Факторы, повреждающие генетический аппарат человека

Кафедра медицинской биологии и генетики

Мутагены. Проблемы антимутагенеза.

Казань, 2005

Рассматриваемые вопросы

Введение

1. Факторы, повреждающие генетический аппарат человека

1.1. Физические мутагенные факторы

Температурные воздействия

Химические мутагены

1.2.1. Промышленные вещества – мутагены

1.2.2. Вещества-мутагены, используемые в сельском хозяйстве

1.2.3. Бытовые мутагены

1.3.Биологические факторы мутагенеза

1.4. Мутагены внешней среды Республики Татарстан

1.5. Антимутагены - факторы защиты генома а защиты генома.

ВВЕДЕНИЕ

Учёные определили, что десять тысяч лет тому назад численность населения Земли составляла 5 миллионов человек, во времена Римской империи – 150 миллионов, к 1840 г. она достигла первого миллиарда. Пятый миллиард народился всего за 12 лет. А поскольку такое стремительное развитие человека идёт только за счёт использования ресурсов внешней среды, то общее потребление их за период в 10 тысяч лет возросло примерно в 100 раз [Фешбах М., Френдли А. 1992].

В настоящее время мы живём в период научно-технологической революции. Он характеризуется резким увеличением потребностей человека и удовлетворением их за счёт природной кладовой. За период жизни только одного поколения появились телевизоры, магнитофоны, сотовые телефоны, спутники, сверхзвуковые самолеты и т.д. Это привело к резким изменениям экологических условий в масштабе всей планеты, размах и характеристики которых не встречались в длительной эволюции человека. Парадоксальным является то, что из сырья, которое человек добывает у природы, в конечный продукт перерабатывается лишь 2 – 9 %, остальные 91 – 98 % представляют собой отбросы, значительная часть которых попадает во внешнюю среду, превращаясь в составную часть среды его обитания [Fishbein U., 1984].

Ежегодно в мире синтезируется более 200 химических соединений используемых в медицине, сельском хозяйстве, производстве, быту и т. д. В 1991 году на территории России было захоронено 1,6 млрд. тонн токсических промышленных отходов. С 1985 по 1991 годы произошло более 240 химических аварий с летальным поражением людей. Очевидно, что аналогичных случаев, сопровождающихся введением в среду потенциальных мутагенов несравненно больше [Варенин С.А., Поделякин Н.А, 1992]. Всё это приводит к тому, что в среде накапливаются чужеродные антропогенные факторы, с которыми человек не встречался на протяжении своей эволюции и, следовательно, не мог адаптироваться к ним. Поэтому в большинстве своём они являются опасными для его метаболизма. В случае их высокой концентрации в среде, защитные системы организма становятся не способны нейтрализовать их повреждающий эффект, и тогда развивается какая - либо патология, в том числе, связанная с дестабилизацией генома человека. К последней относятся опухолевые и наследственные заболевания, спонтанные аборты и врожденные пороки развития, нарушение антиоксидантных, энергетических и иммунных систем организма, сокращение продолжительности жизни [Бочков Н.П., Чеботарёв А.Н., 1989].

Пожалуй, впервые связь между вредными факторами среды и повреждением генетического аппарата обнаружил английский врач Потт. Ещё в прошлом веке работая над проблемой опухолевых заболеваний он столкнулся с поразительным фактом: – в стране оказалось достаточно много больных раком мошонки. Осмотр этих больных показал, что в основном это худенькие, небольшого роста мальчики. Странным оказалось то, что все они работали трубочистами. Несколько лет напряжённой работы врача показали следующее. В Англии широко использовались камины. Для сохранения тепла трубы в этих сооружениях были чрезвычайно узкие и не всегда прямые. Поэтому для их очистки от быстро накапливающейся сажи использовали худеньких мальчиков. Сидя верхом на пропущенной между ног верёвки они очищали стенки дымоходов от сажи. Верёвка и одежда были пропитаны сажей. Постоянные движения приводили к тому, что сажа с верёвки постоянно втиралась в кожу мошонки. А так как при сжигании органических веществ образуются сильные мутагены (бензпирен и другие), то при втирании они проникали в клетки мошонки, трансформируя их в злокачественные.

Развернувшиеся широкие исследования по канцерогенам показали, что из всех химических веществ, распространённых в среде обитания, около 10% обладают выраженными мутагенными свойствами. Почти 90% мутагенов внешней среды могут вызвать злокачественные новообразования, т.е. являются канцерогенами. По расчётам специалистов при сохранении существующих тенденций загрязнения среды, количество новых случаев рака в мире в 2000 году достигнет 10 миллионов. В СССР в 1970 году число новообразований достигло 400 тысяч, сейчас опухолевые заболевания диагностируются у каждого 5-го жителя. [Худолей В.В.,1997].

Факторы, повреждающие генетический аппарат человека

Находящиеся во внешней среде вещества могут использоваться организмом для своих нужд и не использоваться. Последние являются для человека чужеродными веществами и называются ксенобиотиками. К ним чаще всего относятся искусственно синтезированные соединения, не представляющие для метаболизма никакого интереса. Случайно проникая внутрь с пищей, водой, воздухом в лучшем случае они могут оказаться нейтральными и выделиться без каких-либо последствий, в худшем, могут привести к поломкам различных структур и физиологических систем [Литвицкий П.Ф., 1997]. Ксенобиотики, повреждающие генетический аппарат человека подразделяются на экзо- и эндомутагены. Экзомутагены - это мутагены среды обитания человека. Попадая в организм человека они подвергаются атаке различных ферментов, в результате чего могут превращаться в другие вещества – метаболиты, обладающие или не обладающие мутагенной активностью. Если экзомутаген, не имеющий мутагенной активности, приобретает её в результате метаболической трансформации, то такой мутаген называют косвенным, непрямым мутагеном или промутагеном. Ксенобиотик, показавший мутагенную активность без метаболической активации, называют прямым мутагеном. Эндомутагены – собственные продукты метаболизма образующиеся в результате обменных реакций в организме и представляющие угрозу для генетического аппарата человека. В настоящее время мутагены называют ещё кластогены.

Классификация мутагенов достаточно обширная. Их классифицируют в зависимости от химической структуры, механизма действия, происхождения и т.д. Мы используем классификацию мутагенов достаточно часто применяемую на практике. По этой классификации мутагены делят на три группы [Дубинин Н.П., Пашин Ю.В.; 1978]: физические, химические и биологические. На человека как правило действует комбинация мутагенных факторов.

1.1. Физические мутагенные факторы

Среди них различают:

1.Ионизирующие излучения

2.Температурные воздействия

3.Высокое давление

4.Вибрация

5.Электромагнитные волны высокой частоты.

Рассмотрим некоторые из них.

Поиск по сайту: