2.3. Біологічні канцерогени
До біологічних канцерогенів належать деякі паразити: більгарції (схізостоми), що можуть викликати рак сечового міхура і рак печінкових проток, та продукти грибка Aspergillus flavus — афла- токсин, що викликає гепатоцелюлярний рак.
Тепер широко досліджуються вірусні канцерогенні фактори. У тварин їх виявлено декілька десятків. У людини роль зовнішніх вірусів у виникненні злоякісних пухлин досить скромна (табл. 2.1). До-
Табл. 2.1
Онкогенні віруси люДини
| Віруси | Тип пухлини |
| ДНК-віруси | |
| Вірус Епштейна-Барр | Злоякісна лімфома Беркітта |
| Вірус простого герпеса | Інфекційний мононуклеоз, хвороба Годжкіна |
| Вірус генітального герпеса (мутант II) | Рак шийки матки і слизових оболонок |
| Вірус папіломи людини | Папілома шкіри, кандиломи, рак шийки матки |
| РНК (рео)-віруси | |
| Вірус Т-клітинного лейкозу людини (HTLV) і вірус імунодефіциту людини (HIV) | Т-клітинний лейкоз людини, саркома Капоші, злоякісна лімфома |
пускається канцерогенна активність віруса гепатиту, деяких штамів аденовіруса. Найбільш розповсюдженим є мутант віруса Т-клітинної лейкемії (HTLV), а саме вірус імунодефіциту людини (HIV), який може спричинити саркому Капоші, злоякісні лімфопроліферативні процеси тощо.
Вірус HIV, або ВИ (вірус імунодефіциту людини), складається з капсиду, в якому містяться різні білки, особливо рецептори, без яких вірус не може взаємодіяти з клітиною. Під капсидом теж є білки, у центрі геном віруса у формі РНК-вої структури.
Геном віруса складається майже з 10.000 нуклео- тидів, збудованих з двох пуринових (аденін, гуанін) і двох піримідинових (цитозин, урацил) основ. Певна послідовність трьох таких нуклеотидів утворює код для інформаційної РНК, який детермінує її належність тільки до однієї амінокислоти (наприклад, АУГ — для метіоніну). Геном віруса ВШ складається із дев'яти генів і двох бокових довгих повторів. Частина із цих генів бере участь у розмноженні віруса, інші— в його патогенній функції.За допомогою методів молекулярної біології можна знайти трансформуючі гени в пухлинних вірусах. Цитогенетики виявили активацію таких генів у ділянках хромосомних транслокацій лей- кемічних клітин. Клітинна біологія засвідчила наявність кореляції між факторами росту (або їх рецепторами) і трансформуючими генами, а також можливість активації останніх у дослідах in vitro хімічними канцерогенами прямої дії. Код транс- формуючих генів в онковірусах і пухлинних клітинах аналогічний або дуже подібний. Ці трансфор- муючі гени отримали загальну назву онкогенів. Вивчення онкогенів з'ясувало процес трансформації клітини. Було доведено, що онкогени та їх продукти регулюють ріст, поділ і диференціацію клітин у нормі. Такі онкогени називають протоонкогенами. Вони є важливими регуляторами біологічних процесів. Протоонкогени локалізуються в різних частинах клітини і експресують на різних стадіях клітинного циклу. Клітинний цикл регулюється зовнішніми мітогенами (фактори росту, пеп-
Табл. 2.2
Експресія протоонкогенів у люДини
| Протоонкоген | Білок | Пухлини | Локалізація в хромосомі (N) |
| ras H | p 21 | Рак грудної залози, шлунка, легені, гортані, сечового міхура, папіломи шкіри, фіброма | 6, 11, 12 |
| ras N | p 21 | Названі пухлини, а також рабдоміосаркома, меланобластома, лімфома Беркітта | 1 |
| sis | p 28 | Рак шлунка, нирки, сечового міхура, гліобластома, мієлоїдна лейкемія | 22 |
| mos | p 37 | Лімфома Беркітта, гострий мієлобластна лейкемія | 8 |
| myb | p 110 | Лімфома Беркітта, рак легені, сечового міхура, товстої кишки, щитовидної залози | 8 |
| abl | p 120 | Мієлоїдна лейкемія | 9 |
| src | p 60 | Саркоми | 20 |
тидні та стероїдні гормони, лімфокіни), які зв'язуються зі специфічними клітинними рецепторами (наприклад, інсулін, ростовий фактор тромбоцитів і епітеліальний ростовий фактор зв'язуються з мембранними рецепторами ростових факторів групи тирозинкінази). Такий контакт відіграє роль специфічного сигналу через клітину до ядра.
Термін «онкоген» треба вважати невдалим, бо він створює ілюзію обов'язкової патогенної ролі (експресії злоякісного фенотипу), тоді як він є нормальним регулятором поділу клітин. Докладніше це питання вивчається в курсі біології і генетики.Для трансформації нормальної клітини в злоякісну потрібно, щоб онкоген почав продукувати трансформуючий білок у надмірній кількості й у невідповідний час. Такі онкогени та білки були виявлені спочатку в тваринних вірусах (близько 30), а потім у людини. Виявилось, що в геномі людини, який налічує не менше 100.000 генів, є гени ідентичні або майже ідентичні з онкогенами вірусів тварин. Ці клітинні гени потрібні для нормального ембіогенезу людини, тому що вони продукують ростостимулюючі білкові фактори, спрацьовують на окремих стадіях ембіогенезу і після здійснення визначеної функції перестають бути активними, переходячи в неактивну форму, покриваючись білковою оболонкою.
У клітині є багато «німих генів», які можуть спричинити ракове переродження, якщо їх примусити функціонувати на рівні, вищому від нормальних генів. Гени цього ряду можуть посилити ріст і проліферацію початково нормального клону клітин поза звичайним періодом, а також зробити їх нечутливими щодо стимулів, що спричинюють диференціацію. Дослідження останніх років свідчать, що для того, щоб «запустити» канцерогенез, потрібна експресія декількох різних онко- генів у клітині. Ці знахідки добре узгоджуються з концепцією ініціації— промоції і багатостадійності канцерогенезу. Загалом можна вважати, що гени, які кодують усі фактори росту, їх рецептори і медіатори їх сигналів мають онкогенні потенції. Протоонкогени визнані основними промоторами злоякісного росту.
Найактивніші протоонкогени, їх білкові продукти і локалізація цих генів наведені в табл. 2.2.
Таким чином, відомі численні трансформуючі білкові фактори, що продукуються активованими протоонкогенами людини. Крім трансформуючих факторів, на малігнізацію клітини мають вплив фактори росту, які діють при регенерації тканин і органів у нормі, а також гормональні фактори та їх інгібітори.
Переважна більшість біологічних канцерогенів вважається не ініціаторами, а промоторами раку, тобто самостійно вони не спроможні малігні- зувати тканину.
Модифікатори раку— це фактори, що сприяють активізації або енергічній дії ініціаторів і промоторів. Модифікуючий вплив має зменшення в харчових продуктах солей магнію, збільшення цинку, кадмію, стронцію; неоднозначна роль міді та заліза. Велике значення має дефіцит вітамінів, особливо А та Е. Важливу роль відведено режиму харчування, його нормальному ритму, шкідливому впливу надмірного споживання холестеролу (жири), зловживання алкоголем. Необхідно ще раз зазначити, що стає щораз важче аналізувати вплив згаданих компонентів у зв'язку з потраплянням в організм великої кількості хімічних канцерогенів і шкідливого впливу іонізуючої радіації як основних факторів канцерогенезу.
Отже, єдиної причини раку немає. Навпаки, є багато зовнішніх канцерогенних факторів (ініціаторів, промоторів, модифікаторів) злоякісних новотворів, які зумовлюють поліетіологічність раку, що утруднює оцінку ролі того чи іншого фактору у виникненні пухлин.
Тому рак можна зарахувати до поліетіологіч- них захворювань.
Еще по теме 2.3. Біологічні канцерогени:
- Учение о канцерогенах
- Характеристика химических канцерогенов.
- 2.1. Хімічні канцерогени
- Характеристика отдельных групп канцерогенов.
- 2.2. Фізичні канцерогени
- Канцерогенные вещества
- Классификация химических веществ, обладающих канцерогенным действием:
- Экологические аспекты циркуляции канцерогенов.
- Проверка на канцерогенность.
- Канцерогенные эффекты облучения
- 2.3. Канцерогенная направленность и следствия глобальнойпероксигенации в клетке