Введение
Карциногенное соединение, содержащееся в дыме и саже
Бензо[а]пирен (BaP или B[a]P) — это полициклический ароматический углеводород, образующийся в результате неполного сгорания органического вещества при температурах между и . Это широко распространенное соединение можно обнаружить в каменноугольной смоле, табачном дыме и многих продуктах питания, особенно в мясе, приготовленном на гриле. Вещество с формулой C20H12 является одним из бензопиренов, образованным путем слияния бензольного кольца с пиреном. Его метаболиты – диоловые эпоксиды, более известные как BPDE, реагируют со связываются с ДНК, вызывая мутации и, в конечном итоге, рак. Международное агентство по изучению рака (IARC) классифицирует его как канцероген 1-й группы. Еще в XVIII веке было известно о связи рака мошонки у трубочистов (рак трубочистов) с сажей.
Описание
Бензо[а]пирен (BaP) — полициклический ароматический углеводород, содержащийся в каменноугольной смоле с формулой C20H12. Это соединение относится к бензопиренам, образованным в результате слияния бензольного кольца с пиреном, и является продуктом неполного сгорания при температурах от… до… (укажите температуры).
История
В 18 веке молодые британские трубочисты, работавшие в дымоходах, страдали от карциномы трубочистов – рака мошонки, характерного для их профессии. В 1775 году была установлена связь этого заболевания с воздействием сажи, что стало первой работой в области эпидемиологии профессиональных заболеваний раком и первым установлением связи между химическим веществом и развитием рака. В 19 веке среди работников топливной промышленности часто отмечались случаи рака кожи. В 1933 году было установлено, что причиной этих случаев является BaP, а его канцерогенность была продемонстрирована на лабораторных животных, у которых при многократном нанесении на кожу угольной смолы возникали опухоли. С тех пор BaP был идентифицирован как один из основных канцерогенов в сигаретном дыме.
Нервная система
Известно, что пренатальное воздействие BaP на крыс влияет на способность к обучению и память у грызунов. Исследования показали, что употребление BaP беременными крысами негативно сказывается на функции мозга их потомства в пожилом возрасте. В период формирования и изменения прочности синапсов под влиянием активности, BaP снижал активность нервных клеток, зависящую от NMDA-рецепторов, что было измерено как экспрессия мРНК субъединицы NMDA NR2B.
Иммунная система
BaP влияет на количество лейкоцитов, подавляя дифференцировку некоторых из них в макрофаги – первую линию защиты организма от инфекций. В 2016 году был раскрыт молекулярный механизм этого воздействия: повреждение целостности липидных плотов мембраны макрофагов из-за снижения содержания мембранного холестерина на 25%. Это приводит к тому, что меньше иммунорецепторов CD32 (представителя семейства Fc-иммунорецепторов) способно связываться с IgG и индуцировать превращение лейкоцитов в макрофаги. В результате мембраны макрофагов становятся уязвимыми для бактериальных инфекций.
Репродуктивная система
В экспериментах на самцах крыс было показано, что субхроническое воздействие ингалируемого BaP в целом снижает функцию яичек и придатка яичка, приводя к уменьшению выработки половых стероидов/тестостерона и сперматогенеза.
Ремонт отсечения нуклеотидов
Как показано выше, (+)бензо[a]пирен 7,8-дигидродиол 9,10-эпоксид (BPDE) образует объемные ковалентные аддукты с гуанинами в ДНК. Большинство этих аддуктов эффективно удаляются из ДНК посредством нуклеотидной эксцизионной репарации. Аддукты, которые не удаляются, могут приводить к ошибкам при репликации ДНК, вызывая канцерогенные мутации.