c) Biologické mutageny.

Identifikace mutací, příčiny, povaha vlivu.

Mutace jsou trvalé změny ve struktuře DNA a karyotypu. Vlivem vnitřních a vnějších faktorů dochází ke změnám v genetickém materiálu - mutacích, které určují mutační variabilitu.

Mutace, které se vyskytují v přirozeném prostředí, nazývané spontánní, uměle indukované. Tyto i jiné se mohou vyskytovat jak ve generativních buňkách, tak v somatických buňkách. Mutace, které se vyskytují v zárodečných buňkách, jsou předávány dalším generacím. Somatické mutace jsou dědičné. Ovlivňují pouze příznaky samotného mutantního zvířete.

Klasifikace chromozomálních mutací.

Existují genomové (heteroploidní) a strukturní (abber) mutace.

Hyperploidy Hypoploidy 1. Triploidie

Tirsomie Polysomie Monosomie Nullisomie

1. Inverzní translokace

6. Kruhové chromozomy

Polyploidie - vícenásobné zvýšení počtu chromozomů. Pro multiplicitu vzat haploid soubor.

Aneuploidie - snížení nebo zvýšení počtu chromozomů v karyotypu o 1 a 2.

Translokace - výměna oblastí mezi chromozomy. Spojení chromozomů v oblasti centromery a telomere a pohyb jednotlivých fragmentů z jednoho místa na druhé.

Inverze - chromozomy se rozkládají o 180 stupňů.

Delece - ztráta středního fragmentu chromozomu.

Duplikace - zdvojení fragmentu chromozomu nebo různých chromozomů.

Nedostatek - ztráta fragmentu kruhu chromozomu.

Isochromosomy - jsou rozděleny do nesprávné roviny.

Prstencové chromosomy - konce chromozomů se odtrhnou a zbytky se shromáždí v kruhu.

Pojem mutagenů, jejich klasifikace.

Mutageny jsou faktory, které indukují genové a chromozomální mutace u zvířat.

A) Fyzikální mutageny.

Hlavní mutageny této třídy jsou ionizující záření, ultrafialové paprsky a zvýšená teplota. Pod vlivem ionizujícího záření se nejčastěji vyskytují strukturální reorganizace chromozomů a méně často i genové mutace. Ionizující záření může narušit procesy dělení v somatických buňkách, v důsledku čehož dochází k poruchám a malignitám. Silná expozice může způsobit smrt.

B) Chemické mutageny.

Jedná se o látky chemické povahy schopné vyvolat mutace. Mezi nejsilnější patří: alkylační sloučeniny (hořčičný plyn), analogy dusíkatých bází a nukleových kyselin (kofein), akridinová barviva (akridinová červeň a oranžová). Pesticidy a herbicidy mají mutagenní účinek. Chemické mutace indukují jak genové (častěji), tak chromozomální mutace.

c) Biologické mutageny.

Jedná se o nejjednodušší živé organismy, které způsobují mutace u zvířat. Mezi ně patří viry, bakterie, hlísty, aktinomycety. Živé vakcíny mají mutagenní vlastnosti. Zahrnují také léky (sulfonamidy, nitrofurany...), antibiotika, doplňkové látky v krmivech, konzervační látky (zejména v případě předávkování).

4. Genové mutace mohou být dominantní a recesivní. Častěji je mutantní gen recesivní a zároveň normální alela potlačuje účinek pozměněného genu.

Povahou vlivu mutantních genů na řízení biosyntézy proteinů a enzymů existuje pět typů mutací.

-Hypomorfní - pokud gen mutuje do recesivního stavu, potom je mutantní alela nejčastěji charakterizována snížením množství stejného biochemického produktu, jehož syntéza je určena počáteční dominantní alelou daného genu.

-Hypermorphic - gen mutuje do recesivního stavu, pak je mutantní alela nejčastěji charakterizována zvýšením množství stejného biochemického produktu, jehož syntéza je určena počáteční dominantní alelou tohoto genu.

-Antimorfní mutace, ve kterých mutantní gen způsobuje tvorbu produktu, který způsobuje inhibici syntézy nebo působení produktů původní alely tohoto genu.

-Neomorfní - mutantní alela určuje syntézu biochemického produktu v těle, který se liší od produktu, který je specifický pro původní nemutantní alelu a neinteraguje s tímto produktem.

-Amorfní - v důsledku mutace již není produkována produktová charakteristika tohoto genu (inaktivace)

Ve struktuře DNA existuje přítomnost oblastí odpovídajících oblastem jednotlivých genů, následujících typů změn:

1) nahrazení (přechod a transverze) jednoho nukleotidu na jiný;

2) vložení nebo přidání jednotlivých nukleotidů do řetězce DNA

3) delece (ztráta) jednotlivých nukleotidů;

4) vymazání skupin bází;

5) inverze - 180 stupňová rotace jednotlivých bází;

6) transpozice - přenos párů bází v genu do nového místa.

Tři hlavní kategorie genových mutací:

1. Missense mutace (přechody, transverze) - nastanou, když je nukleotid nahrazen v kodonu. Vede k vložení chybné aminokyseliny, která zase mění fyziologickou roli proteinu (vytváří zázemí pro působení přirozeného výběru).

2. Nesmyslné mutace (přechody, transverze) - vzhled uvnitř genu kodonů v důsledku nahrazení jednotlivých bází v kodonech. (translační proces je ukončen v místě výskytu terminálního kodonu).

3. Čtení mutací posunu rámce - vyskytují se, když se v genech objeví základní inzerce a delece. (Sémantické čtení informací o genech při syntéze proteinů způsobuje změny způsobené novými kombinacemi bází v trojicích, protože k jedinému kodonovému posunu v kodonu dochází, když dojde k pádu nebo inzerci.

5. Ionizující záření pronikající do buněk na cestě z elektronů z molekul, které vede k tvorbě pozitivně nabitých iontů. Freed elektrony se připojí k jiným molekulám, které stanou se záporně nabité. V důsledku ozařování buněk vznikají volné radikály vodíku (H) a hydroxylu (OH), které okamžitě vedou k vzniku nových sloučenin, včetně aktivního peroxidu vodíku (H202). Tyto transformace v molekulách DNA a karyotypu nakonec vedou ke změnám ve funkci genetického aparátu buněk, chromozomálních aberací a výskytu bodových mutací.

Ionizující záření může narušit procesy dělení v somatických buňkách, v důsledku čehož dochází k poruchám a malignitám. Silné expozice mohou způsobit smrt.

Chemické mutageny jsou látky chemické povahy schopné vyvolat mutace.

Nejsilnějšími chemikáliemi jsou alkylační sloučeniny. Jejich mutagenní účinek je spojen se zavedením methylových, ethylových, propylových a jiných radikálů do DNA, v důsledku čehož dochází k methylačním a ethylačním reakcím. Silně výrazné mutagenní účinky mají také analogy dusíkatých bází a nukleových kyselin, akridinových barviv, jakož i kyseliny dusité, hydroxylaminu, formaldehydu, peroxidů atd.

Pesticidy a herbicidy používané v zemědělství pro boj s plevelem a škodlivým hmyzem mají mutagenní účinek. Mutace lze identifikovat min. hnojiva, především dusičnany, které jsou převedeny nejprve na dusitany a poté na aktivní nitrosaminy.

Chemické mutageny indukují jak genové, tak chromozomální mutace. Jejich charakteristika je akumulace a přenos během buněčného dělení a následné generace, více

6. Nejjednodušší živé organismy, které způsobují mutace u zvířat, představují třídu biologických mutogenů. Patří mezi ně viry, bakterie, hlísty, aktinomycety, rostlinné extrakty a další. Živé vakcíny mají také mutagenní vlastnosti. Mutagenní působení těchto organismů je spojeno se vstupem cizí DNA do buněk.

Při studiu karyotypů zvířat infikovaných virem prasečího moru byly nalezeny různé typy aberací. Úroveň aberací byla závislá na dávce a trvání expozice viru.

Studie ukazují, že mnoho léčiv používaných ve veterinární medicíně má mutagenní vlastnosti. Stejný účinek je možný díky použití antibiotik, stejně jako některých doplňkových látek a konzervačních látek, zejména pokud jsou předávkovány. V tomto ohledu je nutné zkontrolovat každé nové farmakologické činidlo pro mutagenitu, přísné dodržování instrukcí pro použití terapeutických léčiv - stimulátorů růstu zvířat, různých toxických chemikálií a všech druhů toxických látek.

7. Anti-mutageny - stabilizace procesu mutace na přirozenou úroveň. Jsou charakterizovány takovými vlastnostmi, jako je fyziologie působení.

Předávkování vitaminem D2 vede ke zhoršení spermatogeneze u mužů a příčin vrozených abnormalit u skotu.

Vitamin E snižuje mutagenní účinek ionizujícího záření a chemických látek. Připojení.

Vitamin C pomáhá snížit frekvenci chromozomových aberací.

Vitamin A a karoten. Snižte přirozenou a umělou mutaci v buňkách zvířat.

Vitamin K1. Odolává genotoxickým prom. původu.

8. V důsledku výrobních procesů v průmyslovém hospodářství. a zemědělské. Velké množství látek se hromadí, část kočky. Má mutagenní a teratogenní aktivitu. Některé mutageny (DDT, hexachlorbenzen a další. Chlotidy.) Akumulují se v živých organismech. Viry mohou být silným faktorem indukované mutageneze. Chem. Znečištění šlechtitelského prostředí zvířat. Vede ke koncentraci dusitanů a dusičnanů v krmivech, jejichž škodlivé účinky jsou známy. Pesticidy mají velmi silný mutagen. Radionuklidy samotné jsou silným faktorem při indukci mutací, což způsobuje aberace. Nepříznivé ekologické prostředí vede ke snížení imunity a zvýšení nestability genetického aparátu zvířat.

9. Genetické abnormality - morfhofunkční poruchy u zvířat vyplývající z genových a chromozomálních mutací.

Dědičně-environmentální anomálie - závisí na genotypu a faktorech prostředí. Fenotypový projev těchto znaků závisí na počtu mutantních genů způsobujících anomálii.

Exogenní anomálie - vyskytují se v důsledku působení na organismus, faktory prostředí, nejsou dědičné nebo exogenní.

10) Typ dědičnosti anomálií se obvykle určuje na základě genealogické analýzy - rodokmenů, ve kterých by se měly zaznamenávat informace o povaze anomálií. Z abnormálního zvířete se začíná rodit rodokmen - proband. Bratři a sestry - sourozenci. Jednotlivci mužského pohlaví - čtverec, samice - kruh, rovný mezi náměstím a kruhovým přechodem. Prozkoumejte nejméně 5 generací.

1- Autosomálně dominantní. Určeno 1 párem genů v autosomu, podle typu - dominantní. Větší četnost výskytu. Samice i samci jsou nemocní. Od zdravých rodičů - zdravých potomků, pokud je jeden z rodičů nemocný. Anomálie v každé generaci.

2- Autosomálně recesivní. 1 pár genů v autosomu. Relativně nízká četnost výskytu. Muži i samice jsou nemocní. Od zdravých rodičů může být abnormální potomstvo. Anomálie nejsou nalezeny v každé generaci. Když se zvyšuje frekvence anomálií.

3- Spojení s chromozomem x. Gen je umístěn na chromozomu x, který může být dominantní i recesivní. Muži jsou obvykle nemocní, nositelé jsou ženy s recesivním řetězem (samice i samci jsou nemocní s dominantním, ale 2krát více samicemi)

4- Polygenní. Určeno několika páry genů. Různá závažnost anomálie, různý věk projevu. Variace čtvrtého typu jsou anomálie s „prahovým“ účinkem (míra znaku není vyjádřena, anomálie se projeví pouze u těch zvířat, jejichž počet škodlivých polygenů dosahuje určitého počtu)

- aneuploidie (trizomie, monosomie, nullomy)

- polyploidie (triploidie, mozaika)

- translokace (centrická fúze, reciproční translokace, tandemové translokace)

35 Mutageny, jejich klasifikace a charakterizace. Genetické nebezpečí znečištění životního prostředí mutageny.

Mutageny - chemické a fyzikální faktory, které způsobují dědičné změny - mutace. Poprvé byly v roce 1925 získány umělé mutace. A. NadsenomiG. C. Filippovudrozhzhedezhdeystviya radioaktivní záření; v roce 1927 rok. Möller obdržel mutace v důsledku rentgenového záření. Schopnost chemických látek vyvolat mutace (akce iodanadrosophila) je otevřená. A. Rapoport. U jedinců mouchy, vyvinutých z těchto vznášedel, se ukázalo, že četnost mutací je několikrát vyšší než u kontrolního hmyzu.

Podle původu (:) na endogenní, vytvořené v procesu vitální aktivity organismu a exogenní - všechny ostatní faktory, včetně podmínek prostředí.

Podle povahy výskytu (:) na fyzikální, chemické a biologické:

Fyzikální mutageny: 1 ionizující záření; 2 radioaktivní rozklad; 3v záření; 4 Příliš vysoká nebo nízká teplota.

Chemické mutageny: některé alkaloidy: kolchicin je jednou z nejčastějších mutagenů ve výběru. 2 oxidační činidla a redukční činidla (dusičnany, dusitany, reaktivní druhy kyslíku); 3nitroproizvodnye močovina - často používaná v zemědělství;

ethylenimin, ethylmethansulfonát, dimethylsulfát, 1,4-bis-diazoacetylbutan (známý jako DAB);

některé pesticidy; některé potravinářské přídatné látky (například aromatické uhlovodíky, cyklamáty); ropné produkty; organická rozpouštědla;

léky (například cytostatika, přípravky obsahující rtuť, imunosupresiva).

Biologické mutageny: specifické sekvence DNA - transpozony; některé viry (virus, zarděnka, chřipka); metabolické produkty (oxidace lipidů);

Fyzikální mutageny jsou jakékoliv fyzikální účinky na živé organismy, které mají buď přímý vliv na DNA nebo virovou RNA, nebo zprostředkovaný účinek prostřednictvím replikačních, reparačních, rekombinačních systémů.

- jedná se o různé typy záření: ionizující záření, radioaktivní rozpad, ultrafialové záření.

Jejich primárním účinkem je tvorba jednotlivých nebo dvojitých mezer v molekule DNA. UV záření je silně absorbováno tkáněmi a způsobuje mutace pouze v povrchových buňkách mnohobuněčných zvířat, avšak účinně působí na jednobuněčné buňky. Ionizující záření je proud nabitých nebo neutrálních částic a kvanta elektromagnetického záření, jehož průchod látkou vede k ionizaci a excitaci atomů nebo molekul média.

izotopy, které jsou radioaktivní. Tyto prvky zahrnují všechny přírodní prvky s atomovým číslem nad 83 (Bi). Škodlivé účinky radioaktivních prvků jsou určeny ionizujícím zářením, jehož povaha závisí na typu radioaktivního rozpadu izotopu.

Existují přírodní radionuklidy, které vznikají pod vlivem kosmického záření, které neustále zasahuje Zemi a které jsou člověkem.

Jaderné reaktory, provoz tepelných elektráren, které spalují uhlí, vedou ke znečištění ovzduší radionuklidy. Vždy obsahuje malé nečistoty uranu, thoria a jejich produktů rozpadu. Při spalování paliva tyto radionuklidy částečně přecházejí do aerosolů a vstupují do atmosféry.

Použití fosfátových minerálních hnojiv může vést k kontaminaci půdy radionuklidy. Nečistoty uranu a thoria jsou vždy v surovinách, které se používají při výrobě těchto hnojiv. Při zpracování surovin přecházejí radionuklidy částečně do hnojiv a od nich do půdy a jsou dále přenášeny podél trofických řetězců.

Další fyzikální mutageny jsou částice jiné povahy, které mají vysokou energii: záření alfa a beta radioaktivních látek a neutronové záření. V případě přímého vlivu na DNA hrají významnou roli dva parametry: množství energie působící částice a schopnost biologického materiálu absorbovat tuto energii.

Poškození DNA může být dvou typů: dvouvláknové a jednovláknové.

Mutace mohou být také způsobeny vysokými nebo nízkými teplotami. V roce 1928 Möller ukázal, že zvýšení teploty o 10 ° C zvyšuje frekvenci mutací v Drosophile o 2-3 krát. Velmi nízké nebo velmi vysoké teploty porušují buněčné dělení (vznikají genomové mutace). Extrémní teploty zvyšují účinek jiných mutagenů, protože snižují enzymatickou aktivitu opravných systémů.

Fyzikální faktory způsobují stejné mutace, které se vyskytují během spontánní mutageneze.

Chemické mutageny zahrnují mnoho chemických sloučenin nejrůznější struktury. Největší mutagenní aktivita se projevuje různými alkylačními sloučeninami a nitrososloučeninami, některými antibiotiky s protinádorovou aktivitou.

Chemické mutageny jsou rozděleny na mutageny s přímým účinkem (sloučeniny, jejichž reaktivita je dostatečná pro chemickou modifikaci DNA, RNA a některých proteinů) a mutagenů působících nepřímo (promutageny jsou látky, které jsou samy o sobě inertní, ale jsou transformovány do mutagenů v těle, hlavně výsledkem enzymatické oxidace).

Cílové mutageny v buňce jsou DNA a některé proteiny. Řada mutagenů způsobuje mutace bez kovalentní vazby na DNA. V tomto případě probíhá syntéza matrice na DNA s chybami. U syntetizovaného řetězce DNA se ukazuje, že je jeden nukleotid více nebo méně než normální a dochází k mutacím.

Existují mutageny, které inhibují syntézu prekurzorů DNA. V důsledku toho je syntéza DNA zpomalena nebo dokonce zastavena. Mutagenní a karcinogenní vlastnosti chemikálií úzce souvisí. Důležitým úkolem moderní genetiky je proto identifikace možných mutagenů v životním prostředí, testování mutagenity produktů průmyslové syntézy (barviva, léky, pesticidy atd.).

Bylo zjištěno, že několik tisíc chemických sloučenin má mutagenní aktivitu. Na rozdíl od ionizujícího a ultrafialového záření jsou však chemické mutageny charakterizovány specifičností působení v závislosti na povaze předmětu a stupni vývoje buněk. Interakce chemických mutagenů se složkami dědičných struktur (DNA a bílkovin) způsobuje primární poškození těchto mutagenů. Tyto primární léze dále vedou k mutacím.

Biologické mutageny zahrnují DNA a RNA viry, některé polypeptidy a proteiny, jako je O-streptolysin a řada restrikčních enzymů, stejně jako přípravky některých DNA a určitých plazmidů.

Mechanismy tvorby mutací za působení různých biologických faktorů nejsou zcela jasné, nicméně prostředky obsahující nukleové kyseliny mohou způsobit narušení rekombinačních procesů, což vede k mutacím. Účinek restrikčních enzymů je redukován na "řezání" řetězců DNA v místě (lokusu) specifické sekvence nukleotidů specifických pro každou restrikční sekvenci.

Biologické mutageny: - specifické sekvence DNA - transpozony;

- některé viry (spalničky, zarděnka, virus chřipky); - metabolické produkty (produkty oxidace lipidů);

Transpozony jsou jednou z tříd mobilních prvků genomu, které, když jsou vloženy do genomu, mohou způsobit mutace, včetně takových významných, jako jsou chromozomální přeskupení.

Hrají významnou roli v procesu přenosu rezistence na léčiva mezi mikroorganismy, rekombinaci a výměně genetického materiálu mezi různými druhy jak v přírodě, tak v průběhu výzkumu genetického inženýrství.

Problém je v tom, že zrychlení frekvence mutací vede ke zvýšení počtu jedinců s vrozenými vadami a škodlivými odchylkami dědičnosti, přičemž hlavní nebezpečí znečištění životního prostředí mutageny, jak genetika věří, je, že nově vznikající mutace, které nejsou „zpracovány“ evolučně, negativně ovlivní životaschopnost jakýchkoli organismů. Environmentální mutageny ovlivňují rekombinační hodnoty dědičných molekul, které jsou také zdrojem dědičných změn.

Biologické mutageny (DNA - transpozony, viry), jejich mechanismy působení

8.9.5. Prevence dědičných onemocnění na základě údajů z genetického pasu.

Klíčová slova ve třech jazycích:

Vývojář: Prep. Kydyrbaeva A.K.

SIW

8.1. Téma č. 6. Aktuální údaje o karcinogenních faktorech

8.2. Cíl: Formovat u studentů moderní chápání karcinogenních faktorů a jejich význam pro rozvoj maligních nádorů.

BIOLOGICKÉ FAKTORY MUTAGENÉZY

Kromě mutagenů fyzikální a chemické povahy existují v prostředí biologické faktory mutageneze. Mutageny biologického původu jsou viry, bakterie (staphylococcus), houby, prvoky, hlísty a jejich metabolické produkty, které působí jako chemické mutageny, vakcíny, séra, steroidní hormony, podvýživa, věk.

Viry. Fakta o mutagenním poškození viry při infekci jejich buněk byla stanovena na konci 30. let dvacátého století. Později bylo zjištěno, že chromozomální přestávky mohou indukovat viry chřipky, herpes, neštovice, neštovice kuřat, spalničky, zarděnku, encefalitidu, obrnu, atd. Nonpatogenní viry, které jsou přítomny téměř ve všech buňkách, vytvářejí proud cizí DNA, který neustále ovlivňuje hostitelské buňky. Je známo, že cizí DNA má mutagenní vlastnosti (narušuje proces rekombinace). Kromě toho jsou viry, stejně jako jejich hostitel, vystaveny mutagenům prostředí, zejména v buňkách se zhoršenými reparačními mechanismy, v důsledku čehož vznikají nové rasy virů se změněnými mutagenními vlastnostmi. Byla nalezena významná vazba mezi epidemiemi některých virových onemocnění a následným rozvojem rakoviny nosohltanu.

Bakterie. Příkladem bakteriálních toxinů je: botulotoxin, streptolysin-O, hemolytický toxin streptokoka, zvyšuje četnost mutací v kultuře lidských embryonálních fibroblastů.

Houby Příklady mykotoxinů: aflatoxin - tvořený plísňovými houbami Aspergilla flavus, rostoucí na ořechech, koření a obilovinách, je hepatotoxin a karcinogen; Patulin - je syntetizován penicillum expansum houby, které rostou na zralých plodech, zrna, ořechy, se nachází v zkažených plodech a šťávách, má hepato-nefrotoxické a karcinogenní účinky.

Helmintové parazity lidského střeva vylučují mutagenní produkty svého metabolismu. Metabolity parazitů ničí telomery chromozomů, porušují proces křížení.

Nedávno bylo zjištěno, že očkování lidí a použití terapeutických sér může také vést ke zvýšení hladiny chromozomálních aberací.

Mutagenní účinek imunologického stresu během transplantace a rejekce (v důsledku tkáňové inkompatibility) kožního štěpu u myší byl prokázán.

Věk Čím starší je věk, tím vyšší je pravděpodobnost dědičných onemocnění, somatických mutací a zhoršené funkce jakéhokoliv orgánu. Downův syndrom je tedy 14krát vyšší pravděpodobnost výskytu u dětí od matek, které porodily po 40 letech věku, rakovina prsu se častěji vyskytuje u nečlenských žen.

Rostoucí míra mutagenity prostředí vede k hledání faktorů ochrany genomu a zajištění lidské genetické bezpečnosti.

Pro zajištění genetické homeostázy v přírodě existuje silný systém antimutačních bariér na molekulární, subcelulární, buněčné a organizační úrovni:

1. Přítomnost dvou řetězců molekuly DNA - změny vznikající v jednom řetězci mohou být obnoveny v důsledku existence druhého nemodifikovaného řetězce DNA. Proces opravy poškozené molekuly DNA se nazývá reparace. Může být několik typů (pre-reflex, post-replex, SOS-repair).

2. Podobnost aminokyselin ve funkčním působení - v důsledku mutace je jedna aminokyselina nahrazena jinou, podobnou funkčním účinkem, proto se vlastnosti a funkce proteinu nezměnily.

3. Degenerace genetického kódu - vzhledem k tomu, že existuje 64 trojčat a 20 aminokyselin, může několik trojčat odpovídat stejné aminokyselině (až 6). V mnoha případech tedy nahrazení jednoho nukleotidu jiným vede k vytvoření trojitého synonyma.

4. Duplikace genů - mnoho genů v buňce je duplikováno od 100 do 1 000 000 krát (kopie genů).

5. Párování chromozomů v diploidním souboru somatických buněk v eukaryotech - díky tomu se recesivní mutace neprojevují.

6. Výběr - vyskytuje se na všech úrovních: molekulární, buněčný, organický (smrt embrya, mrtvý porod, smrt v raném dětství, neplodnost) a jeho cílem je chránit obyvatelstvo před degenerací. Vzhledem k tomu existují druhy již dlouhou dobu.

Použití antimutagens. První práce, které ukázaly schopnost redukovat mutagenní poškození genomu, patří do 50. let 20. století. Látky, které snižují úroveň indukovaných mutací, se nazývají antimutageny. V současné době je známo více než 300 přírodních a syntetických antimutagenů aminokyselin (histidin, methionin), vitaminy (tokoferol, karoten, retinol, kyselina askorbová), enzymy (oxidáza, kataláza), interferon. Podle mechanismu působení mohou být rozděleny do 4 skupin:

1. Desmutageny - látky, které inaktivují mutageny nebo zabraňují jejich tvorbě v chemických reakcích in vivo. Takovými látkami jsou kyselina askorbová, glutathion, vitamin E, řada přírodních a syntetických fenolů. Huminová kyselina je schopna adsorbovat benzopyren, 3-aminoantracen. Mnoho zeleninových šťáv (zelí, ředkvičky, celer), které obsahují speciální tepelně stabilní a termolabilní proteiny, které působí jako antioxidační enzymy, mají vlastnosti desmutagens. Mutageny mohou tvořit neaktivní komplexy s dietními vlákny, což jsou komplexní uhlovodíky dvou typů - ve vodě rozpustné a ve vodě nerozpustné. První jsou přítomny v zelenině, ovoci, některých obilovinách (oves). Inhibují střevní karcinogenezi způsobenou potravinovými karcinogeny, čímž mění metabolismus střeva na detoxifikaci. Naproti tomu ve vodě nerozpustné dietní vlákniny přítomné v pšenici, rýži, nejsou metabolizovány enzymy střevní flóry, ale působí prostřednictvím jiných mechanismů, zejména zadržováním vody, „ředěním“ karcinogenů a snižováním výskytu rakoviny střeva. Vláknina snižuje výskyt rakoviny prsu u zvířat a lidí. Užívání obilovin, ovoce může tedy zabránit výskytu nádorů u lidí.

2. Antimetabolity - látky, které ovlivňují metabolismus a transport mutagenů. Některé látky snižují účinky přímých mutagenů nebo oslabují jejich škodlivé účinky. Například selen, který inhibuje metabolismus benzapyrenu, současně snižuje jeho mutagenní účinek.

3. Reparogeny - látky, které ovlivňují procesy opravy a replikace DNA. Nativní a rekombinantní interferony stimulují opravu DNA a chrání genetické struktury kultivovaných lidských buněk před zářením a chemickou mutagenezí. Reparageny jsou kyselina para-aminobenzoová (prekurzor vitamínu B), mexamin, aktivující syntézu ligáz (enzymy zapojené do opravy excize), interferony, chloridy kobaltu, atd. Takže, dvojmocný kobalt, obsažený v lidech a savcích v placentě, zapouzdřuje se v těle savců atd. aktivity placentárních extraktů.

4. Antioxidanty - látky s antioxidační aktivitou. Základem škodlivých účinků většiny mutagenů jsou mechanismy radikálních radikálů. To umožňuje cílené hledání farmakologických prostředků na ochranu genetických struktur. Nejvíce studovanými přírodními složkami antioxidační ochrany jsou: glutathion, kyselina askorbová, tokoferol, vitamin A. Vitamin C je schopen zachytit radikál superoxidového aniontu ve vodné fázi buňky. „Pasti“ volných radikálů jsou vitamín E (jeho použití u myší zvyšuje délku života), sloučeniny skupiny vitaminů A a jejích předchůdců, karotenoidy. Většina antioxidantů nalezených v zelenině a ovoci, jejich použití významně snižuje riziko poškození genetického aparátu buňky.

Opatření k zabránění znečištění životního prostředí mutageny a zajištění genetické bezpečnosti by měly zahrnovat:

· Kontrola mutagenů v životním prostředí s hodnocením míry jejich mutagenity pomocí testovacích systémů. Obvykle se používají prokaryoty, plísňové houby, ovocné mouchy, rostlinné, živočišné nebo lidské buněčné kultury. Použití savců, jako jsou myši, není racionální vzhledem k objemnosti a vysokým nákladům na experimenty. Testy využívající mikroorganismy se vyznačují vysokou průchodností a citlivostí na mutagenní účinky. Hlavním problémem při aplikaci těchto testů je však extrapolace výsledků získaných u vyšších zvířat a lidí.

· Kontrola potravin a léčiv, omezení produkce látek s mutagenním účinkem;

· Sledování dodržování genetické bezpečnosti potenciálně nebezpečných podniků: jaderné elektrárny, chemické a mikrobiologické závody, vědecké a průmyslové biotechnologické závody,

· Kontrola demografické politiky,

· Genetický monitoring populací,

· Rozvoj systému lékařského a genetického poradenství. Člověk musí znát svůj vlastní rodokmen a predispozici k dědičným onemocněním, vyhnout se mutagenům. Z hlediska medicíny je naprosto nezbytné, aby každý člověk měl genetický pas (krevní skupina, dědičné nemoci atd.), Jeho ošetřující lékař by měl být s ním seznámen.

Datum přidání: 2017-02-13; Zobrazení: 4958; OBJEDNÁVACÍ PRÁCE

Biologické mutageny

Fyzikální mutageny

  • ionizující záření;
  • radioaktivní rozpad;
  • ultrafialové záření;
  • simulované rádiové emise a elektromagnetická pole;
  • příliš vysoká nebo nízká teplota.

Chemické mutageny

  • oxidační činidla a redukční činidla (dusičnany, dusitany, reaktivní druhy kyslíku);
  • alkylační činidla (např. jodacetamid);
  • pesticidy (například herbicidy, fungicidy);
  • některé potravinářské přídatné látky (například aromatické uhlovodíky, cyklamáty);
  • ropné produkty;
  • organická rozpouštědla;
  • léky (například cytostatika, přípravky obsahující rtuť, imunosupresiva).
  • Chemickým mutagenům lze obvykle přičítat řadu virů (mutagenní faktor virů je jejich nukleová kyselina - DNA nebo RNA).

Biologické mutageny

  • specifické sekvence DNA - transpozony;
  • některé viry (spalničky, zarděnka, virus chřipky);
  • metabolické produkty (produkty oxidace lipidů);
  • antigeny některých mikroorganismů.


1. VÝROBNÍ ENVIRONMENTÁLNÍ MUTAGENY

Chemikálie v práci představují nejrozsáhlejší skupinu antropogenních faktorů životního prostředí, které často zahrnují velmi toxické sloučeniny. Testování výrobních faktorů pro mutagenitu by mělo být součástí zdraví při práci. Z hlediska počtu obyvatel je to velmi důležité, protože rozsáhlé kontingenty lidí v reprodukčním věku jsou v kontaktu s chemickými sloučeninami při práci.
Největší počet studií o mutagenní aktivitě látek v lidských buňkách byl proveden pro syntetické materiály a soli těžkých kovů.

Mutageny produkčního prostředí mohou vstupovat do těla různými způsoby: plicemi, kůží, zažívacím traktem. V důsledku toho dávka získané látky závisí nejen na její koncentraci ve vzduchu nebo na pracovišti, ale také na dodržování pravidel osobní hygieny. Většina chemikálií, se kterými je osoba v kontaktu při práci, nevykazuje závislost dávky na frekvenci chromozomálních aberací, tj. Nemohou být klasifikovány jako silné mutageny.

Největší pozornost byla přitahována syntetickými sloučeninami, u nichž byla během expozice prokázána schopnost indukovat chromozomální aberace a výměny sesterských chromatidů nejen v lidské buněčné kultuře, ale také v těle. Sloučeniny jako vinylchlorid, chloropren, epichlorhydrin, epoxidové pryskyřice a styren mají samozřejmě na somatické buňky mutagenní účinek.

Vinylchloridový monomer byl vyroben průmyslem více než 50 let. Více než 95% se používá na výrobu syntetických pryskyřic. Vinylchlorid způsobuje mutace u různých testovaných organismů. Mutagen není samotný vinylchlorid, ale jeho metabolity, především chlorethylenoxid. Ten má nejsilnější mutagenní a karcinogenní vlastnosti pro savce.

Organická rozpouštědla (benzen, xylen, toluen), sloučeniny používané při výrobě pryžových výrobků (směšovače, čističe, urychlovače vulkanizace) indukují cytogenetické změny in vitro a in vivo, zejména u lidí, kteří kouří. U žen pracujících v pneumatikách a gumárenském průmyslu se zvyšuje četnost chromozomálních aberací v lymfocytech periferní krve.

Není pochyb o tom, že mutagenní účinek těžkých kovů, jejich solí a dalších prvků (olovo, zinek, kadmium, rtuť, chrom, nikl, arzen, měď) na lidské somatické buňky.
Hodnota cytogenetických vyšetření pracovníků se neomezuje pouze na hodnocení mutagenních účinků z vystavení faktorům výrobního prostředí. S jejich pomocí můžete identifikovat toxické účinky na buňky a tkáně. Lékařské vyšetření jednotlivých pracovních skupin pracovníků by mělo zahrnovat citlivé cytogenetické metody, které umožní posoudit aktuální nebo potenciální toxická (včetně mutagenních) nebezpečí průmyslové výroby. To odůvodňuje nové přístupy k ochraně zdraví při práci.

Styren používaný při výrobě polyesterových plastů a chloroprenů používaných při výrobě polychloroprenových elastomerů má mutagenní aktivitu.

Sloučeniny 6-valentního chromu způsobují mutace v mnoha prokaryotických a eukaryotických testovacích systémech, jak in vivo, tak in vitro.

2. CHEMICKÉ LÁTKY POUŽÍVANÉ V ZEMĚDĚLSTVÍ


Intenzivní chemikalizace zemědělství vedla ke zvýšeným výnosům a zároveň k znečišťování životního prostředí pesticidy a jinými chemickými sloučeninami. Analýza výsledků studia genetické aktivity pesticidů ukázala, že mnohé z nich jsou mutageny

Ze 400 zkoumaných pesticidů vykazovalo 262 látek (65%) mutagenní aktivitu na testovaném objektu.

Probíhá genetické vyšetření osob, které mají profesionální kontakt s pesticidy. Současně je studována četnost cytogenetických poruch v lymfocytech periferní krve. Ziram, zineb a TMTD pesticidy významně zvýšily frekvenci buněk s chromozomálními aberacemi u pracovníků zapojených do výroby nebo jejich použití.
Většina pesticidů jsou syntetické organické látky. Vzhledem k tomu, že cirkulují v biosféře, migrují v přirozených trofických řetězcích, hromadí se v některých biocenózách a zemědělských produktech, nejen lékaři, hygienici, ale také ekologové se podílejí na předvídání důsledků jejich použití.
Prognózy a prevence mutagenního rizika chemických látek na ochranu rostlin jsou velmi důležité. A hovoříme o zvyšování procesu mutace, a to nejen u lidí, ale také ve světě rostlin a zvířat.

3. LÉČIVÉ PŘÍPRAVKY A JINÉ LÁTKY POUŽÍVANÉ V MEDICÍNĚ

Seznam léků testovaných na mutagenní aktivitu je neustále aktualizován a korigován.
Cytostatika a antimetabolity používané k léčbě zhoubných nádorů a imunosupresiv mají nejvýraznější mutagenní účinek. Kontrola jejich mutagenních účinků na různé testované objekty (na mikroorganismy, rostliny, hmyz, kultury somatických savčích a lidských buněk, savců na kostní dřeni a zárodečných buněk) vykazuje podobné výsledky. Mnoho cytostatik způsobuje na dávce závislý nárůst četnosti chromozomálních aberací a výměn sesterských chromatidů v lidských lymfocytech. Dokonce i zdravotnický personál onkologických oddělení, která neučiní opatření při balení cytostatik, mohou mít malé riziko mutagenity.
Protinádorová antibiotika (aktinomycin O, adriamycin, bleomycin, daunomycin, mitomycin C) indukují chromozomální aberace v lidských buňkách v závislosti na dávce. Mechanismus mutagenního působení některých z nich je zřejmě spojen s jejich zavedením do DNA v procesu syntézy.
Protože většina pacientů užívajících tyto léky nemá potomky, výpočty ukazují, že genetické riziko těchto léků pro budoucí generace je malé.
Mnoho léčivých látek způsobuje chromozomální aberace v lidské buněčné kultuře v dávkách, které odrážejí ty, které lidé přicházejí do styku, ale nevykazují jasnou závislost na dávce. Tyto léky indukují (2-3 krát vyšší než spontánní úroveň) chromozomální aberace u jedinců „v kontaktu“ s nimi. Tato skupina zahrnuje antikonvulziva (komplex barbiturátu), psychotropní (klozepin), hormonální (estradiol, progesteron, perorální antikoncepce), směsi pro anestézii, chloridin, chlorpropanamid, protizánětlivé léky (butadion, kyselina acetylsalicylová, amidopyrin).
Na rozdíl od cytostatik není jisté, zda léky těchto skupin působí na zárodečné buňky. Výsledky jejich ověřování v experimentech i na somatických buňkách se ne vždy shodují. Například kyselina acetylsalicylová a amidopyrin zvyšují frekvenci chromozomálních aberací, ale pouze s velkými dávkami používanými při léčbě revmatických onemocnění.

Existuje skupina léků se slabým mutagenním účinkem. Mechanismy jejich působení na chromosomy jsou nejasné. Nepřímé působení prostřednictvím změny metabolismu některých sloučenin, které jsou jako urychlovač spontánní mutageneze, není vyloučeno. Mezi takové slabé mutageny patří methylxantiny, některé psychotropní léky, baktericidní a desinfekční prostředky (tripoflavin, hexamethylen-tetramin, ethylenoxid, levamisol, resorcinol, furosemid). Navzdory jejich slabým mutagenním účinkům je vzhledem k jejich širokému použití nutné pečlivé pozorování genetických účinků těchto sloučenin. To platí nejen pro pacienty, ale také pro zdravotnické pracovníky, kteří používají přípravky pro dezinfekci, sterilizaci a anestezii.

4. AEROSOLY VZDUCHU

Existuje řada přístupů k testování a stanovení mutagenních složek látek znečišťujících ovzduší. Všechny se převaří na následující: určité množství vzduchu prochází skrz filtry ze skleněných vláken, aby se vysrážely suspendované částice; shromážděné částice se extrahují rozpouštědly, potom se rozpouštědla odstraní odpařením a suchý extrakt se rozpustí pro pozdější testování.

Extrakty znečišťující ovzduší obsahují mutageny jak přímého působení, tak i ty, které vyžadují metabolickou aktivaci. Mezi ně patří sloučeniny olova a síry. Kromě toho mají nitroaromatické sloučeniny jako nitropyreny, nitronafacen, nitrofluoreny a další také přímou mutagenní aktivitu.

Hlavními zdroji znečištění ovzduší jsou průmyslové podniky, vozidla a tepelné elektrárny.

Extrakty látek znečišťujících ovzduší způsobují chromozomální aberace v buněčných kulturách lidí a savců.

Dosud získaná data ukazují, že aerosoly vzduchu, zejména v zakouřených oblastech, jsou zdrojem mutagenů vstupujících do lidského těla přes respirační systém.


5. MUTAGENY V ŽIVOTU A POTRAVINÁCH.

U látek, které jsou součástí potravinářských výrobků a jsou používány v každodenním životě, se také kontroluje mutagenní aktivita. Tato skupina látek byla zkoumána v souvislosti se zavedením zásadní úlohy stravovacích a domácích návyků (zejména kouření) při nástupu rakoviny.

Výsledky epidemiologických studií ukázaly, že kouření je nejdůležitější v etiologii rakoviny plic. V současné době je věnována velká pozornost studiu mutagenní aktivity tabákového kouře a jeho složek. Bylo získáno mnoho dat, že tabákový kouř obsahuje genotoxické sloučeniny, které mohou indukovat mutace v somatických buňkách, což může vést k rozvoji nádorů, stejně jako v zárodečných buňkách, které mohou způsobit vrozené vady. Většina výzkumníků spojila mutagenní aktivitu tabákového kouře s vysoce mutagenními produkty pyrolýzy proteinů a aminokyselin, jakož i nitro- vaných aromatických uhlovodíků. Kromě toho byly v tabákovém kouři nalezeny specifické nitrosaminy, které jsou nitrosovanými deriváty tabákových alkaloidů.


Doplňky stravy, jako je sacharin, derivát nitro-furanu AP-2 (konzervační látka), barvivo-floloxin a další mají slabé mutagenní vlastnosti, údaje o mutagenitě alkoholu jsou v rozporu. Zdá se, že má slabý mutagenní účinek.
Velká pozornost je věnována kontrole mutagenity barviv na vlasy.

Mutagenní látky v potravinářských výrobcích, chemikáliích v domácnostech se obtížně detekují v důsledku nízkých koncentrací, s nimiž se člověk v reálných podmínkách setkává. Pokud však indukují mutace v zárodečných buňkách, povede to k pozoruhodným populačním účinkům v průběhu času, protože každá osoba obdrží určitou dávku potravy a domácích mutagenů.

Jedním z dodavatelů přírodních genotoxických produktů je naše jídlo. Analýza ukázala, že zdrojem mutagenů a karcinogenů jsou produkty z masa a ryb při pečení, v cukru - během karamelizace, jakož i některé přírodní složky potravin rostlinného a živočišného původu.

V moderních podmínkách intenzivního rozvoje průmyslu a znečištění životního prostředí se nebezpečí pro osoby, které mají být vystaveny významným dávkám nitrosaminů, prudce zvýšilo.

Obsah nitrososloučenin v potravinách se velmi liší a je zřejmě způsoben použitím hnojiv obsahujících dusík, jakož i vlastností technologie vaření a používání dusitanů jako konzervačních látek.

Předpokládá se, že asi 80% dusičnanů vstupujících do organismu je rostlinného původu. Z toho asi 70% se nachází v zelenině a bramborách a 19% v masných výrobcích. S jídlem, osoba přijme průměrně asi 100 mg dusičnanů na den (vypočítaný NO iontem3). Důležitým zdrojem dusitanů jsou konzervované potraviny. Oxidy dusíku z atmosférického vzduchu jsou zdrojem tvorby dusitanů v hlenu horních cest dýchacích a plic.

Tak nitrosovatelné a nitrosující prekurzory mutagenních a karcinogenních nitrososloučenin jsou nepřetržitě přijímány s jídlem do lidského těla. Jsou-li nitrosové látky, jako jsou dusitany a dusičnany, antropogenního původu, pak jsou nitrosovatelné sloučeniny přírodního původu.

V procesu evoluce se rostliny vyvinuly schopnost syntetizovat látky, které je chrání před nemocemi a škůdci. Tyto látky jsou přírodní pesticidy, jsou nezbytné pro normální život rostlin. Pokud však tyto toxické látky přítomné v potravinách v určitých koncentracích vstupují do lidského těla, mohou způsobit mutace. Totéž se děje v organismu zvířat, které dostávají genotoxické produkty z přírodních pesticidů s rostlinnými potravinami.

Mutagenní a karcinogenní látky jsou mnohé přirozeně se vyskytující chemikálie. Například některé léčivé a potravinářské rostliny obsahují safrol, estragol, vykazující mutagenní vlastnosti. Černý pepř, spolu s estragolem, obsahuje významné množství piperinu, který má také genotoxické vlastnosti. Dalším zdrojem potravinových mutagenů a karcinogenů je hydrosins, který se nachází ve velkém množství v jedlých houbách. Celer, pastinák, petržel, citrusové oleje obsahují psoralen, který se mění na mutagen a karcinogen na světě.

Během procesu přípravy může být získána potravinová mutagenita. Tuk, který v některých zemích představuje až 40% nebo více kalorického obsahu všech potravin, je během vaření oxidován, aby vytvořil řadu toxických produktů (hydroperoxidy cholesterolu, epoxidy mastných kyselin, aldehydy atd.). Produkty poškozující DNA jsou tvořeny v toustech, masu, rybách s intenzivním ohřevem.
Nedávno se odhaduje, že člověk s jídlem dostane neuvěřitelné množství přírodních látek, které mohou způsobit genetické poruchy - několik gramů denně, což je deset tisíckrát více než zbytky syntetických pesticidů obsažených v některých produktech. Takové množství by mělo způsobit velmi významné poškození dědičných struktur, ale k tomu nedochází, protože spolu s mutageny potrava obsahuje také antimutageny, které neutralizují účinek těchto látek.

Jednou z nejvíce studovaných skupin potravinových antimutagenů jsou vitamíny a provitaminy. Jejich účinnost samozřejmě není stejná, stejně jako míra jejich znalostí, ale není pochyb o antimutagenitě vitaminu A a jeho provitamin-karotenu, tokoferolu (vitaminu E), kyseliny askorbové (vitaminu C), fylochinonu (vitamínu K), kyseliny listové ( vitamín b).

Většina antimutagenů je nespecifická. Mnoho antimutagens je univerzální. To znamená, že stejný antimutagen může snížit úroveň přirozených (spontánních) a chromozomových aberací indukovaných různými faktory a mutacemi genů na různých objektech. V tomto ohledu je představen koncept univerzálnosti antimutagenů. Antimutagenní účinek na každý z mutačních testů (genové mutace a chromozomální aberace) na různé typy objektů (mikroorganismy, rostliny, savci a lidská buněčná kultura), za podmínek indukce mutací faktory různé povahy (spontánní, radiační, chemické), je považován za jednotku indexu univerzálnosti. Výsledná součtová hodnota charakterizuje stupeň univerzálnosti antimutagenu.

Anti-mutageny, jako je tokoferol, kyselina askorbová, seleničitan sodný atd., Se vyznačují nejvyššími indexy univerzálnosti, potlačují mutabilitu v bakteriích, plísních, vyšších rostlinách, v kultuře lidských leukocytů a savců, snižují úroveň chromozomových aberací a genových mutací způsobených zářením, chemickými látkami. spojení a vznikají spontánně. Indexy univerzálnosti těchto antimutagens mají maximální hodnotu. Všimněte si, že pokud mluví o univerzálnosti antimutagenu, neznamená to, že tato látka nebo faktor nutně sníží četnost mutací při použití jakéhokoliv genotoxika. Index pouze charakterizuje míru univerzálnosti a může být použit při porovnávání různých antimutagens.

Všechny známé antimutageny jsou pouze stabilizátory mutačního procesu.

Nyní bylo zjištěno, že stupeň vlivu na mutagenezi různých antimutagens je odlišný, ale ne jediný antimutagen, který zcela potlačuje proces mutace, je znám.
Rovněž si všímáme takové velmi důležité charakteristiky antimutagenů jako fyziologického účinku.

Bylo zjištěno, že vykazující antimutagenní vlastnosti v nízkých koncentracích mohou některé z těchto látek ve vysokých dávkách působit jako mutageny a také způsobovat jiné poruchy ve struktuře a funkci buněk. To je typické pro arginin, kyselinu glutamovou, seleničitan sodný, streptomycin, deriváty kyseliny gallové atd. Seleničitan sodný má například velmi vysoký index univerzálnosti, je dostatečně účinný pro snížení četnosti mutací. Vysoké koncentrace této sloučeniny však mají silné mutagenní vlastnosti. A to znamená pravděpodobnost nežádoucích účinků v případech, kdy může dojít k předávkování lékem. Další antimutagen, ionol, i když neprojevuje mutagenní vlastnosti ve vysokých koncentracích, přesto způsobuje různé poruchy v procesu buněčného dělení. Nedostatek fyziologie ostře omezuje vyhlídky na určité antimutageny. Zvýšení koncentrací jiných antimutagenů (tokoferol, karoten, fylochinon atd.), A to i o několik řádů velikosti, zároveň nemění povahu jejich působení.

Je třeba poznamenat, že inhibitory tvorby nitrososloučenin nejsou vždy jednoznačně účinné. Některé fenoly zejména zabraňují tvorbě nitrososloučenin, ale za vhodných podmínek vykazují nezávislé mutagenní a karcinogenní vlastnosti.
Další formou antimutagenního působení je zvýšení aktivity enzymových systémů, které neutralizují mutageny, karcinogeny a další genotoxické sloučeniny. Na rozdíl od dismutagenů nevážou genotoxické produkty, ale aktivují pouze přírodní systémy, které jsou funkčně důležité pro detoxikaci cizorodých toxických látek vstupujících do těla zvenčí. Tato skupina antimutagenů, také nazývaná blokující činidla, zahrnuje glutathion, některé oxidázové enzymy.

Zvláštní skupinou antimutagenů jsou látky, které ovlivňují redoxní potenciál organismu. Mnoho mutagenů a karcinogenů generuje genotoxické volné radikály, zejména kyslíkové radikály v procesu oxidace mastných kyselin obsažených v potravinách. Jejich aktivita se zvyšuje v důsledku vystavení tělu extrémním faktorům, jako jsou záření, chemické toxické látky, virové a bakteriální infekce. Proti tomu působí antioxidanty, které jsou vysoce účinnými antimutageny, které inhibují oxidační procesy v těle, během kterých vznikají volné radikály.

7. ZPŮSOBY PREVENCE MUTAGENICKÝCH ÚČINKŮ ZNEČIŠTĚNÍ ŽIVOTNÍHO PROSTŘEDÍ

V procesu evoluce živých organismů vznikly různé adaptace zaměřené na ochranu organismů před vlivem extrémních faktorů prostředí. Ochrana se provádí na různých úrovních. Výběr populační práce, migrace a křížení. Na organismu vznikají různé tkáně a specifické fyziologické reakce detoxikace a regulace. Na buněčné a molekulární úrovni hraje buněčná membrána důležitou roli v ochraně, oprava DNA hraje specializovaný proces „opravy“ této klíčové molekuly atd.
Tempo technické revoluce však vedlo k jejich přizpůsobení biologické evoluci. V současnosti je stanoviště kontaminováno tolika faktory, které mají mutagenní, teratogenní a karcinogenní vlastnosti, že přírodní systémy, které zajišťují odolnost organismů vůči extrémním podmínkám, nemusí být dostatečně spolehlivé.

V tomto ohledu je zřejmé, že jeden z nejdůležitějších úkolů - prevenci genetických účinků znečištění životního prostředí - lze řešit různými způsoby.
Technologický přístup vyžaduje použití (přinejmenším v průmyslu s nebezpečím výbuchu) technologie bez odpadů, uzavřených (ekologicky šetrných) cyklů celé výroby tak, aby nebezpečné látky nevstoupily do životního prostředí a aby suroviny a finální produkty nebyly škodlivé pro genetický aparát.

Zásada kompenzace pro prevenci genetických důsledků znečištění životního prostředí mutageny se stává hlavní.
Zásada odškodnění v současné fázi zahrnuje dvě skupiny opatření, která mají zabránit genetickým následkům znečištění životního prostředí. Za prvé, prevence nebo snížení pravděpodobnosti mutací a za druhé, odstranění změn, které již nastaly a byly v DNA stanoveny „obnovením“ nebo reorganizací dědičného aparátu pomocí genetického inženýrství.
Prevence nemocí z povolání se provádí různými způsoby, včetně technologické a hygienické. Jedním z hygienických způsobů prevence nemocí z povolání je terapeutická a profylaktická výživa.

Navzdory složitosti tohoto problému byla již vypracována obecná doporučení. Podle expertní skupiny Mezinárodní komise pro ochranu životního prostředí proti mutagenům a karcinogenům je tedy riziko poškození genetického aparátu toxických přípravků významně sníženo, pokud následují dietu bohatou na obilniny s vysokým obsahem vlákniny, zeleninu a ovoce a zároveň snižují spotřebu potravin s vysokým obsahem kalorií bohatých na tuky a také alkoholu. Pokud pracovní prostředí v podniku obsahuje nežádoucí produkty, které mají mutagenní vlastnosti, pak by měly být dávky terapeutické a preventivní výživy pro dotyčné pracovníky doplněny antimutageny. Tyto doplňky mohou být ve formě přírodních potravin, zejména ovoce a zeleniny, stejně jako ve formě čistých vitamínů.

Nicméně, jedna terapeutická a profylaktická výživa pro boj s antropogenní mutagenezí bude zřejmě malá. Se vší pravděpodobností budete potřebovat a léky zásadně nové třídy - s antimutagenními vlastnostmi. Tyto léky budou účinné v případech epizodického kontaktu osob s mutagenem ve výrobním nebo domácím prostředí nebo v případě, že je pacient nucen užívat léky s nepříznivými genotoxickými vlastnostmi. V těchto případech může být konstantní profylaktické podávání antimutagenů nahrazeno časově omezeným, ale intenzivnějším příjmem v jejich dávkové formě.
Další oblastí možného použití antimutagenů je snížení genotoxického účinku pesticidů na plodiny - šlechtění speciálních odrůd s vysokým obsahem antimutagens a přizpůsobených tak intenzivní chemikalizaci zemědělské produkce.
Ochrana genového fondu živých populací a přírody jako celku se nyní stala jedním z nejdůležitějších a nejnaléhavějších problémů celého lidstva. Vyžaduje komplexní řešení, ale dnes je jasné, že bez vývoje metod antimutageneze je jeho řešení nemožné.