У їжі та повітрі: експерти ПНІПУ розповіли про канцерогени, з якими ми стикаємося щодня.

Канцерогени — це речовини або агенти, які можуть викликати рак або сприяти його розвитку. Вони бувають хімічними (наприклад, деякі речовини в тютюновому димі, азбест, бензол), фізичними (наприклад, іонізуюче випромінювання) або біологічними (наприклад, деякі віруси, такі як вірус папіломи людини).

«Лікарі та вчені вивчають зв'язок між впливом певної речовини та частотою виникнення раку. Порівнюють групи людей, які піддавалися впливу канцерогену, з тими, хто не піддавався йому. Аналогічні експерименти проводяться на культурах клітин і тварин. Вивчають здатність речовини викликати генетичні мутації, змінювати клітинний цикл», — розповідає Сергій Солодуков, науковий консультант з питань фармакології НОЦ ХімБІ ПНІПУ, кандидат медичних наук.

Існує кілька механізмів впливу канцерогенів. По-перше, канцерогени можуть взаємодіяти з ДНК, утворюючи аддукти — сполуки, які порушують процеси поділу і росту клітин. По-друге, окислювальний стрес. Деякі агенти сприяють утворенню вільних радикалів, що пошкоджує клітинні структури, включаючи ДНК, білки та ліпіди. По-третє, хронічне запалення, викликане канцерогенами, сприяє розвитку раку шляхом мутації та посиленого поділу клітин. По-четверте, небезпечні речовини можуть викликати активацію онкогенів або деактивувати супресори, відповідальні за профілактику пухлинної трансформації клітин.

Людина піддається впливу канцерогенів, вдихаючи їх, поглинаючи шкірою або травним трактом. Речовини потрапляють у кров і розподіляються по різним органам і тканинам. Внаслідок взаємодії з ДНК виникають мутації. Аномальні клітини неконтрольовано діляться, утворюючи пухлину.

Чому при загальних факторах один хворіє на рак, а інший — ні?

Деякі люди можуть успадкувати мутації в генах, що підвищують ризик розвитку певних типів раку, наприклад, молочної залози та яєчників. Сильна імунна система допомагає організму розпізнавати та знищувати аномальні клітини, знижуючи ризик раку. У людей з ослабленим імунітетом, наприклад, через ВІЛ, ризик вищий.

«Вірогідність онкології зростає з віком через накопичення пошкоджень ДНК і зниження ефективності механізмів відновлення клітин. Деякі види раку, наприклад, грудей і простати, можуть бути пов'язані з гормональними рівнями. Хронічний стрес, нездоровий спосіб життя (зловживання алкоголем, куріння, нестача сну), наявність ряду хронічних патологій (діабет, гіпоацидний гастрит тощо) також підвищують ризик захворювання раком», — зазначає Сергій Солодуков.

Головні канцерогени, з якими ми стикаємося щодня

Речовин, однозначно і ймовірно канцерогенних для людини, налічується понад 500. З деякими з них ми контактуємо щодня.

Нітрати та нітрити – основні компоненти мінеральних добрив. Нітрат-аніон не поглинається ґрунтом, тому весь нітратний азот знаходиться в розчині, легкодоступному для рослин. Нітрити — солі азотистої кислоти — містяться в рослинах у невеликій кількості.

«Підвищений вміст нітратів у продуктах харчування можна пояснити застосуванням надмірних кількостей азотних добрив. Крім того, деякі пестициди, наприклад, гербіцид 2,4-Д, посилюють накопичення речовини рослинами в 10-20 разів», — розповідає Юлія Кузнєцова, доцент кафедри хімії та біотехнології ПНІПУ, кандидат технічних наук.

Нітрати та нітрити можуть бути присутніми не лише в рослинах і плодах. Обидві ці групи речовин мають властивість стримувати розмноження бактерій, і тому є консервантами, використання яких дозволено при виробництві продуктів харчування.

«Їх додають у деякі види сирів, а також у м'ясну продукцію — ковбасу, шинку, копченості. Окрім подовження термінів зберігання м'ясопродуктів, нітрити ще надають їм привабливий для покупця рожевий колір», — зазначає Єлена Шергіна, магістрант кафедри хімії та біотехнології Пермського Політеху.

У чому небезпека?

У великих кількостях нітрати небезпечні для здоров'я. Людина легко переносить дозу нітратів у 150–200 міліграмів на добу. 500 міліграмів — це максимально допустимий обсяг на день, а 600 мг — міра, токсична для дорослої людини.

«Канцерогенність підвищеного вмісту нітратів полягає в тому, що вони можуть відновлюватися до нітритів, проникаючи разом із їжею в слину та тонкий кишечник. Внаслідок цього в крові утворюються нітрозил-іони», — розповідає Нестерова Дар'я, магістрант кафедри хімії та біотехнології ПНІПУ.

Токсична дія нітритів в організмі людини проявляється у формі метгемоглобінемії. Нітрозил-іони окислюють двовалентне залізо гемоглобіну в тривалентне. Внаслідок такого окислення гемоглобін, що має червоний колір, перетворюється на NO-метгемоглобін з темно-коричневим кольором. При нормальному фізіологічному стані в організмі утворюється приблизно два відсотки цієї речовини. Перші ознаки (головокружіння, задишка) спостерігаються при вмісті в крові 6-7 відсотків. При важкій формі (більше 40 відсотків) можливий летальний результат, оскільки метгемоглобін втрачає здатність переносити кисень по організму.

«Нітрати також можуть пригнічувати активність імунної системи організму, знижуючи стійкість до негативного впливу факторів навколишнього середовища. При надлишку речовин частіше виникають простудні захворювання, а самі хвороби набувають затяжного перебігу», — пояснює Даніїл Зянчурін, студент кафедри хімії та біотехнології ПНІПУ.

Якщо в продукті, крім нітратів і нітритів, присутні ще в значній кількості білки, під дією шлункового соку амінокислоти (з яких білки і складаються) можуть утворювати з нітритами нітрозаміни