Экология

Мутагены

Как оказалось, значительная группа непатогенных вирусов может вызывать мутации, а в ряде случаев способна индуцировать их живые вакцины с подавленной вирулентностью. В связи с расширением контингента вакцинируемого населения в мире, повторной вакцинацией не исключено повышение частоты мутирования за счет таких биологических факторов. Могут обладать мутагенными свойствами и различные токсины биологической природы. В особенности токсические продукты зоопаразитов способны существенно изменять метаболизм человека и тем самым влиять на мутагенез. Нарушения в обмене веществ, обусловленные генетически, также благоприятны для усиления мутабильности.
И все же какие действующие и потенциальные мутагены химической природы известны? Как решается задача инвентаризации потенциально мутагенных химических соединений, присутствующих в биосфере и вводимых в нее?
Как полагают, потенциально мутагенных химических веществ имеется порядка несколько тысяч, но неизвестны концентрации этих соединений и период, в течение которого они находятся в окружающей среде, а также размеры контингентов населения, подверженных воздействию того или иного мутагена, возрастная структура этих контингентов. В то же время выявлено уже более 2 тысяч соединений, обладающих мутагенным эффектом, некоторые из них устранены из окружающей среды, для других пересмотрены существовавшие ранее оценки безопасных доз.
Химические мутагены можно разделить на три группы в соответствии с их происхождением. Это органические и неорганические соединения натуральные (например, окислы азота, нитриты, нитраты, радиоактивные соединения, алкалоиды), продукты переработки природных соединений (такие, как полициклические ароматические углеводороды, соли тяжелых металлов, хлорпрен, этилен-имин, четыреххлористый углерод), наконец, химические соединения, не имевшиеся в природе (в частности, пестициды, некоторые лекарственные средства).
Источники загрязнения окружающей среды химическими соединениями достаточно известны в промышленности и на автотранспорте, в сельском хозяйстве и других отраслях, но для скрининга мутагенных соединений необходимо иметь информацию о самих веществах — их физических и химических свойствах, производстве, масштабах использования, о наличии национальных и международных стандартов.
Все эти и другие многочисленные сведения необходимы прежде всего для составления регистров потенциально токсичных соединений, потому что для массовых испытаний на мутагенность с использованием тест-систем важно отобрать такие вещества, которые априори могут имдть генетическую активность. И это понятно, ведь в существующих условиях нереально подвергать всестороннему тест-анализу весь спектр имеющихся химических соединений подряд: это дорого и долго. Можно .обосновать критерии, позволяющие ограничить " круг веществ, которые целесообразно испытывать на мутагенность, а в Сочетании с упрощением набора тестов Добиться и уменьшения материальных затрат. Такие критерии оптимизации массового скрининга разрабатываются в настоящее время.
Поэтому и создаются в ряде стран регистры, позволяющие дать первую и наиболее общую характеристику химическому соединению, хотя сопоставимых и надежных данных, касающихся именно потенциально токсических веществ, по сути дела, до сих пор не имеется в требуемом объеме. Восполнить этот пробел призван срзданнщй Международный регистр потенциально токсичных химических веществ ЮНЕП (МРПТХВ), деятельность дирекции которого прошла уже начальный, организационный этап и расширяется с 1980 года. С декабря 1977 года этот центр ЮНЕП выпускает «Бюллетень МРПТХВ» (периодичность — два выпуска в год).
Несомненно, отдельные широко распространенные в окружающей среде, важные в хозяйственном отношении химические соединения следует детально изучать. Испытанию на мутагенность подлежат потенциально токсичные вещества, не только находящиеся в обращении, но и которые предстоит выпускать для широкого применения. Особого внимания заслуживают те из них, которые выпускаются в необычно больших количествах или ранее не испытывались на мутагенность, но их химические производные или аналоги уже известны как мутагены.
Здесь хотелось отметить, что тестировать в любом случае необходимо вещества, добавляемые в пищу или выделенные из пищевых продуктов растительного и животного происхождения, напитков, лекарственных препаратов, косметических и санитарно-гигиенических средств, веществ, вдыхаемых или абсорбируемых человеком, а также используемых в обычных условиях для хранения и транспортировки, приготовления и консервирования пищи.
— В заключение, существует ли возможность защиты от химических мутагенов окружающей среды? И прежде всего как быть с мутагенами загрязнений?
—- Такая возможность существует, но она связана с решением сложнейших проблем. Пример тому — поиск путей защиты продуктов питания и здоровья человека от мутагенов, поступающих в окружающую среду в результате использования пестицидов и минеральных удобрений, играющих важную роль в повышении урожайности сельскохозяйственных культур.
Самый радикальный путь — предотвращение мутагенного загрязнения окружающей среды. На этом пути наиболее эффективно изъятие выявленных скринингом заведомо мутагенных химических соединений и замена их безвредными (нейтральными, генетически неактивными аналогами). Необходим также и своевременный пересмотр в сторону снижения существующих ПДК химических веществ, используемых в хозяйстве, медицине, быту. Наконец, профилактика отрицательных эффектов мутагенов среды путем раннего выявления наследственных дефектов (во внутриутробном периоде методом ам-ниоцентеза) и последовательного осуществления генетического мониторинга.
Однако заменить, а тем более изъять из окружающей среды реально лишь наиболее высокомутагенные факторы, а вот обладающие малой интенсивностью мутагенеза вещества будут существовать всегда. Немыслимо удаление из биосферы и мутагенов естественного происхождения.
Примером одного из таких слабых мутагенов является кофеин, ставший ныне распространенным элементом окружающей среды. Большая часть его поступает не с лекарственными препаратами, а с чаем, кофе, тонизирующими напитками. И при ежедневном употреблении кофе или чая (а тем более и того и другого), в организме человека постоянно поддерживается определенная концентрация кофеина (скорость его деградации — 15 процентов в час), возрастающая обычно в определенные часы дня.
Вот почему в перспективе важную роль в защите наследственности человека от мутагенов окружающей среды будут играть антимутагены — химические соединения, нейтрализующие мутаген до его взаимодействия с молекулой ДНК (протекторы) и снимающие эффекты поражения ДНК (репараторы), вызванные мутагенами. Такие вещества имеются в живой природе (в частности, в растениях), а также среди созданных человеком химических соединений, и могут быть синтезированы требуёмые.
Антимутагены можно будет использовать в качестве пищевых добавок и лекарств. Антимутагенные свойства обнаружены и среди известных фармацевтических препаратов, в частности, ряд витаминов (например, С и Е) проявляет такой эффект, и это создает перспективу для профилактики и защиты. Найдены антимутагены и в пищевых продуктах растительного происхождения (в некоторых видах зелени, овощей).
Несомненно, глубокая научная разработка проблемы антимутагенеза позволит в ближайшем будущем иметь эффективную защиту от мутагенов окружающей среды — среды обитания человека. Однако стратегический путь защиты генофонда планеты заключается в рационализации природопользования, в выработке дальнейших мер по охране окружающей среды.


Обсудить вопрос в студенческом форуме

 

Сайт содержит информацию о учебном заведении и студенческой общине и не является официальным