Б. Альбертс, А. Джонсон, Д. Льюис и др. - Молекулярная биология клетки (djvu) (1129766), страница 393
Текст из файла (страница 393)
Некоторые из них вызывают безобидные бородавки, но есть и те, что поселяются в шейке матки и способствуют развитию рака. В некоторых случаях вирусы, вероятно, выполняют также и вспомогательную роль. Например, вирусы гепатитов В и С вызывают хроническое воспаление в печени (гепатит), стимулирующее клеточное деление и способствующее более прямому влиянию вирусов на пролиферацию клеток. У больных СПИДом вирус иммунодефицита человека (ВИЧ) способствует развитию саркомы Капоши — относительно редкого в других случаях рака, нарушая работу иммунной системы и облегчая вторичное заражение вирусом герпеса (ННУ-8), обладающего прямым канцерогенным действием.
Хроническая паразитарная или бактериальная инфекция также может способствовать развитию рака. К примеру, основной причиной рака желудка является хроническое заражение бактерией Не йсоЬас (ег ру(оН, вызывающей язву желудка. В некоторых частях света рак мочевого пузыря тесно связан с хроническим заражением паразитическими плоскими червями — кровяными сосальщиками (5сЬЫозота Ьпетп~оЬ1ит). 20.2.4. Идентификация канцерогенов подсказывает способ предотвращения рака На сегодняшний день среди факторов, вызывающих рак, самым страшным является табачный дым. В нем содержатся как полные канцерогены (вещества обладающие и инициаторным, и промоторным действием), так и промоторы канцерогенеза.
Другие важные химические воздействия, способствующие заболеванию раком, еше предстоит определить. Иногда высказывается мнение, что основным канцерогенным фактором среды являются последствия высокой индустриализации: загрязнение среды, повышенное потребление пищевых добавок и тому подобное, однако этот взгляд недостаточно обоснован. Такое мнение могло возникнуть отчасти из-за обнаружения высокой канцерогенности некоторых материалов, используемых в промышленности, например 2-нафтиламина или асбеста.
Тем не менее, если не рассматривать повышение заболеваемости раком, вызванное курением табака, и резкое снижение заболеваемости раком желудка, причиной которого, быть может, является снижающаяся частота заражения НебсоЬасГег ру(ол', заболеваемость распространенными видами рака в каждой данной возрастной категории за последние сто лет практически не изменилась (рис. 20.25).
Большая часть важных канцерогенных факторов не являются характерными особенностями современного мира. Наиболее ярко канцерогенные свойства (по крайней мере об этом свидетельствуют данные некоторых анализов) выражены у афлатоксина В1 (см. рис. 20.22). Его вырабатывают грибы, заражающие пищевые продукты, например арахис; он является одной из важнейших причин заболевания ЖВНЩИНЫ Рис. 20.25. Стандартизированная по возрасту частота смерти от рана в СШЯ за 1930-2001 годы.
Частота смерти от некоторых форм рана, пандартизированная по возрапному распределению населения Соединенных Штатов 9 1970 году, среди женщин (а) и мужчин (б). Обратите внимание на всплеск частоты летальных исходов рака легких у обоих полов, который соответствует увеличению числа курильщиков, а также на снижение числа летальных исходов рана желудка, что, возможно, связано с изменениями в характере питания либо с изменениями частоты заражения НебсоьаПег. В последнее время снижение смертности от других форм рака может объясняться совершенствованием методов диагностини и лечения.
В подобных стандартизованных по возрасту данных скомпенсирована неизбежное повышение среднестатипической заболеваемости раком при увеличении продолжительности жизни. (Из Сансет ГаПз ап6 Ибагеэ, 2005, с изменениями. С разрешения Ягпепсап Сапсег 5оое~у.) раком в Африке и Азии. Некоторые факторы, способствующие раку, вырабатыва ются в нашем теле. Так, у женщин риск заболеть раком значительно возрастает при выработке половых гормонов на разных стадиях жизни, а заболеваемость раком молочной железы зависит от репродуктивной истории женшины трио. 20.26).
По ловые гормоны предположительно влиятот 1,4 0,2 15 25 35 возраст на момент рождения первого ребенка о 8 — толстая и рбадачная кишка пвгкив и брайэн, жвлудаа — молочная жвпеэа Ф 40 о о ы 5 го 0 1930 1940 1950 1990 1970 1990 1990 2001 а) Рис. 20.25. Влияние деторокгдения на риск заболевания ранам молочной железы. На графике представлена относительная вероятность заболеть ракам молочной железы в зависимопи от возраста, в котором женщина родила своего первого ребенка.
Вероятность дана по отношению к вероятности рака убездетных женщин. Чем дольшедлится воздействие половых гормонов до первых родов, тем больше вероятность заболеть. Считают что при первом полном донашивании в молочной железе могут произойти необратимые изменения, касающиеся дифференцировки клеток, что заставляет их по-другому реагировать на действие гормонов. Результаты еще нескольких исследований свидетельствуют о том, что некоторые комбинации половых гормонов (особенно эстроген) могут способствовать заболеванию этим раком. (Из 1 Са!гпэ, Сапсег. 5с(енсе ап6 5ос1е1у. 5ап Ггапсвсо: УК Н. Ггеегпап, 1978. По В.
МасМэноп, Р Со(е ап6 1 В гоша, 1 Нато Салсег lлэг. 50: 21-42, 1973. С разрешения издательства Ох1ог6 Опюегэ)су Ргем,) 10О МУ)КЧИНЫ В во, з .г" 3 — топотал И обогкэгная кишка ' яепме и бра)мг желудок а. о о о а го 0 1930 1940 1950 1990 1970 1990 1990 2001 б) а Ф н$ и Гт З.Б Ф ~ кэ ло ~~ Ф в 05 ц .э ФВ 1884 Часть 8. Клетки в контексте их совокупности на пролиферацию клеток молочной железы.
Очевидно, что при определении факторов среды, увеличивающих заболеваемость раком, мы должны смотреть широко и учитывать самые разные влияния. Эпндемиология, анализирующая частоту встречаемости болезней среди населения, остается главным инструментом при определении канцерогенных факторов среды. Это весьма успешный и перспективный подход. К примеру, он позволил идентифицировать вред, наносимый курением табака, и указать путь к снижению общей смертности от рака в Северной Америке и Европе на 25",ь. Этот подход лучше всего работает в гомогенных популяциях, когда легко определить, подвергался ли данный представитель действию исследуемого фактора или нет. В таких популяциях изучаемый фактор ответственен за большую часть случаев заболевания раком определенного типа.
Например, в начале ХХ века все рабочие одного из английских заводов, работавшие на очистке 2-нафтиламина (и, соответственно, подвергавшиеся его воздействию долгое время), в конце концов заболели раком желудка (см. рис. 20.8). Связь было сравнительно легко установить, поскольку как вещество, так и форма болезни были не характерны для других групп. Однако с помощью одной только эпидемиологии очень трудно определить каждодневные факторы среды, способствуюшие развитию известных форм рака: влиянию большинства из них мы все подвергаемся в той или иной степени, к тому же многие факторы дают совместный вклад в заболеваемость определенной формой рака. Если, скажем, потребление апельсинов увеличивает или снижает в два раза риск рака толстой и прямой кишки, мы вряд ли это обнаружим, разве что у нас будет какая-то особая причина подозревать наличие такой связи.
То же справедливо и для бесчисленного количества вешеств, которые мы едим, пьем, которыми дышим и которые носим на себе. Но в отношении питания эпидемиология, как упоминалось выше, твердо установила: переедание, приводящие к ожирению, значительно увеличивает риск заболеть раком. Даже если эпидемиологические данные или лабораторные тестгя показали, что то или иное вещество канцерогенно, иногда довольно трудно указать, каково его допустимое воздействие на человека. Сложно оценить, сколько случаев рака вызовет то нли иное количество вещества.
Еше труднее сказать, каково соотношение риска и преимушества использования этого вещества. К примеру, некоторые фунгицнды, применяемые в сельском хозяйстве, в опытах на животных оказались умеренно канцерогенными в высоких концентрациях. Однако подсчитано, что если бы не их использование, то загрязнение пищи метаболитами грибов, такими как афлатоксин В1, вызвало бы болыпе случаев рака, чем все фунгициды, вместе взятые (в той следовой концентрации, в которой они встречаются в пище). Тем не менее попытки идентифицировать потенциальные канцерогены до сих пор играют главную роль в нашей борьбе за предотвращение рака. Профилактика не только лучше лечения, но в случае многих форм рака и гораздо проще. Заключение Некоторые фактпоры внешней среды ускоряют развитие и прогрессирование опухоли.
Они могут действовать как инициаторы или промоторы канцерогенеза. Последние запускают воспалительную реакцию и создают локальную среду, изменяющую характер экспрессии генов, ппимулирующую пролиферацию клеток и увеличивающую число мутантных клеток, возникших в результате действия инициатора. Большинство известных факторов среды, повышающих 20.3. Обнаружение генов, критичных дпя развития рака 1885 заболеваемость раком, являются мутагенами. Среди них — химические канцерогены и различные формы излучения: ультрафиолет и ионизирующее излучение. Поскольку заболеваемость данной формой рака зависит от многих факторов среды, находящихся под нашим контролем, большинство форм раковых заболеваний можно (в принципе) предотвратить.
Тот факт, что ичмигранты болеют теми формами рака, которые свойственны их новой стране проживания, свидетельствует, что большинство форм рака можно предотвратить, изменив характер питания и другие влияния среды. Эпидемиологический подход не нуждается в знании непосредственных механизмов влияния факторов, однако может вскрыть взаимосвязи, действующие не на химическом уровне: например, влияние образа жизни или деторождения на заболеваемость раком. Воздействия канцерогенных факторов, определенных таким образом, вполне можно избежать. Это касается курения табака и заражения папилломавирусами и вирусами гепатита В и С, способствующих заболеванию раком.