В пище и воздухе: эксперты ПНИПУ раскрыли, с какими канцерогенами мы ежедневно сталкиваемся.

Канцерогены — это вещества или агенты, способные вызывать рак или способствовать его развитию. Они могут быть химическими (например, некоторые компоненты табачного дыма, асбест, бензол), физическими (например, ионизирующее излучение) или биологическими (например, некоторые вирусы, такие как вирус папилломы человека).

«Врачи и ученые исследуют взаимосвязь между воздействием определенных веществ и частотой возникновения рака. Они сравнивают группы людей, подвергшихся воздействию канцерогенов, с теми, кто не подвергался. Аналогичные исследования проводятся на клеточных культурах и животных. Изучается способность веществ вызывать генетические мутации и изменять клеточный цикл», — делится Сергей Солодников, научный консультант по фармакологии НОЦ ХимБИ ПНИПУ, кандидат медицинских наук.

Существует несколько механизмов действия канцерогенов. Во-первых, канцерогены могут взаимодействовать с ДНК, образуя аддукты — соединения, которые нарушают процессы деления и роста клеток. Во-вторых, окислительный стресс. Некоторые вещества способствуют образованию свободных радикалов, что приводит к повреждению клеточных структур, включая ДНК, белки и липиды. В-третьих, хроническое воспаление, вызванное канцерогенами, способствует развитию рака путем мутации и ускоренного деления клеток. В-четвертых, опасные вещества могут активировать онкогены или подавлять супрессоры, отвечающие за профилактику опухолевой трансформации клеток.

Человек может подвергаться воздействию канцерогенов через дыхательные пути, кожу или пищеварительный тракт. Вещества проникают в кровь и распределяются по различным органам и тканям. В результате взаимодействия с ДНК возникают мутации. Аномальные клетки начинают бесконтрольно делиться, образуя опухоль.

Почему при одинаковых факторах один заболевает раком, а другой нет?

Некоторые люди могут унаследовать мутации в генах, увеличивающие риск развития определенных видов рака, например, молочной железы и яичников. Сильная иммунная система помогает организму выявлять и уничтожать аномальные клетки, снижая риск рака. У людей с ослабленным иммунитетом, например, из-за ВИЧ, риск выше.

«Вероятность развития онкологии возрастает с возрастом из-за накопления повреждений ДНК и снижения эффективности механизмов восстановления клеток. Некоторые виды рака, такие как рак груди и простаты, могут быть связаны с гормональными уровнями. Хронический стресс, нездоровый образ жизни (злоупотребление алкоголем, курение, недостаток сна) и наличие ряда хронических заболеваний (диабет, гипоацидный гастрит и др.) также увеличивают риск заболевания раком», — отмечает Сергей Солодников.

Основные канцерогены, с которыми мы сталкиваемся ежедневно

Существует более 500 веществ, однозначно и вероятно канцерогенных для человека. Некоторые из них мы встречаем в повседневной жизни.

Нитраты и нитриты — ключевые компоненты минеральных удобрений. Нитрат-анион не поглощается почвой, поэтому весь нитратный азот находится в растворе, доступном для растений. Нитриты — соли азотистой кислоты — содержатся в растениях в небольших количествах.

«Повышенное содержание нитратов в продуктах питания объясняется использованием избыточных объемов азотных удобрений. Кроме того, некоторые пестициды, такие как гербицид 2,4-Д, способствуют накоплению данного вещества растениями в 10-20 раз», — объясняет Юлия Кузнецова, доцент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ, кандидат технических наук.

Нитраты и нитриты могут присутствовать не только в растениях и плодах. Обе группы веществ обладают свойством подавлять размножение бактерий, поэтому они используются в качестве консервантов, разрешенных при производстве продуктов питания.

«Их добавляют в некоторые виды сыров, а также в мясные изделия — колбасы, ветчину, копчености. Кроме продления сроков хранения мясных продуктов, нитриты придают им привлекательный для потребителей розовый цвет», — отмечает Елена Шергина, магистрант кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха.

В чем заключается опасность?

В больших количествах нитраты представляют опасность для здоровья. Человек может легко переносить дозу нитратов в 150–200 миллиграммов в сутки. 500 миллиграммов — это максимально допустимый объем на день, а 600 мг — доза, токсичная для взрослого человека.

«Канцерогенность повышенного содержания нитратов заключается в том, что они могут восстанавливаться до нитритов, попадая вместе с пищей в слюну и тонкий кишечник. В результате в крови образуются нитрозил-ионы», — поясняет Нестерова Дарья, магистрант кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ.

Токсическое действие нитритов в организме человека проявляется в виде метгемоглобинемии. Нитрозил-ионы окисляют двухвалентное железо гемоглобина до трехвалентного. В результате этого окисления гемоглобин, имеющий красный цвет, превращается в NO-метгемоглобин с темно-коричневым оттенком. При нормальном физиологическом состоянии в организме образуется примерно два процента этого вещества. Первые симптомы (головокружение, одышка) наблюдаются при содержании в крови 6-7 процентов. При тяжелой форме (более 40 процентов) возможен летальный исход, так как метгемоглобин теряет способность переносить кислород.

«Нитраты также могут угнетать активность иммунной системы, снижая устойчивость к негативному воздействию факторов окружающей среды. При избытке веществ чаще возникают простудные заболевания, а сами болезни могут иметь затяжное течение», — добавляет Даниил Зянчурин, студент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ.

Если в продукте, помимо нитратов и нитритов, содержатся также значительные количества белков, то под действием желудочного сока аминокислоты (из которых состоят белки) могут образовывать с нитритами нитрозамины. Они также формируются при технологической или кулинарной обработке продуктов, в том числе при жарке, копчении, консервации мяса и рыбы и так далее. При длительном хранении пищевых продуктов содержание нитрозаминов может значительно увеличиваться. Их опасность заключается в канцерогенном воздействии.

«Помимо метгемоглобинемии и риска онкологии, в ряде исследований подчеркивается, что нитраты способствуют развитию патогенной кишечной микрофлоры, уменьшают содержание витаминов в пище и снижают количество йода (что может привести к увеличению щитовидной железы)», — добавляет Любовь Меньшикова, студент кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха.

Как уменьшить воздействие нитритов и нитратов на организм? Потребляйте (или полностью откажитесь) от переработанных мясных продуктов, не пережаривайте еду, избегайте подгорания. Употребляйте больше свежих овощей и фруктов, особенно богатых витамином С (например, цитрусовые) — это отличные антиоксиданты, которые помогают нейтрализовать свободные радикалы. Регулярные физические нагрузки повысят выносливость и помогут организму лучше справляться с токсинами.

Выхлопные газы, дым от табака и сжигания мусора

Полициклические ароматические углеводороды и их производные — это вещества, образующиеся в процессе сжигания бытовых отходов, неполного сгорания нефтепродуктов и угля. Они также присутствуют в выхлопных газах и табачном дыме.

«Исходные компоненты, содержащиеся в мусоре, обычно не летучи и относительно безопасны. Чаще всего их вред заключается в наличии патогенной микрофлоры. При сгорании происходят комплексные окислительные реакции, в результате