Экологические аспекты канцерогенеза в Центральном Черноземье

1.

ЭКОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ
КАНЦЕРОГЕНЕЗА В
ЦЕНТРАЛЬНОМ ЧЕРНОЗЕМЬЕ

2.

Контрольные вопросы по теме занятия:
1. Канцерогенез. Распространенность злокачественных новообразований
в ЦЧР.
2. Роль биохимических изменений в организме в возникновении рака.
3. Роль мутагенов в возникновении опухолевого процесса.
4. Основные канцерогены в антропогенных условиях среды.
5. Физические, химические и биологические канцерогенные факторы.
6. Клеточный латентный онкоген и его роль в канцерогенезе.

3.

Канцерогенез – сложный многостадийный
зарождения и развития опухоли
патофизиологический
Схема 1. Важнейшие свойства опухолевой клетки
процесс

4.

Молекулярные механизмы канцерогенеза.
Возникновение, темпы роста опухоли и ее прогрессия определяются изменениями
структурных компонентов генома клетки (аберрации, закрепленные в геноме или
появление de novo в клетке, которые стимулируют развитие опухолевого процесса). К
подобным генетическим структурным компонентам клетки, вовлеченным в
канцерогенез (онкогенным детерминантам), можно отнести:
а) протоонкогены – нормальные клеточные гены, участвующие в ключевых процессах
жизнедеятельности клетки: регуляции транскрипции, роста, клеточного цикла,
передаче сигнала и т. д. В случае структурных изменений или при повышении уровня
экспрессии этих генов нарушается контроль нормального клеточного роста и
дифференцировки, что приводит к трансформации клетки. Такие активированные
протоонкогены принято называть онкогенами;
б) гены-супрессоры (антионкогены) – гены, кодирующие ключевые регуляторные
белки, потеря которых влечет за собой нарушения контроля пролиферации;
в) гены-модуляторы – гены, способствующие распространению опухоли в организме,
но не отвечающие за злокачественную трансформацию клетки непосредственно.

5.

Механизмы активации протоонкогенов:
• мутации в первичной структуре протоонкогена;
• амплификация протоонкогена (увеличение числа копий гена в
ДНК клетки);
• перестройка генома (хромосом) клетки, затрагивающая структуру протоонкогена.
Гены репарации ДНК:
•Обеспечивают копирование каждой цепи ДНК во время деления клетки.
•Мутации в генах репарации ДНК приводят к увеличению частоты мутаций в других
генах, таких как прото-онкогены и гены-супрессоры опухоли.
•Гены, участвующие в развитии рака груди (BRCA1 и BRCA2)
•Гены, участвующие в развитии наследуемого неполипозного рака кишечника (MSH2,
MLH1, PMS1, PMS2) вовлечены в репарацию ДНК.
•Мутации в этих генах вызывают опухолеобразование.

6.

Возможные механизмы канцерогенеза, вызванного вирусами
Причиной развития некоторых форм опухолей как у животных, так и у человека
является вирусная инфекция. Описано несколько возможных механизмов
канцерогенеза, вызываемого вирусами:
а) протоонкоген содержится в вирусном геноме и интегрируется в клетку;
б) вирус не содержит онкогена, однако интеграция его геномного материала в
клетку приводит к нарушению регуляции экспрессии клеточных генов;
в) вирусный геном персистирует в виде эписомальных или интегрированных
копий, и экспрессия вирусного гена приводит к активации клеточных
последовательностей, которые ответственны за пролиферацию. В результате
экспериментальных и эпидемиологических исследований ряд вирусов признаны
канцерогенными для человека.

7.

Канцерогенные факторы
Экзогенные
Эндогенные
- Полиароматические
- Гормоны в больших дозах (фолликулин и его
углеводороды;
синтетические аналоги, диэтил-4-стильбэстрол);
- Ароматические амины;
- Производные аминокислоты триптофан
- Диазосоединения.
(индол, триоксиантраниловая кислота);
- Свободные радикалы и перекиси органических
соединений;
- Желчные кислоты и холестерин.

8.

Виды канцерогенных факторов
физические
ультрафиолетовая радиация,
ионизирующая радиация
химические
никотин,
винилхлорид,
бензол,
альдегиды,
бенз(а)пирен,
алкоголь
биологические
вирусы гепатита В и С,
вирус папилломы человека
(HPV),
вирус Эпштейна-Барр (EBV),
Helicobacter pylori,
Schistosoma haematobium,
Opistorchis viverrini

9.

Канцерогенные вещества принято делить на генотоксичные и негенотоксичные.
Генотоксичные канцерогены взаимодействуют с клеткой чаще всего через
метаболиты, которые ковалентно связываются с клеточными белками и ДНК и
образуют аддукты (ароматические амины, N-нитрозосоединения и афлатоксин
В1). К негенотоксичным канцерогенам относятся вещества, неспособные
ковалентно связываться с ДНК и образовывать аддукты (промоторы
двухстадийного канцерогенеза, пестициды, гормоны, волокнистые материалы и т.
д.).
Истинные канцерогены – это вещества, молекулы которых способны
непосредственно превращать нормальную клетку в опухолевую, не изменяя
структуру своей молекулы. К ним относятся алкилирующие соединения
(уранилиприт, пропиолактон и др.).
Преканцерогены (проканцерогены) – химические вещества, приобретающие
бластомогенную активность после метаболических превращений в организме. К
ним относятся диметилсульфат, уретан, этионин, азотистый иприт,
четыреххлористый углерод и др.

10.

К преканцерогенам относятся нитраты. Нитраты – соли азотной кислоты, легко
попадающие в организм человека с растительной пищей. Растениями поглощаются
из почвы, куда проникают с бытовыми канализационными стоками, атмосферными
осадками, отходами производства, минеральными удобрениями. В организме
человека нитраты превращаются в нитриты – соли азотистой кислоты. Азотистая
кислота является сильным мутагеном. Легко проникает через плацентарный барьер
и вызывает мутации.
Нитриты могут способствовать формированию врожденных опухолей:
1) отщепляют аминогруппы у аденина, гуанина и цитозина; происходит замена
триплетов А – Т на Т – Ц;
2) способствуют образованию делеций в хромосомах;
3) служат основой для образования нитрозоаминов – супермутагенов, способных
увеличивать количество мутаций в сотни раз.

11.

Задание на следующее занятие для самостоятельной работы студентов по
теме:«ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОГО ЧЕРНОЗЕМЬЯ. ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ПЫЛЬЦЫ
РАСТЕНИЙ В СОВРМЕННЫХ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ УСЛОВИЯХ КАК ОСНОВА РАСПРОСТРАНЕНИЯ
ПОЛЛИНОЗОВ»
1. Лекарственные растения, их место в медицине и жизни человека.
2. Правила сбора, сушки и хранения лекарственного растительного сырья (ЛРС).
3. Основные источники загрязнения лекарственного сырья.
4. Аккумуляция ксенобиотиков растениями.
5. Основные лекарственные формы из растительного сырья.
6. Основные виды лекарственных растений ЦЧР.
7. Понятие о поллинозах. Основные проявления и причины заболевания.
8. Основные свойства пыльцы растений, вызывающих поллинозы.
9. Влияние метеоусловий и техногенных факторов на содержание пыльцы в воздухе.
10. Растения-аллергены Центрального Черноземья.
11. Сроки цветения некоторых аллергенных растений в ЦЧ.
12. Меры профилактики поллинозов.