Особенности канцерогенного действия различных видов дыма

Нарастающее задымление воздушной среды является одной из тревожных примет нашего времени. Оно обусловлено как источниками антропотехногенного происхождения (промышленный дым, выхлопные газы транс- портных средств, дым, образующийся вследствие курения табака, марихуаны и курительных смесей), так и естественными причинами, из которых к наиболее значимым можно отнести лесные пожары.

В 2018 г. выбросы обусловленных дымом парниковых газов выросли до 51,8 гигатонны в эквиваленте CO 2 , при этом выбросы от сжигания ископаемого топлива для нужд промышленности, производства электроэнергии и транспорта составили 37,5 гигатонны [1].

Динамика загрязнения воздуха дымом ан-тропотехногенного происхождения носит, как правило, монотонный характер с положительным либо нейтральным трендом, за исключением периодов техногенных катастроф. При этом для задымления в связи с отопительным сезоном, а также сжиганием сельскохозяйственных отходов характерны сезонные колебания интенсивности.

Природные факторы, в отличие от антро-потехногенных, чаще характеризуются циклическими многолетними процессами со значительными перепадами интенсивности. Это создает благоприятные условия для изучения их связи с другими явлениями. В свою очередь изучение экологических факторов, связанных с деятельностью человека, возможно через призму полученных сведений о естественных аналогах сходной природы. Например, связь выхлопных газов автотранспорта с онкологической патологией можно косвенно оценить на основе сведений о влиянии дыма лесных пожаров.

Все виды дыма, по данным Международного агентства по изучению рака (МАИР): табачный, выхлопные газы двигателей внутреннего сгорания, сварочные газы, дым, возникающий вследствие сгорания угля, древесины, биомассы, – являются канцерогенами [2].

Цель обзора – охарактеризовать общие черты и особенности канцерогенного действия различных видов дыма.

Общие свойства канцерогенного действия различных видов дыма. Говоря о канцерогенах дыма, необходимо разделять местные и системные эффекты. Локальное действие дыма на органы дыхательной системы является примером классического органоспецифического онкогенеза в эпителиальных тканях с прохождением этапов метаплазии, дисплазии и последующей анаплазии [3, 4]. Одновременно вследствие общего воздействия дыма реализуется альтернативный вариант онко- генеза через индукцию экологически обусловленного окислительного стресса [5, 6]. Мишенью в этом случае являются не отдельные органы, а системы тканей, что позволяет охарактеризовать такие новообразования как системные [7].

Наиболее важными компонентами всех видов дыма с точки зрения их канцерогенного действия являются полициклические ароматические углеводороды (ПАУ), формальдегид, тяжелые металлы и микрочастицы углерода (PM) ≤10 мкм [2, 8]. При горении также образуются диоксины (полихлорированные ароматические соединения и нехлорирован-ные ПАУ) – вездесущие высокотоксичные соединения, по опасности загрязнения Земли стоящие рядом с ядерными катастрофами [9]. Это негенотоксичные канцерогены, вызывающие неопластическую трансформацию без непосредственного взаимодействия с ДНК. Они воздействуют на цитохромы Р450, суперок-сиддисмутазу и глутатионпероксидазу, способствуя пролиферации клеток и возникновению рака [10]. Помимо этого, в дыме содержатся вещества общетоксического действия, усиливающие действие канцерогенов, такие как акролеин, оксиды азота, свободные радикалы и перекисные соединения [2, 11, 12].

Общим для всех видов дыма является присутствие металлов, в т.ч. относящихся к канцерогенам первой группы, таких как кадмий, мышьяк, никель и хром [2]. Токсичность тяжелых металлов обусловлена тремя механизмами: блокированием сульфгидрильных групп SH-ферментов, вытеснением биогенных металлов и прямым участием в окислительно-восстановительных реакциях. При этом Fe, Cu, Cr и Co непосредственно способствуют генерации супероксид-иона O2–, в то время как Cd, Zn, Ni и AI нарушают работу электронно-транспортной цепи и индуцируют перекисное окисление липидов [13]. Установлено, что кадмий модулирует экспрессию генов и передачу сигналов, а также снижает активность белков, участвующих в антиоксидантной защите, препятствуя репарации ДНК и модифицируя развитие рака [10]. Кобальт провоцирует образование активных кислородных метаболитов (АКМ) и повреждение ДНК в тканях мозга, нарушая пролиферацию, дифференцировку и вызывая апоптоз [10]. С накоплением уровня кадмия и свинца в верхнем слое почвы связано увеличение заболеваемости детей лейкемией [14].

Переносчиком ПАУ, металлов и других канцерогенных веществ дыма в локальном и глобальном масштабе являются микрочастицы углерода [15]. Наиболее высокие уровни загрязнения воздуха частицами углерода PM 2.5 и PM 10 наблюдаются в странах с высоким и средним уровнем дохода в Европе и Северной Америке, а также в Индии и Китае [16]. Согласно многочисленным исследованиям рост концентрации PM 2.5 и PM 10 в атмосфере значительно увеличивает риск развития рака легкого и смерти от него [17]. Установлено повышение риска смерти от рака почки и мочевого пузыря в зависимости от концентрации PM 2.5 в окружающей воздушной среде [18]. А загрязнение воздуха сверхмалыми частицами (≤0,1 мкм) в связи с преодолением ими гематоэнцефалического барьера увеличивает риск возникновения опухолей мозга [19].

Особенности канцерогенного действия табачного дыма. По данным статистики, не менее трети всех случаев онкологических заболеваний в той или иной степени связаны с курением, что делает сигаретный дым канцерогенным фактором риска номер один [20]. В табачном дыме содержится около 5000 химических соединений, распределенных в газовой фазе (90 % массы) и фазе частиц. В смоле (фаза частиц) содержатся никотин, бенз(а)пи-рен и другие ПАУ. Газовая фаза представлена оксидами углерода, азота, аммиаком, а также диметилнитрозамином, формальдегидом, цианистым водородом и акролеином [11].

Из канцерогенов первого класса [2] в табачном дыме присутствуют ПАУ и их производные (бензол, бенз(а)пирен, 2-нафтиламин, 4-аминобифенил), летучие органические соединения (винилхлорид) и специфичные для табака нитрозамины [11, 20, 21]. Содержащиеся в табаке полифенолы и хиноны в условиях высокой концентрации кислорода в легких способствуют запуску цикла генерации пероксида водорода и свободных радикалов [20]. Из тяжелых металлов в табачном дыме содер- жатся такие канцерогены человека первой группы, как кадмий, мышьяк, никель, хром и бериллий [2, 11].

Следует отметить, что табачный дым является главной причиной загрязнения воздуха в помещениях микрочастицами углерода всех размеров, значительно превосходя по интенсивности выброса работающий экодизельный двигатель на холостом ходу за аналогичное время [22]. Даже кратковременное воздействие пассивного табачного дыма в автомобилях приводит к значительному увеличению уровня табачных биомаркеров у некурящих [23]. За 10 мин нахождения в машине с курильщиком ребенок получает дополнительно 30 % к среднесуточному количеству PM 2.5 [24].

В табачном дыме обнаружены в очень высокой концентрации радиоактивные компоненты, такие как полоний-210, свинец-210 и калий-40. Помимо этого, присутствуют радий-226, радий-228 и торий-228. Проведенные в Греции исследования показали, что табачный лист содержит изотопы цезий-134 и цезий-137 чернобыльского происхождения. В легких у курильщиков зафиксированы отложения полония-210 и свинца-210, в связи с чем курильщики подвергаются значительно большим дозам облучения по сравнению с естественным фоном [11]. Полоний-210 накапливается преимущественно в местах бифуркации бронхов, т.е. именно в той области, где обычно возникает рак легкого. Ежегодная доза облучения, получаемая бронхиальным эпителием человека, выкуривающего 1,5 пачки сигарет в день, эквивалентна 1500 рентгенологических исследований грудной клетки [11].

В организме курящего одной из наиболее чувствительных к дыму систем является иммунная. Ее клетки – мощный источник АКМ, реагирующий на малейшие изменения редокс-баланса окружающей среды [20]. Никотин обладает выраженным иммуносупрессивным действием, снижая фагоцитарную активность нейтрофилов [20], подавляя провоспалитель-ные цитокины в макрофагах [25, 26], индуцируя регуляторные макрофаги, которые способны ограничивать пролиферацию Т-лимфоцитов. Эта модуляция происходит посредством воспалительного рефлекса, при кото- ром блуждающий нерв взаимодействует с селезеночным, высвобождая норадреналин в селезенке [26].

Сигареты являются источником специфичных для табака нитрозаминов, таких как N'-нитрозонорникотин [21]. Локальный иммунодефицит, возникающий в результате воздействия на шейку матки повышенных уровней никотина, котинина и других канцерогенов табачного дыма, при инфицировании вирусом папилломы человека повышает вероятность развития рака [27]. В клетках эпителия шейки матки курящих женщин выявлено значительное увеличение аддуктов нитрозаминов с ДНК. Это служит прямым подтверждением роли канцерогенов табачного дыма в этиологии рака шейки матки [20].

Курение женщины до и во время беременности достоверно увеличивает шансы возникновения у детей ретинобластомы [28]. Имеются данные о том, что у курильщиков значительно возрастает риск развития лимфомы Ходжкина, особенно её смешанно-клеточной формы, фолликулярной неходжкинской лимфомы (НХЛ) [29], множественной миеломы [30].

Особенности канцерогенного действия выхлопных газов. Одним из основных антропогенных источников загрязнения атмосферного воздуха в настоящее время является автотранспорт. Над крупными городами атмосфера содержит в 10 раз больше аэрозолей и в 25 раз больше газов, нежели за их пределами. При этом 60–70 % загрязнения дает автомобильный транспорт [31].

Твердые частицы выхлопных газов представлены, помимо углерода, металлами (Cr, Fe, Cu, Zr, Ni), в т.ч. большим количеством драгоценных (Au, Pt, Pd, Ir). Частично металлические микрочастицы являются продуктами сгорания масла и топлива (Fe, Pb, Cr, Zn, Sr). Причина примеси к отработанным газам драгоценных металлов – каталитические нейтрализаторы, поскольку все микрочастицы Au, Pt, Pd, Ir имеют примерно один и тот же размер (200–300 нм) и обнаруживаются только в выхлопных газах бензиновых двигателей [32]. Интересно отметить, что пробег автомобиля не влияет на количество и размер твердых частиц, которые выбрасываются в окружающею среду, и машины без пробега в этом отношении не являются экологически более безопасными [32].

Ключевое отличие выхлопных газов от других видов дыма заключается в наличии в них значительного количества бензола. Согласно классификации МАИР бензол является доказанным канцерогеном для человека [2]. Установлено, что проживание вблизи мест добычи нефти и газа увеличивает риск заболевания лимфомами [33]. Имеются данные о связи между воздействием бензола на рабочем месте и НХЛ [34]. Также у представителей профессий, связанных с выхлопными газами дизельных двигателей, повышен риск возникновения множественной миеломы [30].

Воздействие на женщину до беременности, а в последующем на плод продуктов сгорания бензина и дизельного топлива увеличивает шансы возникновения у детей ретинобластомы [35]. Высокий социально-экономический статус семьи, отражающий интенсивность использования автомобиля, либо связь работы матери с выхлопными газами, ассоциированы с увеличенным риском развития нейробластомы и опухолей центральной нервной системы у детей [36–39].

В проведенном в США (штат Миннесота) исследовании установлена положительная корреляция между социально-экономическим статусом и относительным риском возникновения у ребенка лейкоза [38]. Обнаружена связь заболеваемости детской лейкемией со степенью загрязнения воздуха выхлопными газами [39] и расстоянием от места проживания до автозаправки [40].

Согласно официальным отчетам МНИОИ им. П.А. Герцена с 1997 по 2020 г. заболеваемость детей лейкозом в России имеет достоверную тенденцию к росту [41]. Возможной причиной этого тренда является нарастающее загрязнение воздуха выхлопными газами легковых автомобилей, количество которых в России за этот период увеличилось в 3 раза [42, 43].

Особенности канцерогенного действия дыма лесных пожаров. Природные пожары в числе других факторов внешней среды угро- жают самим основам здоровья человечества. Ежегодное поступление в атмосферу дыма от лесных пожаров (20–150 млн т) сопоставимо с выбросами вулканов (10–200 млн т), что позволяет рассматривать лесные пожары как самый мощный фактор преобразования природы [44].

В 2017–2020 гг. по сравнению с 2001– 2004 гг. в 60 % стран увеличилось количество дней очень высокой или чрезвычайно высокой опасности лесных пожаров, а в 72 % стран за тот же период увеличилось количество людей, находящихся в зоне задымления [45].

Россия занимает особое место в мире по площади лесов. На нашу страну приходится 20 % от их мировых запасов, в т.ч. половина хвойных лесов планеты [46]. Леса занимают 70 % территории России, при этом в связи с климатогеографическими особенностями имеется высокая предрасположенность к большим лесным пожарам [46]. В стране ежегодно возникает от 10 до 40 и более тысяч лесных пожаров, причем при снижении в последние десятилетия их абсолютного числа наблюдается рост уничтоженных в результате площадей лесных земель в расчете на один пожар [47].

Ежегодно в России огонь уничтожает леса на площади более 18 млн га [48]. Масса сгорающих органических материалов при лесных пожарах в среднем составляет 15 т/га [12, 49]. Дым лесных пожаров представляет собой аэрозольно-газовую смесь, состоящую из СО, СО 2 , NO 2 , SO 2 , водных испарений и мельчайших твердых частиц (сажи, золы, пепла и капель смолы), присутствуют также акролеин и ацетальдегид [12]. При сгорании 1 т растительной массы выделяется 125 кг окиси углерода, 12 кг углеводородов, 2 кг оксидов азота, 22 кг твердых частиц [12]. В результате лесных пожаров в нашей стране происходят ежегодные выбросы в атмосферу газообразных и твердых частиц, сопоставимые по величине с теми, которые возникли бы при сжигании всей перерабатываемой в России нефти [12].

В дыме лесных пожаров обнаружены различные ПАУ, включая бензол, толуол, этилбензол, что, согласно расчетам, при хроническом воздействии десятикратно увеличивает избыточный риск развития рака в течение жизни [15, 50]. А при лесных пожарах на границе с жилой застройкой в воздух выбрасывается еще большее количество бензапирена, чем при горении леса в дикой природе [51].

Во время лесных пожаров происходит активное перераспределение содержащихся в древесине и других горючих лесных материалах металлов. В составе дыма обнаруживаются активные воздушные мигранты – Hg, Cd, Pb, Zn, Mn, As, Sb, Se, а в золе на пожарище пассивно накапливаются Cr, Ni, Со, V, Mg, Si, Fe, Th, Ca и К, которые в последующем могут перемещаться с воздухом и водой [44].

С каждого гектара сгоревшего леса в воздух поднимается 8–10 т дымовых частиц [49], 90 % которых имеют размеры менее 0,1 мкм [12]. По данным исследователей из Австралии, длительное воздействие PM 2.5 вследствие лесных пожаров приводит к метилированию ДНК клеток крови [52]. Исследование воздуха в зоне лесных пожаров показало значительные концентрации акролеина, бензола и формальдегида, имеющие высокие корреляции Спирмена с содержанием PM (rs>0,93), что указывает на сильную связь между ними и подтверждает транспортную функцию микрочастиц для канцерогенных веществ [53].

Важной особенностью дыма лесных пожаров является наличие в нем значительного количества радионуклидов. Поступающие в атмосферу радиоактивные продукты создают глобальный фон с максимальными значениями на 40–50 градусе с.ш. [44]. В настоящее время установлено, что с точки зрения последствий облучения цезий в 7–15 раз опаснее, чем 90Sr [44], поэтому уровни антропогенного загрязнения природы оценивают по количеству цезия. Исследования в бореальной среде Швеции, которая была загрязнена после аварии на Чернобыльской АЭС в 1986 г., показали, что 137Cs мигрировал вниз в органическом материале, что предполагает значительные выбросы 137Cs при последующих сильных лесных пожарах с интенсивным горением органического вертикального профиля в торфяниках и лесах [54]. Крупные пожары в загрязненных лесных районах приводят к повторному попаданию этих радионуклидов в атмосферу и об- лучению лиц, принимающих участие в тушении, а также жителей населенных пунктов с подветренной стороны [55]. Cильный лесной пожар на загрязненной территории площадью 10 000 га потенциально может привести к выбросу до 7 ТБк 137Cs [54]. Остаточная зола при этом им сильно обогащена. После улетучивания части 137Cs с дымом остаются дополнительные пути его перемещения в окружающей среде с золой [56]. В 2000 г., через 14 лет после чернобыльской аварии, среднее количество 137Cs чернобыльского происхождения в почвах центральных районов Якутии составляло от 74,6 % до 100 % [44].

Лесные массивы в большинстве случаев несколько снижают величину радиационного фона в сравнении с прилегающими к ним открытыми пространствами вследствие того, что аккумуляция растениями всех радионуклидов, кроме радия, незначительна. Согласно выводам работы, проведенной на территории Рязанской области, чернобыльский 137Cs увеличивает вероятность развития злокачественных новообразований в регионе от внешнего гамма-излучения на 19 % [57].

Однако часто техногенный вклад в радиоактивность существенно переоценивается, а роль естественных радионуклидов – радия (226Ra), тория (232Th) и калия (40К) – вообще не учитывается. Между тем основным фактором канцерогенного риска лесных пожаров является именно удельная активность естественных радионуклидов [57]. В лесах Сибири, составляющих 80 % лесов России, каждый год возникает более 30 тыс. пожаров, вследствие чего в воздух попадает 2 млн т продуктов горения. В их составе есть как активные воздушные мигранты (природный радионуклид 238U, искусственные элементы 90Sr, 137Cs, 239+240Pu), так и пассивно накапливающиеся на пожарище (232Th, 40К) [44]. При этом с точки зрения воздействия на здоровье людей вторичное перераспределение радионуклидов в ландшафтах имеет весьма значительные масштабы. Согласно расчетам с каждых 5 млн га сгоревших лесов в воздух поднимается 19,4 т урана [44]. Представляется обоснованным предположить, что именно наличие радионуклидов в дыме лесных пожаров является фактором, определяющим его значительное канцерогенное действие на человеческую популяцию.

Дым лесных пожаров представляет собой растущую угрозу здоровью всего человечества. Установлено, что моча у лиц, работающих на тушении лесных пожаров, после рабочей смены обладает выраженными мутагенными свойствами [58]. Изучение последствий обширных продолжительных лесных пожаров в Хабаровском крае в 1998 г.и 2001 г. показало, что обусловленная ими задымленность воздуха приводит к существенному патогенному воздействию на клеточные мембраны, снижая их резистентность к оксидантам [59]. При этом особо чувствительны к такому воздействию дети, беременные женщины и плод [60].

В эксперименте на крысах выявлен трансгенерационный эффект экспозиции дыма лесных пожаров у животных первого поколения, предположительно опосредованный эпигенетическим программированием в сенсомоторной коре, стриатуме и гиппокампе у особей из числа потомков обоего пола [61]. Установлено, что в модельных условиях воздействие дыма лесных пожаров на белых крыс-самцов способно изменять метилирование ДНК клеток их крови и оказывать трансгенерационное воздействие на потомков мужского пола при отсутствии структурных нарушений в ДНК половых клеток родителей [62].

Впервые о связи дыма лесных пожаров со злокачественными новообразованиями сообщили В.А. Добрых и Т.А. Захарычева в 2009 г., обнаружив увеличение частоты рака респираторной системы [63]. Дальнейшие исследования установили корреляцию этого фактора внешней среды с заболеваемостью детей младшего возраста опухолями ЦНС, лимфомой Ходжкина, лейкозом и такой широко распространенной доброкачественной опухолью, как гемангиома [64].

Проведенное в последующем в США изучение накопительного действия канцерогенов у лиц, участвующих в тушении лесных пожаров, показало увеличение риска развития рака легких в зависимости от длительности работы на величину от 8 % до 43 % [65]. В 2022 г. ученые из Канады опубликовали результаты обширного когортного исследования, охватыва- ющего 2 млн взрослых человек на протяжении 20 лет. Было установлено, что когорты, подвергавшиеся воздействию дыма на расстоянии в пределах 50 км от очагов лесных пожаров, имеют относительно более высокую заболеваемость опухолями головного мозга и раком легкого [66]. Вышедший в том же году отчет об анализе случаев смерти от рака среди взрослых в Бразилии, охватывающий популяцию в 136 млн взрослых человек, показал связь повышенных концентраций в воздухе PM2.5, обусловленных лесными пожарами, с увеличением риска возникновения рака носоглотки, яичка и других локализаций [67].

Обсуждение. Многие факторы внешней среды, в т.ч. дым, реализуют свой канцерогенный потенциал через индукцию окислительного стресса. К развитию оксидативного стресса приводят содержащиеся в дыме нитрофенолы [68], а также активное и пассивное курение [69, 70]. Количество микрочастиц углерода PM 2.5 и PM 10 в дыме при сжигании биомассы имеет положительную связь с истощением уровня антиоксидантных ферментов и усилением перекисного окисления липидов [71]. Этот эффект действия микрочастиц связан с металлами, которые сорбируются на них в большом количестве. Ионы находящихся в дыме цинка, кадмия, свинца, хрома, ртути, ванадия взаимодействуют с тиолами цистеина на глютатионе и антиоксидантных ферментах, способствуя их окислению. Вследствие этого нарушается митохондриальный транспорт электронов, что снижает способность клетки поддерживать баланс окислительно-восстановительных реакций и в итоге может привести к развитию окислительного стресса [72].

В целом экологически обусловленный окислительный стресс (EROS, Environmentally related oxidative stress) можно рассматривать как единый вектор, объединяющий воздействие на организм различных факторов внешней среды [5, 6]. После своего возникновения EROS запускает цепную реакцию образования вторичных радикалов, усиливающуюся нарастающим перекосом в системе «оксиданты – антиоксиданты» вследствие истощения антиоксидантных ферментов [71, 72] и снижения их активности в результате генера- ции поперечных сшивок между полипептид-ными цепями белковых молекул [73]. Ключевую роль в поддержании этого процесса играет дисфункция митохондрий, определяющая их повышенную чувствительность к воздействию факторов внешней среды, усиливающаяся после возникновения окислительного стресса и замыкающая патологическую цепь [74].

Мощным индуктором и усилителем EROS является гем [75]. Это обусловлено его пероксидазной активностью и генерацией АКМ, а также способностью интеркалировать в мембраны и неспецифически связывать белки. Значительная доля предшественников синтеза гема и продуктов его распада также весьма токсична [76]. Избыточное количество железа в организме несет опасность в связи с запуском цепных свободнорадикальных реакций, приводящих к перекисному окислению липидов биологических мембран, токсическому повреждению белков и нуклеиновых кислот [77]. Согласно экспериментальным данным, полученным в исследованиях на животных, введение двухвалентного железа приводит к увеличению концентрации супероксидных ионов и различных АКМ [78]. Это обусловлено тем, что железо через реакцию Фентона запускает образование гидроксильных радикалов [79]. Избыток железа в тканях при его взаимодействии с кислородом нарушает окислительно-восстановительный баланс, что приводит к увеличению количества АКМ и развитию оксидативного стресса [77]. Образование АКМ в масштабах организма в целом тесно связано с железом [79].

Нарастание EROS ведет к эпигеномным нарушениям, мутациям и далее к опухолевой трансформации клеток. По данным МАИР, в экспериментах in vitro и in vivo различные эпигенетические модификации наблюдаются при воздействии табачного дыма, микрочастиц углерода, выхлопных газов, древесного дыма и ряда металлов, таких как хром, никель, мышьяк и кадмий [80]. Трансплацентарное внутриутробное воздействие микрочастиц приводит к увеличению скорости плацентарных мутаций и эпигенетическими изменениям в генах репарации ДНК, а также в генах супрессоров опухолей [81].

При курении матери у плода происходит внутриутробная эпигенетическая модификация с гиперметилированием в 15 генах, отвечающих за различные сигнальные пути, в т.ч. за клеточный цикл, сигнализацию рецептора ERα, ангиогенез, злокачественную трансформацию и работу иммунной системы [82]. Вследствие загрязнения воздуха изменяется способность к репарации ДНК у плода и новорожденного [81]. Внутриутробная интратра-хеальная инстилляция сверхмалых частиц в эксперименте на мышах приводит к гиперметилированию ДНК и плацентарному стрессу вследствие развития воспаления и окислительного стресса [83].

Критически важной мишенью для запускаемой EROS эпигенетической модификации являются белки семейства MICAL и семафо-рины [84]. Семафорины – это семейство секретируемых и мембранных белков, регулируемых более чем 20 генами. Все семафорины относятся к домену SEMA, их рецепторами являются плексины и нейропилины [85]. Се-мафорины, плексины и нейропилины активно участвуют в эмбриогенезе, органогенезе, аксональном наведении, ангиогенезе, иммунных реакциях [86], регулируют развитие и поддержку сосудистой и нейронной сетей сетчатки и почки [87, 88]. Также семафорины регулируют пролиферацию и способность к миграции лимфатических эндотелиальных клеток и тимоцитов человека в физиологических и патологических условиях [89, 90]. При возникновении нарушений в работе семафоринов возможен переход физиологической пролиферации в опухолевую [85].

Прежде всего канцерогенному действию EROS подвержены органы и ткани с наибольшей концентрацией гема. Это эндотелий сосудов, костный мозг, печень, почки, глаз, все виды нервной ткани. В указанных органах и тканях отмечается высокая активность сема-форинов, в связи с чем их можно рассматривать в качестве наиболее уязвимых мишеней для EROS.

На основании изложенного схему экологически обусловленного альтернативного онкогенеза можно представить следующим образом [75]. Первоначально факторами внешней среды, такими как бензол выхлопных газов автомобилей, микрочастицы углерода, диоксины, полициклические ароматические углеводороды, индуцируется EROS [2, 5]. На втором этапе EROS многократно усиливается железом гема благодаря циклической цепной реакции «АКМ→ГЕМ→АКМ», которая приводит к лавинообразному нарастанию количества агрессивных радикалов. Далее под действием EROS запускается эпигенетическая дисрегуляция семафоринов в активно пролиферирующих клетках конуса роста аксона, костного мозга, эндотелия, в стволовых мезенхимальных клетках и в предшественниках клеток почек. Это приводит к запуску опухолевой трансформации и возникновению новообразований в тканях-мишенях. В результате возникают лейкозы, лимфомы, опухоли периферической и центральной нервных систем, доброкачественные и злокачественные опухоли эндотелия, скелета и мягких тканей. Далее EROS способствует прогрессированию и метастазированию опухолевых клеток [77, 91], а в связи со своим иммуносупрессивным действием дополнительно создает оптимальные условия для их выживания [74].

Защита от канцерогенного действия всех видов дыма должна начинаться с уменьшения задымленности воздуха, попадающего в дыхательные пути человека. Помимо пропаганды отказа от курения, важным аспектом этой работы является повышение эффективности мер по предупреждению лесных пожаров, их быстрому выявлению и своевременному тушению. В деле борьбы за чистоту воздуха в городах важная роль принадлежит скорейшему переводу общественного и личного транспорта на газовые, гибридные, водородные и электрические двигательные установки. Безусловно, все эти мероприятия невозможны без активного участия государства.

Личное участие граждан в защите собственного здоровья должно заключаться в использовании в задымленных местах эффективных респираторов, захватывающих ≥95 % PM2.5. Будущим родителям необходимо придерживаться таких мер безопасности начиная с двух лет до планового зачатия [64]. Воздух в помещениях следует очищать электростати- ческими фильтрами, эффективно удаляющими микрочастицы и другие канцерогенные компоненты дыма.

В связи с системным характером канцерогенного действия дыма и роли EROS в его реализации [5, 6] для профилактики злокачественных новообразований необходимо использовать средства, способствующие усилению антиоксидантной защиты, особенно будущим родителям, молодым мамам и детям младшего возраста [92]. Также рекомендуется употреблять достаточное количество свежих овощей, фруктов и витаминов, в т.ч. фолатов [92, 93].

Установлены существенные различия антиоксидантных свойств препаратов в системах in vitro и во время их действия в организме [5]. В настоящее время особое внимание уделяется поддержке эндогенных механизмов антиоксидантной защиты [94]. В связи с этим рекомендуется регулярное употребление пищевых продуктов, стимулирующих аутофагию [95], и препаратов трансферфактора, показавших свою эффективность в качестве средства иммунореабилитации, в т.ч. при терапии неоплазий [96, 97].

Заключение. Согласно литературным данным все виды дыма следует рассматривать не только как причину рака органов дыхания, но и как важный этиологический фактор си- стемных новообразований: опухолей кроветворной и лимфоидной тканей, центральной и периферической нервных систем, мягких тканей и скелета.

Помимо этого, важной особенностью табачного дыма является его значимая патогенетическая роль в возникновении рака шейки матки вследствие наличия тропных специфических нитрозаминов и обусловленной никотином локальной иммуносупрессии.

Отличительной чертой выхлопных газов двигателей внутреннего сгорания является высокое содержание бензола, что определяет их значение в этиологии гемобластозов, прежде всего детского лейкоза.

Специфика действия дыма лесных пожаров определяется наличием в нем большого количества сверхмелких частиц углерода PM 0.1 , проникающих сквозь гематоэнцефалический барьер и способствующих возникновению опухолей центральной нервной системы. Еще более значимой особенностью этого вида дыма является высокий уровень его загрязнения искусственными и природными радиоактивными элементами. Данный аспект определяет высочайшую канцерогенную опасность лесных пожаров и делает разработку эффективных мер по их предупреждению одной из важнейших задач для человечества.