Механизмы радиационного канцерогенеза

Радиация безотносительно к ее источнику (солнечные УФ-лучи, рентгеновское излучение, а также излучение, возникающее при ядерном распаде радионуклидов) — установленный канцерогенный агент.

УФ-лучи считают причинной рака кожи, а ионизирующая радиация от медицинских или профессиональных источников, при авариях на атомных станциях и взрывах атомных бомб может индуцировать разнообразные опухоли. Хотя вклад злокачественных опухолей, вызванных радиацией, в общее количество опухолей человека мал, но хорошо известны скрытный характер радиационных повреждений и наличие кумулятивного эффекта.

Установлено увеличение заболеваемости раком молочной железы женщин, которые в детстве получили облучение во время атомных испытаний. Пик заболеваемости зарегистрирован в 1988-1992 гг., затем она пошла на спад. Более того, возможность кумулятивного или синергического действия радиации с другими канцерогенными воздействиями изменяет масштаб картины происходящего.

а) Канцерогенез и ультрафиолетовые лучи. Данные эпидемиологических исследований убедительно доказывают, что солнечные УФ-лучи являются фактором, увеличивающим количество случаев плоскоклеточной карциномы, базально-клеточной карциномы и, возможно, меланомы кожи.

Степень риска зависит от типа УФ-лучей, интенсивности и длительности экспозиции, а также от количества в коже меланина, поглощающего УФ-лучи. Самую высокую степень риска в мире по развитию злокачественных опухолей кожи (меланом, плоскоклеточных и базально-клеточных карцином) имеют люди с белым цветом кожи, которые быстро получают солнечные ожоги (но при этом их кожа не темнеет) и которые живут в местах с высокой инсоляцией (Квинсленд, Австралия, вблизи экватора).

Развитие рака кожи (не являющегося пигментными опухолями) связано с кумулятивным действием УФ-радиации, в то время как меланомы возникают при интенсивных прерывистых воздействиях, как это происходит при загорании.

УФ-лучи солнечного света классифицируют в зависимости от длины волны на три вида:
(1) УФ-А (320-400 нм);
(2) УФ-В (280-320 нм);
(3) УФ-С (200-280 нм).

Лучи УФ-В, как полагают, вызывают рак кожи. Лучи УФ-С обладают канцерогенным эффектом, но большого значения им не придается, т.к. они задерживаются озоновым слоем, окружающим Землю (поэтому понятна важность проблемы формирования озоновой дыры).

Из специфических эффектов, имеющих отношение к канцерогенезу, следует указать способность лучей УФ-В вызывать повреждения ДНК путем формирования пиримидиновых димеров. Такой тип повреждения ДНК устраняется путем вырезания поврежденного нуклеотида (эксцизия ДНК) и последующим восстановлением его структуры по образцу сохранного нормального аллеля гена. Существует пять фаз процесса восстановления ДНК способом эксцизии, в котором могут участвовать более 30 белков.

Установлено, что при обширной инсоляции система восстановления ДНК подвергается высоким нагрузкам в связи с большим объемом работы. Процесс восстановления ДНК хотя и сохраняет жизнеспособность клеток, но происходит с ошибками; стоит клетке накопить мутации, и все может закончиться образованием злокачественной опухоли. Важность такого восстановления ДНК наиболее ярко иллюстрирует высокая частота злокачественных опухолей у пациентов с наследственным заболеванием пигментной ксеродермой.

б) Канцерогенез и ионизирующая радиация. Все виды электромагнитного излучения (рентгеновское, у-излучение) и излучение твердых частиц (а-частиц, b-частиц, протонов и нейтронов), оказывают канцерогенное действие. База доказательств очень большая, достаточно нескольких примеров. Многие лица, ставшие пионерами в использовании рентгеновских лучей, страдали раком кожи.

У шахтеров, работающих в рудниках с повышенной радиоактивностью, вероятность развития рака легкого увеличена в 10 раз. Наблюдение переживших атомные бомбардировки в Хиросиме и Нагасаки позволило установить заметное увеличение распространенности лейкемий (преимущественно острой и хронической миелоидной лейкемии) после приблизительно 7-летнего латентного периода, а также увеличение заболеваемости солидными опухолями щитовидной железы, молочной железы, толстой кишки и легкого, имеющими более длительный латентный период.

Существует иерархия наиболее уязвимых для радиационного повреждения тканей у человека. Наиболее часто развиваются острая и хроническая миелоидная лейкемия и рак щитовидной железы у молодых. Далее идет рак молочной железы, легкого, слюнных желез. Кожа, кости и ЖКТ, напротив, проявляют резистентность к опухолям, индуцированным радиацией, несмотря на то что эпителий ЖКТ повреждается при остром воздействии радиации, вызывающей смерть клеток, а через кожу проникают все виды наружной радиации.

Не стоит забывать: практически любая клетка может быть трансформирована в опухолевую при воздействии достаточной дозы радиоактивной энергии.

Молекулярные основы канцерогенеза

- Рекомендуем ознакомиться со следующей статьей "Механизмы РНК-вирусного канцерогенеза"

Оглавление темы "Канцерогенез":
  1. Механизмы радиационного канцерогенеза
  2. Механизмы РНК-вирусного канцерогенеза
  3. Механизмы канцерогенеза ВПЧ (вируса папилломы человека)
  4. Механизмы канцерогенеза вируса Эпштейна-Барр (EBV)
  5. Механизмы канцерогенеза вирусов гепатита В и С
  6. Механизмы канцерогенеза H.pylori (Helicobacter pylori)
  7. Механизмы противоопухолевого иммунитета
  8. Опухолевые антигены и их характеристика
  9. Механизмы клеточного иммунитета против опухоли
  10. Механизмы ухода опухоли от иммунной защиты