсивного формирования органов и систем организма.

Первый критический период приходится на конец первой – начало второй недели беременности. В этот период большая часть поврежденных зародышей удаляется путем спонтанных абортов. Частота гибелей зародышей в первые 15 дней беременности достигает 35-50% от всех оплодотворенных яйцеклеток. Возникающие в этот период аномалии развития называются бластопатиями; к ним, в частности, относятся неразделившиеся сиамские близнецы.

Второй критический период включает время с 3-й по 8-ю недели беременности. Нарушения развития эмбриона называются эмбриопатиями. Это нарушения формирования органов, которые заканчиваются либо гибелью эмбрионов, либо появлением больших и малых аномалий развития у новорожденного.
Повреждения плода, возникающие в более поздние сроки беременности, называют фетопатиями. В это время пороки возникают в том случае, если орган не закончил своего развития. К таким органам относятся мозг, легкие, зубы, половые органы. Вместе с тем могут развиться и вторичные пороки уже сформировавшихся органов.

На первом месте по значимости среди вирусных инфекций матери стоит краснуха. Основными пороками развития, которые наблюдаются при врожденной краснухе, являются катаракта, глухота, врожденные порок сердца. Тяжесть последствий для плода зависит от того, в какой период беременности будущая мать заболела краснухой.

Доказано, что у потомства матерей, употребляющих во время беременности алкоголь, развиваются аномалии лица, дети отстают в умственном и физическом развитии, страдают врожденным пороком сердца.

Врожденная гипоплазия – недоразвитие органа, проявляющееся дефицитом его относительной массы или размеров, существенно превышающих отклонение от средних показателей.

На первом месте по частоте встречаемости находятся изолированные пороки развития (пороки невральной трубки — 8,4-22,3%, пороки сердца — 10,9-21,0%, пороки конечностей — 7,4-24,5%, пороки гениталий — 2,4-7,5%). Пороки развития, одновременно выявляемые в двух и более системах организма, называются множественными пороками. Их частота составляет 7,9-18,2%.

Устойчивое сочетание двух или более пороков развития, выявляемых в разных системах организма, выражается в формировании синдрома.

Таким образом, мутагенные и тератогенные факторы являются причинами нарушения онтогенеза, возникновения аномалий у плода. В связи с этим в целях профилактики наследственной патологии необходимо информировать будущих родителей о возможном воздействии мутагенных и тератогенных факторов на плод.

Использованная литература

1. Генетика человека с основами медицинской генетики: учебник/ Е.К.Хандогина, И.Д.Терехова, С.С.Жилина, М.Е.Майорова, В.В.Шахтарин. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2014. – 192 с.: ил.
2. Валькович Э.И. Беременность и тератогенное действие лекарственных препаратов и ряда химических соединений / И.Э.Валькович, Е.А.Олейник// Анатомия и гистопатология. — 2012. — №2. С. 62-78.
3. Инге-Вечтомов С.Г. Экологическая генетика и теория эволюции / С.Г.Инге-Вечтомов // Вестник ВОГиС. — 2009.— Т. 13. № 2. — С. 362–370.
4. Прохорова И.М. Генетическая токсикология: учебное пособие / И.М.Прохорова М.И.Ковалева, А.Н.Фомичева.— Ярославль, 2005.

источник

Мутагены – факторы, вызывающие мутации. Мутагенные факторы подразделяются на физические, химические и биологические. Физические мутагены- различные виды излучений, температура, влажность и другие. Они вызывают: -нарушение структуры генов и хромосом; -образование свободных радикалов, взаимодействующих с ДНК; -разрывы нитей веретена деления. Химические мутагены: -природные органические и неорганические соединения (алкалоиды, нитриты, нитраты); -продукты промышленной переработки угля и нефти; -синтетические вещества, не встречавшие ранее в природе; -различные лекарства, способные вызывать у человека врожденные пороки развития.Биологические мутагены- это продукты метаболизма различных паразитических агентов: -паразиты невирусной природы (микоплазмы, бактерии); -вирусы краснухи, гриппа, кори, оспы; -метаболиты протистов или многоклеточных паразитов. Неблагоприятные воздействия среды в течение критических периодов развития зародыша могут вызвать отклонения в развитии органа. Такие отклонения в развитии органа, приводящие к функциональным расстройствам, называются уродствами, или пороками развития. Факторы среды, вызывающие формирование уродств, или пороков развития, названы тератогенными. Действуя на ранних этапах эмбриогенеза, тератоген, как правило, вызывает гибель зародыша. Возникновение уродств наиболее вероятно в период органогенеза, когда нарушаются клеточные взаимодействия и морфогенетические движения.Тератология наука — изучающая уродства (тераты).

Тератогены действуют в течение определенных критических периодов. Разные органы имеют различные критические периоды. Существует очень много тератогенов. Одни факторы вызывают генные мутации. Другие врожденныезаболевания обусловлены наличием лишних хромосом. К тератогенам можно отнести некоторые вирусы. У женщин, перенесших краснуху в первой трети беременности, в каждом из шести случаев рождались дети с катарактой, пороками сердца и глухотой. Чем раньше вирус краснухи поражает беременную женщину, тем больше риск, что пострадает зародыш.

Не меньшую опасность для здоровья представляютканцерогены, вызывающие злокачественные новообразования. Среди них кадмий, свинец, мышьяк, бенз(а)пирен и др.

Канцерогенами называются химические вещества, воздействие которых достоверно увеличивает частоту возникновения опухолей или сокращает период их развития у человека или животных. По химической природе различают природные канцерогенные вещества (например, афлатокснны) и возникшие в результате человеческой деятельности. Ко второй группе относятся вещества, производимые человеком (винилхлорид для выпуска поливинилхлорида (ПВХ) и вещества, возникающие как нежелательный побочный продукт (например, ПЛУ при неполном сгорании).

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском:

Лучшие изречения: Как то на паре, один преподаватель сказал, когда лекция заканчивалась — это был конец пары: «Что-то тут концом пахнет». 8177 — | 7862 — или читать все.

193.124.117.139 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

источник

Любые мутации могут возникнуть спонтанно или быть индуцированными. Спонтанные мутации появляются под влиянием неизвестных природных факторов и приводят к ошибкам при репликации ДНК. Индуцированные мутации возникают под воздействием специальных направленных факторов, повышающих мутационный процесс. Мутагенным действием обладают факторы физической, химической и биологической природы.

Среди физических мутагенов наиболее сильное мутантное действие оказывает ионизирующая радиация – рентгеновские лучи, α-, β-, γ-лучи. Облучение вызывает как генные, так и хромосомные перестройки. Ультрафиолетовое излучение характеризуется меньшей энергией, не вызывающей ионизацию тканей. Действие УФ-излучения приводит к образованию тимидиновых димеров. Присутствие димеров в ДНК приводит к ошибкам при ее репликации.

К химическим веществам, вызывающим мутации, можно отнести органические и неорганические вещества, такие, как кислоты, щелочи, перекиси, соли металлов, формальдегид, пестициды, дефолианты, гербициды, колхицин и др. Химические мутагены могут вызывать нарушение мейоза, приводящее к нерасхождению хромосом, разрыву хромосом, точковым мутациям.

Кроме мутагенов физической и химической природы, в окружающей среде имеются биологические факторы мутагенеза. Вирусы оспы, кори, ветряной оспы, эпидемического паротита, гепатита, краснухи и др. способны вызывать разрывы хромосом.

Для предотвращения негативных последствий, связанных с действием различных мутагенных факторов среды, проводят мероприятия, снижающие вероятность возникновения мутаций. С этой целью используют вещества, называемые антимутагенными. В настоящее время выделено около 200 природных и синтетических соединений, обладающих антимутагенной активностью. Это аминокислоты (гистидин, метионин и др.), витамины (токоферол, каротин, ретинол, аскорбиновая кислота и др.), ферменты (оксидаза, каталаза и др.), интерферон и др. Потребляемая пища содержит большое количество мутагенов и антимутагенов. Их соотношение зависит от способов обработки пищи, сроков ее хранения и т.д. Правильное питание – один из путей предотвращения вредного воздействия мутагенных факторов среды.

Тератогенные факторы — это факторы внешней среды, которые, воздействуя в течение беременности, вызывают развитие врожденных пороков. Любой фактор или вещество, которое может способствовать или увеличивать риск возникновения врожденного порока развития, называется тератогенным фактором.

Тератогенными факторами являются облучение, некоторые лекарства и яды (токсины). Различные тератогенные факторы могут вызывать одинаковые дефекты, если воздействие тератогенного фактора пришлось на определенный этап развития плода. С другой стороны, влияние одного и того же тератогенного фактора в разные сроки беременности может вызывать различные дефекты. Беременная женщина перед приемом любого препарата должна проконсультироваться с врачом; воздержаться от курения или употребления алкоголя.

Во время беременности следует избегать рентгенологических исследований, которые делают только в случае абсолютной необходимости. Если такое исследование все же проводится, женщина должна сообщить радиологу, что она беременна, чтобы обеспечить защиту плода в максимально возможной степени.

Инфекции, приобретенные во время беременности, также могут оказать тератогенное действие, особенно краснуха.

Канцерогены — это мутагены, которые превращают нормальные клетки в раковые (все канцерогены представляют собой мутагены, но не все мутагены бывают канцерогенами). Примерами канцерогенов могут служить различные химические вещества, ионизирующая радиация и (как подробно упоминается в главе 11) вирусы. Требуются, по крайней мере, две ступени, чтобы вредоносное действие канцерогенов увенчалось успехом.

1. Инициация. Начальная мутация, возникающая после первого контакта клетки с канцерогеном. Она подготавливает клетку к раковому перерождению, но еще не вызывает рака.

2. Промоция (подкрепление). Включает повторное действие канцерогена или различных канцерогенов (или даже веществ, которые не считаются канцерогенами), называемых промотерами. Промотеры вызывают необходимое количество мутаций, которые превращают клетку в раковую. Это процесс постепенный, он может неделями длиться у лабораторных крыс и годами — у людей.

Итак, вслед за первой мутацией должны последовать повторные мутации и другие изменения, прежде чем разовьется рак. Рак прямой кишки, например, развивается только после активации одного онкогена и повреждения трех генов супрессоров роста клеток, включая p53. Вот почему этот рак развивается годами и чаще случается у пожилых людей.

Для активации некоторых канцерогенов требуется их химическое изменение в организме. Эта метаболическая активация обычно осуществляется ферментами в различных тканях, особенно в печени.

Причиной того, что отдельные вещества могут вызывать рак у одних видов организмов, а у других не вызывают, является отсутствие у некоторых видов ферментов, превращающих неактивные преканцерогены в активные канцерогены.

Процесс развития рака невероятно сложен и все еще плохо изучен. Но новые открытия происходят почти каждый день, в результате чего появляются перспективы более эффективных методов лечения рака. Многие из них основываются на накапливающихся знаниях в области генетики этой ужасной болезни, что вселяет надежду на светлые перспективы в борьбе с ней.

источник

Мутагенез — это процесс возникновения наследственных изменений — мутаций, появляющихся естественно (спонтанно) или вызываемых (индуцируемых) различными физическими или химическими факторами — мутагенами.

Мутации — это качественные изменения генетического материала, приводящие к изменению тех или иных признаков организма.

Организм, во всех клетках которого обнаруживается мутация, называется мутантом. Это происходит в том случае, если данный организм развивается из мутантной клетки (гаметы, зиготы, споры). В ряде случаев мутация обнаруживается не во всех соматических клетках организма; такой организм называют генетической мозаикой. Это происходит, если мутации появляются в ходе онтогенеза — индивидуального развития. И, наконец, мутации могут происходить только в генеративных клетках (в гаметах, спорах и в клетках зародышевого пути — клетках-предшественницах спор и гамет). В последнем случае организм не является мутантом, но часть его потомков будет мутантами.

В основе мутагенеза лежат изменения в молекулах нуклеиновых кислот, хранящих и передающих наследственную информацию. Эти изменения выражаются в виде генных мутаций или хромосомных перестроек.

Мутации возникают не мгновенно. Вначале под воздействием мутагенов возникает предмутационное состояние клетки. Различные репарационные системы стремятся устранить это состояние, и тогда мутация не реализуется. Основу репарационных систем составляют различные ферменты, закодированные в генотипе клетки (организма). Таким образом, мутагенез находится под генетическим контролем клетки; это — не физико-химический, а биологический процесс.

Механизм мутагенеза для разных мутагенов неодинаков.

На ход мутагенеза оказывают значительное влияние различные внешние факторы. Так, частота мутаций, индуцируемых ионизирующими излучениями, возрастает при поступлении в клетку кислорода и падает при его недостатке, например, если облучение происходит в атмосфере азота. Некоторые вещества подавляют мутагенез (антимутагены). Например, введение в клетку аденозина или гуанозина тормозит мутагенное действие аналогов пуриновых азотистых оснований; фермент каталаза снижает мутагенный эффект ионизирующих излучений и т.д. При действии некоторых химических мутагенов мутации могут возникать как сразу, так и спустя известное время, иногда через несколько клеточных поколений.

Мутагены, физические и химические факторы, вызывающие стойкие наследственные изменения — мутации.

Было установлено, что мутагены при определенных условиях оказывают канцерогенное и тератогенное действие.

Канцерогены — это факторы, провоцирующие развитие онкологических заболеваний; тератогены — это факторы, провоцирующие развитие различных аномалий, уродств. Наряду с тератами — уродствами — часто встречаются морфозы — изменения, которые не ведут к утрате органом его функций.

Отличить мутагенное действие от тератогенного сравнительно легко: тераты (уродства) являются модификациями, они предсказуемы (направлены) и не сохраняются в последующих поколениях. Например, серая окраска тела у дрозофилы — это нормальный признак. В то же время известна мутация yellow — желтое тело. Эту мутацию легко получить искусственно, обрабатывая родительских особей различными мутагенами (разные мутагены могут давать одинаковый фенотипический эффект). Если личинкам дрозофилы добавлять в корм азотнокислое серебро, то все эти личинки разовьются в мух с желтым телом. Но, если от этих желтых мух получить потомство и выращивать его на обычной питательной среде, то все потомки вновь станут серыми. Таким образом, в данном случае «пожелтение» тела мух — это не мутация, а модификация, или фенокопия (модификация, по фенотипу копирующая мутацию).

Антимутагены — это вещества, понижающие частоту мутаций, препятствующие мутагенному действию химических или физических агентов. Антимутагены условно можно разбить на 3 группы:

• 1) блокирующие действие автомутагенов, естественно возникающих в клетках в процессе метаболизма (антиавтомутагены), например фермент каталаза, который разрушает обладающую мутагенным действием перекись водорода. Эти антимутагены обеспечивают сохранение определенного уровня спонтанных мутаций;
• 2) снижающие действие внешних, искусственных физических (ионизующей радиации и др.) или химических мутагенов. Такими антимутагенами являются сульфгидрильные соединения, сильные восстановители типа Na2S2O, некоторые спирты и углекислые соли. Антимутагены этих двух групп могут разрушать мутагены или конкурировать с важными в генетическом отношении структурами за взаимодействие с мутагеном, действовать как восстановители и т. д.;
• 3) ферментные системы, действующие непосредственно на уровне наследственных структур, то есть «исправляющие» поврежденные мутагеном участки хромосомы. Мутационный эффект может быть также снят физическим воздействиями определенной интенсивности (светом, высокой и низкой температурой и др.).

Автомутаген (от авто. лат. muto — изменяю и . ген), вещество, возникающее в клетке или организме в процессе жизнедеятельности (например, при старении) и вызывающее наследственные изменения. Автомутагены могут вызывать как хромосомные перестройки, так и генные мутации.[3]

источник

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО «Омский государственный технический университет»
Кафедра

Реферат
по дисциплине «Экология»
на тему

Выполнила: ст-ка гр.
Проверила:

Омск 2010
Содержание
1. Канцерогены, мутагены, тератогены……………………………………………3
2. Санитарно-защитные зоны. Роль зеленых насаждений………………………5
3. Пригодность воды дляиспользования в различных целях…………….…….7
4. Опасные загрязняющие вещества……………………………………………..11
5. Осушительные мелиорации……………………………………………………12
БИБЛИОГРАФИЧСКИЙ СПИСОК……………………………. ……………….14

1. Какие вещества относятся к канцерогенам, мутагенам, тератогенам и какие болезни они вызывают?
Тератоген — вещество, при воздействии на организм вызывающее возникновение уродств и других аномалийв его развитии.
Тератоген:
— вещество, которое усиливает вероятность деформации при развитии зародыша. Тератогены, принятые внутрь матерью в течение периода беременности, вызывают уродство плода. К известным тератогенам относятся талидомид и алкоголь, а также краснуха и болезни, вызываемые цитомегаловирусом, и облучение рентгеновскими или какими-либо иными ионизирующими лучами.Тератогенное действие — нарушение эмбрионального развития под воздействием тератогенных факторов — некоторых физических, химических (в том числе лекарственных препаратов) и биологических агентов (например, вирусов) с возникновением морфологических аномалий и пороков развития.
Тератогенность — способность физических, химических или биологических факторов вызывать нарушения процесса эмбриогенеза, приводящие квозникновению врождённых уродств (аномалий развития) у людей или животных[1].
Канцерогены – это вещества, вызывающие рак или саркому. Рак – это заболевание с перерождением рабочих клеток органа.
А саркома – это злокачественное заболевание, при котором под действием канцерогенов злокачественными становятся клетки соединительной ткани[2].
Примеры канцерогенов.
Наиболее известный физический канцероген —ионизирующие излучения.
Среди химических канцерогенов чаще всего называют следующие:
Нитраты, нитриты. Поступают в организм с переудобренными азотом овощами, например парниковыми. В желудочно-кишечном тракте нитраты могут превращаться в нитриты. Нитриты, вступая в реакцию с аминами, образуют канцерогенные нитрозамины. Нитриты добавляют также в колбасы и консервы.
Бензопирены. Образуются прижарке и при приготовлении пищи на гриле. Их много в табачном дыме. Продукты белкового пиролиза 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. Продукты обмена плесневых грибов.
Диоксины. Хлорорганическиесоединения, образующиеся при сжигании бытового мусора.
Некоторым особняком среди канцерогенов стоит асбест. Его сложно отнести к химическим канцерогенам, которые, как правило, являются химически активными веществами. Канцерогенность асбеста выражается в том, что живой организм не в состоянии вывести микроскопические, крайне химически инертные, частицы этого вещества[3].
Мутагены — химические и физическиефакторы, вызывающие наследственные изменения — мутации.
Мутагенами могут быть различные факторы, вызывающие изменения в структуре генов, структуре и количестве хромосом. По происхождению мутагены классифицируют на эндогенные, образующиеся в процессе жизнедеятельности организма и экзогенные — все прочие факторы, в том числе и условия окружающей среды.
По природе возникновения мутагены классифицируют нафизические, химические и биологические:
Физические мутагены
-ионизирующее излучение;
-радиоактивный распад;
-ультрафиолетовое излучение;
-моделированное радиоизлучение и электромагнитные поля;
-чрезмерно высокая или низкая температура.
Химические мутагены
-окислители и восстановители (нитраты, нитриты, активные формы.

Чтобы читать весь документ, зарегистрируйся.

источник

Слово «канцероген» широко распространено и многие люди слышали его не раз. «Мутагены» и «тератогены» растиражированы меньше, но имеют не менее пугающее значение. «ЛИВЕНЬ. Living Asia» рассказывает, что вообще значат эти слова, какую опасность они несут, и как защитить себя от их воздействия.

Это факторы окружающей среды, воздействие которых на организм человека или животного повышает вероятность возникновения злокачественных опухолей. Другими словами, факторы, которые способствуют появлению и развитию рака. Сегодня известно около 400 таких факторов химической, физической и биологической природы.

Нитраты – это химический канцероген, о котором многие так или иначе слышали. Основной источник их поступления в организм — овощи, которые выращивали с чрезмерным применением азотных удобрений.

Такие овощи можно определить:

• по внешнему виду: слишком ровные или крупные плоды, яркий цвет у зелени, белые прожилки внутри помидоров.
• и по вкусу: пресные дыни и арбузы, отсутствие сладости у персиков.

Минимизировать опасное воздействие нитратов можно с помощью очистки кожуры, вымачивания овощей в воде, их жарки, тушения и закваски.

Некоторые пищевые добавки также могут быть химическими канцерогенами. Такие добавки запрещены законом во многих странах. Например, Е123-Амарант и Е121-Цитрусовый красный. Обращайте внимание на то, что написано на этикетках продуктов!

Другой химический канцероген – пероксид – вы рискуете получить при сильном нагревании растительного масла.

Большие дозы солнечных лучей, ионизирующее излучение, ожоги, травмы также могут привести к раку. Это физические канцерогены.

Это факторы, которые могут вызвать наследственные изменения — мутации.

Мутагены разделяют на физические, химические и биологические. Сейчас такие вещества обнаружены среди химических веществ, использующихся в промышленности и сельском хозяйстве, в косметике и лекарствах, в продуктах переработки нефти и органических растворителях.

Мутагенность является побочным действием некоторых лекарственных средств – цитостатиков и антиметаболитов, используемых для лечения онкологических заболеваний и в качестве иммунодепрессантов.

Мутагенной активностью обладает также ряд противоопухолевых антибиотиков (актиномицин Д, адриамицин, блеомицин и другие).

Мутагенным воздействием обладает стирол, использующийся в производстве полиэфирных пластмасс, и хлорпрен, применяемый в производстве полихлорпреновых эластомеров.

Это химические, физические и биологические факторы, которые способствуют появлению аномалий и пороков развития эмбриона.

• Алкоголь – задержка развития до и после рождения, задержка умственного развития, микроцефалия, недоразвитие лицевых структур с формированием характерного алкогольного лица, почечные и сердечные дефекты.
• Свинец – выкидыши и мертворождения.
• Витамин А и его производные (изотретиноин, этретинат, ретиноиды) – выкидыши, микрофтальмия, расщелина верхней губы и нёба, умственная отсталость.
• Радиация – микроцефалия, умственная отсталость.
  Обратите внимание – большинство канцерогенных, мутагенных и тератогенных факторов имеют химическую природу.

Каждый год в мире синтезируется около 250 тысяч новых химических веществ, многие из которых (особенно при крупномасштабном производстве) попадают в окружающую среду. Немалое количество этих соединений оказывает негативное воздействие на здоровье человека.

источник

В последнее время число детей, рожденных с патологиями развития, неуклонно растет. Это происходит за счет воздействия тератогенных (от греч. teros чудовище, урод) факторов, ведь именно в период внутриутробного развития организм особенно беззащитен. В данном случае многое (хоть и не всегда) зависит от ответственности матери.

Так, герой Гюго Квазимодо был еще в утробе искалечен собственной матерью, туго стягивавшей живот во время беременности, чтобы продать подороже ребенка-урода. То есть понятие «тератогенный фактор» известно людям очень давно.

Степень уязвимости плода во время беременности разнится, врачи выделяют 3 этапа.

1. Этот этап занимает от первых часов беременности до 18 ней. В это время, если присутствует большое количество поврежденных клеток, происходит самопроизвольный выкидыш. Если же выкидыша не произошло, эмбрион может вскоре восстановить поврежденные клетки без ущерба для здоровья. Проще говоря, на этом этапе только два пути – или эмбрион гибнет, или полноценно развивается дальше.
2. Вторая стадия характеризуется наибольшей уязвимостью плода. Этап занимает от 18 до 60 дней. Именно в этот период формируются наиболее тяжелые патологии, порой даже несовместимые с жизнью. Врачи отмечают, что наиболее опасные аномалии развития формируются до 36 дней, позже они менее выражены и возникают достаточно редко, не считая дефектов мочеполовой системы и твердого неба. Именно поэтому у женщин со сроком беременности до трех месяцев часто присутствует угроза выкидыша. В этот период особенно важно беречь собственное здоровье, потому как от него зависит и здоровье будущего малыша.
3. В этот период у плода уже сформировались органы и их системы, поэтому их неправильное развитие невозможно. Но есть риск нарушения роста плода, гибели энного числа клеток, ухудшения работы какого-либо из органов. Наиболее уязвима нервная система ребенка.

Понятие «тератогенез» (возникновение пороков развития) делят на 2 вида – аномалии, возникающие вследствие неблагоприятного влияния окружающей среды и аномалии в результате наследственных болезней. Тем не менее, понятие «тератогенный фактор» относятся только к первому типу. Это химические, биологические и другие факторы, вызывающие врожденные аномалии развития органов и систем.

Классификация тератогенных факторов выглядит следующим образом.

1. Химические вещества.
2. Ионизирующее излучение.
3. Неправильный образ жизни беременной.
4. Инфекции.

Каждый фармацевт подтвердит, что любое химическое вещество в больших дозах токсично для организма. Особенно это касается беременных, которым очень тщательно подбирают лекарственную терапию, если она необходима.

Список химических веществ, которые способны повредить плоду, постоянно пополняется, Между тем, нельзя сказать, что любое вещество из этого списка, как тератогенный фактор, обязательно вызовет аномалии развития, хотя некоторые препараты действительно способны увеличивать риск этого явления в 2-3 раза. Точно установлено, что наибольшую опасность представляют препараты в I триместре беременности, а вот их влияние во время II и III триместров до конца не изучено. Достоверно известно только пагубное влияние талидомида, особенно на 34-50 день беременности.

Наибольшую опасность для беременной представляют испарения ртути, толуол, бензол, хлордифенил и его производные. А также следующие группы лекарственных препаратов:

1. Тетрациклины (антибиотики).
2. Вальпроевая кислота, применяемая при судорогах и эпилепсии, а также триметадион.
3. «Бусульфан» (препарат, назначаемый при лейкозах).
4. Гормоны андрогенного действия.
5. «Каптоприл», «Эналаприл» (показаны при гипертонии).
6. Соединения йода.
7. «Метотрексат» (оказывает иммуносупрессивное действие).
8. Лития карбонат.
9. «Тиамазол» (тиреостатическое средство).
10. «Пеницилламин» (используется при аутоиммунных реакциях).
11. «Изотретиноин» (аналог витамина А).
12. «Диэтилстильбэстрол» (гормональный препарат).
13. «Талидомид» (снотворное).
14. «Циклофосфамид» (противоопухолевый препарат).
15. «Этретинат» (применяют при кожных заболеваниях).

Так как негативно влиять на плод могут группы препаратов, применяемых при совершенно разных заболеваниях, назначать терапию беременной нужно крайне осторожно. Обязательно ставьте в известность врача, что вы находитесь в положении.

К ионизирующему излучению относят УЗИ (правда, врачи давно установили, что ощутимого вреда плоду ультразвук не приносит), флюорографию, рентгеноскопию и другие методы исследований, которые предусматривают использование ионизирующих волн.

Другие примеры тератогенных факторов — это аварии с выбросом радиоактивных веществ в среду, лечение радиоактивным йодом, лучевая терапия.

Так как плацента обладает высокой степенью проницаемости, есть риск выкидыша или внутриутробного заражения плода при ряде заболеваний. Инфицирование в первые 7 недель беременности способно приводить к патологиям плода, которые совместимы с жизнью. Заражение ребенка на более поздних стадиях может привести к развитию инфекции у новорожденного.

Примечательно, что выраженность тяжести проявлений заболевания у беременной и эмбриона могут разниться.

Тератогенный фактор вмещает в себя следующие инфекции:

• токсоплазмоз;
• цитомегаловирус;
• герпес I и II типов;
• краснуха;
• сифилис;
• венесуэльский лошадиный энцефалит;
• вирус varicella-zoster.

Также нежелательные последствия для ребенка влечет за собой заражение хламидиями и гнойно-воспалительные процессы, происходящие в организме беременной.

Женщины, находящиеся в положении, отвечают за жизнь и здоровье своего ребенка, поэтому должны отказаться от любых алкогольных напитков, курения и даже чрезмерного питья кофе. К тератогенным факторам также относят наркотическую зависимость, пестициды, используемые в сельской промышленности, порошки и чистящие средства.

Важно правильное питание и отказ от вредной, лишенной полезных свойств, пищи. Рацион должен быть построен таким образом, чтобы беременная получила все необходимое для развития плода. Так, дефицит белка приводит к гипотрофии эмбриона. Организм женщины нуждается в таких микроэлементах, как селен, цинк, йод, свинец марганец, фтор. В питании также должно быть достаточное количество кальция и витаминов.

К патологиям плода могут привести сахарный диабет, эндемический зоб, фенилкетонурия и опухоли, которые стимулируют выработку андрогенных гормонов. Также врачи считают, что для плода опасно перегревание, нехватка фолиевой кислоты.

Тератогенными называются факторы, перечисленные выше. В это понятие входит все, что способно нарушить нормальное развитие плода и привести к его аномалиям. Увы, таких факторов очень много, поэтому женщине во время беременности крайне важно следить за своим здоровьем и питанием.

источник

Большое значение для здоровья человека имеет состав и качество окружающего воздуха. Чистый воздух является одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда. Однако в производственной обстановке окружающий воздух может оказаться насыщенным различными вредными и опасными веществами. Для того чтобы обеспечить безопасную для жизни и здоровья производственную среду, не наносить вред окружающей среде необходимо осуществлять контроль над этими веществами. С этой целью необходимо знать классификацию канцерогенных веществ и методы их выявления, мутагенное действие веществ, также изучить действие химических веществ на эмбрион.

1. Основные понятия и определения.

Токсикология (от греч. toxikоn — яд) — раздел медицины, изучающий свойства ядовитых веществ, механизм их действия на животный организм, сущность вызываемого ими патологического процесса (отравления), методы его лечения и предупреждения.

Токсичность — (от греч. Toxikon-яд) — способность вещества вызывать нарушения физиологических функций организма, в результате чего возникают симптомы интоксикаций (заболевания), а при тяжелых поражениях — его гибель.

Токсикант – вещество антропогенного происхождения, способное при попадании в организм вызывать заболевание или гибель.

Мутагены (от мутация и др.-греч. — рождаю) — химические и физические факторы, вызывающие наследственные изменения — мутации.

Канцероге́н (от лат. Cancer — рак и др.-греч. — рождаю) — химические вещества, физическое излучение или онкогенные вирусы, воздействие которых на организм человека или животного повышает вероятность возникновения злокачественных новообразований (опухолей).

Насле́дственность — способность организмов передавать свои признаки и особенности развития потомству.

Вредное вещество – вещество, которое при контакте с организмом человека в случае нарушения требований безопасности может вызвать производственные травмы, профессиональные заболевания или отклонения в состоянии здоровья, обнаруживаемые современными методами, как в процессе работы, так и в отдаленные сроки жизни настоящего и последующих поколений.

Опасное вещество – потенциально вредное вещество, т.е. вещество, которое может проявить свои вредные свойства в определенных условиях.

2. Методы выявления канцерогенных факторов.

Более 6000 химических веществ были испытаны на канцерогенность в хронических опытах на лабораторных животных. Почти тысяча из них оказались способными вызывать у этих животных злокачественные опухоли. Более того, что дает сегодня обсуждаемый традиционный метод тестирования канцерогенности на грызунах, он дать не может. Вероятны два пути развития исследований в данной области: . — использование нетрадиционных животных объектов с чрезвычайно высокой чувствительностью к канцерогенным воздействиям и достаточно коротким периодом развития опухолей; — применение для быстрого выявления канцерогенности так называемых краткосрочных тестов (ускоренные методы, позволяющие с определенной вероятностью предсказывать канцерогенную опасность тех или иных факторов и основанные на оценке биологических эффектов, коррелирующих или причинно-связанных с канцерогенезом). Первый путь основан на той же логической посылке, что и традиционный метод тестирования на грызунах, т.е. на регистрации опухолей. Примером могут служить некоторые виды аквариумных рыб, на которых испытано большое количество известных химических канцерогенов для грызунов и человека. Частота индуцированных опухолей у некоторых видов рыб близка к таковой у млекопитающих, а латентный период развития опухолей гораздо короче. Это делает указанный метод значительно более экономичным. Вполне естественно, что данный способ также имеет свои преимущества, недостатки и ограничения. Методы выявления канцерогенов человека на «рыбных» моделях широко апробированы и детально описаны. Как и при других попытках подобного рода найти удобные и ускоренные тест-объекты для оценки канцерогенности, при их использовании препятствием служит косность традиционного мышления ряда онкологов-экспериментаторов, считающих основным условием для адекватности объекта его максимальную приближенность к человеку по ряду физиологических параметров.

Но даже и преодолев эту косность, ждать ощутимых успехов в данном направлении поиска удобных экспрессных тест-систе м организменного уровня не представляется реальным. Гораздо более перспективен другой путь — использование краткосрочных тестов (КСТ). Среди них наиболее распространены и теоретически обоснованы пробы на мутагенность. Это связано с представлениями о том, что в основе развития большинства опухолей, индуцированных канцерогенами (по крайней мере на стадии инициации), лежит генотоксический эффект. Информативность краткосрочного тестирования диктует необходимость комплектования батарей из тестов, различающихся как по конечному эффекту (ДНК-повреждения, точковые мутации, хромосомные аберрации, митотические рекомбинации, индукция микроядер, обмен сестринских хроматид, анеугагоидия, доминантные летали, клеточная трансформация, ингибирование межклеточных коммуникаций), так и по филогенетическому уровню (прокариоты, низшие эукариоты, растения, насекомые, клеточные культуры млекопитающих и человека, целостные организменные системы). Такой подход позволяет выявлять агенты, различающиеся по механизмам действия. Перечисленные методы выявления канцерогенов в окружающей среде реально связаны с первичной профилактикой рака. Комплекс указанных методов позволяет ограничить или исключить канцерогены из сферы контакта с ними человека и тем самым снизить до минимального уровня частоту рака. Расчеты специалистов показывают, что только в Европе, выявляя средовые канцерогены и устраняя их из сферы обитания и контакта с ними человека, можно было бы снизить заболеваемость (в перерасчете на 100 тыс. населения в год) раком легких с 96,8 до 18,6, раком желудка — с 43,6 до 5,7, раком молочной железы — с 85,6 до 16,2, раком мочевого пузыря — с 30,2 до 3,1, раком толстой кишки — с 32,3 до 5,2.

Для выявления профессиональных кан церогенных факторов используют экспериментальные и эпидемиологические методы, включающие ретро — и проспективное исследование заболеваемости и смертности от рака у представителей отдельных профессий по сравнению с остальным населением.

На основании только эпидемиологических исследований часто невозможно выявить из комплекса действующих на человека факторов главный опухолеродный агент. Для этого необходимо идентифицировать отдельные компоненты производственного комплекса и изучить их возможную бластомогенную активность в опытах на животных. Экспериментальные исследования позволили выявить конкретные канцерогенные (бластомогенные) агенты — химические вещества и различные виды излучений, вызывающие новообразования у животных и человека, а также наметить пути профилактики канцерогенного воздействия. Так было положено начало новому научному направлению — онкогигиене.

В настоящее время под канцерогенным фактором (канцерогеном) понимается фактор, воздействие которого вызывает или достоверно увеличивает частоту возникновения доброкачественных и/или злокачественных опухолей у людей и/или животных, и/или сокращает период развития этих опухолей.

Современные представления о роли канцерогенных факторов, в частности, химических канцерогенов, в формировании онкопатологии человека складывались, главным образом, в течение последних 40 лет. В 1963 г. Комитет экспертов по профилактике рака, созванный Всемирной организацией здравоохранения, впервые дал общую оценку возможной роли этих факторов. По их мнению, около 3/4 опухолей человека зависела от подобного воздействия. В последующие десятилетия, несмотря на многочисленные новые данные о канцерогенах и их распространении в окружающей среде, о степени опасности для человека отдельных веществ, групп соединений или технологических процессов и т.д., эта оценка мало изменилась: в 70-е годы 80-90 % , в 80-е до 90-95 %.

Эта суммарная оценка, свидетельствующая о важном значении канцерогенных факторов среды в возникновении опухолей у человека, принята и сейчас с той только поправкой, что в их число включаются также особенности образа жизни человека.

Этот вывод был сделан на основании информации о широком распространении канцерогенов в окружающей человека среде, а также по результатам онкоэпидемиологических исследований, позволивших по новому оценить степень канцерогенной опасности для человека конкретных средовых факторов.

Важную роль в этом сыграло созданное в 1965 г. Международное агентство по изучению рака (МАИР) – специализированный орган ВОЗ. Именно эта организация начала в 1969 г. реализацию масштабной программы по оценке канцерогенной опасности химических соединений и других факторов для человека. Начиная с 1972 г., вот уже в течение более 30 лет она публикует монографии, в которых обобщаются результаты экспериментальных работ по изучению факторов различной природы (химических, физических, биологических) на канцерогенную активность, данные эпидемиологических исследований, а также другая информация, на основании которой эксперты МАИР оценивают канцерогенность этих веществ для человека. За прошедшее время издано свыше 80 томов, содержащих информацию о примерно 1000 различных агентов и факторов. Согласно классификации, разработанной экспертами МАИР, все оценивавшиеся факторы делятся на 4 группы.

В группу 1 включаются соединения, группы соединений, производственные процессы или профессиональные воздействия, а также природные факторы, несомненно канцерогенные для человека.

В группе 2 объединяются факторы, вероятно канцерогенные для человека. При этом в подгруппе 2А объединены канцерогенные факторы с большей степенью доказанности (их можно определить как «весьма вероятные канцерогены для человека»), а в группе 2В — с более низкой.

В группу 3 включаются факторы, которые на основании имевшихся в распоряжении экспертов сведений не могут быть классифицированы с точки зрения их канцерогенности для человека.

В группу 4 включаются агенты, для которых существуют убедительные доказательства отсутствия канцерогенности для человека (к таким веществам эксперты МАИР отнесли пока лишь капролактам).

Естественно, что для профилактики злокачественных новообразовани й у человека, в первую очередь важны факторы, включенные в 1 и 2 группы, особенно 1 и 2А. Вот как выглядит динамика оценки опасных для человека канцерогенов за 35 лет реализации программы МАИР (Монографии МАИР, т.т. 1-84).

Совершенно очевиден прогресс в оценке канцерогенных для человека факторов: за выбранный нами период времени количество канцерогенных агентов, включенных в 1 и 2А группы увеличилось в 6 раз! Это чрезвычайно важно для профилактики злокачественных новообразований, т.к. теперь речь идет уже не о канцерогенах вообще, а о совершенно конкретных факторах, в отношении которых и должны разрабатываться профилактические мероприятия.

Заключение экспертов МАИР носит информационный, рекомендательный, а потому не обязательный для государств характер. В связи с этим практически все экономически развитые страны принимали свои национальные перечни канцерогенных факторов, которые на их территории приобретали юридическую силу. Классификация канцерогенов в ряде случаев отличалась от принятой экспертами МАИР. Это затрудняло в некоторых случаях решение многих вопросов, в первую очередь практического характера.

Выявление канцерогенных агентов, опасных для человека, так сказать персонификация «неприятеля», несомненно, большое достижение мировой науки – ведь теперь речь идет не вообще о канцерогенных факторах, а о совершенно конкретных соединениях, продуктах, процессах. Существование такой конкретики, безусловно, способствует разработке и проведению эффективных профилактических мероприятий.

В последние десятилетия были предприняты попытки определить относительную роль отдельных факторов в заболеваемости и смертности населения от рака.

3. Классификация канцерогенных ве ществ.

Предложено классифицировать канцерогены по происхождению, химической структуре, степени участия в различных ст адиях развития рака, по степени доказанности их канцерогенной активности и т.д.

Природные канцерогены — это вещества, содержание которых в среде не зависит от деятельности человека. Их вклад в онкозаболеваемость считается незначительным. Так, установлено, что ежесуточно на поверхность Земли выседает около 170 т метеоритной пыли, в составе которой обнаруживаются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ).

На планете в настоящее время д ействует около 520 вулканов, их ежегодный выброс составляет 3-6 млрд. т химических веществ (аэрозоли, пепел, лава, газы). С пеплом в атмосферу может поступить до 12-24 т только одного бенз(а)пирена, не считая других ПАУ.

Обнаружены и описаны природные источники таких канцерогенов как мышьяк, асбест, афлатоксины, радионуклиды и др. Так, значительное число злокачественных новообразований кожи наблюдается на юго-западном побережье острова Тайвань, где население потребляет воду с высоким содержанием мышьяка — до 1,8 мг/л (ПДК в России — 0,05 мг/л).

Иногда канцерогены естественно го происхождения могут накапли ваться в организмах живых существ и растениях и по пищевым цепям попадать в организм человека (токсины сине-зеленых водоросл ей, афлатоксины).

Канцерогены антропогенного происхождения появились тогда, когда люди научились пользоваться огнем (около 500 тыс. лет назад). По-видимому, первыми искусственными канцерогенами были продукты пиролиза белков. Накопление канцерогенов в биосфере возрастало параллельно интенсификации промышленного производства. Процесс ускорился в последние десятилетия ХХ века. Например, производство бензола, вызывающего у людей лейкозы, составляет ежегодно 12 млн. т. Полихлорированных бифенилов произведено к настоящему времени 1,2 млн. т. Несмотря на запрещение выпуска и использования ПХБ их концентрация во всех средах биосферы и биообъектах не снижается. Суммарное поступление этих токсикантов в окружающую среду достигает 35% от произведенной массы. Из этого количества лишь 4% подвергается естественной деградации.

К канцерогенам относятся вещества, имеющие совершенно различное химическое строение (рисунок 1). Среди них ПАУ и гетероцикличес кие соединения, ароматические азосоединения, ароматические аминосоединения, нитрозоамины и нитроамины, металлы, металлоиды и неорганические соли и др.

Рисунок 1. Структура некоторых канцерогенов, синтетических и естественного происхождения

3..Степень доказанности канцерогенной активности вещества.

источник