Вклад мутагенов различной природы в загрязнение окружающей среды - Мутация как экологическая проблема

Как же оценивается мутагенность различных факторов окружающей среды? Что можно сказать о вкладе мутагенов различной природы (физической, химической и биологической) в загрязнение окружающей среды?

Конечно, мутагены являются частью общих загрязнений среды и масштабы их распространения в биосфере определяются социально-экономическими условиями развития. К сожалению, пока еще невозможно указать, какая часть вновь возникающих мутаций обусловлена именно химическими или физическими (радиационными) и биологическими факторами, но несомненно то, что вклад мутагенов химической природы в настоящее время наиболее значителен в нарастающем загрязнении окружающей среды.

Хотя радиация остается на сегодняшний день наиболее полно изученным мутагенным фактором, обладающим исключительной генетической активностью, помимо радиации, человек теперь сталкивается буквально с лавиной новых химических соединений, широко используемых в народном хозяйстве, медицине и быту. "Учитывать только радиационную опасность -- значило бы игнорировать подводную часть айсберга", -- писал известный генетик Дж. Кроу, подчеркивая важность изучения проблемы химических мутагенов.

Сотни тысяч разнообразных химических соединений ежегодно поступают в окружающую среду в дополнение к имеющимся, зачастую в огромных количествах,, причем число их растет (в США, например, оно удвоилось за последнее десятилетие). Среди них немало чужеродных с точки зрения эволюции, не имевшихся в природе, и биологические эффекты многих из них полностью еще не изучены или изучены недостаточно полно, И по крайней мере часть этих веществ, так же как и радиация, оказывается фактически или потенциально мутагенной.

Представление о том, что значительная часть поступающих в окружающую среду химических загрязнений является мутагенной, возникло только в 70-е годы, с появлением бактериальных тест-систем Эймса, позволивших проводить массовый скрининг, хотя исторически сложилось так, что химический мутагенез был открыт еще в 40-х годах нашего столетия (И. Рапопорт, 1946; Ауэр-бах, 1946; Элкерс, 1943; Робсон, 1946). С тех пор выяснилось, что химических мутагенов больше, чем радиационных, что мутагены эти высокоспецифичны -- разные химические вещества могут вызывать различные мутационные эффекты: от точковых мутаций (генов) до хромосомных и геномных.

Другой особенностью является комплексность мутагенного потенциала химических соединений. Будучи активными по своей химической природе, такие мутагены взаимодействуют с другими химическими веществами (в том числе и мутагенными) до и после попадания в организм. Исход этого взаимодействия и определяет их фактическую или потенциальную мутагенность, сильный или слабый генетический эффект.

Выясняется, что масштабы генетического вреда определяются не абсолютной величиной воздействия химического вещества (сильная или слабая интенсивность), а его длительностью. При этом оценка суммарного эффекта от соединений, обладающих слабой и средней мутагенной активностью, имеет особый смысл. Дело в том, что такие соединения человек использует, как правило, широко, и содержание их в окружающей среде довольно велико. Поэтому значение их суммарного эффекта превосходит таковой сильных мутагенных соединений, контакт с которыми обычно ограничен. Более того, сильнодействующие вещества могут и сразу привести живую клетку к гибели.

Химические мутагены действуют на фоне огромного числа токсических веществ, которые существенно меняют протекание мутационного процесса, вызываемого любыми факторами, тем самым сказываясь на частоте появления мутаций. Известно, что острая и хроническая интоксикация организма как таковая может выражаться в форме наибольших отклонений от нормы до серьезных заболеваний, вплоть до летального исхода, -- как у новорожденных (и во внутриутробном периоде), так и у детей и взрослых людей. Несомненно, испытания на мутагенную активность должны рассматриваться как составная часть полного токсикологического исследования химических загрязнений.

С начала прошедшего десятилетия вещества, вызывающие рак, начали испытывать на мутагенность благодаря высокочувствительным бактериальным тест-системам. В этих условиях обнаруживается связь между мутагенными и канцерогенными эффектами химических соединений. Такая корреляция обнаруживается в 90 процентах случаев: практически все химические канцерогены обладают мутагенным эффектом, хотя сильные мутагены не всегда вызывают злокачественный рост.

Что касается биологических факторов окружающей среды, то нельзя не считаться с возможностью биологического мутагенеза. Известно, что чужеродная ДНК обладает мутагенными свойствами, а вирусы, способность которых индуцировать мутации меняется под влиянием факторов окружающей среды (в том числе и мутагенных), создают поток ее в клетки растений, животных и человека. При этом мутагенная роль вирусов, а в ряде случаев канцерогенная, по существу, очевидна; они могут менять темп мутаций в клетках хозяина за счет поражения систем защиты ДНК от повреждений.[6]

Похожие статьи




Вклад мутагенов различной природы в загрязнение окружающей среды - Мутация как экологическая проблема

Предыдущая | Следующая