Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Медицина arrow ГЕНЕТИКА
Посмотреть оригинал

Уменьшение генетической опасности

Все мероприятия по выявлению генетически активных факторов направлены на сведение к минимуму контактов человека с мутагенами. Новые химические соединения и другие генетически активные агенты изымаются из употребления, или их применение строго ограничивается. В тех же случаях, когда человек вынужден с ними соприкасаться, необходимо иметь в резерве средства минимизации риска мутационных и канцерогенных изменений. Для этого необходимо знать пути мутагенеза и уметь вмешиваться в этот процесс.

Становление мутации - процесс многоэтапный. В упрощенном виде его можно представить так, как это показано на схеме (рис. 13.3). Многие мутагены, попадая в организм, включаются в цепи метаболических превращений и затем могут как активироваться, т. е. приобрести или повысить свою генетическую активность, так и инактивироваться, т. е. потерять ее. При этом необходимо учитывать организменные и клеточные барьеры проницаемости и способ попадания соединения в организм: через кожу, дыхательные пути и т. д.

Последовательные этапы возникновения и проявления мутаций

Рис. 13.3. Последовательные этапы возникновения и проявления мутаций

Оказавшись внутри клетки, мутаген взаимодействует с генетическим материалом - с хроматином или непосредственно с ДНК ядра или клеточных органелл. В результате такого взаимодействия в ДНК возникают первичные изменения, которые, по мнению одних авторов, можно считать предмутационными, а по мнению других - должны превратиться в предму- тационные на следующем этапе.

Большинство предмутационных изменений устраняется системами репарации: конститутивная безошибочная репарация восстанавливает исходную структуру молекулы ДНК, а индуцибельная репарация, склонная к ошибкам, может фиксировать мутационные изменения. Фиксация мутации сопровождается ее фенотипическим проявлением, если мутация доминантна или находится в гомозиготе, будучи рецессивной, в отсутствие эписта- тируюших генов или супрессоров в условиях, не вызывающих фенокопии нормы. Каждый из рассмотренных этапов может быть разбит на стадии.

В ряде случаев есть возможность вмешаться в процесс становления и проявления мутации. Если начать с последнего этапа - проявления мутации, то фенокопирование нормы - задача медицины и медицинской генетики, которые способны предотвращать развитие болезни во многих случаях наследственных патологий.

Развиваются исследования по антимутагенезу. Это понятие включает такие воздействия на клетку и организм, которые блокируют или уменьшают вероятность возникновения мутаций. Подобные воздействия могут стимулировать системы инактивации мутагенов или подавлять системы активации промутагенов, могут стимулировать процессы безошибочной репарации или непосредственно модифицировать мутаген, «отвлекать» его от генетического материала (рис. 13.3).

Антимутагенной активностью обладают радиопротекторы - соединения, способные уменьшать летальный эффект ионизирующей радиации, прежде всего серосодержащие аминокислоты цистеин, цистин, метионин и др.

Обычно для каждого конкретного мутагена антимутагенная активность специфична, что затрудняет поиски антимутагенов. Генетическая активность //-метил-А-нитро-А-нитрозогуанидина (МННГ) нейтрализует кровь млекопитающих, в которой основным антимутагеном (анти-МННГ) служит гемин. Ненасыщенные жирные кислоты, таниновая кислота и кате- хин, содержащиеся в чае и кофе, некоторые витамины, например а-токоферол, и другие соединения обладают большей или меньшей антимутагенной активностью по отношению к отдельным мутагенам.

К сожалению, разнообразие исследованных соединений и объектов так велико, что не представляется возможным делать какие-либо обобщения о природе антимутагенных эффектов. Кроме того, исследователи обычно не могут контролировать различные этапы становления мутации (рис. 13.3). Отсутствуют тест-системы, специализированные для поиска антимутагенов.

Обращаясь к проблеме уменьшения генетической опасности, следует помнить, что человеческие популяции гетерогенны по многим признакам, в том числе по реакции на различные воздействия внешних факторов. Это обстоятельство уже учитывает фармакогенетика, изучающая реакцию различных групп людей на лекарственные вещества Известно, например, что у некоторых больных сульфаниламидные препараты вызывают гемолиз. Это связано с наследственной недостаточностью глюкозо-6-фосфатдеги- дрогеназы. Есть категория людей с наследственной болезненной реакцией на глюкокортикоиды (повышается внутриглазное давление). Нестабильность некоторых мутантных форм гемоглобина сопряжена с гемолизом при применении окислителей.

Известна также наследственная чувствительность к действию некоторых мутагенов и канцерогенов. Например, люди с повышенной активностью арилгидрокарбонгидроксилазы склонны к заболеваниям раком легких в случае контакта с полициклическими углеводородами, которые после гидроксилирования указанным ферментом превращаются в эпоксиды, обладающие высокой канцерогенной активностью.

Эти обстоятельства необходимо учитывать в разных областях человеческой деятельности: при лечении больных, при профессиональном отборе людей, имеющих дело с вредностью на производстве.

Итак, меры по обеспечению генетической безопасности человека связаны с решением многих проблем, общих для генетики и экологии, прежде всего охраны окружающей среды от загрязнения. Генетическая токсикология делает при этом главный акцент на генетически активные факторы. Эта работа, начавшаяся в 1960-х гг. в связи с ростом темпов научно- технической революции, стала неотъемлемой частью и условием дальнейшего прогресса технологии во всех областях промышленности и сельского хозяйства. Генетическая безопасность человечества должна основываться и на знании популяционной генетики человека, учитывающей полиморфизм человеческих популяций, предрасположенность людей к отрицательным реакциям на различные факторы окружающей природной и производственной среды. При выявлении мутагенной и канцерогенной активности многих веществ, используемых в сельском хозяйстве, необходима большая осторожность в их применении. Перспектива отказа от использования таких генетически активных веществ связана с разработкой биологических методов борьбы с сорняками, насекомыми-вредителями и т. д. Учет этой перспективы, а также необходимость дальнейшей селекции полезных человеку организмов невозможны без бережного отношения к биологическим природным ресурсам. Особого внимания при этом заслуживает сохранение генофонда планеты, который представляет собой постоянный источник полезных форм, а теперь является источником конкретных генов, которые могут быть использованы для создания новых сортов растений, пород животных и штаммов микроорганизмов.

Контрольные вопросы и задания:

  • 1. Какова опасность испытания ядсрного оружия с позиций генетики?
  • 2. Что такое генетическая токсикология?
  • 3. Что такое генетическая активность факторов окружающей среды?
  • 4. Какие тест-системы для испытания генетической активности химических соединений вам известны?
  • 5. Какова связь между мутагенным и канцерогенным действием генетически активных веществ?
  • 6. Объясните процессы мутагенеза и канцерогенеза. Как уменьшить генетическую опасность?
  • 7. Охарактеризуйте тест-систему и систему тестов генетической активности.
  • 8. В чем заключается проблема генетической безопасности? Что изучает генетическая токсикология?
 
Посмотреть оригинал
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

Популярные страницы