Нарушение обмена веществ в клетке под действием токсикантов

Реакции обмена веществ в клетке, регулируемые ферментами (метаболизм клеток), могут быть нарушены под действием различных веществ. Химические вещества, реагируя с гармонами, вызывают неконтролируемые превращения, если под действием токсичного вещества, находящегося в ОС, изменяется генетический код, то в организме не может осуществляться синтез ферментов в активной форме. В регуляторных процессах и процессах роста растений их клетки подвергаются действию ауксиноподобных гербицидов (ауксины – группа гармонов растений регулирующих рост). В очень малых концентрациях ауксиновые гербициды проявляют свойства, способствующие росту растений, если их применять в повышенных концентрациях, то они нарушают нормальное развитие и рост клеток в конце концов их убивают. Широкой известностью пользуется дихлорфеноксиуксусная кислота.

Мутагенность и канцерогенность

Опасное действие таких веществ как ДДТ, ПАУ и других хлорорганических соединений, обладающих мутагенным и канцерогенным воздействием на человека, проявляется в результате длительного контакта этих веществ, содержащихся в воздухе и пищевых продуктах. Канцерогенное действие осуществляется в результате двухступенчатого механизма:

• генотоксической инициации;

• генетическое промотирование.

В первом случае, инициаторы в процессе взаимодействия с ДНК вызывают необратимые соматические мутации. При чем достаточно очень малой дозы инициатора и для этого воздействия не существует пороговых значений концентраций.

Во втором случае, промотору требуется более длительное воздействие на организм, чтобы он вызывал появление опухоли. Промоторы имеют очень большое значение, т. к. они усиливают действие инициатора, а их собственное воздействие на организм в течение некоторого времени является обратимым. Промоторы – вещества, добавление которых к катализаторам повышает их активность.

Таблица 4.1 – Некоторые инициаторы и промоторы канцерогенов

Инициаторы	Промоторы
ПАУ	кротоновое масло
нитрозамины	фенобарбитал
метилгуанидин	ДДТ
диметилнитрозамин	ПХБ
диэтилнитрозамин	ТХДД
нитрозамитил мочевина	хлороформ
уретан	цикломат
диметилгидразин	сахарин

На основании экспериментов с животными было выяснено, что промотирующее действие канцерогенов обнаруживается по увеличению клеточных образований. Воздействие химических веществ на гены, в зависимости от того, происходит ли оно в половой клетке или в соматической приводит к наследственным изменениям в организме.

Основные критерии возникновения мутогенеза или канцерогенеза

Под действием химических веществ:

1. клетки лишь ограниченно способны удалять химически модифицированные участки ДНК и восстанавливать структуру ДНК;

2. способность химических веществ активировать ферменты, в значительной степени зависит в значительной степени от вида клетки и стадии ее развития, а так же от вида организма;

3. канцерогенез представляет собой многоступенчатый процесс, обусловленный последовательностью действующих факторов, частично зависят от микроокружения раковой клетки;

4. промоторовые образующиеся опухоли лишь условно мутагенны, однако, мутагенные вещества могут оказаться промоторами появления опухоли;