Поліциклічні ароматичні вуглеводні. Роль ПАУ в канцерогенезі.

Поліциклічні ароматичні вуглеводні – велика група з’єднань, в яку входять багато речовин з різним ступенем канцерогенної активності. Такі суміші ПАУ, як сажа, кам’яновугільний дьоготь, мінеральні масла та ін, давно визнані в якості канцерогенів людини, викликаючи у працюючих з ними пухлини шкіри, респіраторного тракту н деяких віддалених від місць прямого контакту з канцерогеном органів.

В якості індикатора ПАУ використовується бенз (а) пірен (БП), практично завжди виявляється там, де прісутстввуют та інші ПАУ. Однак відносний вміст БП в забрудненнях навколишнього середовища невелика. Так, у вихлопних газах автомобілів середня відносна концентрація БП по відношенню до суми всіх ПАУ, прийнятої за 100%, склала 2,8%, флуораітена – 25,3%, хризо – 14,8% Це було підтверджено н вивченням складу ПАУ в водах . Каспійського і Балтійського морів, де вміст БП в приводному шарі склало 0,7%, а в донних відкладеннях – 3,7% по відношенню до суми всіх ПАУ.

Серед тих ПАУ, які забруднюють біосферу, БП – найсильніший канцероген (MX і ДМБА в забрудненнях не виявляються), але оскільки людина завжди піддається дії сумішей ПАУ і практично немає випадків, де діючим початком був би тільки БП, питання про його канцерогенності для людини залишається відкритим.

Проведені співробітниками Л. М. Шабад дослідження показали практично повсюдне присутність БП в біосфері грунті, рослинах, атмосферному повітрі, воді. В якості джерел ПАУ були визначені промисловість, опалювальні системи, транспорт. Рівень БП знаходиться в зворотній залежності від відстані між джерелами його утворення (заводи і т. д.) і місцем, де він досліджувався. Сучасний літак викидає кілька мг БП в хвилину. Хоча ці викиди становлять меншу небезпеку для населення, ніж викиди автомобілів, вони сприяють глобального забруднення середовища канцерогенними ПАВ.

Вплив діяльності людини на рівень забруднення біосфери ПАВ переконливо продемонстровано співробітниками Л. М. Шабад вивченням БП у воді річок, морів і океанів, куди по різних каналах постійно надходять біологічно активні хімічні сполуки. Зміст БП коливається залежно від інтенсивності н характеру джерела забруднення ПАВ. У донних відкладеннях відбувається накопичення ПАУ, концентрація БП досягає колосальних величин (7500-8030 мкг / кг).
ароматичні вуглеводні

У грунті БП був виявлений повсюдно, в тому числі і в місцях, дуже віддалених від промисловості і автомобільних доріг, в концентраціях 1-5 мкг / кг. У зв’язку з глобальним антропогенним забрудненням ПАУ з’ясувати походження цього рівня в даний час важко А П Ільницький та співавт (1Е79) зробили вивчення БП в вічномерзлих грунтах, в яких протягом багатьох століть і тисячоліть припинена діяльність мікроорганізмів, зведені до мінімуму окислювально-відновні процеси. Їх результати показали, що природний фон ПАУ існував протягом багатьох тисячоліть.
Ще більш цікавим є те, що цей рівень виявився практично однаковим з сучасним фоновим рівнем БП в грунті, рівним 1-5 мкг на 1 кг сухого грунту.

Природними джерелами ПАУ є горючі копалини, вулканічна діяльність н, по всій вірогідності, біогенний синтез їх рослинами. За розрахунками А. П. Ільннцкого і співавт. (1977), щорічно з вулканічним попелом в атмосферу викидається кілька тонн БП. Кількість це невелика в порівнянні з техногенними забрудненнями БП.

У невеликих кількостях БП виявляють в овочах, хлібі, фруктах, дещо більше – в копченостях. За даними різних авторів, в організм людини з їжею потрапляє 4-30 мг БП за 70 років життя.

На підставі результатів численних досліджень Л. М Шабадом були розроблені уявлення про циркуляцію канцерогенів у навколишньому середовищі. Канцерогени, що надходять з різних джерел в атмосферу, забруднюють грунт, переходять у рослини і потрапляють в корм тварин і їжу людини. Канцерогени, забруднюючи водойми, накопичуються в водоростях, молюсках, рибі і знову ж потрапляють в їжу людини. Показана здатність деяких морських н річкових організмів накопичувати БП. Не слід, зрозуміло, думати, що канцерогени, що потрапили в ту чи іншу середу, не піддаються в ній ніяким змінам.

Деградація БП в атмосферному повітрі може відбуватися під дією ультрафіолетової радіації, в живих організмах – під дією ферментів тканин, в грунті і воді – в результаті життєдіяльності мікробів.

ПАВ є канцерогенами головним чином місцевої дії. При нанесенні на шкіру вони викликають епітеліальні пухлини, що виникають з епідермісу або з придатків шкіри, при введенні через шлунковий зонд – папіломи і карциноми вхідного відділу шлунка, вистелений пласким епітелієм (але не залозистого шлунка), при інтратрахеального введення – епітеліальні пухлини легень. У всіх цих випадках можуть розвиватися і саркоми. Саркоми легко індукуються на місці введення ПАВ під шкіру або у м’які тканини. Пухлини практично будь-якого органу можуть бути індуковані місцевим впливом ПАУ.

Пігулки, що містять ДМБА, можуть індукувати гліоми в тканини мозку; нитки, просочені ДМБА, викликають розвиток навколо цих ниток епітеліальних і сполучнотканинних пухлин в тканині нирки ПАУ викликають аденокарциноми шлунка в штучно створеному дивертикулі залозистої частини шлунка і т. д. ПАУ, однак, володіють і системною дією, тобто можуть викликати пухлини в органах, віддалених від місця введення. Найбільш яскравий приклад – індукція пухлин молочних залоз у щурів при внутрішньошлунковому введенні ДМБА

ПАУ здатні взаємодіяти з усіма основними макромолекулами клітини РНК, ДНК і білками. Протягом тривалого часу вважалося, що поліциклічні вуглеводні, що володіють сильним канцерогенним дією на місці їх нанесення, діють прямо, а не через їхні метаболіти. В даний час переконливо показано, що і ці сполуки є лише проканцерогенамі, які метаболізуються як in vivo, так до in vitro багатьма тканинами, в тому числі і епітелієм і фібробластами шкіри.

Існує ряд шляхів метаболічних перетворень БП, в результаті одних утворюються кінцеві канцерогени (для БП це дігідродіолепоксіди), в результаті інших – неканцерогенними феноли, хінони н др (ферментативні перетворення БП показані на схемі 3). Утворення активних метаболітів ПАУ здійснюється ферментною системою NAPDH-завіснмих монооксигеназ, що містять цитохром Р-450, ферментом епоксідгідратазой і ферментною системою, локалізованої в мембранах ядерних оболонок.

Comments are closed.