Канцерогенные вещества¶

Канцерогенные вещества — это химические, физические или биологические агенты, воздействие которых на организм человека или животных достоверно повышает частоту возникновения злокачественных новообразований (рака) или сокращает срок их развития. Канцерогенез представляет собой многостадийный процесс, включающий инициацию (повреждение ДНК), промоцию (стимуляцию деления клеток с мутациями) и прогрессию (приобретение опухолью злокачественных свойств). Канцерогены могут действовать как на стадии инициации, так и на стадии промоции; некоторые вещества обладают полным канцерогенным потенциалом, другие — только модифицирующим (коканцерогены). Оценка канцерогенной опасности веществ проводится международными организациями, в первую очередь Международным агентством по изучению рака (МАИР, IARC), входящим в структуру Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), а также национальными органами, такими как Национальная токсикологическая программа США (NTP) и Европейское химическое агентство (ECHA).

¶Классификация

¶По механизму действия

Различают две основные группы канцерогенов по механизму действия:

Генотоксические канцерогены — вещества, непосредственно взаимодействующие с ДНК или вызывающие её повреждение (например, алкилирующие агенты, полициклические ароматические углеводороды, ионизирующее излучение). Они способны инициировать мутации в генах, контролирующих деление клеток (онкогенах, генах-супрессорах опухолей).
Эпигенетические канцерогены — вещества, не вызывающие прямого повреждения ДНК, но способствующие развитию опухоли через другие механизмы: хроническое воспаление, гормональную дисрегуляцию, иммуносупрессию, ингибирование межклеточных контактов или изменение метилирования ДНК. К ним относятся, например, некоторые гормоны (эстрогены), асбест, диоксин.

¶По происхождению

Природные канцерогены — вещества, образующиеся в результате естественных процессов: афлатоксины (продуцируются плесневыми грибами рода Aspergillus), ультрафиолетовое излучение Солнца, радон (радиоактивный газ, выделяющийся из земной коры), некоторые вирусы (вирус папилломы человека, вирус гепатита B).
Антропогенные (техногенные) канцерогены — вещества, попадающие в среду обитания в результате деятельности человека: выхлопные газы автомобилей (содержат бензол и 1,3-бутадиен), промышленные выбросы, табачный дым, пищевые добавки и загрязнители (нитрозамины, акриламид), некоторые лекарственные препараты (цитостатики, гормональные средства).

¶По степени доказанности для человека

МАИР (IARC) разработала наиболее широко используемую классификацию, разделяющую агенты на группы по силе доказательств их канцерогенности для человека:

Группа 1: Канцерогенен для человека — достаточные доказательства канцерогенности для человека. Примеры: табачный дым, асбест, бензол, этанол (в составе алкогольных напитков), формальдегид, ионизирующее излучение, вирус папилломы человека (типы 16, 18 и др.), афлатоксин B1.
Группа 2A: Вероятно, канцерогенен для человека — ограниченные доказательства канцерогенности для человека, но достаточные доказательства для экспериментальных животных. Примеры: акриламид, красное мясо, выхлопные газы дизельных двигателей, анаболические стероиды.
Группа 2B: Возможно, канцерогенен для человека — ограниченные доказательства для человека и менее чем достаточные доказательства для животных. Примеры: кофеин (в виде напитка), бензин, экстракт алоэ вера (неочищенный), маринованные овощи (по-азиатски), свинец.
Группа 3: Не классифицируется как канцероген для человека — недостаточно доказательств. Примеры: сахарин, теофиллин, краситель «Жёлтый хинолиновый» (E104).
Группа 4: Вероятно, не канцерогенен для человека — доказательства, свидетельствующие об отсутствии канцерогенности. В эту группу отнесён только капролактам (промежуточный продукт при производстве нейлона).

¶Основные источники и виды канцерогенов

¶Химические канцерогены

Химические канцерогены составляют наиболее многочисленную группу. Ключевыми представителями являются:

Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — образуются при неполном сгорании органических веществ (табака, угля, нефти, пищи при жарке). Наиболее изученный представитель — бенз(а)пирен. Содержатся в копчёных продуктах, жареном мясе, выхлопных газах.
Ароматические амины — используются в производстве красителей, резины, пестицидов. Классический пример — 2-нафтиламин, вызывающий рак мочевого пузыря у рабочих анилинокрасочной промышленности.
Нитрозамины — образуются из нитритов и аминов в желудке (особенно в кислой среде) или при технологической обработке продуктов. Содержатся в копчёных и вяленых мясных продуктах, пиве, некоторых сортах рыбы.
Асбест — группа природных волокнистых силикатов. Вдыхание волокон асбеста вызывает мезотелиому плевры и брюшины, а также рак лёгкого. В Российской Федерации использование асбеста строго регламентировано, а некоторые виды (амфиболы) запрещены.
Формальдегид — газ, используемый в производстве смол, пластмасс, как консервант (в составе формалина). Отнесён МАИР к группе 1 как канцероген, вызывающий рак носоглотки и лейкемию.
Бензол — органический растворитель, компонент бензина. Вызывает лейкозы (острый миелоидный лейкоз).

¶Физические канцерогены

Ионизирующее излучение (рентгеновское, гамма-излучение, альфа- и бета-частицы) — повреждает ДНК напрямую или через образование свободных радикалов. Источники: медицинские процедуры (рентгенография, КТ, лучевая терапия), аварии на АЭС (Чернобыль, Фукусима), природный радон, космическое излучение.
Ультрафиолетовое (УФ) излучение — особенно УФ-B (280–315 нм) и УФ-А (315–400 нм) спектры. Вызывает мутации в клетках кожи, приводя к базальноклеточному и плоскоклеточному раку, а также меланоме. Основной источник — солнечный свет, а также солярии.
Асбест (как физический агент) — волокна асбеста вызывают хроническое воспаление и фиброз лёгких, что создаёт среду для развития опухоли.

¶Биологические канцерогены

Вирусы:
Вирус папилломы человека (ВПЧ) — высокоонкогенные типы (16, 18, 31, 33 и др.) вызывают рак шейки матки, а также рак ануса, полового члена, ротоглотки.
Вирус гепатита B (HBV) и гепатита C (HCV) — хроническая инфекция приводит к циррозу и гепатоцеллюлярному раку печени.
Вирус Эпштейна — Барр (EBV) — ассоциирован с лимфомой Беркитта, назофарингеальной карциномой, некоторыми лимфомами у иммуносупрессированных пациентов.
Т-лимфотропный вирус человека 1 типа (HTLV-1) — вызывает Т-клеточный лейкоз взрослых.
Бактерии:
Helicobacter pylori — хроническая инфекция желудка признана МАИР канцерогеном группы 1, вызывающим рак желудка (аденокарциному) и MALT-лимфому.
Паразиты:
Schistosoma haematobium (шистосома) — вызывает рак мочевого пузыря.
Opisthorchis viverrini (кошачья двуустка) — ассоциирован с холангиокарциномой (раком желчных протоков).
Грибы:
Афлатоксины (продуцируемые Aspergillus flavus и A. parasiticus) — загрязняют зерно, арахис, кукурузу, орехи. Являются одними из сильнейших известных гепатоканцерогенов.

¶Канцерогены в окружающей среде и быту

¶Пищевые продукты

Питание является одним из значимых факторов риска развития рака. Канцерогены могут образовываться в процессе приготовления пищи, а также содержаться в продуктах как природные компоненты или загрязнители:

Акриламид — образуется в крахмалосодержащих продуктах (картофель фри, чипсы, хлеб, кофе) при жарке и запекании при высоких температурах (выше 120 °C) в результате реакции Майяра. Отнесён МАИР к группе 2A.
Гетероциклические амины (ГЦА) — образуются в мясе и рыбе при жарке, гриле, варке на сильном огне. Содержатся в поджаристой корочке.
Полициклические ароматические углеводороды (ПАУ) — попадают в пищу при копчении, жарке на открытом огне (шашлык, барбекю), а также из загрязнённой окружающей среды.
Нитрозамины — образуются в продуктах, содержащих нитриты (колбасы, сосиски, ветчина) при их хранении или в процессе пищеварения.
Афлатоксины — могут присутствовать в арахисе, кукурузе, фисташках, специях, сухофруктах при нарушении условий хранения (повышенная влажность).
Этанол — алкогольные напитки отнесены к группе 1 канцерогенов. Этанол повреждает слизистую оболочку, усиливает проницаемость для других канцерогенов, а его метаболит ацетальдегид является прямым мутагеном. Алкоголь ассоциирован с раком полости рта, глотки, гортани, пищевода, печени, толстой кишки и молочной железы.

¶Профессиональные канцерогены

Ряд производственных процессов и веществ признаны профессиональными канцерогенами. В Российской Федерации утверждён список профессиональных заболеваний, включающий злокачественные новообразования, вызванные воздействием промышленных канцерогенов (асбест, бензол, винилхлорид, формальдегид, ионизирующее излучение, каменноугольная смола, сажа, хром и его соединения, никель и его соединения, кадмий, бериллий и др.). Работники горнодобывающей, химической, металлургической, деревообрабатывающей, резинотехнической промышленности, а также работники, контактирующие с асбестом, подвергаются повышенному риску.

¶Табачный дым

Табачный дым является одним из наиболее значимых канцерогенов для человека (группа 1). Он содержит более 70 известных канцерогенов, включая ПАУ, нитрозамины, ароматические амины, бензол, формальдегид, 1,3-бутадиен, полоний-210 (радиоактивный изотоп). Курение является ведущей причиной рака лёгкого, а также повышает риск развития рака гортани, полости рта, пищевода, желудка, поджелудочной железы, мочевого пузыря, почек, шейки матки, толстой кишки и острого миелоидного лейкоза. Пассивное курение (вдыхание вторичного дыма) также признано канцерогенным для человека.

¶Механизмы канцерогенеза

Канцерогенез — это многоэтапный процесс, который может длиться десятилетиями. Канцерогены действуют на разных стадиях:

Инициация — необратимое повреждение ДНК (мутация) в клетке-мишени. Генотоксические канцерогены (например, ПАУ, афлатоксин) образуют аддукты с ДНК, что приводит к ошибкам при репликации. Инициированная клетка может оставаться жизнеспособной, но нести мутацию в генах, регулирующих клеточный цикл (например, в гене TP53 или KRAS).
Промоция — стимуляция деления инициированных клеток. Промоторы (например, форболовые эфиры, гормоны, некоторые диоксины) не являются мутагенами, но активируют сигнальные пути, способствующие пролиферации. Этот этап обратим при устранении промотора.
Прогрессия — накопление дополнительных мутаций, приводящее к приобретению клетками злокачественных свойств (инвазивность, способность к метастазированию, ангиогенез). На этом этапе опухоль становится клинически значимой.

¶Оценка и регулирование

В Российской Федерации оценка и регулирование канцерогенных веществ осуществляются в рамках санитарно-эпидемиологического законодательства. Основные документы: СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания», а также перечни канцерогенных факторов, утверждённые Роспотребнадзором. Для многих канцерогенов установлены предельно допустимые концентрации (ПДК) в воздухе рабочей зоны, атмосферном воздухе, воде и пищевых продуктах. В отличие от токсических веществ, для канцерогенов часто не существует безопасного порога воздействия, поэтому регулирование основано на принципе ALARA (As Low As Reasonably Achievable — настолько низко, насколько это разумно достижимо).

¶Профилактика

Основные направления профилактики канцерогенного воздействия включают:

Отказ от курения и употребления алкоголя.
Ограничение потребления красного и переработанного мяса, жареной и копчёной пищи.
Соблюдение правил хранения продуктов для предотвращения загрязнения афлатоксинами.
Использование средств индивидуальной защиты на производстве.
Контроль качества воздуха, воды и почвы.
Вакцинация против вируса гепатита B и вируса папилломы человека.
Защита от ультрафиолетового излучения (солнцезащитные средства, одежда, ограничение пребывания на солнце в полуденные часы).
Регулярные медицинские осмотры и скрининговые программы (маммография, цитологическое исследование мазка с шейки матки, колоноскопия, низкодозная компьютерная томография лёгких для курильщиков).

¶Источники

IARC Monographs on the Evaluation of Carcinogenic Risks to Humans. Volumes 1–132. Lyon, France: International Agency for Research on Cancer.
Report on Carcinogens, 15th Edition. National Toxicology Program, U.S. Department of Health and Human Services.
СанПиН 1.2.3685-21 «Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания».
«Канцерогенные факторы и требования к профилактике». Методические рекомендации МР 2.2.9.0030-11. Роспотребнадзор.
World Cancer Report 2020. IARC, WHO.
«Химический канцерогенез». Под редакцией Г.А. Белицкого, В.В. Худолея. М.: Наука, 2012.

BFOmetr — база данных и аналитика по компаниям России.

На главную BFOmetr →