The role of chemical carcinogens in the epidemiology of malignant neoplasms

Full Text

Введение. В настоящее время угроз для здоровья человека становится все больше. В связи с этим вопрос заболеваемости онкологическими заболеваниями становится как никогда актуальным. Современные исследования показывают, что многие химические соединения, используемые в промышленности, сельском хозяйстве и быту, могут оказывать канцерогенное воздействие на организм человека. Это подчеркивает необходимость глубокого понимания механизмов действия канцерогенов и разработки, эффективных мер по их предотвращению.

Оной из самых распространенных групп канцерогенов являются Полиароматические углеводороды (ПАУ). Самым известным представителем данной группы веществ является бенз(а)пирен (C20H12) - продукт неполного сгорания углеводородов, который может образовываться и загрязнять окружающую среду

Цель работы выявление связи содержания бенз(а)пирена в воздухе с эпидемиологическими показателями по онкологической заболеваемости в регионах РФ Задачи: 1. Изучить литературу и установить основные закономерности химического канцерогенеза; 2. Установить влияние бенз(а)пирена на развитие злокачественных новообразований; 3. Установить наиболее загрязненные регионы России по содержанию бенз(а)пирена в атмосферном воздухе; 4. Провести анализ числа пациентов с установленным диагнозом злокачественных образований в данных регионах

Материалы и методы исследования.

Бенз(а)пирен - органическое вещество, содержащее углерод, входящее в группу полициклических углеводородов, с молярной массой 252,31 г/моль. Химически и физически относительно устойчивое вещество, которое помимо канцерогенного обладает также мутагенным, эмбриотоксическим, гематотоксическим действием.

Пути проникновения бенз(а)пирена в организм разнообразны: с пищей и водой, через кожу и путем вдыхания. Бенз(а)пирен — один из самых мощных и при этом широко распространенных канцерогенов. Он образуется при сжигании твердых и жидких органических веществ, выделяется при курении сигарет и содержится в незначительных количествах в продуктах копчения, способен, попадая в окружающую среду, накаливаться почве и проникать в растения, которые дальнейшем идут на корм скота или используются в питании человека. Следует также отметить, что основной вклад в загрязнение атмосферного воздуха, а именно 80%, вносит транспорт. [1] Загрязнение атмосферы напрямую связано с антропогенной средой: выбросы вредных веществ электростанций, промышленных предприятий, производственных средств, а также лесные пожары. Малые заболевания токсических веществ не представляют собой опасности, однако по наименьшему увеличению содержания загрязнителей и длительности их воздействия (экспозиции) увеличивается вероятность развития более опасных патологий. [2]

Основная опасность рассматриваемого вещества заключается в его канцерогенном эффекте. Химический канцерогенез, в том числе вызванный ПАУ, — это сложный многостадийный процесс, основными этапами которого являются инициация, промоция и прогрессия (иногда отдельно выделяют метастазирование).

Основу химического канцерогенеза составляют мутации и другие изменения генетического материала, приводящие к изменениям морфогенетического аппарата клетки, регуляции клеточного цикла, а также дифференцировки. Результатом этого является приобретение клеткой новых качеств в норме для нее не характерных, к ним относятся, например: 1. Бесконтрольное деление; 2. Генетическая нестабильность; 3. Ослабление апоптоза; 4. Изменение морфологии и движения, что ведет к появлению новых опухолевых очагов и метастазов. [3]. Бенз(а)пирен, попадет в организм и проходит некоторые стадии превращений. Его метаболиты могут ковалентно связываться с ДНК, создавая аддукты дезоксигуанозина в ДНК, которые могут приводить к ошибочной репликации и мутагенезу. [4]

В России общая смертность населения от новообразований занимает 2 место, уступая только заболеваниям системы кровообращения. А с развитием промышленности, особенно в крупных городах, концентрация химических канцерогенов, в том числе бенз(а)ирена, значительно увеличивает риски образования злокачественных новообразований. В Российской Федерации более 50 миллионов жителей находится в условиях влияния загрязнения воздушной среды, что обусловлено влиянием промышленности и автотранспорта, выбросами таких веществ, как диоксид азота, бенз(а)пирен, взвешенные вещества, сероводород, шестивалентный хром, формальдегид и др. Загрязнению окружающей среды способствует недостаточная модернизация оборудования предприятий. [5]   В нашем исследовании были рассмотрены ПДК бенз(а)пирена в атмосферном воздухе по регионам Российской Федерации и  выявлены наиболее загрязненные из них, проведена параллель с числом пациентов с установленным диагнозом злокачественных образований в данных регионах, проанализировано какой процент от всех установленных случаев составляет поражение трахей, бронхов и легких

Результаты исследования. При рассмотрении ПДК бенз(а)пирена в атмосферном воздухе Российской Федерации было выявлено, что лидерами по загрязнению бенз(а)пиреном в России являются: Кемеровская область, Красноярский край, Республика Тыва, Иркутская область, Республика Бурятия, Забайкальский край, где предельно допустимые концентрации бенз(а)пирена превышены в 6 раз. Данные территории относятся к промышленным районам Сибири и Забайкальского края. В свою очередь в Центральном регионе превышения установленных нормативов не наблюдается. Проведя анализ числа пациентов наиболее загрязненных местностей с установленным диагнозом злокачественных новообразований н конец года [ рис. 1] можно выявить такие закономерности: 1. •Во всех регионах количество пациентов превышает 1500 человек на 100 тыс. населения;2. •За исключением Кемеровском области наблюдается рост числа заболевших по сравнению с 2014. •При этом если рассматривать процент злокачественных новообразований трахей, бронхов и легких [рис. 2] в среднем по данным регионам он составляет 43,5% от всех стоящих на учете, что соответствует почти половине всех больных. Высокий показатель поражения органов дыхания позволяет провести параллель между загрязнением атмосферного воздуха и развитием злокачественных новообразований у населения данных регионов.

На основании всего выше сказанного, можно сделать следующие выводы: 1. В результате анализа полученной нами информации были установлены основные закономерности химического канцерогенеза

2. Химические канцерогены играют существенную роль в этиологии злокачественных новообразований. Наиболее изученным из всех канцерогенов является бенз(а)пирен.
3. Наиболее неблагополучными по загрязнению бенз(а)пиреном являются промышленные регионы Сибири и Забайкальского края.
4. Данные регионы также отличаются стабильно высокими показателями статистики по онкологическим заболеваниям среди населения.

Рисунок 1.  Число пациентов с установленным диагнозом злокачественного новообразования на конец года (на учете), чел/100тыс. населения в наиболее загрязненных регионах

Рисунок 2.  % злокачественных новообразований органов дыхания от всех стоящих на учете

Заключение. Таким образом, изучение химического канцерогенеза остается крайне актуальным в условиях современного общества. В нашей стране следует уделить особое внимание проблеме загрязнения атмосферного воздуха в промышленных районах Сибири и Забайкальского края таким опасным веществом, как бенз(а)пирен, который способен вызвать развитие злокачественных новообразований. Стабильно высокие показатели заболеваемости среди населения этих регионов свидетельствуют о недостаточном уровне надзора за содержанием этого канцерогена в окружающей среде.  Увеличение заболеваемости раком требует от ученых, врачей и государственных структур активных действий по выявлению канцерогенных веществ и минимизации их воздействия на человека. Профилактика, ранняя диагностика и информирование населения о рисках, связанных с химическими канцерогенами, являются важными шагами на пути к снижению заболеваемости и улучшению качества жизни. Важно продолжать научные исследования в этой области, чтобы обеспечить безопасность окружающей среды и здоровья людей.

About the authors

Veronika Dmitirevna Martynyuk

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Author for correspondence.
Email: veronika.martynyuk18@mail.ru
ORCID iD: 0009-0007-1787-7019
Russian Federation, 10 Studencheskaya str., Voronezh, 394036, Russia

Vladimir Pavlovich Ilyichev

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Email: medkat@vrngmu.ru
ORCID iD: 0000-0001-6683-257X
Russian Federation, 10 Studencheskaya str., Voronezh, 394036, Russia

Lyudmila Evgenievna Mekhantyeva

Voronezh State Medical University named after N.N. Burdenko

Email: medkat@vrngmu.ru
ORCID iD: 0000-0002-2439-3625
Russian Federation, 10 Studencheskaya str., Voronezh, 394036, Russia

References

Supplementary files

There are no supplementary files to display.