Фенолы при опухолевой болезни

Наиболее распространенная и хорошо изученная группа химических канцерогенов — некоторые ароматические полициклические углеводороды. Эти вещества способны проникать внутрь клеток, достигать клеточного ядра и непосредственно реагировать с ДНК, вызывая в ней изменения наследственного кода — мутации. Однако все эти соединения приобретают собственно канцерогенную активность лишь после определенных окислительных преобразований в организме — после так называемой метаболической активации. Осуществляют эту активацию многоцелевые оксидазы микросом.

В цитоплазме каждой живой клетки, в небольших пузырьках-вздутиях системы канальцев, в так называемых микросомах, расположена сложная ферментная система. Ее назначение — обезвреживать всевозможные чужеродные и вредные химические вещества, попадающие в организм млекопитающих из загрязненной среды. Обезвреживание осуществляется путем окисления токсических веществ самой разнообразной химической структуры.

Эта «всеядность» микросомальных ферментов отличает их от подавляющего большинства других ферментных систем, более или менее специализированных для выполнения определенной биохимической реакции на определенной группе веществ. Поэтому микросомальный комплекс ферментов получил название системы многоцелевых оксидаз.Комплекс микросомальных оксидаз функционирует как единая система, осуществляющая окислительное обезвреживание большого количества чужеродных и токсичных органических соединений.

Вызываемые им химические превращения могут быть разделены на несколько типов: гидроксилирование, деметилирование, дезаминирование и т. п. Обычно наличие и активность ферментов определяют по строению и количеству изменяемых в ходе катализа веществ. Но микросомальные оксидазы не обычная группа ферментов. Поэтому применительно к ним лишь условно можно говорить об активности арилгидроксилазы, деметилазы, дезаминазы, азоредуктазы и т. п. При употреблении этих терминов предполагается не наличие в составе микросомальных оксидаз таких именно индивидуальных ферментов, а способность всего комплекса осуществлять соответствующие типы окислительных превращений.

Гидроксилирование — основной тип обезвреживания полициклических ароматических углеводородов, значительная часть которых — это канцерогенные углеводороды. Гидроксилированные аналоги — фенольные производные канцерогенных углеводородов — практически лишены канцерогенной активности и во много раз менее токсичны. Это дает основание утверждать, что гидроксилирование — это, в сущности, процесс детоксикации ароматических соединений.

Одна из причин исчезновения канцерогенной активности полициклических углеводородов при их гидроксилировании состоит, видимо, в том, что введение в молекулу канцерогена фенольных гидроксилов, расположенных под прямым углом к плоскости ароматического ядра, затрудняет проникновение вещества между витками спирали ДНК (интеркалирование) и взаимодействие с азотистыми основаниями.Но если функция микросомальных монооксигеназ сводится к окислительному обезвреживанию ароматических углеводородов, то, казалось бы, гидроксилирование всегда должно приводить к ослаблению и даже ликвидации их канцерогенной активности.

В действительности дело обстоит гораздо сложнее. В процессе окисления канцерогенных углеводородов наряду с обезвреживанием может происходить и их метаболическая активация, т. е. превращение в наиболее сильнодействующие и опасные конечные канцерогены.

Более того, некоторые полициклические углеводороды превращаются в реально действующие канцерогены, лишь пройдя метаболическую активацию в микросомах клеток человека или животных. Таков еще один парадокс изобретательной природы, характеризующий диалектику жизненных процессов: тот самый универсальный механизм, который обеспечивает, как правило, обезвреживание ароматических углеводородов в числе других ядовитых веществ, иногда превращает некоторые из них в особо опасные канцерогены — причину злокачественного перерождения клеток.