• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
07.11.2024
ПНИПУ
608

В пище и воздухе: эксперты ПНИПУ рассказали, с какими канцерогенами мы сталкиваемся каждый день

4.6

Ученые Пермского Политеха рассказали, почему опасны овощи и фрукты, выращенные при использовании большого количества удобрений, какие канцерогены содержатся в колбасах и копченостях, в чем опасность дыма и выхлопных газов, на каком масле нельзя готовить, почему северяне особенно подвержены меланоме и как онкология развивается от бактерий и вирусов.

В ПНИПУ рассказали, с какими канцерогенами мы сталкиваемся ежедневно / © Jacek Dylag, Unsplash

Канцерогены — это вещества или агенты, которые могут вызывать рак или способствовать его развитию. Они бывают химическими (например, некоторые вещества в табачном дыме, асбест, бензол), физическими (например, ионизирующее излучение) или биологическими (например, некоторые вирусы, такие как вирус папилломы человека).

«Врачи и ученые изучают связь между воздействием определенного вещества и частотой возникновения рака. Сопоставляют группы людей, подвергшихся воздействию канцерогена, с теми, кто не подвергался ему. Аналогичные опыты проводятся на культурах клеток и животных. Изучают способность вещества вызывать генетические мутации, изменять клеточный цикл», — рассказывает Сергей Солодников, научный консультант по вопросам фармакологии НОЦ ХимБИ ПНИПУ, кандидат медицинских наук.

Есть несколько механизмов воздействия канцерогенов. Во-первых, канцерогены могут взаимодействовать с ДНК, образуя аддукты — соединения, которые нарушают процессы деления и роста клеток. Во-вторых, окислительный стресс. Некоторые агенты способствуют образованию свободных радикалов, что повреждает клеточные структуры, включая ДНК, белки и липиды. В-третьих, хроническое воспаление, вызванное канцерогенами, способствует развитию рака путем мутации и усиленного деления клеток. В-четвертых, опасные вещества могут вызвать активацию онкогенов или дезактивировать супрессоры, отвечающие за профилактику опухолевой трансформации клеток.

Человек подвергается воздействию канцерогенов, вдыхая их, поглощая кожей или пищеварительным трактом. Вещества попадают в кровь и распределяются по различным органам и тканям. В результате взаимодействия с ДНК возникают мутации. Аномальные клетки бесконтрольно делятся, образуя опухоль.

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

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

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

Главные канцерогены, с которыми мы сталкиваемся каждый день

Веществ, однозначно и вероятно канцерогенных для человека, насчитывают более 500. С некоторыми из них мы контактируем ежедневно.

Нитраты и нитриты – основные компоненты минеральных удобрений. Нитрат-анион не поглощается почвой, поэтому весь нитратный азот находится в растворе, легкодоступном для растений. Нитриты — соли азотистой кислоты — содержатся в растениях в небольшом количестве.

«Повышенное содержание нитратов в продуктах питания можно объяснить применением избыточных количеств азотных удобрений. К тому же некоторые пестициды, например, гербицид 2,4-Д, усиливают накопление вещества растениями в 10-20 раз», — рассказывает Юлия Кузнецова, доцент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ, кандидат технических наук.

Нитраты и нитриты могут присутствовать не только в растениях и плодах. Обе эти группы веществ обладают свойством сдерживать размножение бактерий, и поэтому являются консервантами, применение которых разрешено при производстве продуктов питания.

«Их добавляют в некоторые виды сыров, а также в мясную продукцию — колбасу, ветчину, копчености. Помимо продления сроков хранения мясопродуктов, нитриты еще придают им приятный глазу покупателя розовый цвет», — отмечает Елена Шергина, магистрант кафедры химии и биотехнологии Пермского Политеха.

В чем опасность?

В больших количествах нитраты опасны для здоровья. Человек легко переносит дозу нитратов в 150–200 миллиграммов в сутки. 500 миллиграммов — это предельно допустимый объем на день, а 600 мг — мера, токсичная для взрослого человека.

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

Токсическое действие нитритов в человеческом организме проявляется в форме метгемоглобинемии. Нитрозил-ионы окисляют двухвалентное железо гемоглобина в трехвалентное. В результате такого окисления гемоглобин, имеющий красную окраску, превращается в NO-метгемоглобин с темно-коричневой окраской. При нормальном физиологическом состоянии в организме образуется примерно два процента этого вещества. Первые признаки (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 по организму.

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

Если в продукте, кроме нитратов и нитритов, присутствуют еще в значительном количестве белки, под действием желудочного сока аминокислоты (из которых белки и состоят) могут образовывать с нитритами нитрозамины. Они формируются также при технологической или кулинарной обработке пищевых продуктов, в том числе в процессе их жарения, копчения, при консервировании мяса и рыбы и так далее. При длительном хранении пищевых продуктов содержание нитрозаминов может заметно увеличиваться. Их опасность — в канцерогенном воздействии.

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

Как снизить воздействие нитритов и нитратов на организм? Потребляйте (или полностью откажитесь) от переработанных мясных продуктов, не пережаривайте пищу, избегайте подгорания. Ешьте больше свежих овощей и фруктов, особенно богатых витамином С (например, цитрусовые) — это отличные антиоксиданты, которые нейтрализуют 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 результате горения бытовых отходов, неполного сгорания нефтепродуктов и угля. Они также присутствуют в выхлопных газах и табачном дыме. 

«Исходные компоненты, содержащиеся в мусоре, как правило, не летучи и относительно безопасны. Чаще всего их вред опасность заключается в наличии патогенной микрофлоры. При сгорании происходит комплекс окислительных реакций, в результате которых образуются продукты горения. При частичном недостатке кислорода, что часто случается при тлении, горении большой массы отходов или в закрытых помещениях сырье окисляется не полностью. Некоторые неполные продукты сгорания органических материалов являются крайне токсичными, канцерогенными. Кроме того, многие из них летучи, что создает особую опасность для всех окружающих, контактирующих с дымом», — объясняет Ирина Пермякова, доцент кафедры химии и биотехнологии ПНИПУ, кандидат технических наук.

Если вы живете в загазованной местности, задумайтесь об установке дома очистителей воздуха. В час пик, когда образуется большое количество выхлопных газов, закрывайте окна. Комнатные растения способны поглощать и нейтрализовывать некоторые объемы вредных частиц из воздуха. Почаще стирайте шторы, поскольку они накапливают загрязнения.

Масло для готовки

При сильном перекаливании жиров (например, при жарке и копчении пищи) могут образовываться полиароматические углеводороды, пероксидные соединения. Это группы веществ, обладающие канцерогенным действием.

«Опасность образования токсичных продуктов возникает в случае, когда компоненты масла начинают гореть, дымиться. Это может быть и в домашних, и в производственных условиях при несоблюдении режимов готовки. Обычно масла при жарке и запекании нагреваются до температуры 120-180 градусов. Если они при такой температуре не сгорают, то процесс приготовления можно считать вполне безопасным. При нагреве до более высоких температур жиры начинают разлагаться, образуя токсичные соединения», — поясняет Ирина Пермякова.

Каждое растительное масло или животный жир имеет свою температуру дымления, при данной температуре как раз начинаются процессы разложения веществ и появление дыма. Самые низкие показатели в 110-170 градусов имеют нерафинированные масла (оливковое, особенно extra virgin, подсолнечное, кукурузное, рапсовое), а также продукты с большим числом полиненасыщенных жирных кислот (омега-3), например, льняное. Их не рекомендуется использовать для термической обработки, лучше употреблять в свежем виде.

«Зато для готовки на плите подходят рафинированные масла или топленые животные жиры. В ходе рафинации они очищаются от фосфолипидов, свободных жирных кислот, пигментов, воскообразных веществ. Именно эти примеси при нагреве начинают разлагаться первыми, поэтому после фильтрации термическая устойчивость продукта повышается. Очищенные подсолнечное, оливковое и кукурузное, топленое сливочное (гхи) масла уже имеют температуру дымления выше 230 градусов, и поэтому при классической термической обработке пищи не горят», — рассказывает Ирина Пермякова.

Солнце

«Ультрафиолетовое излучение — физический канцероген, воздействует на кожу, передавая энергию молекулам ДНК и вызывая химические изменения в их структуре. Происходит образование димеров между соседними основаниями ДНК (например, тиминовых димеров). Это способствует сбоям в копировании молекул и возникновению мутаций. В случае массивного повреждения или хроническом воздействии восстановление затрудняется, и в клетке начинают накапливаться мутации. Постепенное их увеличение и отказ системы апоптоза (программируемой гибели поврежденных клеток) приводит к тому, что они начинают бесконтрольно делиться, образуя опухоль», — объясняет Иван Красняков, доцент кафедры прикладной физики ПНИПУ, кандидат физико-математических наук.

Хоть большая территория России находится в северных широтах, про защиту от УФ-излучения забывать не стоит. В зимнее время солнечная активность снижена. Но снег, лед и вода отражают лучи, усиливая их воздействие. Возникает явление интерференции света — усиления светового потока при наложении отраженных лучей друг на друга.

Жители северных широт, как правило, имеют более светлый тип кожи, который хуже адаптирован к воздействию УФ-лучей. Вырабатывается меньше меланина – пигмента, который защищает от солнца. Это делает людей с более светлым тоном кожи уязвимее к ожогам и долгосрочному накоплению УФ-повреждений.

Летом в северных широтах день длиннее, чем на юге, и продолжительное пребывание на солнце может привести к накоплению вредного воздействия даже при более низком уровне излучения. Это актуально в период с мая по август, когда солнце светит до позднего вечера. Не стоит также пренебрегать средствами защиты (SPF-кремами, очками и головными уборами), полагаясь на то, что мы находимся в северных широтах.

«В зимний период популярны солярии, которые также являются источником УФ-лучей. Люди стремятся восполнить нехватку солнца, но искусственное излучение несет не меньшую опасность, чем солнечное. А иногда оно более канцерогенно из-за высокой концентрации ультрафиолета», — добавляет Иван Красняков.

Вирусы и бактерии

К биологическим канцерогенам относятся вирусы и бактерии, которые могут способствовать развитию рака, подрывая иммунитет или вызывая хронические воспалительные процессы. Эти микроорганизмы провоцируют изменения в клетках.

«Например, бактерия Helicobacter pylori вызывает гастрит. Заразиться можно из-за грязных рук, поцелуев, использования чужой зубной щетки, посуды и так далее. В процессе хронического воспаления происходят изменения в клетках слизистой и их ДНК. Хронический гастрит может привести к атрофии (истощению) оболочки желудка, что снижает его защитные механизмы. В ответ на повреждение ткани желудка видоизменяются. Наступает предраковое состояние — дисплазия. Если клетки нового типа продолжают появляться, это может привести к образованию злокачественной опухоли — раку желудка», — рассказывает Сергей Солодников.

Гепатит B (HBV) — одна из основных причин развития рака печени. Вирус передается через кровь и другие биологические жидкости, чаще всего половым путем или при контакте с зараженной кровью. После первичного инфицирования он вызывает острый гепатит, но иногда (в 5-10 процентов случаев) инфекция становится хронической. Постоянные воспалительные процессы вызывают активное деление клеток печени в ответ на повреждение. Это увеличивает вероятность ошибок в ДНК, что может привести к мутациям. HBV умеет встраиваться в геном хозяина, что грозит нарушением нормальных генетических процессов и экспрессии генов, связанных с контролем клеточного цикла и апоптозом (программируемой клеточной смертью). Хроническое воспаление и репликация вируса приводят к накоплению мутаций в генах печени, повреждению ее ткани.

Вакцинация против гепатита B является эффективным способом профилактики инфекции и, следовательно, снижения риска развития рака печени. Кроме того, регулярный мониторинг и лечение хронического гепатита B могут помочь предотвратить прогрессирование заболевания и развитие опухоли.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Пермский национальный исследовательский политехнический университет (национальный исследовательский, прошлые названия: Пермский политехнический институт, Пермский государственный технический университет) — технический ВУЗ Российской Федерации. Основан в 1960 году как Пермский политехнический институт (ППИ), в результате объединения Пермского горного института (организованного в 1953 году) с Вечерним машиностроительным институтом. В 1992 году ППИ в числе первых политехнических вузов России получил статус технического университета.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
Позавчера, 16:30
Березин Александр

Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.

Вчера, 15:35
Елена

Международная группа исследователей из Китая, США и Германии разработала метаматериал с выдающейся механической емкостью хранения энергии. Придать ему уникальные характеристики удалось за счет структуры — скрученных гибких стержней, деформирующихся по спирали.

Вчера, 14:25
Игорь Байдов

Некоторые животные находят в алкоголе не только удовольствие, но и выгоду. Исследователи выяснили, что для самцов плодовых мушек он может стать ключом к успеху в спаривании. Алкоголь не просто меняет поведение насекомых, а запускает выработку феромонов, которые превращают самцов в объекты желания.

Позавчера, 16:30
Березин Александр

Известный американский отраслевой обозреватель Эрик Бергер взял интервью у экипажа космического корабля Boeing, из-за технических проблем которого два астронавта задержались на орбите на девять месяцев вместо одной недели. Детали, которые они озвучили, указывают на серьезные проблемы Starliner, о которых ранее умалчивали. Люди провели немало времени при глубоко нештатной температуре. При слегка другом сценарии миссии экипаж корабля мог погибнуть. Официальные заявления NASA и Boeing сразу после июньского полета к МКС, судя по интервью, были заведомо неправдивыми.

31 марта
Татьяна

Два ключевых события сыграли решающую роль в формировании генетического профиля современных европейских народов. Первое связано с приходом ранних фермеров из Анатолии примерно восемь тысяч лет назад, второе — масштабная миграция на запад носителей ямной степной культуры, начавшаяся пять тысяч лет назад. Однако ученые видят множество отличий от общей картины в разных регионах. В новой работе они проанализировали ДНК древних жителей самого северо-запада Европы и обнаружили более тесную связь с охотниками-собирателями, чем где бы то ни было.

1 апреля
Мария Азарова

Ученые из Австралии исследовали влияние сексуальной активности, а именно — самоудовлетворения и полового контакта с партнером — на объективные и субъективные параметры сна, в том числе на мотивацию поутру и готовность к новому дню.

6 марта
Юлия Трепалина

В двойственных, или обратимых, изображениях зритель может увидеть разные объекты в зависимости от того, на каких деталях концентрируется его внимание. Среди известных примеров таких рисунков — иллюзия «кролик-утка», сочетающая двух животных, и обратимая ваза (или ваза Рубина), которая может казаться двумя силуэтами лиц, если сосредоточиться на фоне. В соцсетях и популярных СМИ часто публикуют подобные картинки, утверждая, что по тому, какое изображение человек видит в первую очередь, можно судить о его личностных чертах и особенностях мышления. Двое психологов из Великобритании недавно проверили, так ли это на самом деле.

15 марта
Юлия Трепалина

Когда пара расстается, многие люди продолжают испытывать чувства к своим бывшим. Если разрыв произошел по инициативе другой стороны и отношения длились много лет, полностью «забыть» еще недавно близкого человека может быть непросто. Существует мнение, что и после расставания привязанность к экс-партнерам в какой-то мере сохраняется. Впрочем, согласно другой точке зрения, со временем эта эмоциональная связь ослабевает и утрачивается. Разобраться, как происходит на самом деле и сколько времени может потребоваться на полный эмоциональный разрыв с бывшими возлюбленными, взялись психологи из Иллинойсского университета в Урбане-Шампейне (США).

18 марта
Илья

Масштабный анализ геномов показал, что вид Homo sapiens возник в результате смешения двух древних популяций. Они разделились полтора миллиона лет назад, а затем воссоединились до расселения по миру.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий
Подтвердить?
Подтвердить?
Причина отклонения
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно